1.2　基于模型的数字化技术应用框架

1.2.1　MBD技术的应用流程

MBD技术是用一个集成化的三维数字化实体模型表达完整的产品定义信息，并完全替代了二维工程图纸，成为制造过程中的唯一依据。MBD技术不仅实现了全机100%的数字化产品定义、100%三维数字化预装配技术、100%数字化产品工装设计，使产品的设计方式发生了根本变化，不再需要生成和维护二维工程图纸，而且对企业管理及设计下游的工作，包括工艺规划设计、车间生产应用等产生重大影响，引起了数字化制造技术的重大变革，真正开启了三维数字化制造时代。

在产品研发的全生命周期中，产品设计环节通过MBD方法形成产品MBD模型，成为后续包括工艺设计仿真、产品制造、产品检测、产品使用维护以及工装设计、工装工艺设计、工装制造、工装检测等所有环节的工作依据。在产品开发团队的协同工作过程中，形成的产品MBD模型包含了相关的工艺信息，不仅满足了工艺性要求，还成为工装人员开展工装设计的直接依据。工艺设计人员依据产品MBD模型在三维环境中开展工艺设计，结合工装MBD模型和设备MBD模型，建立以工艺活动为中心的产品、工装、工艺数据组织模型，对产品制造过程进行规划仿真，分析检测产品与工装资源之间的碰撞与干涉情况，确保产品结构与工装结构设计的合理性、工艺操作过程的可行性与准确性，并最终输出各类三维工艺设计仿真（Model Based Process Planning，MBP）模型，成为后续产品制造、检测和使用维护环节的操作依据。同时，对于工装工艺设计，也有相同的设计过程，并形成工装MBP模型，成为工装制造和检测的操作依据。因此，在基于模型的数字化制造工程中，结构MBD模型和工艺MBP模型贯穿产品研发的全生命周期（图1.5），是MBD和MBP模型的生成、传递与使用的全过程，并通过基于模型的数字化定义技术、基于模型的工艺设计仿真技术进一步驱动并实现了基于模型的制造技术、基于模型的检测技术及基于模型的维修技术。

因此，通过研究MBD技术的内涵，采用满足协调要求的三维数字化产品定义技术，可以利用数字化加工设备制造出外形与尺寸满足设计要求的复杂产品零件和工装零件，并利用便携式三坐标测量仪和激光跟踪仪进行工件的检验以及工装和产品的检验安装，用数字量传递的方式实现全机数字化协调；通过研究以工艺活动为中心的新型数字化工艺数据组织和管理方法，把工艺及相关数据以三维、可视化等多媒体方式全面有效地组织管理起来；借助于数字化测量设备，实现在线数字化测量装配；同时，把复杂产品结构设计数据、工艺数据、工装数据、操作参数等相关数据通过工艺信息集成管理系统集成起来，并通过网络终端设备传递到车间生产现场，解决现场操作对数字化工艺数据的需求，实现数字化产品、工艺、工装信息的集成应用。