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SOLIDWORKS 2015拓展MBD技术
发布时间:2015-2-3

    所谓MBD(Model Based Definition),是使用三维实体模型及其相关数据为产品进行定义的方法论,简而言之,MBD实现的是用一个集成的三维实体模型完整表达产品定义信息。在达索系统SOLIDWORKS 2014创新日上,SOLIDWORKS亚太地区高级技术总监陈超祥博士如是说:“严格来讲,SOLIDWORKS早在2006年就引入了MBD技术——DimXpert,而且DimXpert一直是业界领先的、智能化的三维模型定义工具。SOLIDWORKS 2015新版本则更全面的专注于MBD技术,以帮助企业更好地完成CAD应用从二维向三维的过渡。”

MBD将加速CAD应用从二维向三维过渡

    其实MBD技术在航空行业应用已久,提出MBD理念的波音在上世纪90年代就开始尝试新一代的产品定义方法。随着制造业向全数字化设计、制造、试验一体化的方向发展,MBD技术在其他行业领域逐渐得到重视,特别是以复杂装备制造业。

    在陈超祥博士看来,将MBD技术称之为产品设计制造领域一项革命性技术也不为过,它通过三维设计软件和PLM软件的集成实现了单一控制权限下统一格式的集中工程数据定义、 管理和再利用,从而实现了产品快速制造、快速更改,这极大的提高了产品研发效率。而且降低了未来5年,10年甚至50年的产品维护、升级换代成本。据美国陆军统计,65%到80%的产品生命周期成本实际发生在产品维护和升级换代阶段,因为大量纸质二维工程图在未来几十年中可能丢失、破损、过期,而MBD把所有产品制造信息集成到一个或少数几个三维数字文档中,易于管理、维护、查询。

    MBD是一个用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息的方法,它详细规定了三维实体模型中产品尺寸、公差的标注规则和工艺信息的表达方法。陈超祥认为,目前的三维软件可以很好的完成产品造型和建模,但零部件的制造过程,往往还需要二维工程图指导工艺和加工。陈超祥说,“大约在明年年初,SOLIDWORKS全新的MBD模块将问世,我们会在原有的MBD技术基础上拓展优势,承前启后,支持更全面的MBD流程,比如三维视图组织、三维PDF发布、三维PDF模板定制等,以帮助我们的客户直接在三维模型里标注所有生产需要的信息,直接利用三维模型来进行生产。”

    除此之外,MBD可融入知识工程、过程模拟、产品标准规范、数字化质量监控、大数据、计算机辅助制造、三维打印等,将抽象分散的知识更加形象和集中,使得设计制造的过程演变为知识积累和技术创新的过程,成为企业知识的最佳载体。

事实上,关于CAD应用从二维向三维转变的讨论由来已久。随着CAD技术的越来越成熟,业界也基本达成这样的共识:二维CAD一定会完成向三维CAD的过渡。但这一转变显然需要漫长的时间,从目前的现状来看,CAD应用从二维向三维过渡的瓶颈主要有三个方面:首先,工程师固有思维模式和操作习惯;其次,三维CAD并没有真正的深化应用,企业尚未构建MBD应用体系;另外,二维CAD根基很深,包括人与人之间的差异、企业与企业之间的差异、软件间的兼容等问题。

    陈超祥博士说,SOLIDWORKS之所以推出MBD模块,是为了帮助企业加速从二维应用向三维应用的过渡,为那些有意转向数字化制造的企业做好准备,降低他们对二维工程图的依赖。

不断丰富的SOLIDWORKS产品组合

    MBD模型的建立,不仅仅是设计部门的任务,工艺、工装、检验都要参与到设计的过程中,最后形成的MBD模型才能用于指导工艺制造与检验。这也意味着企业构建MBD体系需要多部门的参与,如果SOLIDWORKS仅仅只是一个CAD设计工具,其业务只能覆盖到设计部门,距离帮助企业实现MBD还有一定的距离。但随着SOLIDWORKS产品组合的不断丰富,SOLIDWORKS已经完成从一个设计工具向设计平台的华丽转身。

    从最初单一的3D CAD软件产品,到如今集成的设计平台,SOLIDWORKS经过每年一度的版本更新,不断突破原有的功能,在最新发布的SOLIDWORKS 2015中,涵盖了概念设计、工程设计、仿真、产品数据管理、技术沟通、电气设计、可视化和制造等多个产品组合。这使得SOLIDWORKS可以帮助企业实现更多创新设计,同时也为MBD的实现奠定了技术基础。

    陈超祥表示,目前,已经有一些主机厂基于MBD模型进行产品的设计制造,但下游的供应商,特别是那些五、六级的小供应商,可能还是依赖二维图纸进行产品的设计和零部件的加工。所以,帮助企业实现MBD将会是一个漫长的过程,但从技术实现上,SOLIDWORKS已经完全做好了准备。

    除了新增MBD模块之外, SOLIDWORKS 2015还有诸多功能和性能上的突破,譬如:增加与常用AEC软件的兼容,可以将模型导出到常用的 AEC 软件中;加强了对3D打印技术的支持,满足以 AMF 和 3MF 格式直接输出到 3D 打印机中;增强了模型的轻量化技术,文件大小可以减少50% 左右;在零件和曲面建模方面,对草图、样条曲线、阵列、高级几何体等环节实现了加强;对装配体的配合和爆炸图环节进行了加强;对SOLIDWORKS Simulation的求解器、网格划分以及注塑分析进行了加强;在电气设计的3D布线方面进行了加强;在用户体验方面,SOLIDWORKS 2015中允许选择多个对象并将其保存以备后续重用,并且可以在装配体关联环境中编辑零部件时可孤立零部件等等;在交流和协作方面,eDrawings 如今可以适合于触摸屏的用户界面,而MySOLIDWORKS网站提供增强的在线学习和认证。