基于MBD的飞机装配技术发展及应用

任宇航

中航飞机股份有限公司 陕西西安 710089

1 MBD技术的概念

MBD技术属于当前波音推广使用的全新产品定义方式，其主要的思想是全三维针对特征的表达方式，给予文档流程驱动，结合知识工程和过程模拟以及产品准则规定这些。其使用一个集成的三维实体模型能够清晰的表达产品定义的具体信息，也就是把制造和设计两个信息一起定义到产品三维数字化模型当中，进而替换二维工程图，确保数据所具有的唯一性。

MBD并不只是单纯的三维标注和模型，其不只是描述设计几何信息，同时定义三维产品制造信息以及非几何地管理信息。用户只需要一个数据模型就能够获得所有信息，这样能够有效减少对于别的信息系统过于依赖，让设计与制造企业二者信息交换能够不全部依赖信息系统集成，进而确保持续有效的连接。其经过各种标准的方式可以更加充分的表述设计的思想，拥有十分强大的表现力。并且还突破了设计制造的瓶颈。它的设计和制造特点让计算机以及工作人员解读起来十分方便，和之前的定义方式仅仅能够被工程人员解读，从而可以有效解决设计和制造一体化的相关问题[1]。

MBD模型的构建，不只是设计部门的工作，要求工艺和工装以及检验均要参加到设计过程当中，最终构成的MBD模型才可以运用到指导工艺制造和检验。可以将其加入到知识工程和过程模拟以及产品要求当中，把抽象且分散的知识能够更加生动的汇集起来，让设计和制造的流程变成知识积累与技术创新的过程，进而当作企业知识的优秀载体。

2 MBD技术的应用意义

基于传统三维模式来说，其在使用时必须有效地+结合二维图纸一起运用，但是在其使用的过程中会出现诸多方面的问题，譬如：强制性对比、工程失误率高、生产零部件缺乏时效性、存储过程中难以进行信息复制等方面的问题。除此之外，还存在有装配方面不适当问题，成本费用超出问题。然而MBD技术在生产制造过程中的运用能够完成定义数据的有效统一，同时还能够在保证工程质量的前提下有效的降低工程量。

3 MBD技术实施的若干问题

3.1 设计与制造分离

国内航空制造业大都是厂所分离的状态，设计、工艺分属不同单位，设计人员不干涉制造工艺，工艺人员自行编制生产流程，导致MBD在国内应用方面违背了其从设计到加工一体化流程的定义。

3.2 相关技术人员缺乏

基于MBD技术的流程一体化模式，需要相关技术人员也要具备飞机制造过程中的一体化管理水平和技术能力。目前来说，设计人员中欠缺起码的工艺知识，工艺技术人员亦缺乏设计判断能力，造成很大的不便。严重缺乏能够应用MBD技术的航空技术人员[2]。

3.3 MB D产品检验落后

基于MBD的产品检测是三维数字图形转换为测量机等数字化设备能够识别的数字信息的技术方法，并基于MBD的三维设计数模、工艺数模和检测方案为依据的数字化产品检验。国内的检测工艺相对落后导致MBD加工出的产品很难进行尺寸公差测量，导致后期质检部门工作难度加大。

3.4 标准制定不一

目前国内航空制造业没有统一的MBD标准，在协同制造中普遍存在工艺设计目的不明、业务范围划分不清，主要原因是由于无相应的标准可依。

4 MBD技术在飞机制造中对MBD技术的具体应用

4.1 以MB D技术为基础的数字化定义技术

所谓数字化产品，实际上是指针对完成数字化制造为前提条件，通过数字量的模式实现产品的描述。在进行MBD技术的运用后，就数字化产品方面，其定义信息必须根据明确的技术要求来完成管理。由于飞机的零部件设备具有非常多而又复杂的属性，必须在实现多方面多数据要求的前提下，才可以增强数据信息管理的时效性、科学性，进而才能够增强飞机在制造过程中整体的协调性[3]。

4.2 以MB D技术为基础的工艺装备设计制造集成技术

所谓工艺装备设计，实际上是指处在三维数据化背景下，将数字、工艺样机作为前提条件和基础，并对其设计、仿真进行有效的管理控制和分析研究，进而能够创新技术设备的工程系统。在进行实际的研发设计工作的过程中，产品研发设计的数据信息会随时出现变化，同时这也属于是导致工装数模版本发生变化的主要原因之一。除此之外，有效的运用三维关联、在线技术同样能够研发出飞机产品、工艺产品。

在进行工艺设备、三维数字化研发工作的过程中，将集成技术、数字化工艺技术进行有效的融合并充分的运用到研发过程当中，进而能够在很大程度上强化飞机在设计、制造过程中工作的精准性、高效性。

4.3 以MB D技术为基础的数字化检测与质量控制技术

在运用MBD技术制造出的多种样机种类当中，进行三维工艺技术研发工作。要能够对三维数字图形的转化模式实现有效的辨别，必须要具备有关技术手段、三维设计数据模型以及检验计划等多方面的条件。数字样机、工艺数字样机与PDM三维检验数据模型之间进行充分有效的结合，进而能够获取科学、有效的检测数据；同时其还可以与产品结构之间建立联系，并将其充分地融合到质量管理系统当中，进而能够创建单架次飞机的质量数据信息档案。

5 结语

综上所述，在飞机制造过程中充分有效地运用MBD技术，不仅能够提高飞机研发制造的时效性，同时还能够在一定程度上优化制造环境，在确保制造质量的前提下增强了工作的效率。而在未来的飞机研发制造领域中，还需要不断地增强工作人员对新的、先进的技术的运用和掌握，进而能够在工作中获得更多的效益，甚至能够推动航空航天产业实现高效的发展。