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西门子MBE解决方案综述

2016/7/11    来源:互联网    作者:佚名      
关键字:西门子  三维数字化产品  MBE  
基于模型的企业MBE已成为当代先进制造体系的具体体现,它的进展代表了数字化制造的未来。美国陆军研究院指出“如果恰当的构建企业MBE的能力体系,能够减少50%-70%的非重复成本,能够缩短达50%的上市时间”。

2.3 基于模型的设计分析应用解决方案

    西门子NX提供CAD/CAE一体化的工具平台,把先进几何创建工具的能力与同步建模技术的速度和灵活性完美地结合在一起,为设计者提供边设计边分析的可能性,极大限度提高对MBD模型直接利用的效率。同时Teamcenter提供统一管理平台,实现设计与仿真数据统一管理,提高了仿真数据查询,分析过程和知识重用的效率,完整的多学科一体化仿真环境,降低了软件使用的复杂度,使得设计与分析工程能够共用一个图形界面环境,易于交流与沟通,有效实现结构与性能等多专业的协同与融合。

2.4 基于模型的公差分析应用解决方案

    西门子的公差仿真模块Teconomatix VATM(简称VA)可以直接读取通过NX PMI定义的MBD模型中的GD&T信息,或通过转换软件从其它CAD文件中(如CATIA V5 FTA)读取GD&T信息,通过建立产品和安装工艺的三维虚拟装配接触链模型来自动确立产品的尺寸链装配函数,通过基于蒙特卡罗原理的统计仿真计算来分析和优化产品的GD&T设计。VA的输出则包括关键产品特性(Key Product Characteristics,简称KPC)的仿真结果和关键控制特性(Key Control Characteristics,简称KCC)的贡献因子报告。VA模型可以在零部件和工装制造之前就预测出在后续的制造和装配阶段是否会出现尺寸容差问题。工程设计人员可以通过VA模型的仿真结果和贡献因子排列在数字化产品和工艺并行设计阶段就对产品的设计、公差、工艺、和测量计划进行优化,帮助减少制造和装配偏差对产品质量、成本和开发周期的影响,实现面向制造的设计。

2.5 基于模型的工装设计解决方案

    西门子提供基于MBD的全三维数字化研发模式,将模块化设计的理念应用到工装设计中,通过对工装的模块化分类应用,实现工装设计知识和经验的积累和重用,促进工装的创新设计;实现工装上游数据的有效管理和状态控制,实现工艺工装设计的快速并行协同作业;实现工装数据的全面管理,工装设计结果在资源库中的管理,从而实现工装数据查询、参考和重用;从而达到缩短周期、改进质量、减少成本的目的。

2.6 基于模型的零件工艺解决方案

    西门子零件工艺解决方案将协同设计与制造,直接利用设计3D数据进行结构化工艺设计,关联产品、资源、工厂数据。实现了从产品设计到工艺、制造的业务集成:包括产品设计(数据获取)、工艺设计、工装设计、工艺仿真、工艺卡片与统计报表、MES/ERP集成、知识管理及资源管理。在数字化工艺设计方面,可以及时获取准确设计MBD模型,维护工艺与设计的一致性;提高工艺编制质量与效率,减少错误与返工;相关部门获取实时、准确工艺数据,改进了工作质量和效率:丰富、直观的工艺报表,减少了无效工作时间和出错机会。在制造数据管理方面:与产品相关的设计、工艺、工装、制造、项目管理等部门在统一数据平台协同工作,在正确的时间获取正确的数据,减少差错,提高效率;在数控编程及管理方面:面向产品设计MBD模型的编程,识别零件特征与公差要求,基于典型零件和特征的模板化编程,极大地提高编程效率,改善质量,减少对员工经验的依赖。

2.7 基于模型的装配工艺解决方案

    在西门子的装配工艺解决方案中,装配工艺与仿真建立于企业PLM平台之上,充分利用设计MBD模型、资源、工程MBD模型,由流水分工、MBOM创建、结构化工艺设计、工艺仿真与优化、可视化工艺输出、工艺统计报表部分组成,并实现各环节的数据管理,与PLM系统共用制造资源库。系统与产品设计、工装设计、维护维修、试验测试等系统实现数据共享和协同,与ERP、MES实现系统集成。

    同时把装配工艺仿真放在PLM环境中统一考虑,提供在PLM环境下的装配工艺仿真能力。可以与数字化装配工艺规划结合起来,为改进产品装配制造过程提供了一个全新的方法和手段,来研究产品的可装配性分析、装配工艺的优化,装配质量的控制,装配工装的验证,以得到保证产品质量,缩短产品生产周期的目的。

2.8 基于模型的质量检测解决方案

    西门子数字化检测解决方案,提供了从三坐标测量机(CMM)检测编程到三坐标测量检测执行的基于MBD的数字化检测一体化解决方案,涵盖了从制造工程到生产执行的环节。包含NX CMM检测编程和CMM检测执行两大模块。该解决方案通过重用MBD模型,极大地缩短了编程时间(最低可降低80%);确保按公司标准检查所有的零部件是否合乎要求;捕捉并分享最佳实践;无需物理部件或机床,就能创建离线程序;有利于在整个流程中快速高效地传达设计变更;简化了软件部署的足迹(只需一套系统,就能实现CAD、CAM和CMM);确保最低的培训要求。

2.9 基于模型的作业指导书解决方案

    基于模型的作业指导书(Model Based Instruction,简称MBI)是整个MBE体系的重要一环,是连接虚拟设计世界和真实物理世界的纽带和媒介。针对不同MBE能力水平的制造企业,西门子提供满足不同企业需求的多层次的MBI解决方案。

    最基本的是2D PDF,它能打印,也能以电子文件的形式在车间展示。其次是提供基于3D PDF的MBI解决方案,它内嵌三维模型,可以直接浏览、旋转、测量,可以实现按工序/工步的动画播放。最后西门子还提供基于Web的在线作业指导MBI解决方案,称为EWI,它直接从Teamcenter服务器获取工艺内容,展示内容包括工艺结构、工序流程图(定义了工序/工步的串行并行)、操作描述、零组件配套表、工艺资源和三维模型。并且提供基于IPAD等便携终端的访问作业指导书,或直接在MES系统中访问作业指导书。MBI电子化和实物技术状态的电子化至少可以减少90%的查询时间。作为工艺和现场的纽带,MBI使得现场经验也能回馈到工艺,从管理体系上缩短产品研制周期。

责任编辑:屈婷婷
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