基于3DEXPERIENCE的三维数据虚拟装配

01-背景

1.1当前企业面临的问题和挑战

• 项目在前期概念规划阶段未对方案进行全面的评估与分析验证。

• 设计部门与工艺部门工作缺乏同步，只有在设计部门发布数据后，工艺才能开始工艺设计。

• 设计中静/动态干涉问题，设计不合理，工装不满足生产等问题发现的过晚，导致成产阶段问题集中暴露，影响生产。

• 工艺部门与设计部门协同效率较低。

1.2 工艺设计工作未能实现技术转变

• 未能真正意义的与产品开发同步，进行三维化的工艺审查，工艺编制基于BOM，文档，采用传统的手段进行，不具备全面的工艺检验技术手段。

02-虚拟装配项目实施目标

• 基于三维模型进行模型审查，干涉、可加工、结构可装配的问题，并将研发的设计问题进行反馈与问题归零闭环。

• 基于三维模型的工序及工位资源规划。

• 对装配过程中的装配路径、空间干涉、工位资源、人员操作可达与可视性的仿真验证。

• 工艺输出装配可行性视频。

03-解决方案

解决方案基于达索3DE平台，可以实现设计部门与工艺部门的数据的连续性，工艺部门与设计部门进行高效的协同设计，乃至后续可以延伸到生产和运维中进行高效协同。

3.1 获取产品模型

• 由于工艺部门与设计部门使用同一平台开始设计工作，所以数据的获取直接从3DE系统获取产品三维模型，产品工程BOM结构就在三维三维模型的结构树上，BOM信息与模型一一对应，工艺部门就基于三维模型获取产品的制造要求信息。

3.2 三维环境下基于模型的评审（面向装配）

• 工艺部门与设计部门针对模型的评审直接使用带有三维标准信息的MBD模型进行审查，根基审查的结果工部门与设计部门通过集成在CATIA模型上的审查清单，逐项的对审查设计的问题进行筛查；并根据审查的筛除的结果创建评审场景，进行标注注释，附加语音，图片，文字的说明。

3.3 创建问题反馈及跟踪记录清单

• 完成审查后，通过干涉检测与分析,在3DE系统内实时实施的记录分析过程发现的各类问题，由系统自动推送到产品开发部门负责人；对于各类发现的问题，进行单一的追踪和管理，最终落实为系统内各类产品数据的设计及有效性变更；通过数据接口，将问题导出发送给其它系统用于问题分享；整个问题处理的流程的状态，从提单到关闭，以及关闭后的存档，全部可查。

3.4 基于三维模型的装配过程模型重构

• 依据设计部门的产品工程BOM(EBOM)结构，完成符合生产制造过程物料BOM结构创建，结合总体工艺路线，完成制造过程物料的信息维护。

3.5 基于三维模型的装配工序规划

• 依据工艺部门重构好的产品制造过程物料结构，再结合完整工艺路线的定义创建工艺BOM（PBOM）结构。在创建工艺路线过程，系统实施监控物料和路线的逻辑关系，并以三维缩略图的形式可视化显示在每个工序的托盘上，可以直接在路线上显示零件的三维图纸信息。

3.6 基于三维模型的工艺过程虚拟装配验证

• 依据编制的制造过程工艺BOM (PBOM)结构，进行制造可行性分析。系统自动生成工序零件的状态，快速的开展包含装配仿真、工具工装可行性等一系类制造可行性分析，装配路径可以由系统自动计算一条不干涉轨迹，可以手动定义轨迹。

3.7 创建问题反馈及跟踪记录清单

• 通过虚拟装配的仿真与分析的结果，将问题分类处理，是工艺路线问题还是模型设计问题，还是工装问题,将问题创建问题清单，在3DE系统内实时实施的记录分析过程发现的各类问题，由系统自动推送到产品开发部门。

• 对于各类发现的问题，进行单一的追踪和管理，最终落实为系统内各类产品数据的设计及有效性变更。

• 通过数据接口，将问题导出发送给其它系统用于问题分享；整个问题处理的流程的状态，从提单到关闭，以及关闭后的存档，全部可查。

3.8 基于三维模型的作业工具及工装规划

• 在3D中，基于三维工厂模型进行各类工具、工装、设备的管理；通过系统提供的设备资源类型，对现场的各类工具、工装、设备进行分类定义，结合产品模型，将产品模型布局虚拟的产线上，定义产品在工厂中实际生产的环境，进行模拟生产，验证现有工装设备是否能满足产品生产。

04-总结

通过基于三维数据的虚拟装配的解决方案，打通产品研发与工艺设计之间的数据断层，使得工艺设计下产品开发阶段就进行设计，工艺与设计的进行高效协同，从而使问题能够提前暴露，在设计阶段将问题解决。节省生产制造的金钱成本和时间成本。在运营维护上对于易损耗件的更换可以提前进行优化设计。