Модельно-ориентированное проектирование или Model-based definition (MBD) — практика фиксирования всей информации, необходимой для изготовления и проверки деталей сборок в ходе автоматизированного 3D-проектирования (CAD – САПР) моделей в отличие от выпуска 2D-чертежей. Аннотированная 3D модель постоянно содержит актуальную информацию о всех параметрах сборки, которую можно интерпретировать для разных задач и под различными срезами данных.
Основой MBD является точная 3D-геометрия и аннотации.
Преимущества MBD
MBD обеспечивает множество преимуществ в ходе разработки изделия. Согласно исследованиям Национального института стандартов и технологий (NIST) аннотированная модель может сократить процесс «проектирование-производство-проверка» на невероятные 78,4% Это все равно, что выполнить всю запланированную на неделю работу до конца понедельника.
Почему же MBD эффективнее традиционного метода основанного на 2D-чертежах? Потому что 3D-аннотации в модели CAD — семантические, то есть другое программное обеспечение может их “понимать.” Вместо того, чтобы делиться PDF или печать чертежи всем участникам цепочки поставок, в совместное пользование предоставляется аннотированная исходная 3D модель или нейтральный к виду CAD файл STEP. Когда эти файлы открывают в ПО для автоматизации производства (CAM) или инспекции для координатно-измерительных машин (CMM), программа распознает 3D-аннотации и ссылки на геометрию. Это позволяет отказаться от ручного ввода информации с чертежей в ПО используемое на последующих этапах. В результате вся цепочка работает быстрее и без ошибок.
Путь к MBD
Основанное на модели определение возникло с первым ПО для 3D CAD в 1968 г. Однако, сегодня многие компании все еще используют чертежи, потому что привыкли. Они разрабатывают 3D-модель, а затем создают рабочие чертежи, отодвигая работу над моделью на второй план. В результате чертежи несут на себе “основную информационную нагрузку”, включая виды объекта и изделия, а также технологическую информацию (PMI), а также:
- габариты,
- геометрические допуски,
- примечания,
- обозначения шероховатости поверхностей,
- таблицы, например, спецификации материалов (BOM).
Конструкторские компании и организации понимают, что они смогли бы получить огромные преимущества и экономию путем отказа от чертежей и непосредственного перехода от проектирования к производству. Создание чертежей — это шаг назад от 3D. И вот, в середине 1990-х годов была предложена новая методология для передачи PMI непосредственно в модель CAD. Это было рождением MBD.
На западе конструкторские стандарты для MBD прописаны в ASME Y14.41-2019 и ISO 16792:2015., а в России вся информация находится в действующих стандартах ЕСКД. Например, ГОСТ 2.052-2015 Электронная модель изделия. Общие положения.
Реализация MBD
Если пользователи CAD уже знают, как создавать 2D-чертежи, переход к аннотированным моделям будет довольно простым. Основные элементы MBD в моделях CAD — следующие:
- Плоскости аннотации для задания расположения и ориентации деталей в модели;
- 3D-аннотации для информации по изделию и технологической информации;
- Состояния сочетаний (combination states) для организации 3D-аннотаций в целях ясности и организации. Состояния сочетаний также включают в себя:
- состояния в разобранном виде,
- поперечные сечения,
- упрощенные представления для сокращения количества отображаемых компонентов,
- состояния внешнего вида для отображения компонентов в различных цветах и текстурах,
- состояния стилей для отображения компонентов в различных режимах отображения, например, затененные, прозрачные, с удаленными скрытыми линиями.
Создание 3D-аннотаций в MBD обычно бывает проще, чем создание 2D-чертежей для видов и деталей, так MBD дает больше гибкости. Например, размерность может быть показана только на одном виде в чертеже, а 3D-аннотация может отображаться в различных сочетаниях. В большинстве компаний имеются строгие правила по изображению деталей на чертежах.
Результаты
Одно из распространенных заблуждений заключается в том, что MBD — это «без чертежей» или «без бумаги». На самом деле, MBD означает, что чертежи больше не будут единственным источником истины. При необходимости, можно в любой момент выпускать чертежи, если это требуется в рамках цепочки поставок.
Вместо документов в PDF, основной результат MBD — пакет технических данных (TDP). Это набор файлов, который включает в себя:
- Аннотированная модель либо в исходном формате, например Creo, или в нейтральном с точки зрения CAD формате STEP AP242;
- Спецификации материалов в формате Excel или CSV, которые могут быть использованы в другом ПО, в отличие от таблиц в чертежах, которые необходимо переводить в другие системы;
- Прочие электроныне фалйы: записки, схемы и документы по контролю первого изделия (FAI).
Заключение
Модельно-ориентированное проектирование упрощает процесс разработки изделия, так как позволяет создавать содержимое, которое может быть использовано в дальнейшем в производстве, поставках, на складах и в рамках всего предприятия.
Автор статьи Дэйв Мартин (Dave Martin), перевод ГК ИРИСОФТ. Источник: https://www.ptc.com/en/blogs/cad/what-does-mbd-mean