SolidWorks 2015拓展MBD技术

寂静天花板

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。”
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。
, Y! S i/ c. i: M3 d: V$ ]5 W6 cMBD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，“今年10月份，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。
# U$ \8 Q5 K2 l( h/ C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，甚至帮助他们最终实现把二维工程图完全扔掉。
3 Z" }5 l& M+ p/ E3 P3 `不断丰富的SolidWorks产品组合
, i3 `. j8 o' w* s" dMBD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。
9 L: Q1 g2 ?; g3 I" U0 V* U! X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。
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MBD技术实例
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