1 前言

    在新的世紀里，每一個企業都面臨著巨大的商業挑戰與機遇，航空航天、機械和重型裝備制造業、汽車等面臨的挑戰尤為激烈。縮短產品上市時間、降低產品制造成本成為企業制勝的法寶。

    目前三維CAD已經在設計部門進行了較好應用，但工藝部門除工裝設計外，大部分仍然使用傳統的二維工藝卡片的模式，已不能滿足三維數字化環境下工藝設計的需求。在目前全三維設計的趨勢下，基于三維環境的裝配工藝規劃仿真解決方案已經成為主流。

    依據三維CAD及工藝設計技術發展和市場需求，華天軟件在自主三維CAD設計系統SINOVATION的基礎上，研發了全三維的裝配工藝規劃和仿真解決方案，拓展了工藝及生產部門的三維可視化應用。

2 SINOVATION簡介

    SINOVATION軟件是針對現代機械制造業創新設計和工程設計的需求，在消化、吸收日本UEL公司CRUX基礎平臺技術而開發出的具有完全自主知識產權的可擴展的高端三維CAD/CAM系統，代表著國際最先進制造技術水平的高端CAD/CAM軟件。SINOVATION具有靈活強大的建模功能、復雜曲面的創建能力、強大的裝配功能、易于定制的制圖標準與快速的工程圖出圖能力，支持國際主流CAD數據的交換等；目前SINOVATION產品已經升到5.1版本，支持直接建模、沖壓回彈、CAE預處理、高性能瀏覽等高端功能，助力航天信息化發展，提高航天企業設計水平。

圖1 SINOVATION設計界面

3 三維輕量化瀏覽器SView 

    為滿足三維瀏覽和裝配工藝仿真需求，基于SINOVATION可視化技術，華天軟件推出了真正完全自主產權的三維可視化瀏覽器SView解決方案。SView能夠滿足各種市場主流三維CAD數模瀏覽需求，支持三維標注和三維虛擬裝配等功能。支持對于大裝配文件的壓縮功能，以SVL輕量化文件格式發布，可高性能地瀏覽上萬件的大裝配數模。提供嵌入式瀏覽器，與PDM系統或者三維工藝卡片技術整合。同時提供后臺輕量化服務，可在PLM應用中在服務器端自動對原始三維數模進行輕量化處理，提高瀏覽效率。SView可為產品的設計、工藝規劃、生產、制造等PLM全過程提供可視化瀏覽支持。

圖2 SView三維標注PMI信息瀏覽功能

圖3 SView嵌入式瀏覽器

4 基于SView的裝配工藝規劃解決方案

    4.1 三維產品、工藝及資源PPR管理模型

    SView提供三維產品、工藝和資源的PPR統一管理模型，PPR整合了工藝、產品和制造資源的有機關系，為工藝數據管理提供基礎數據模型，可與PLM進行深度數據集成，提高工藝管理綜合效率。如圖4所示。

圖4 SView PPR模型界面

    4.2 裝配工序定義

    在導入產品設計信息和維護工藝資源后，可依據現有制造能力(車間、設備、工藝方法、標準、人力)，制定裝配流程，劃分裝配工序，確定整體裝配順序、方法，并定義各裝配環節所需要的資源。工序的調整與設計可以借助PERT圖輔助進行，PERT圖描述裝配工藝過程中各個工序活動間的邏輯關系和時序關系。如圖5所示。通過專用的工序零部件分配，可方便分配各工序相關的產品及零部件信息。如圖6所示。

圖5 工藝網絡圖界面

圖6 工序相關零部件分配界面

    4.3 三維裝配順序定義

    SView根據工序的劃分，在三維數字化環境下進行各工序的細節裝配過程設計，確定工序零組件的裝配順序，同時支持在三維環境中對裝配對象、資源等的進行三維標注，幫助清晰表達工藝設計目標，準確傳遞工藝制造意圖。

圖7 裝配工序定義界面

    4.4 三維裝配仿真驗證

    在SView中，依據設計好的裝配工藝流程，對產品裝配過程和拆卸過程進行三維動態仿真，驗證每個零件按設計的工藝順序是否能無阻礙地裝配上去。

    同時可通過動態干涉和縫隙檢查功能，評價產品設計合理性、檢查裝配工藝規劃的可行性，幫助用戶在產品生命周期早期，發現產品設計缺陷及裝配工藝設計缺陷，縮短設計周期。

圖8 裝配過程仿真界面

    4.5 工藝卡片生成及數據發布

    用戶在三維可視化裝配工藝設計環境中，規劃了每一道工序，指定了工序的工序名稱、內容、裝配要求、檢測要求等內容后，然后可以利用這些信息，套用根據企業要求配置的工藝卡片模版，生成全套裝配工藝卡片。

圖9 減速機總裝工藝卡片

    三維工藝設計產生的數據，通過PPR模型可直接發布到CAPP或MPM系統中。如圖10所示。

圖10 裝配工藝規劃與CAPP數據互換

    通過在線發布功能，能夠將整個裝配工藝仿真信息進行可視化打包輸出，支持下游MES、MPP等系統中。 在線人員可以通過瘦客戶端，隨時了解工藝操作工程、裝配動畫等信息。如圖11所示。

圖11 基于B/S的工藝信息在線發布功能

5 總結

    目前基于SINOVATION可視化技術和全自主的SView輕量化瀏覽器，已經初步實現主流三維CAD數模導入、高性能輕量化瀏覽、三維裝配規劃、裝配工藝仿真及在線信息發布功能，支持基本的裝配工藝規劃及仿真功能，提高了工藝設計的質量和效率。但在目前的裝配工藝仿真解決方案中，對于產品PMI信息尚未深入利用，基于MBD的全三維工藝規劃和仿真模式，以及對于超大型數模的性能改進以支持完整車間級的大規模仿真等都是后期研發的方向。

核心關注：拓步ERP系統平臺是覆蓋了眾多的業務領域、行業應用，蘊涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業務管理理念，功能涉及供應鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業務領域的管理，全面涵蓋了企業關注ERP管理系統的核心領域，是眾多中小企業信息化建設首選的ERP管理軟件信賴品牌。

轉載請注明出處：拓步ERP資訊網http://www.guhuozai8.cn/

本文標題：基于SINOVATION三維可視化技術的三維裝配工藝規劃及仿真解決方案

本文網址：http://www.guhuozai8.cn/html/solutions/14019312684.html