三維數(shù)字化論文范文
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第1篇
隨著我國(guó)的數(shù)字電子技術(shù)的深入發(fā)展，為了適應(yīng)動(dòng)畫市場(chǎng)的需求，在數(shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ)上加強(qiáng)了三維動(dòng)畫技術(shù)的運(yùn)用。在三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)中，主要是靜與動(dòng)的結(jié)合，將動(dòng)畫生動(dòng)形象化，運(yùn)動(dòng)賦予動(dòng)畫更多的藝術(shù)感染力是動(dòng)畫設(shè)計(jì)的本質(zhì)，而動(dòng)畫是運(yùn)動(dòng)的一個(gè)基礎(chǔ)，是運(yùn)動(dòng)藝術(shù)表現(xiàn)的一種形式。動(dòng)畫設(shè)計(jì)的本質(zhì)就是將畫面以動(dòng)態(tài)的形式表現(xiàn)出來(lái)。簡(jiǎn)而言之，動(dòng)畫設(shè)計(jì)包括兩個(gè)方面，動(dòng)態(tài)的畫面以及動(dòng)與靜相結(jié)合的畫面。隨著動(dòng)畫設(shè)計(jì)技術(shù)的提高，改變了傳統(tǒng)的動(dòng)畫設(shè)計(jì)形式，將每一副畫面以動(dòng)態(tài)的形式表現(xiàn)出來(lái)，真正意義上賦予畫面動(dòng)態(tài)感和形象感，提高動(dòng)畫的藝術(shù)表現(xiàn)力。隨著三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)技術(shù)的逐漸成熟，數(shù)字藝術(shù)設(shè)計(jì)中的動(dòng)畫設(shè)計(jì)采用和傳統(tǒng)的動(dòng)畫設(shè)計(jì)相同的原理，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和相關(guān)的設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫的設(shè)計(jì)與制作，在基本原理相同的情況下，加強(qiáng)技術(shù)的改革與完善，從本質(zhì)上提高了動(dòng)畫設(shè)計(jì)的表現(xiàn)效果。數(shù)字藝術(shù)電子技術(shù)的利用為動(dòng)畫設(shè)計(jì)提供了一個(gè)新的發(fā)展方向和表現(xiàn)形式，滿足了設(shè)計(jì)者對(duì)動(dòng)畫的更多的主觀思想的表達(dá)，提高了動(dòng)畫設(shè)計(jì)的光影、畫面、紋理、運(yùn)動(dòng)等各個(gè)方面的表達(dá)效果，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫設(shè)計(jì)一個(gè)新的飛躍。在三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)的過(guò)程中，運(yùn)用數(shù)字電子技術(shù)建立一個(gè)真實(shí)的三維空間場(chǎng)景，使動(dòng)畫設(shè)計(jì)更加的形象化和生動(dòng)化。在數(shù)字電子技術(shù)日趨成熟的今天，很多先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)原理被引入了三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)軟件，這些設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)三維動(dòng)畫時(shí)，根本不需要設(shè)計(jì)每一幀畫面。只需要設(shè)計(jì)好動(dòng)畫之間的連接點(diǎn)，滿足動(dòng)畫的自動(dòng)轉(zhuǎn)化，從而形成動(dòng)態(tài)的畫面。這種技術(shù)方法有效的提高了設(shè)計(jì)效率，并且使畫面之間的銜接自然、流暢，形成一個(gè)整體動(dòng)態(tài)畫面的感覺(jué)。通過(guò)三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)軟件，將靜態(tài)的畫面先設(shè)計(jì)出來(lái)，然后運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)的理論，設(shè)計(jì)出關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)的畫面，最后從整體的畫面表達(dá)出發(fā)，達(dá)到三維動(dòng)畫效果。
二、數(shù)字藝術(shù)設(shè)計(jì)中三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)的應(yīng)用分析
1．廣告三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)最主要的一種類型就是廣告三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)，以商業(yè)化廣告為目的，利用多媒體技術(shù)，豐富廣告內(nèi)涵，提高廣告的表現(xiàn)力，從而吸引消費(fèi)者，引導(dǎo)購(gòu)物。廣告三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的目的性，時(shí)間短，但是所要展示的內(nèi)容卻要有針對(duì)性，能夠吸引人、感染人，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化廣告效果。所以在廣告三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)中一般為了將廣告內(nèi)容更加的形象化、生動(dòng)化、具體化，往往采用多種特效技術(shù)，如:粒子效果、濾鏡效果等，將廣告動(dòng)畫美化，提高廣告動(dòng)畫的表現(xiàn)力和吸引力，達(dá)到引導(dǎo)消費(fèi)者消費(fèi)的目的。
2．影視三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)影視三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)主要是與影視相結(jié)合，將影視作品殊的鏡頭和畫面通過(guò)三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)合并成影片需要的特效。隨著影視制作技術(shù)和設(shè)備不斷提高和完善，人們對(duì)影視動(dòng)畫的要求也越來(lái)越高。在影視作品中為了能夠有效的提高特殊鏡頭的感染力，給人以更大的視覺(jué)沖擊和巨大的視覺(jué)震撼，提高影視作品的藝術(shù)性。在影視作品制作中采用三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)，結(jié)合多種多媒體軟件，使影片發(fā)揮最大的表現(xiàn)力，以達(dá)到特殊的影視效果。利用三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)，影視動(dòng)畫的展現(xiàn)將更加的真實(shí)，更能夠促動(dòng)觀眾的情感，為影視作品提供更多的展示平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)影視作品的真實(shí)化，給人以更廣闊的視覺(jué)享受空間。
3．游戲三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)游戲本身就是一個(gè)絢爛的，跳躍的，豐富的場(chǎng)景和畫面，游戲不同于一般的影視作品，具有真實(shí)存在的人，而是一個(gè)完全虛擬的平臺(tái)。三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)在游戲的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中起著關(guān)鍵性的作用。游戲中的場(chǎng)景、人物、活動(dòng)等都是通過(guò)三維設(shè)計(jì)制作的。利用三維技術(shù)，將游戲中的人物、場(chǎng)景生動(dòng)形象化，利用環(huán)境效果，運(yùn)動(dòng)效果等特效，構(gòu)成一個(gè)虛擬卻真實(shí)的世界，從而使游戲更加的吸引人，使游戲者在游戲中感受到樂(lè)趣。
4．工業(yè)三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)三維設(shè)計(jì)運(yùn)用在每一個(gè)所需要的行業(yè)中都發(fā)揮著巨大的作用，在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，三維動(dòng)畫仍然起著十分重要的作用。利用三維動(dòng)畫技術(shù)將工業(yè)的設(shè)計(jì)以立體的、空間的形式表現(xiàn)出來(lái)，能夠完整的、真實(shí)的模擬工業(yè)設(shè)計(jì)的流程和布局，這樣就能更加簡(jiǎn)單的觀察設(shè)計(jì)中存在的不合理的地方，能夠有效的調(diào)整方案規(guī)劃設(shè)計(jì)，使工業(yè)設(shè)計(jì)流程布局更加的合理化和科學(xué)化，這樣就有效的減少了工業(yè)施工過(guò)程中存在的問(wèn)題，提高了工業(yè)的成功率，有效的節(jié)約了時(shí)間。
5．建筑三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)建筑三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)與上述工業(yè)三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)類似，都是利用三維動(dòng)畫技術(shù)，將建筑進(jìn)行全方位的展示，提高建筑設(shè)計(jì)的效果。三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)技術(shù)將想象變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，以有限的視覺(jué)設(shè)計(jì)效果展示無(wú)限的設(shè)計(jì)空間。在未來(lái)建筑設(shè)計(jì)要求不斷增加的前提下，為了節(jié)約建筑成本，減少建筑施工過(guò)程中存在的問(wèn)題，就必須將三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)具體的應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)中，以三維動(dòng)畫技術(shù)展示建筑設(shè)計(jì)的空間效果圖，使人們能夠更加全面的、立體的感受整個(gè)建筑的整體效果，提高建筑價(jià)值。
6．機(jī)械設(shè)計(jì)中的三維動(dòng)畫機(jī)械設(shè)計(jì)中的三維動(dòng)畫能夠有效的將機(jī)械的各個(gè)部分以及各個(gè)零件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，通過(guò)電腦真實(shí)的、客觀的表現(xiàn)出來(lái)，使其能夠從整體上把握機(jī)械設(shè)計(jì)，還能較快發(fā)現(xiàn)機(jī)械在細(xì)微之處存在的不足，并加以更正，避免了生產(chǎn)出產(chǎn)品后再進(jìn)行更正，節(jié)省了大量的原料和時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。在機(jī)械設(shè)計(jì)中運(yùn)用的三維動(dòng)畫，要掌握相關(guān)的軟件，電腦系統(tǒng)配置要高，要滿足軟件的運(yùn)行。在機(jī)械設(shè)計(jì)中的三維動(dòng)畫的創(chuàng)造是有步驟，分過(guò)程進(jìn)行的，一般而言主要分為三個(gè)部分:第一，動(dòng)畫編導(dǎo)。它是機(jī)械設(shè)計(jì)的一個(gè)前期的準(zhǔn)備工作。首先，設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行大致的一個(gè)三維模擬，將回路中的線路設(shè)計(jì)成場(chǎng)景，展示產(chǎn)品流程原理。其次，最重要的，單個(gè)的裝置可以按照準(zhǔn)備好的路徑運(yùn)行，在電腦上面放大檢測(cè)，觀察其運(yùn)行情況。最后，合理的配置相關(guān)的配件，掌握好它們之間的工作原理，使整個(gè)流程更加的快速、順暢。動(dòng)畫編導(dǎo)需要掌握相應(yīng)的知識(shí)和技術(shù)，能夠靈活的運(yùn)用軟件設(shè)備，有效的減少機(jī)械設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤和偏差，提高機(jī)械設(shè)計(jì)的合理性。第二，資料收集。資料收集的途徑有很多種，如:網(wǎng)上查閱、圖書館等。主要收集的都是機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)的內(nèi)容和設(shè)備，如:收集路徑、機(jī)械設(shè)備，基本流程、三維幾何尺寸等。提高機(jī)械設(shè)計(jì)的效率。第三，建立模型。一般而言建立模型也分為設(shè)計(jì)水平不高的產(chǎn)品和設(shè)計(jì)難度系數(shù)大的產(chǎn)品。前者建立模型的方法有很多種，并且都簡(jiǎn)單易操作。但是對(duì)于后者模型的建立就必須貼近原產(chǎn)品，模型建立難度大、時(shí)間長(zhǎng)。下面主要就設(shè)計(jì)難度大的產(chǎn)品模型建立提出集中方法:第一種方法:創(chuàng)建實(shí)體模型，通過(guò)微調(diào)相關(guān)的比例修改產(chǎn)品尺寸，準(zhǔn)確的把握好尺寸大小，抓住關(guān)鍵點(diǎn)建立基礎(chǔ)模型。第二種方法:通過(guò)函數(shù)程序在客戶端應(yīng)用程序中創(chuàng)建對(duì)象，然后再分別創(chuàng)建一些子對(duì)象，最后通過(guò)這些子對(duì)象來(lái)完成實(shí)體的構(gòu)建和編輯。編輯完成后再保存結(jié)果與原模型進(jìn)行對(duì)比。在創(chuàng)建子對(duì)象以及對(duì)于實(shí)體的構(gòu)建和編輯都可以通過(guò)軟件內(nèi)部的宏功能輕松的實(shí)現(xiàn)。這種方法相對(duì)比較省時(shí)省力，適合創(chuàng)建一些結(jié)構(gòu)單一、建模步驟較多的零部件。但是如果所需要?jiǎng)?chuàng)建的模型需要很多宏的時(shí)候，就比較容易出現(xiàn)差錯(cuò)。
三、數(shù)字藝術(shù)設(shè)計(jì)中三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)過(guò)程
在數(shù)字藝術(shù)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)三維動(dòng)畫，第一步要先確定動(dòng)畫腳本，建立模型;第二步要制定出三維動(dòng)畫的材質(zhì)貼圖，設(shè)定好光源和攝像機(jī)后，加入一些三維動(dòng)畫的特用效果，進(jìn)行調(diào)試;第三步是輸出三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)，進(jìn)行后期合成。數(shù)字藝術(shù)設(shè)計(jì)中的三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)過(guò)程和傳統(tǒng)的動(dòng)畫設(shè)計(jì)方法有著很大的區(qū)別，數(shù)字藝術(shù)設(shè)計(jì)中的三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)主要以數(shù)字電子技術(shù)為基礎(chǔ)，利用多種設(shè)計(jì)軟件，實(shí)現(xiàn)三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)的快捷化、科技化發(fā)展，極大地改變了我們的工作方式。隨著數(shù)字電子技術(shù)的快速發(fā)展，三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)在各個(gè)領(lǐng)域的作用顯得越來(lái)越重要。三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)主要利用數(shù)字電子技術(shù)，以多種設(shè)計(jì)軟件為平臺(tái)，讓文字、圖像、音頻等藝術(shù)元素進(jìn)行完美結(jié)合，為不同的行業(yè)提供或虛擬或真實(shí)的三維動(dòng)畫場(chǎng)景，衍生了數(shù)字藝術(shù)設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)。
第2篇
隨著CAD/CAM/CAE以及計(jì)算機(jī)信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，歐美各航空制造大國(guó)均已全面采用三維數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，全面采用三維數(shù)字化產(chǎn)品定義和仿真技術(shù)，從根本上改變了傳統(tǒng)的飛機(jī)設(shè)計(jì)與制造方式，大幅度地提高了飛機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平。波音公司在波音777飛機(jī)的研制過(guò)程中，由于全面采用了該項(xiàng)新技術(shù)，使研制周期縮短50%，出錯(cuò)返工率減少75%，成本降低25%，其研制過(guò)程是數(shù)字化設(shè)計(jì)制造技術(shù)在飛機(jī)研制中應(yīng)用的重大突破。近幾年在美國(guó)波音787、F-35、歐洲A400M及A350的研制中，數(shù)字化設(shè)計(jì)及裝配技術(shù)有了更為深入的應(yīng)用[1]。近幾年，國(guó)家加強(qiáng)了對(duì)航空業(yè)的扶持力度，我國(guó)的航空制造業(yè)迎來(lái)了高速發(fā)展時(shí)期。當(dāng)前一些新型號(hào)的研制已全面采用了基于MBD的全三維產(chǎn)品設(shè)計(jì)，飛機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)已全面實(shí)現(xiàn)三維無(wú)紙化設(shè)計(jì)，取得了產(chǎn)品從二維模擬量到全三維數(shù)字量的革命性突破，也為進(jìn)一步實(shí)施數(shù)字化制造打好了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前零件制造部門使用MBD數(shù)據(jù)已較為順利，大大減少了因工人對(duì)圖紙理解偏差導(dǎo)致的質(zhì)量問(wèn)題；然而裝配工藝設(shè)計(jì)部門依然按照傳統(tǒng)方式進(jìn)行裝配工藝的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，導(dǎo)致三維數(shù)字化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)在裝配工藝設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)斷層，使得三維數(shù)字化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)無(wú)法準(zhǔn)確順利地往下一級(jí)流動(dòng)，需要大量的人員手工參與，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、連續(xù)性被破壞，裝配指令（即AO）的編制完全采用文字或者插入少量圖片的方式進(jìn)行表達(dá)，工人現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)還需參照大量設(shè)計(jì)技術(shù)文件以及各類工藝性文件，可讀性和操作性極差，一線操作者意見(jiàn)很大，普遍存在師傅干什么徒弟干什么的情況，無(wú)法起到指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)操作的作用。因此裝配工藝設(shè)計(jì)部門需要適應(yīng)全三維數(shù)字化設(shè)計(jì)的新形勢(shì)，采用基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行裝配工藝的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，利用設(shè)計(jì)部門在VPM協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)并發(fā)放的產(chǎn)品三維數(shù)模，通過(guò)數(shù)據(jù)接口將產(chǎn)品數(shù)據(jù)導(dǎo)入裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，并將產(chǎn)品三維數(shù)模的路徑關(guān)聯(lián)到每個(gè)零件上，在三維可視環(huán)境下進(jìn)行產(chǎn)品的裝配工藝規(guī)劃及工藝設(shè)計(jì)，直觀地反映裝配狀態(tài)，最后生成現(xiàn)場(chǎng)使用的三維可視化裝配指令指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。
2基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝的設(shè)計(jì)過(guò)程
基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)不僅僅是指編制三維裝配指令，而是貫穿飛機(jī)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，在整個(gè)過(guò)程中不同階段有不同的側(cè)重點(diǎn)。這個(gè)過(guò)程主要包含以下三個(gè)階段：第一階段：工藝系統(tǒng)接收產(chǎn)品初步設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，與設(shè)計(jì)人員協(xié)商初步確定工藝分離面并制定初步的裝配方案，然后在三維仿真軟件內(nèi)進(jìn)行裝配方案可行性的初步分析，制定總體裝配方案，分析可能的裝配難點(diǎn)和重點(diǎn)。第二階段：工藝系統(tǒng)接收產(chǎn)品較高成熟度的MBD設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，在三維仿真軟件內(nèi)對(duì)重點(diǎn)部位（必要時(shí)對(duì)全部）結(jié)構(gòu)件、管路、自動(dòng)化裝配設(shè)備等進(jìn)行裝配過(guò)程和人機(jī)功效的詳細(xì)仿真分析，發(fā)現(xiàn)并解決產(chǎn)品、工裝以及工藝方面的問(wèn)題并給出解決方案，如圖1～圖3所示；這個(gè)階段的工藝工作主要包括：裝配順序的創(chuàng)建和優(yōu)化；裝配路徑設(shè)計(jì)和優(yōu)化；裝配工藝過(guò)程仿真模擬、人機(jī)功效模擬、自動(dòng)化定位及制孔設(shè)備等的工作仿真。利用三維數(shù)字化仿真軟件對(duì)產(chǎn)品的組件或部件進(jìn)行裝配過(guò)程規(guī)劃，確定組件或部件內(nèi)零組件的裝配順序；按照工廠現(xiàn)有裝配條件和裝配單元工作內(nèi)容，進(jìn)行裝配路徑的仿真和優(yōu)化；最后在數(shù)字化裝配仿真系統(tǒng)中進(jìn)行零組件或自動(dòng)化設(shè)備的裝配過(guò)程及人機(jī)功效的仿真模擬，分析裝配工藝過(guò)程的可操作性和合理性，發(fā)現(xiàn)并解決數(shù)字化產(chǎn)品模型裝配過(guò)程中所遇到的產(chǎn)品、工裝以及工藝設(shè)計(jì)中的各類問(wèn)題，同時(shí)也可以進(jìn)行工具等的選型工作[2]。第三階段：接收設(shè)計(jì)部門的最終三維MBD設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，創(chuàng)建頂層MBOM以及PBOM等工藝數(shù)據(jù)，在數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)中進(jìn)行裝配工藝的詳細(xì)規(guī)劃和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)以及資源庫(kù)的創(chuàng)建，在三維可視化的環(huán)境下進(jìn)行零組件以及標(biāo)準(zhǔn)件的劃分，在全三維的環(huán)境下對(duì)裝配指令進(jìn)行工步級(jí)的細(xì)節(jié)編輯，最終生成現(xiàn)場(chǎng)使用的三維可視化工藝指令。
3三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)的架構(gòu)和工作模式
3.1三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)的架構(gòu)
本文所述的裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)是基于達(dá)索公司的DELMIA軟件平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)的三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)，DELMIA軟件平臺(tái)分DPE和DPM兩個(gè)工作環(huán)境，DPE側(cè)重?cái)?shù)據(jù)管理和工藝規(guī)劃，DPM則提供一個(gè)三維可視化的環(huán)境便于產(chǎn)品數(shù)據(jù)的劃分和裝配仿真等工作。由于DELMIA只是提供了一個(gè)平臺(tái)且目前MBD設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，故需要在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行客戶化定制和開(kāi)發(fā)，本系開(kāi)發(fā)了多種輔助工藝設(shè)計(jì)工具以便工藝設(shè)計(jì)人員只需極少的文字輸入即可完成工藝設(shè)計(jì)，所有關(guān)鍵數(shù)據(jù)均直接繼承自產(chǎn)品MBD數(shù)模，保證了工藝信息的完整和準(zhǔn)確；此系統(tǒng)中最為復(fù)雜難度最大是MBD數(shù)模中標(biāo)準(zhǔn)件的處理和劃分，由于大型飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)量都在數(shù)十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)件以上，采用實(shí)體建模將會(huì)產(chǎn)生天量的數(shù)據(jù)，因此目前飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)大都采用點(diǎn)線等元素進(jìn)行簡(jiǎn)化表達(dá)，無(wú)法使用DELMIA中標(biāo)準(zhǔn)功能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)件的工藝規(guī)劃，因此系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了一套專門處理標(biāo)準(zhǔn)件模型的工具，本系統(tǒng)也是國(guó)內(nèi)目前唯一實(shí)現(xiàn)了對(duì)以點(diǎn)線表達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)件識(shí)別和劃分的系統(tǒng)，如圖9所示。本系統(tǒng)依托VPM協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)提供MBD產(chǎn)品數(shù)據(jù)，在DELMIA中完成PBOM的創(chuàng)建、頂層MBOM的劃分、三維裝配指令的設(shè)計(jì)并向協(xié)同平臺(tái)提供底層MBOM以及三維裝配指令等數(shù)據(jù)，由系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行管理和發(fā)放。三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)的流程及架構(gòu)如圖4所示，整個(gè)三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)始終保持設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的一致性，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及完整性，同時(shí)本系統(tǒng)可給生產(chǎn)管控系統(tǒng)（MES）以及ERP系統(tǒng)設(shè)置數(shù)據(jù)接口[3]。
3.2三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)的工作流程
三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要由需要工藝管理部門和各車間工藝設(shè)計(jì)部門使用和管理，工藝管理部門和各車間工藝設(shè)計(jì)部門必須緊密協(xié)同才能順利開(kāi)展三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)，同時(shí)工藝管理部門需要給予車間一級(jí)足夠的權(quán)限，畢竟車間一級(jí)工藝人員對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)特點(diǎn)有更深入的了解。工藝管理部門主要負(fù)責(zé)三維裝配設(shè)計(jì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的頂層設(shè)計(jì)，其利用DELMIA中的DPE環(huán)境下的數(shù)據(jù)接口進(jìn)行EBOM導(dǎo)入，通過(guò)對(duì)EBOM的重組增加工藝組件和路線定義等形成PBOM；在PBOM的基礎(chǔ)上構(gòu)建頂層MBOM；根據(jù)各廠際分工要求進(jìn)行大部件級(jí)的頂層工藝組件的劃分，如圖5所示。各車間工藝技術(shù)主管接收工藝管理部門下發(fā)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行各車間內(nèi)部工藝面的進(jìn)一步劃分并將之分派給具體每個(gè)工藝員；工藝員接收工藝主管分發(fā)的具體某個(gè)裝配單元的數(shù)據(jù)，進(jìn)行本裝配單元裝配工藝的層次劃分以及具體工步的分解，在DPM三維可視化的環(huán)境中中進(jìn)行零組件及標(biāo)準(zhǔn)件的劃分，然后在DPE環(huán)境下進(jìn)一步進(jìn)行裝配可視化修飾等細(xì)節(jié)編輯，但對(duì)于裝配工藝所需飛機(jī)裝配技術(shù)條件、材料、工藝規(guī)范文件等全部采用專門開(kāi)發(fā)的工藝設(shè)計(jì)工具進(jìn)行創(chuàng)建以保證編制數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和完整。最后直接在DPE中輸出結(jié)構(gòu)化和標(biāo)準(zhǔn)化的三維裝配指令并提交審批，經(jīng)過(guò)審批的裝配指令發(fā)送到協(xié)同平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一進(jìn)行發(fā)放及管理，以上過(guò)程見(jiàn)下圖6～圖14所示。三維裝配指令審批發(fā)送到系統(tǒng)平臺(tái)后由工藝管理部門統(tǒng)一管理，不屬于裝配工藝設(shè)計(jì)的范疇，本文不再贅述。
4基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)及要求
4.1基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)
1）采用基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)，徹底解決了制約裝配工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、完整性的問(wèn)題，整個(gè)裝配工藝的設(shè)計(jì)完全基于設(shè)計(jì)的MBD數(shù)模，保證了與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的一致性；2）工藝人員在三維可視化的環(huán)境下進(jìn)行裝配工藝的規(guī)劃、仿真和設(shè)計(jì)，使得裝配工藝設(shè)計(jì)更加直觀更有操作性，通過(guò)裝配路徑仿真、人機(jī)功效仿真以及自動(dòng)化設(shè)備工作仿真等可提前發(fā)現(xiàn)存在的設(shè)計(jì)、工裝及工藝規(guī)劃包含的問(wèn)題并提前予以解決，大幅減少現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)時(shí)的各類問(wèn)題，提高生產(chǎn)效率并大幅降低生產(chǎn)成本；三維可視化裝配指令設(shè)計(jì)系統(tǒng)使工藝人員完全從枯燥的文字編輯以及事后數(shù)據(jù)校對(duì)中解放出來(lái)，工藝人員只需關(guān)注裝配工藝的可行性和合理性，無(wú)需花大量精力進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和完整性的檢查；3）在三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)中輸出的三維裝配指令徹底顛覆了傳統(tǒng)文字化的裝配指令，工人只需在系統(tǒng)輸出的三維可視化裝配指令中進(jìn)行簡(jiǎn)單操作即可，無(wú)需查找大量的圖紙、設(shè)計(jì)技術(shù)文件以及其他工藝性文件，做到了可見(jiàn)即所得、所得即所需的效果，同時(shí)工人還可在裝配指令的三維視圖中對(duì)輕量化的設(shè)計(jì)數(shù)模進(jìn)行各類尺寸的直觀測(cè)量，便于工人現(xiàn)場(chǎng)操作的進(jìn)一步了解；4）三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)可輸出裝配部門準(zhǔn)確完整的底層MBOM，有利于ERP以及MES系統(tǒng)的實(shí)施和管理；5）三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以與裝配知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)緊密集成，使得公司積累的知識(shí)在裝配工藝設(shè)計(jì)時(shí)順利地的共享和調(diào)用；6）工藝管理部門可利用DELMIA軟件平臺(tái)中DPE模塊對(duì)整個(gè)裝配數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理，保證下游數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，利于工藝設(shè)計(jì)部門編制完整準(zhǔn)確的裝配指令。
4.2基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)的要求
1）基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)要求有準(zhǔn)確、完整及規(guī)范的且嚴(yán)格執(zhí)行的MBD數(shù)模，產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)是所有下游數(shù)據(jù)的源頭，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確、完整及規(guī)范是決定三維裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)是否順暢和準(zhǔn)確最關(guān)鍵的要素。因此產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門必須要有科學(xué)合理的與制造部門協(xié)商過(guò)的MBD設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范且必須嚴(yán)格執(zhí)行，否則必定會(huì)導(dǎo)致整個(gè)下游其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的混亂和實(shí)施困難[4]。2）工程制造部門也須有嚴(yán)格的與設(shè)計(jì)部門MBD設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范相協(xié)調(diào)的各類工藝規(guī)范且必須嚴(yán)格執(zhí)行，用以支撐三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)。本文所述的裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)很大程度上體現(xiàn)的是傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)模式的思想，不能很好的適應(yīng)當(dāng)前基于MBD的三維數(shù)字化設(shè)計(jì)要求，而且設(shè)計(jì)人員沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)化要求，特別是以點(diǎn)線表達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)件模型存在大量的格式錯(cuò)誤等不規(guī)范設(shè)計(jì)，導(dǎo)致系統(tǒng)開(kāi)發(fā)比較緩慢，僅為了解決標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)模處理和劃分就占了近三分之一的時(shí)間。因此產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)開(kāi)發(fā)專用的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)工具和數(shù)據(jù)庫(kù)用以支撐基于MBD的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，同時(shí)需要借助專業(yè)化的軟件工具對(duì)MBD產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化等項(xiàng)目的批量檢查，最大限度地減少因人為因素導(dǎo)致的產(chǎn)品數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。3）工藝設(shè)計(jì)人員必須具備相當(dāng)?shù)墓こ探?jīng)驗(yàn)，熟練理解并掌握三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)所涉及的理念和軟件使用要求，三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō)只是工具，它本身無(wú)法識(shí)別工藝設(shè)計(jì)和規(guī)劃的合理性和可行性，這些都必須由工藝設(shè)計(jì)人員依靠經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)確定。
5結(jié)束語(yǔ)
第3篇
工程數(shù)據(jù)的集成是通過(guò)業(yè)務(wù)流程驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)單架次EBOM、PBOM、MBOM、產(chǎn)品數(shù)模、工裝數(shù)模、AO和仿真驗(yàn)證結(jié)果數(shù)據(jù)等信息在系統(tǒng)之間的傳遞，其主要實(shí)現(xiàn)方式如下所述。（1）EBOM、PBOM、產(chǎn)品數(shù)模、工裝數(shù)模的集成。從工程數(shù)據(jù)集成管理平臺(tái)導(dǎo)出整機(jī)或指定部件單架次的EBOM結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品數(shù)模及相應(yīng)工裝信息，數(shù)據(jù)格式包括zip包、Excel等。導(dǎo)出的EBOM和產(chǎn)品數(shù)模將導(dǎo)入數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)與管理系統(tǒng)進(jìn)行使用。（2）MBOM數(shù)據(jù)的集成。MBOM分為頂層MBOM和底層MBOM。三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)與管理系統(tǒng)提供頂層MBOM結(jié)構(gòu)導(dǎo)出功能，將三維工藝設(shè)計(jì)與管理系統(tǒng)完成的頂層MBOM結(jié)構(gòu)文件以XML/Excel格式輸出，并導(dǎo)入工程數(shù)據(jù)集成管理平臺(tái)，在平臺(tái)上生成頂層MBOM結(jié)構(gòu)。在工程數(shù)據(jù)集成管理平臺(tái)上對(duì)頂層MBOM結(jié)構(gòu)進(jìn)行管理，當(dāng)發(fā)生更改后在工程數(shù)據(jù)集成管理平臺(tái)的MBOM編輯器中進(jìn)行維護(hù)。底層MBOM結(jié)構(gòu)在AO中的零組件配套表完成審簽后由系統(tǒng)自動(dòng)解析生成。（3）AO和仿真驗(yàn)證結(jié)果數(shù)據(jù)的集成。通過(guò)三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)與管理系統(tǒng)和工程數(shù)據(jù)集成管理平臺(tái)的集成，使數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)與管理系統(tǒng)新增三維AO輸出功能。把通過(guò)工藝設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證后的AO數(shù)據(jù)以zip包（包含工程數(shù)據(jù)集成管理平臺(tái)現(xiàn)有AO編輯器定義XML格式文件、具有工藝指導(dǎo)性的視圖及Process、SMG、AVI文件等）形式輸出。
2頂層工藝規(guī)劃與管理
在三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)與管理系統(tǒng)中進(jìn)行頂層工藝規(guī)劃與管理的主要工作包括PBOM的構(gòu)建、頂層MBOM的構(gòu)建。（1）PBOM的構(gòu)建。PBOM是在EBOM的基礎(chǔ)上，根據(jù)產(chǎn)品的特征和企業(yè)的制造能力，對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行重組，使之符合企業(yè)的生產(chǎn)能力，為生產(chǎn)組織、布局、車間分工提供依據(jù)，保證生產(chǎn)的可行性、均衡性和經(jīng)濟(jì)性。飛機(jī)裝配頂層工藝規(guī)劃過(guò)程首先是對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)生的EBOM進(jìn)行重新組織形成PBOM，主要完成新建工藝組合件和劃分工藝路線。PBOM在繼承EBOM所有屬性（產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、三維模型屬性信息、3D鏈接路徑信息）的基礎(chǔ)上，增加了工藝路線、工藝組合件及備注等屬性。首先利用制造資源庫(kù)中每個(gè)單位所屬的設(shè)備了解單位的生產(chǎn)能力，并在三維環(huán)境中查看企業(yè)生產(chǎn)單元布局，綜合工藝專業(yè)類型和制造經(jīng)濟(jì)性構(gòu)建工藝組合件；然后根據(jù)零部件類型，確定裝配流程，結(jié)合各車間的業(yè)務(wù)分工和現(xiàn)有的任務(wù)量確定零部件需要流轉(zhuǎn)的車間，進(jìn)行工藝路線的劃分。（2）頂層MBOM的構(gòu)建。頂層MBOM由多層次的裝配單元和AO編號(hào)構(gòu)成。裝配單元是裝配件的總稱，指在飛機(jī)裝配過(guò)程中，可以獨(dú)立組裝達(dá)到工程設(shè)計(jì)尺寸與技術(shù)要求，并作為進(jìn)一步裝配的獨(dú)立組件、部件或最終整機(jī)的一組構(gòu)件。頂層MBOM構(gòu)建的主要任務(wù)是根據(jù)產(chǎn)品的裝配約束關(guān)系進(jìn)行裝配單元的劃分，采用從大部件劃分到小組件劃分的順序，將產(chǎn)品劃分為若干個(gè)裝配單元。裝配單元是工序劃分的基礎(chǔ)。在PBOM的基礎(chǔ)上，利用三維交互方式查看設(shè)計(jì)模型，分析裝配約束關(guān)系，劃分工藝分離面，將產(chǎn)品劃分為幾個(gè)大的裝配單元，即大部件劃分；再對(duì)大部件進(jìn)行裝配約束關(guān)系分析，在每個(gè)裝配單元下確定并建立子裝配單元；劃分子裝配體，完成頂層MBOM的構(gòu)建。
3三維裝配工藝設(shè)計(jì)與仿真
三維裝配工藝設(shè)計(jì)與仿真主要包括底層MBOM構(gòu)建、裝配順序規(guī)劃、工裝關(guān)聯(lián)以及裝配路徑規(guī)劃，并對(duì)工藝設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行仿真和優(yōu)化，將工藝設(shè)計(jì)結(jié)果形成的工藝數(shù)據(jù)（XML/Excel格式）和仿真文件等發(fā)送到工程數(shù)據(jù)集成管理平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一管理。（1）裝配工藝設(shè)計(jì)。利用數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)與管理系統(tǒng)的三維可視化環(huán)境，針對(duì)具體裝配單元包含的工序中零組件之間的裝配約束關(guān)系，進(jìn)行裝配順序調(diào)整，并對(duì)裝配順序規(guī)劃的結(jié)果進(jìn)行爆炸圖仿真，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不正確或不合理的工藝過(guò)程，進(jìn)而進(jìn)行裝配順序調(diào)整和優(yōu)化，圖2為某部件的裝配工藝設(shè)計(jì)實(shí)例。然后以裝配單元為基礎(chǔ)建立AO件，并根據(jù)工位數(shù)量建立多個(gè)AO，定義AO代號(hào)和名稱，確定AO對(duì)應(yīng)裝配單元在裝配過(guò)程中所需要的裝配工序，完善裝配工序的基本信息，形成裝配工藝，并關(guān)聯(lián)各個(gè)裝配工序的配套零組件、實(shí)現(xiàn)的裝配約束、配套裝配資源等信息。（2）裝配工藝優(yōu)化。飛機(jī)零部件尺寸大，精度要求高，裝配過(guò)程需要協(xié)調(diào)的部位多，返工困難，為了避免在裝配過(guò)程中因重點(diǎn)部位的誤差疊加而導(dǎo)致裝配精度問(wèn)題的出現(xiàn)，需要在裝配工藝準(zhǔn)備階段對(duì)裝配精度進(jìn)行預(yù)測(cè)，并對(duì)導(dǎo)致裝配精度超差的工藝過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。直接影響產(chǎn)品裝配精度的主要因素包括零件加工誤差和產(chǎn)品裝配工藝，現(xiàn)有飛機(jī)裝配精度保證一般是通過(guò)測(cè)量和協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)，不能在產(chǎn)品裝配生產(chǎn)前實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品精度的控制。在MBD技術(shù)和數(shù)字化裝配技術(shù)日趨成熟的情況下，為了縮短飛機(jī)研制周期，需要將精度控制技術(shù)融入裝配工藝準(zhǔn)備過(guò)程，實(shí)現(xiàn)基于精度控制的飛機(jī)裝配工藝優(yōu)化，確保裝配工藝的可靠性。在裝配工藝正式前，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行整體裝配精度預(yù)測(cè)（見(jiàn)圖3），提前評(píng)估各關(guān)鍵特性的工藝能力。由于整體裝配精度預(yù)測(cè)是在零件還未加工的情況下進(jìn)行的，所以用位置公差（將尺寸公差轉(zhuǎn)化為參考某基準(zhǔn)的位置公差）作為輸入?；诋a(chǎn)品精度MBD模型，利用多維方向偏差搜索算法得出偏差傳遞路徑，用蒙特卡洛算法將輸入的位置公差轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的偏差值（偏差值呈正態(tài)分布），利用上述的偏差值、傳遞路徑、敏感度等信息來(lái)預(yù)測(cè)關(guān)鍵特性是否超差。在裝配精度預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析預(yù)測(cè)結(jié)果，確定并優(yōu)化導(dǎo)致精度超差的工藝因素，最終滿足整體裝配精度要求。如果預(yù)測(cè)出關(guān)鍵特性出現(xiàn)超差的情況，可以結(jié)合全要素的偏差貢獻(xiàn)度分析和實(shí)際生產(chǎn)能力評(píng)估，確定工藝優(yōu)化方案。如果該方案需要改變裝配順序、定位基準(zhǔn)等工藝內(nèi)容，則需要再進(jìn)行裝配工藝仿真。通過(guò)裝配工藝仿真后的工藝優(yōu)化方案為有效方案。為了避免飛機(jī)裝配生產(chǎn)線生產(chǎn)瓶頸的出現(xiàn)，在裝配工藝設(shè)計(jì)與仿真階段，通過(guò)工序生產(chǎn)力平衡仿真，可以提前預(yù)測(cè)生產(chǎn)瓶頸和影響因素。通過(guò)對(duì)裝配工序進(jìn)行優(yōu)化，可以在飛機(jī)裝配生產(chǎn)前實(shí)現(xiàn)裝配工序生產(chǎn)力平衡。對(duì)每個(gè)工序進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)間估算，評(píng)估每條工序任務(wù)鏈的生產(chǎn)時(shí)間，并進(jìn)行生產(chǎn)力平衡，防止因部分工序任務(wù)鏈過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短導(dǎo)致生產(chǎn)瓶頸的出現(xiàn)，從而避免生產(chǎn)延誤或等待的情況發(fā)生。
4三維裝配工藝指令的生成與管理
裝配工藝指令（AO）是用于規(guī)定生產(chǎn)管理單元的完整工藝流程和流程各環(huán)節(jié)的控制要求及記載生產(chǎn)過(guò)程中質(zhì)量數(shù)據(jù)的工藝文件。在工程數(shù)據(jù)集成管理平臺(tái)中，可獲取完整的AO信息以及工藝模板，并自動(dòng)創(chuàng)建AO。當(dāng)AO完成審簽流程后，系統(tǒng)將自動(dòng)提取AO中的零組件配套表，將其關(guān)聯(lián)到頂層MBOM結(jié)構(gòu)中形成底層MBOM結(jié)構(gòu)。（1）裝配工藝文件編制。每個(gè)AO對(duì)應(yīng)一道工序，將工藝組件關(guān)聯(lián)至AO。在AO節(jié)點(diǎn)下創(chuàng)建工步，并添加工步屬性和描述信息。將工藝組件中的零組件劃分至工步，并根據(jù)要求將標(biāo)準(zhǔn)件和資源劃分至工步。（2）三維工藝信息標(biāo)注。根據(jù)三維信息標(biāo)注規(guī)則，將工藝信息標(biāo)注在三維仿真動(dòng)畫中，形成具有指導(dǎo)意義的工藝仿真文件。這些工藝信息描述關(guān)鍵的裝配尺寸與公差范圍、工裝和精度要求等生產(chǎn)必需的工藝約束信息，以及在裝配動(dòng)畫中無(wú)法表達(dá)的指導(dǎo)信息。三維工藝信息標(biāo)注的主要方式包括：顏色、可見(jiàn)性、文本、局部放大等。（3）工藝指令。通過(guò)數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)與管理系統(tǒng)生成AO數(shù)據(jù)包（Process、SMG、AVI、圖片、XML格式的工藝文件等），將AO數(shù)據(jù)包傳到工程數(shù)據(jù)集成管理平臺(tái)，利用工程數(shù)據(jù)集成管理平臺(tái)的AO編輯器將XML格式的工藝文件生成為AO文件，其余數(shù)據(jù)作為附件關(guān)聯(lián)到AO，AO實(shí)例如圖4所示。
5裝配工藝知識(shí)管理
飛機(jī)裝配工藝準(zhǔn)備所涉及的專業(yè)范圍廣，包含的信息量大，是一種經(jīng)驗(yàn)性非常強(qiáng)的知識(shí)密集型工作。在裝配工藝準(zhǔn)備過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)裝配工藝知識(shí)的共享和重用，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短準(zhǔn)備周期和避免設(shè)計(jì)資源的浪費(fèi)，需要對(duì)裝配工藝知識(shí)進(jìn)行建模并構(gòu)建知識(shí)庫(kù)。飛機(jī)裝配工藝知識(shí)是指在飛機(jī)裝配工藝準(zhǔn)備和實(shí)際裝配生產(chǎn)過(guò)程中形成的，能夠用于指導(dǎo)飛機(jī)裝配工藝規(guī)劃與仿真的抽象的數(shù)據(jù)表達(dá)。作為飛機(jī)三維工藝設(shè)計(jì)與管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，裝配工藝知識(shí)庫(kù)主要是存儲(chǔ)和管理裝配工藝實(shí)例、典型工藝模板和制造資源。首先構(gòu)建3個(gè)庫(kù)的分類結(jié)構(gòu)，定義相應(yīng)的屬性，再將裝配工藝實(shí)例、典型工藝模板和制造資源等分別放入對(duì)應(yīng)的分類中。將裝配工藝實(shí)例劃分為典型工藝、典型工序和典型工步，并存入裝配工藝實(shí)例庫(kù)。典型工藝模版庫(kù)存儲(chǔ)已結(jié)構(gòu)化、參數(shù)化的針對(duì)典型工藝特點(diǎn)的工藝知識(shí)，例如，根據(jù)工藝特點(diǎn)不同，將產(chǎn)品分為框類、壁板組件類、地板組件類、管路類和鍛件類等，并按照不同類型的裝配流程構(gòu)建裝配工藝模板，用于固化裝配過(guò)程、組織典型裝配模板數(shù)據(jù)。將飛機(jī)制造企業(yè)的生產(chǎn)資源以裝配環(huán)境模型、虛擬人體模型、設(shè)備模型、工裝模型、工具模型等形式進(jìn)行三維建模，并賦予相應(yīng)的參數(shù)信息，形成飛機(jī)制造資源知識(shí)。
6結(jié)束語(yǔ)
