Предприятие на основе модели

Предприятие на основе моделей (MBE) — это термин, используемый в производстве для описания стратегии, в которой аннотированная цифровая трехмерная (3D) модель продукта служит авторитетным источником информации для всех видов деятельности в жизненном цикле этого продукта . [1] [2]

Ключевым преимуществом MBE является то, что он заменяет цифровые чертежи. В MBE одна 3D-модель содержит всю информацию, которая обычно содержится в целом наборе инженерных чертежей, включая геометрию, топологию, размеры, допуски, материалы, отделку и сварные швы. [3]

Первоначально MBE была разработана в аэрокосмической и оборонной промышленности, а затем в автомобильной промышленности. [4] Она была принята многими производителями по всему миру в самых разных отраслях. Значительные преимущества для производителей включают сокращение времени выхода на рынок и экономию производственных затрат за счет улучшения конструкции и изготовления инструмента, меньшего количества часов сборки, меньшего количества доработок, оптимизированной разработки и лучшего сотрудничества в области инженерных изменений. [5]

Для внедрения MBE есть два предварительных условия: первое — создание аннотированных 3D-моделей, известных как определения на основе модели (MBD) . Это требует использования CAD- системы, способной создавать точные твердотельные модели с информацией о продукте и производстве (PMI) , формой 3D-аннотации, которая может включать размеры, GD&T , примечания, отделку поверхности и спецификации материалов. (Механические CAD-системы, используемые в аэрокосмической, оборонной и автомобильной промышленности, как правило, обладают этими возможностями.) Второе предварительное условие — преобразование MBD в форму, в которой они могут использоваться в последующих действиях жизненного цикла. Как правило, CAD-модели хранятся в собственных форматах данных, поэтому их необходимо преобразовать в подходящий стандартный формат, совместимый с MBD, такой как 3D PDF , [6] JT , STEP AP 242 или ANSI QIF [7].

Основной принцип MBE заключается в том, что модели используются для управления всеми аспектами жизненного цикла продукта, и что данные создаются один раз и повторно используются всеми потребителями данных ниже по течению. Повторное использование данных требует компьютерной интерпретируемости , когда MBD может обрабатываться непосредственно нижестоящими приложениями, и ассоциативности PMI с конкретными функциями модели в пределах MBD. [1]

История

Исторически инженерная и производственная деятельность опиралась на печатные и/или цифровые документы (включая 2D- чертежи ) для передачи инженерных данных и управления производственными процессами. Эти документы требовали интерпретации опытными специалистами, что часто приводило к двусмысленностям и ошибкам. [8] [9]

В 1980-х годах усовершенствования в трехмерном твердотельном моделировании позволили системам САПР точно отображать форму большинства производимых товаров [10] — однако даже энтузиасты технологии твердотельного моделирования продолжали полагаться на двухмерные чертежи (часто созданные в САПР) как на авторитетное (или основное) представление продукта. Трехмерные модели, даже если они геометрически точны, не имели метода представления размеров, допусков и другой аннотативной информации, необходимой для управления производственными процессами.

В начале-середине 2000-х годов были выпущены стандарты ASME Y14.41-2003 «Практики определения цифровых данных о продукции» и ISO 16792:2006 «Техническая документация по продукции — Практики определения цифровых данных о продукции» [11] , обеспечивающие поддержку аннотаций PMI в трехмерных моделях САПР и вводящие концепцию MBD (или, альтернативно, цифрового определения продукции) [12].

Концепция предприятия на основе модели впервые появилась около 2005 года. Первоначально она трактовалась широко, ссылаясь на повсеместное использование технологий моделирования и имитации (практически любого типа) на всем предприятии. [13] В конце 2000-х годов активное сообщество, выступающее за развитие MBE, выросло на основе совместных усилий Управления министра обороны , Исследовательской лаборатории армии , Инженерного центра исследований и разработок вооружений (ARDEC) , Армейского ManTech, BAE Systems , NIST и Партнерства по расширению производства NIST (MEP). [14] В «Команду MBE» вошли такие участники отрасли, как General Dynamics , Pratt & Whitney Rocketdyne , Elysium, Adobe , EOS, ITI TranscenData, Vistagy , PTC , Dassault Systèmes Delmia, Boeing и BAE Systems . [15]

Со временем, на основе отзывов сообщества, MBE стали трактовать более узко, ссылаясь на использование данных MBD для управления деятельностью жизненного цикла продукта. [16] [1] В 2011 году команда MBE опубликовала следующие определения:

  • MBD: 3D-аннотированная модель и связанные с ней элементы данных, которые полностью определяют описание продукта таким образом, чтобы все последующие клиенты могли эффективно использовать ее вместо традиционного чертежа.
  • MBE: Полностью интегрированная и совместная среда, основанная на 3D-определении деталей продукта и общая для всего предприятия; для обеспечения быстрого, бесперебойного и доступного развертывания продуктов от концепции до утилизации [15]

К 2015 году, с усовершенствованиями стандартов ASME Y14.41 и ISO 16792, а также разработкой открытых стандартов обмена данными САПР, способных адекватно представлять PMI, метод MBE начал получать более широкое распространение среди производителей.

Ссылки

  1. ^ abc "Model Based Enterprise / Technical Data Package Summit Report". Техническая записка NIST 1753. Получено 27 июня 2017 г.
  2. ^ Гупта, Иша. "3D Product & Manufacturing Information Implications for Design for Manufacturing". Product Design and Development . Advantage Business Media . Получено 28 июня 2017 г.
  3. ^ Джексон, Чад. "Исследование предприятия на основе моделей (MBE)". Lifecycle Insights . Lifecycle Insights . Получено 28 июня 2017 г. .
  4. ^ Грей, Скотт. «Предприятие на основе моделей». aiag . Группа действий автомобильной промышленности . Получено 28 июня 2017 г.
  5. ^ Рауз, Маргарет. «Предприятие на основе модели». TechTarget . TechTarget . Получено 28 июня 2017 г. .
  6. ^ 3D PDF Consortium [узурпировано]
  7. ^ "Структура качественной информации"
  8. ^ Джон Уиллатс. «Неоднозначность рисунка» (PDF) . TRACEY — онлайн-журнал современных исследований рисунка . Получено 27.06.2017 .
  9. ^ Тандлер, Билл. "GD&T Workshop: A Top Down View". Quality Magazine . BNP Media . Получено 28 июня 2017 г.
  10. ^ Вайсберг, Дэвид. «Революция в инженерном проектировании» (PDF) .
  11. ^ "Техническая документация по продукции — Методы определения цифровых данных по продукции". ISO TC 10 Техническая документация по продукции . Получено 29.10.2018 .
  12. ^ "Стандарт обеспечения качества для цифрового определения продукта у поставщиков Boeing" (PDF) . Boeing D6-51991 . Получено 27.06.2017 .
  13. ↑ Нил, Ричард, «Инициатива по технологиям производства следующего поколения и предприятие на основе моделей», Конференция по системной инженерии NDIA, Сан-Диего, Калифорния, 26 октября 2005 г. Получено 27 июня 2017 г.
  14. ^ Леонарф, Скотт. "Advanced Manufacturing Enterprise Strategic Baseline" (PDF) . DoD ManTech . Министерство обороны США . Получено 28 июня 2017 г. .
  15. ^ ab Whittenburg, Mitzi. "Model Based Enterprise and its Impact on Small Businesses" (PDF) . osd.mil . Office of the Secretary of the Defense . Получено 28 июня 2017 г. .
  16. ^ Фрешетт, С. "Model Based Enterprise for Manufacturing". NIST . Национальный институт стандартов и технологий . Получено 28 июня 2017 г.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Предприятие_на_основе_модели&oldid=1264231886"