王 煜，吉衛(wèi)喜，錢德成，孫 斌

（江南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，江蘇無(wú)錫 214122）

MBD模式下機(jī)械產(chǎn)品的三維輕量可視化研究*

王 煜，吉衛(wèi)喜，錢德成，孫 斌

（江南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，江蘇無(wú)錫 214122）

MBD技術(shù)當(dāng)下更多的應(yīng)用于航空航天行業(yè)，但越來(lái)越成為整個(gè)制造行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。如何融合MBD模式，實(shí)施從設(shè)計(jì)到車間生產(chǎn)的三維輕量、可視化執(zhí)行系統(tǒng)，是現(xiàn)階段大多企業(yè)和公司面臨的重要問(wèn)題。以MBD模型設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，結(jié)合生產(chǎn)中軟硬件的環(huán)境現(xiàn)狀，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中三維工藝模型輕量化、可視化處理等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，文中給出了“MBD輕量化模型+三維可視化”機(jī)制創(chuàng)新的解決方案。

MBD；三維工藝；輕量化；可視化；解決方案

0 引言

基于模型定義（Model Based Definition，MBD）技術(shù)，是工程中設(shè)計(jì)和制造的信息載體，將產(chǎn)品的實(shí)體模型和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及制造信息集成為一個(gè)3D數(shù)字化全信息模型，從而完整的表達(dá)產(chǎn)品定義信息。當(dāng)前計(jì)算機(jī)越來(lái)越被廣泛應(yīng)用，CAD技術(shù)已經(jīng)基本取代了手工繪圖的第一代工程語(yǔ)言，逐漸成為了工程表達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)方式及第二代工程語(yǔ)言。與此同時(shí)，數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造技術(shù)也正快速發(fā)展?；谔卣鞫x及控制的基于模型的定義（MBD）可以改變以二維工程圖為主，以三維建模為輔的制造方法，將會(huì)成為第三代工程語(yǔ)言。其主導(dǎo)思想是摒棄二維圖樣的局限性，真正實(shí)現(xiàn)三維數(shù)模貫穿產(chǎn)品生產(chǎn)制造全過(guò)程，詳細(xì)規(guī)定三維實(shí)體模型中產(chǎn)品定義、公差的標(biāo)注規(guī)則和工藝信息的表達(dá)方法，使MBD模型成為產(chǎn)品生產(chǎn)制造過(guò)程中的唯一依據(jù)，徹底改變傳統(tǒng)的以工程圖樣為主、以三維實(shí)體模型為輔的制造方法。而以MBD模型為支撐，實(shí)現(xiàn)三維工藝指導(dǎo)車間生產(chǎn)制造將會(huì)是未來(lái)制造發(fā)展的趨勢(shì)。

現(xiàn)階段已有一些公司嘗試研究并應(yīng)用三維輕量、可視化技術(shù)開(kāi)發(fā)與市場(chǎng)上成熟的ERP、MES軟件集成的系統(tǒng)，運(yùn)用到企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中指導(dǎo)車間生產(chǎn)。但目前存在如下幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題；

（1）信息脫節(jié)?，F(xiàn)有的可視化系統(tǒng)很多都沒(méi)有以MBD模型為支撐，導(dǎo)致工藝信息中工藝資源信息與生產(chǎn)任務(wù)規(guī)劃的脫節(jié)。從而加重了生產(chǎn)過(guò)程中人員的負(fù)擔(dān)和責(zé)任，需要他們?cè)诳梢暬钠脚_(tái)上去匹配各工藝相對(duì)應(yīng)的工藝資源信息。

（2）文件較大。如今產(chǎn)品復(fù)雜程度日益提升，產(chǎn)品傳閱的文件日益龐大，不利于各部門之間的的傳閱。從而需要對(duì)信息文件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為輕量化文件格式，以實(shí)現(xiàn)可視化的便捷傳閱。

（3）格式不統(tǒng)一。由于歷史的原因或者開(kāi)發(fā)目的不同，企業(yè)中使用的CAD/CAM軟件都各不相同，其內(nèi)部數(shù)據(jù)記錄和處理方式也都有所不同。這些因素致使企業(yè)原始的設(shè)計(jì)文件在不同的CAD/CAM設(shè)計(jì)軟件中不能被轉(zhuǎn)換和共享。這也就需要一種文件格式支持不同的CAD/CAM軟件，且在保留完整的三維模型信息這一基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)與三維設(shè)計(jì)軟件的無(wú)關(guān)聯(lián)性，來(lái)滿足企業(yè)不同需要。

針對(duì)這些問(wèn)題，本文對(duì)基于MBD的產(chǎn)品三維輕量可視化技術(shù)進(jìn)行探討研究，提出一種“MBD模型+三維可視化”系統(tǒng)技術(shù)方案。

1 MBD模式的數(shù)字化全信息模型

1.1 MBD三維模型定義

企業(yè)生產(chǎn)信息脫節(jié)的問(wèn)題嚴(yán)重影響了生產(chǎn)和執(zhí)行的效率，也成了很多企業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題，這也催生了MBD技術(shù)的產(chǎn)生和實(shí)時(shí)應(yīng)用。MBD技術(shù)是三維全信息數(shù)字化模型設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，運(yùn)用MBD技術(shù)的思想去構(gòu)建產(chǎn)品的三維數(shù)字化模型，開(kāi)拓便于理解、更具效率的信息表達(dá)方式。產(chǎn)品全生命周期的定義信息用一個(gè)集成的三維數(shù)字化模型來(lái)完整的表達(dá)，以此來(lái)代替二維工程圖，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)制造過(guò)程的三維化。該技術(shù)思想有效的保證產(chǎn)品生產(chǎn)所需數(shù)據(jù)的集成共享，從而給制造帶來(lái)便利且提高生產(chǎn)效率。

MBD三維數(shù)字化全信息模型并不是簡(jiǎn)單的對(duì)三維模型進(jìn)行三維標(biāo)注，它是將產(chǎn)品物料清單（Bill of Material，BOM）、產(chǎn)品幾何信息、制造工藝信息、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息、產(chǎn)品管理信息的集合體，相應(yīng)各版塊設(shè)計(jì)人員用一個(gè)三維數(shù)模便可獲得全部的技術(shù)信息，使企業(yè)設(shè)計(jì)和制造部門之間的信息交換得以更加準(zhǔn)確高效［1］。MBD三維數(shù)字化模型的設(shè)計(jì)不單涉及到產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門，還需要產(chǎn)品的工藝、制造、工裝、檢測(cè)等部門的協(xié)同。有效地連接了設(shè)計(jì)與制造之間的信息孤島，有效地解決設(shè)計(jì)與制造一體化問(wèn)題。MBD三維數(shù)字化模型貫穿運(yùn)用在產(chǎn)品的全生命周期中，為后續(xù)可視化平臺(tái)操作提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的信息，有效地解決了信息脫節(jié)的問(wèn)題。

1.2 面向產(chǎn)品的三維模型全信息體系的構(gòu)建

MBD三維模型全信息體系是綜合特征建模技術(shù)、三維標(biāo)注技術(shù)、信息管理技術(shù)等的應(yīng)用產(chǎn)物，它完整的表達(dá)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過(guò)程信息。三維數(shù)字化模型的構(gòu)建就是詳細(xì)定義零件或產(chǎn)品的尺寸、公差、粗糙度、工藝信息的標(biāo)注規(guī)則和表達(dá)方法，使其幾何形狀信息和工藝信息通過(guò)一個(gè)可視化的三維實(shí)體模型來(lái)呈現(xiàn)，然后將其應(yīng)用到產(chǎn)品的全生命周期中。由產(chǎn)品工程描述、產(chǎn)品管理兩方面內(nèi)容構(gòu)建成了一個(gè)的MBD三維數(shù)字化信息體系［6］。如圖1所示。

圖1 MBD全信息構(gòu)建體系

該體系實(shí)質(zhì)是一個(gè)工藝信息模型和管理模型的融合，從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造所需的信息都包含在內(nèi)。所以可將MBD三維數(shù)字化全信息模型用幾何元素T表示為；

式中；T是由幾何模型Tg、產(chǎn)品制造信息（Product Manufacture Information，PMI）Tm、產(chǎn)品標(biāo)識(shí)信息Ti、產(chǎn)品構(gòu)型信息Tc四個(gè)子集構(gòu)成的的集合。而各子集又包含下一級(jí)信息，分別包括以下內(nèi)容。

Tg=｛設(shè)計(jì)模型、輔助制造信息、幾何標(biāo)注｝

Tm=｛產(chǎn)品工藝、工藝資源、工藝說(shuō)明、工藝知識(shí)｝

Ti=｛產(chǎn)品定義、版本標(biāo)識(shí)、編碼標(biāo)識(shí)｝

Tc=｛有效性、管理屬性、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)｝

由這些信息共同構(gòu)建了產(chǎn)品的三維數(shù)字化全信息模型，為生產(chǎn)過(guò)程提供完備而準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。

2 三維工藝模型輕量化技術(shù)研究

2.1 輕量化三維工藝模型框架

企業(yè)傳輸信息文件過(guò)大的問(wèn)題制約著工作和生產(chǎn)效率，從而需要一種以便捷的傳送和瀏覽文件的輕量化處理技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)輕量化模型來(lái)解決文件過(guò)大的問(wèn)題。輕量化三維工藝模型作為MBD數(shù)字化全信息模型的信息展示載體，在產(chǎn)品的全生命周期內(nèi)需要實(shí)現(xiàn)MBD模型數(shù)據(jù)的共享與交換，也就涉及到信息的提取、傳遞和可視化應(yīng)用的問(wèn)題。為此，人們?cè)谌S模型數(shù)據(jù)的輕量化技術(shù)上做了諸多研究和探索，以取得較好的制造工藝上的應(yīng)用效果。MBD三維數(shù)字化全信息模型是信息提取、傳遞和可視化應(yīng)用整個(gè)過(guò)程中的唯一信息來(lái)源，而制造信息模型則為數(shù)據(jù)組織的標(biāo)準(zhǔn)；從生產(chǎn)制造的角度重組信息，運(yùn)用非遞歸深度優(yōu)先遍歷算法進(jìn)行信息的簡(jiǎn)化提取，用壓縮算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行逐層壓縮處理，實(shí)現(xiàn)體積小且便于展現(xiàn)的輕量化三維工藝模型，從而應(yīng)用到一線生產(chǎn)制造的可視化終端。

基于輕量化技術(shù)的工藝模型信息架構(gòu)如圖2所示。

圖2 輕量化工藝模型信息架構(gòu)

該工藝模型信息架構(gòu)中輕量化三維工藝模型所提取的信息主要分為特征信息層、狀態(tài)層、工藝鏈三個(gè)信息層次。

（1）特征信息層；產(chǎn)品的幾何特征信息、工藝特征信息、材料特征信息、功能特征信息和管理特征信息構(gòu)成了整個(gè)特征信息層，這五類特征信息的通過(guò)MBD模型定義的唯一標(biāo)識(shí)符（產(chǎn)品代碼）關(guān)聯(lián)到一起，分別都包含著不同的特征要素。幾何特征信息主要有標(biāo)注、注釋、外形結(jié)構(gòu)、特征約束、幾何形面、幾何區(qū)域等要素，工藝特征信息主要有工藝方法（車、銑、刨、磨等）、工藝資源、工藝屬性等要素，材料特征信息主要有材料牌號(hào)、材料規(guī)格、材料要求等要素，功能特征信息主要有功能類別、功能描述等要素，管理特征信息主要有圖號(hào)、版本號(hào)、有效性等要素。

（2）狀態(tài)層；產(chǎn)品及零件的加工過(guò)程一般是分階段的，車間的加工過(guò)程以特征信息為指導(dǎo)，每個(gè)加工階段有著不同的制造中間狀態(tài)，直到由毛坯到最終的產(chǎn)品

（3）工藝鏈層；以特征信息層為支撐，按照工藝設(shè)計(jì)原則及條件進(jìn)行工藝路線的工藝規(guī)劃形成了一個(gè)完成的產(chǎn)品工藝鏈，具體為每一道工序，各工序與加工過(guò)程的產(chǎn)品或零件狀態(tài)相互對(duì)應(yīng)，按照工藝鏈的加工流程把原材料轉(zhuǎn)為產(chǎn)品。

2.2 輕量化處理技術(shù)

2.2.1 輕量化模型信息的提取

在機(jī)械產(chǎn)品的輕量化工藝模型中，信息的提取運(yùn)用的非遞歸深度優(yōu)先遍歷算法。該算法首先獲取機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)對(duì)象的唯一標(biāo)識(shí)信息（產(chǎn)品代碼），定義其為遍歷初始源點(diǎn)，從此源點(diǎn)開(kāi)始一次遍歷并提取構(gòu)建輕量化模型的工藝信息。具體過(guò)程如圖3所示。

圖3 信息提取層次

整個(gè)信息遍歷搜索并提取的過(guò)程大致可分為四個(gè)節(jié)點(diǎn)信息層，分別為產(chǎn)品模型公共信息、零件模型信息、工序模型信息、工步模型信息，通常將其分別定義為源點(diǎn)V、根節(jié)點(diǎn)Pi、子節(jié)點(diǎn)Mi、葉節(jié)點(diǎn)Si。對(duì)MBD模型數(shù)據(jù)進(jìn)行提取就是按照指定的搜索路線依次對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都做一次訪問(wèn)，而且僅做一次訪問(wèn)。這種深度優(yōu)先遍歷采用的搜索方法為深度優(yōu)先搜索（Depth-First Search），該方法是先對(duì)縱向節(jié)點(diǎn)進(jìn)行搜索依次訪問(wèn)與源點(diǎn)V路徑上相通的所有節(jié)點(diǎn)，從中分別提取相應(yīng)工藝信息。具體的信息提取路線及步驟如下；

（1）訪問(wèn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型V，即初始源點(diǎn)，根據(jù)產(chǎn)品的編碼標(biāo)識(shí)提取該產(chǎn)品的屬性值中的公共信息，并將V標(biāo)記為已訪問(wèn)；

（2）根據(jù)初始源點(diǎn)遍歷與其鄰接點(diǎn)P1，根據(jù)零件P1的編碼標(biāo)識(shí)提取相關(guān)公共信息，并將P1標(biāo)記為已訪問(wèn)；

（3）根據(jù)根節(jié)點(diǎn)P1的標(biāo)識(shí)訪問(wèn)與其關(guān)聯(lián)的鄰接點(diǎn)M1，遍歷其第一道工序M1的信息，從中提取工藝基本信息和工藝資源等信息，并將M1標(biāo)記為已訪問(wèn)；

（4）根據(jù)工序模型M1的標(biāo)識(shí)訪問(wèn)鄰接點(diǎn)S1，遍歷該工序的第一道工序模型S1的信息，提取該工步信息，并將S1標(biāo)記為已訪問(wèn)；

（5）繼續(xù)依次遍歷并提取M1子節(jié)點(diǎn)下的葉節(jié)點(diǎn)S2一直到最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)Si的工藝信息；

（6）重復(fù)（4）和（5）步驟，依次遍歷并提取各工序和其對(duì)應(yīng)工步信息，然后在回到步驟（2）開(kāi)始繼續(xù)循環(huán)，直到圖中所有和該產(chǎn)品源點(diǎn)有路徑想通的所有節(jié)點(diǎn)都被遍歷到。

2.2.2 輕量化模型信息文件的壓縮

根據(jù)信息提取的步驟提取的信息依然繁多，對(duì)于三維工藝模型輕量化的要求，就需要對(duì)所提取的信息進(jìn)行盡可能的壓縮，以達(dá)到3D模型的簡(jiǎn)單表達(dá)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)主要是對(duì)幾何結(jié)構(gòu)信息的壓縮。

機(jī)械產(chǎn)品在可視化環(huán)境中，對(duì)三維模型的結(jié)構(gòu)化幾何模型精度要求比在三維建模軟件中要低，過(guò)高的精度在可視化環(huán)境并沒(méi)有多大的實(shí)際作用，反而會(huì)增加模型文件的大小而降低傳輸和儲(chǔ)存效率。三維CAD軟件使用輕量化接口技術(shù)，首先過(guò)濾產(chǎn)品的非結(jié)構(gòu)信息，如零部件產(chǎn)品的技術(shù)要求、尺寸標(biāo)注等信息，然后再通過(guò)壓縮算法對(duì)產(chǎn)品的三維結(jié)構(gòu)模型中的點(diǎn)、線、面及幾何元素相互間的拓?fù)潢P(guān)系等信息進(jìn)行重新定義，不改變?cè)夹螤詈统叽绲倪M(jìn)行結(jié)構(gòu)模型的重構(gòu)，使三維結(jié)構(gòu)模型得到簡(jiǎn)化。

3 可視化關(guān)鍵技術(shù)研究

3.1 可視化文件格式

隨著三維可視化技術(shù)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的企業(yè)嘗試運(yùn)用三維可視化技術(shù)來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。而很多企業(yè)中的設(shè)計(jì)文件由于種種原因不能保證其格式的統(tǒng)一，從而對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)終端可視化操作形成瓶頸，一種支持多種三維軟件格式的中間格式使可視化便捷操作成為可能。目前主要有Adobe的U3D、西門子的JT、達(dá)索集團(tuán)的3DXML、SolidWorks的edrawing、PTC的PVS、Autodesk的DWF等相對(duì)成熟和典型的輕量化模型格式標(biāo)準(zhǔn)，并且有著各自支持的三維瀏覽的瀏覽器。通過(guò)這些格式軟件都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)Pro/E、Solidworks、CATIA等多種CAD格式文件的數(shù)據(jù)讀取，可輸出諸如PDF、HTML、SVG等多種標(biāo)準(zhǔn)文件格式，也就解決了企業(yè)設(shè)計(jì)文件格式不統(tǒng)一的問(wèn)題，為生產(chǎn)過(guò)程中的可視化操作提供技術(shù)準(zhǔn)備。

3.2 可視化技術(shù)分析

3.2.1 可視化制造體系架構(gòu)

一般機(jī)械產(chǎn)品三維可視化技術(shù)的應(yīng)用是將可視化系統(tǒng)嵌入到制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execution System，MES）中，與企業(yè)中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（Product Data Management，PDM）、計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)（Computer Aided Process Planning，CAPP）進(jìn)行信息集成?？梢暬到y(tǒng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)流及架構(gòu)如圖4所示。

圖4 可視化系統(tǒng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)流及架構(gòu)

MBD平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)層包括從三維CAD、CAPP、PDM中提取BOM清單、三維工藝、工藝仿真、幾何模型、工藝資源等信息進(jìn)行整合，存入滿足可視化支持的工藝媒體庫(kù)中，通過(guò)邏輯處理層的信息處理得到一個(gè)輕量化的模型進(jìn)行發(fā)布，再基于MES平臺(tái)和三維瀏覽器實(shí)現(xiàn)對(duì)中間格式文件進(jìn)行可視化UI操作。生產(chǎn)管理人員可以根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃將可視化工藝資源信息發(fā)送到對(duì)應(yīng)終端設(shè)備上，一線生產(chǎn)人員可以在裝有三維瀏覽器的車間終端上進(jìn)行三維模型的查看、三維工藝信息的實(shí)時(shí)查詢。

3.2.2 可視化技術(shù)分析

三維可視化制造技術(shù)以MBD全信息模型為信息的單一源頭構(gòu)建三維輕量化模型進(jìn)行交互式的3D展示，同時(shí)將產(chǎn)品全生命周期中的信息與產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行結(jié)合［5］；使得生產(chǎn)過(guò)程的所有信息實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，也強(qiáng)化了企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)管理水平。實(shí)現(xiàn)可視化的關(guān)鍵技術(shù)是將輕量化三維模型文件展示在可三維瀏覽的平臺(tái)上，同時(shí)也需要可視化平臺(tái)與PDM系統(tǒng)及CAPP系統(tǒng)的無(wú)縫銜接，通過(guò)接口程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)之間的集成。

制造終端的可視化技術(shù)需借助三維瀏覽器得以實(shí)現(xiàn)，本文以PTC的PVS輕量化模型標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)其發(fā)布可視化三維模型。在生產(chǎn)的可視化終端無(wú)需安裝上游設(shè)計(jì)部門的三維設(shè)計(jì)軟件，只需要安裝支持三維查看的瀏覽器。然后通過(guò)程序代碼將三維瀏覽器的空間嵌入到可視化瀏覽窗口界面，終端操作人員在制造執(zhí)行系統(tǒng)上打開(kāi)該界面，點(diǎn)擊相應(yīng)的產(chǎn)品或工藝結(jié)構(gòu)樹(shù)信息即可進(jìn)行可視化瀏覽。

4 產(chǎn)品的現(xiàn)場(chǎng)可視化實(shí)施應(yīng)用

針對(duì)某電梯零部件企業(yè)的某一型號(hào)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程開(kāi)發(fā)了車間可視化管理功能，進(jìn)行了對(duì)“MBD輕量化模型+三維可視化”創(chuàng)新機(jī)制的實(shí)施應(yīng)用論證，系統(tǒng)界面如圖5所示。

圖5 三維可視化UI界面

本文選擇采用C/S結(jié)構(gòu)模式，在Pro-E環(huán)境下實(shí)踐基于MBD全信息模型輕量可視化設(shè)計(jì)。依照MBD的規(guī)范完成了產(chǎn)品數(shù)字化輕量模型，該模型包含了設(shè)計(jì)模型、工藝信息、屬性信息等數(shù)據(jù)。用Pro/E三維建模軟件自帶的Pro/TOOLKIT工具擴(kuò)展Pro/E的功能［2］，運(yùn)用并依照PTC公司的PVS作為輕量化模型標(biāo)準(zhǔn)對(duì)基于MBD的輕量化模型進(jìn)行可視化實(shí)施應(yīng)用。通過(guò)PTC公司的的PVS（ProductView）平臺(tái)發(fā)布可視化三維模型。首先應(yīng)用基于C/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)編程和Pro/E的二次開(kāi)發(fā)，將MBD輕量化模型可視化模型進(jìn)行發(fā)布。再通過(guò)代碼將可視化瀏覽空間嵌入到MES系統(tǒng)，做成一個(gè)可視化瀏覽窗口界面進(jìn)行可視化瀏覽操作。

現(xiàn)場(chǎng)操作人員可根據(jù)權(quán)限登錄到該系統(tǒng)點(diǎn)擊左邊的樹(shù)狀數(shù)據(jù)窗口信息中進(jìn)行三維可視化的瀏覽，加工工藝信息和三維實(shí)體模型得以直觀準(zhǔn)確的展現(xiàn)。這種“MBD輕量化模型+三維可視化”創(chuàng)新機(jī)制的生產(chǎn)方法可行，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及工藝信息簡(jiǎn)單明了，能高效的指導(dǎo)生產(chǎn)?，F(xiàn)已將這種可視化技術(shù)試驗(yàn)應(yīng)用到已經(jīng)成型了的產(chǎn)品生產(chǎn)上，且目前仍在實(shí)驗(yàn)性應(yīng)用階段，為公司后續(xù)全面數(shù)字化、無(wú)紙化生產(chǎn)提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

5 結(jié)束語(yǔ)

展開(kāi)基于MBD全信息三維數(shù)字化模型的輕量化、可視化制造技術(shù)研究是當(dāng)前智慧制造的研究熱點(diǎn)之一。本文引入MBD技術(shù)搭建MBD全信息數(shù)字化模型，在MBD模型表示方法的基礎(chǔ)上構(gòu)建面向工藝的三維工藝模型，加強(qiáng)了產(chǎn)品工藝規(guī)劃和工藝設(shè)計(jì)的質(zhì)量。并針對(duì)可視化平臺(tái)進(jìn)行輕量化和可視化技術(shù)研究，打造三維工藝設(shè)計(jì)和車間終端的可視化集成平臺(tái)。這將縮短于機(jī)械產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)周期，且達(dá)到降低生產(chǎn)成本和產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

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（編輯 李秀敏）

Visualization of Three-dimensional Mechanical Products Based MBD Lightweight

WANG Yu，JIWei-xi，QIAN De-cheng，SUN Bin
（School of Mechanical Engineering，Jiangnan University，Wuxi Jiangsu 214122，China）

；MBD technology present more applications and aerospace industries，but has increasingly become the development trend of the entire manufacturing industry.How to integrate MBD model，from design to implementation lightweight workshop production of three-dimensional visualization execution system，is an important issue at this stage most of the enterprises and companies face.In MBD model design is based on a combination of hardware and software status of the production environment，the key technology for the production process of three-dimensional mechanical model of lightweight processes，such as visualization for analysis，this paper″MBD light weight model+3D visualization″mechanism innovation solution.

；MBD；dimensional；lightweight；visualization；solution

TH16；TG506

A

1001-2265（2015）05-0107-04 DOI：10.13462/j.cnki.mmtamt.2015.05.030

2014-08-04；

2014-09-02

江蘇省產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合創(chuàng)新資金項(xiàng)目（BY2014023-30）

王煜（1988—），男，湖北黃岡人，江南大學(xué)碩士研究生，研究方向?yàn)槠髽I(yè)制造過(guò)程信息化，（E-mail）wangyuwing@126.com；通訊作者；

吉衛(wèi)喜（1961—），男，江蘇姜堰人，江南大學(xué)教授，博士，研究方向?yàn)橄冗M(jìn)制造技術(shù)、產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)及制造。