Чтобы повысить качество изделий, изучите методику MBD [Интервью]


Чтобы повысить качество изделий, изучите методику MBD [Интервью]

: Madhavi Ramesh

Если вы инженер или конструктор, то, вероятно, вы уже слышали о модельно-ориентированном проектировании (MBD), методике добавления негеометрической проектной информации в 3D-модель. (Традиционно эти данные добавлялись в 2D-чертеж.)

Интуитивно кажется разумным хранить всю информацию в одном месте. Но стоят ли получаемые преимущества усилий, требуемых для изменения процессов, которые использовались вашим предприятием на протяжении очень долгого времени? Возможно, на протяжении десятилетий?

Кертис Браун (Curtis Brown), главный инженер международной компании, по-видимому, считает, что да. Он помогает своему коллективу создавать надежные модели изделий, которые могут с уверенностью повторно использоваться всеми подразделениями предприятия.

Среди прочих причин он называет то, что компании переходят к созданию более совершенных изделий. «Повышения качества изделий можно достичь за счет использования интеллектуальных, пригодных для чтения компьютером данных и форматов MBD, а также автоматизации связанных процессов».

Как именно? Здесь нам поможет семантическое определение допусков… но мы опережаем события. Читайте недавнюю беседу Мадхави Рамеша о качестве изделий, MBD и будущем проектирования с человеком, который далеко продвинулся в создании модельно-ориентированного предприятия:

 Curtis Brown

Мадхави: Какой смысл вы вкладываете в понятие «модельно-ориентированное предприятие» (MBE)?  

Кертис Браун:     MBE — это организация, которая успешно использует процесс MBD. Другими словами, MBE — это полностью интегрированная и обеспечивающая совместную работу среда, основанная на 3D данных модельно-ориентированного проектирования, которые проверяются, утверждаются и совместно используются всеми подразделениями предприятия, позволяя реализовать полный жизненный цикл изделия, от концепции до вывода из эксплуатации. А именно:

Просто говоря, MBD — это аннотированная 3D-модель и связанные элементы данных, которые полностью определяют изделие и могут передаваться и эффективно использоваться всеми клиентами на последующих этапах без 2D-чертежей.

Мадхави: Почему компании внедряют процесс MBD?

Кертис Браун: В контексте MBD вы все время слышите слова: «быстрее, лучше, дешевле». Это означает ускорение процесса создания изделий и сокращение необходимых ресурсов. Кроме того, еще одним стимулом для внедрения MBD является повышение качества изделий. Повышения качества изделий можно достичь за счет использования интеллектуальных пригодных для чтения компьютером данных и форматов MBD, а также автоматизации связанных процессов. И это затрагивает нашу тему — ассоциативное и семантическое определение допусков..

Ассоциативное определение допусков — это графическое представление аннотаций, которые ассоциативно связаны с геометрией (гранями) или другими конструкторскими элементами, включенными в модель САПР.

Geometric tolerance dialog
Установка величин допусков

Семантическое определение допусков в большей степени связано со значением и поведением этих графически представленных аннотаций. Некоторые люди думают, что мы уже выполняем семантическое определение допусков, но это не так. В настоящее время мы в лучшем случае выполняем ассоциативное определение допусков. А это означает, что аннотации связываются с гранями. Однако я уверен, что следующим большим шагом в плане многократного использования данных MBD будет переход к повышению качества изделий за счет использования семантического определения допусков.

Мадхави: Кому нужна информация об изделии и производстве (PMI) в рамках расширенной организации? И как они могут использовать эту информацию?

Кертис Браун: Информация PMI — это негеометрические атрибуты, такие как размеры, допуски, опорные элементы и т. д., необходимые для производства изделия. В ориентированных на чертежи организациях эта информация размещается на 2D-чертежах. Однако в условиях предприятия MBE информация PMI должна ассоциативно связываться с моделью 3D САПР. Далее необходимо начать включение в модель 3D САПР обозначений характеристик изделия, так называемой информации PMII (информация об изделии, производстве и контроле), которая является новым типом информации PMI.

Информация PMII критически важна для процессов обеспечения качества и контроля. В настоящее время информация PMII создается отделом контроля. В рамках процесса планирования контроля определяются все критически важные характеристики, а затем наносятся в виде выносок на чертеж. А теперь представьте себе сценарий, при котором информация PMII могла бы определяться на ранних этапах планирования или на этапе MBD. Эта информация используется для управления последующими процессами и позволяет обеспечить замкнутый цикл оценок качества на более ранних этапах процесса разработки изделий.

 Annotated model
Аннотированная 3D-модель

Качество полностью зависит от информации об изделии и производстве (PMI). Мы все хотим, чтобы информация PMI была максимально интеллектуальной. Данные MBD, включающие характеристики изделия и обозначения, помогают уникальным образом определять и однозначно проверять соответствие изделия.

Мадхави: Каковы преимущества использования семантического определения допусков?

Кертис Браун: Мы хотим, чтобы информация PMI была максимально интеллектуальной, чтобы организации, выполняющие последующие процессы, могли в полной мере использовать данные MBD.

Представим, что определенный размер был размещен на статическом 2D-чертеже. Этот размер не может быть непосредственно отправлен в программу координатно-измерительной машины (КИМ) или контрольное программное обеспечение. Это означает, что пользователям на последующих этапах приходится воссоздавать критически важную информацию о характеристиках, такую как различные допуски, метрологические элементы и т. д. С этим связано примерно 80 % вносимых ошибок, которые связаны с неточной или неверной информацией.

В будущем при работе с данными MBD все допуски и аннотации, связанные с конструкторским элементом, будут автоматически отправляться в среду выполнения. За счет семантического определения допусков процесс контроля можно автоматизировать, обеспечивая полноту и однозначность данных о допусках. Это означает, что пользователи на последующих этапах процесса не столкнутся с проблемами, приводящими к задержкам в разработке изделия.

Мадхави: Существуют ли какие-нибудь основы организации или стандарты, связанные с семантическим определением допусков?

Кертис Браун: Одним из стандартов является формат STEP AP242, который принят уже достаточно давно. Есть также стандарт ANSI, QIF (основы организации информации о качестве). Один из аспектов стандарта QIF охватывает семантические характеристики информации PMI и ассоциативную связь с интересующими конструкторскими элементами в 3D-модели. Стандарт QIF представляет собой набор схем XML, состоящий из библиотеки многократно используемых компонентов и различных схем применения, таких как планы оценки качества и результаты оценки качества.

Скачайте бесплатную электронную книгу

Процесс MBD быстро становится предпочтительным подходом к проектированию. Инженеры понимают, что преимущества процесса MBD превосходят любые связанные с ним трудности. Кроме того, трудности, связанные с созданием модели, являющейся единым источником утвержденных данных для каждого этапа разработки изделий, исчезают по мере того, как рабочие группы внедряют подход MBD.

Чтобы узнать подробнее о модельно-ориентированном проектировании, познакомьтесь с бесплатной электронной книгой от PTC. Вы узнаете больше об ограничениях 2D-чертежей, о том как процесс MBD позволяет справиться со сложностью и с чего следует начинать. Скачайте свой экземпляр сегодня.

Tags:
  • CAD

Madhavi Ramesh

Madhavi Ramesh is the founder of Punditas, a product intelligence company. Read more of her blogs on Vizpundit.com.