Модельное предприятие
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 действий 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, обычно содержащуюся в целом наборе инженерных чертежей, включая геометрию, топологию, размеры, допуски, материалы, отделку и обозначения сварных швов. [3]
Первоначально MBE поддерживали аэрокосмическая и оборонная промышленность, а затем автомобильная промышленность. [4] Он был принят 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 инструментов, меньшего общего времени сборки, меньшего количества доработок, упрощенной разработки и лучшего сотрудничества при инженерных изменениях. [5]
Для реализации MBE есть два предварительных условия: первое — это создание аннотированных 3D-моделей, известных как определения на основе моделей (MBD) . Для этого требуется использование системы САПР , способной создавать точные твердотельные модели с информацией о продукте и производстве (PMI) , формой трехмерных аннотаций, которые могут включать размеры, GD&T , примечания, качество поверхности и спецификации материалов. (Механические САПР, используемые в аэрокосмической, оборонной и автомобильной промышленности, обычно обладают такими возможностями.) Второе необходимое условие — преобразование MBD в форму, в которой их можно будет использовать в последующих действиях жизненного цикла. Как правило, модели САПР хранятся в собственных форматах данных, поэтому их необходимо перевести в подходящий стандартный формат, совместимый с MBD, например 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, а данные создаются один раз и повторно используются всеми последующими потребителями данных. Для повторного использования данных требуется компьютерная интерпретируемость , при которой MBD может обрабатываться непосредственно последующими приложениями, а также ассоциативность PMI с конкретными функциями модели в MBD. [1]
История
[ редактировать ]Исторически сложилось так, что инженерная и производственная деятельность опиралась на печатные копии и/или цифровые документы (включая 2D- чертежи ) для передачи инженерных данных и управления производственными процессами. Эти документы требовали интерпретации квалифицированными 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 промышленных товаров. [10] - однако даже энтузиасты, внедряющие технологию твердотельного моделирования, продолжали полагаться на 2D-чертежи (часто созданные в САПР) в качестве авторитетного (или эталонного) представления продукта. В 3D-моделях, даже если они были геометрически точными, не было способа представления размеров, допусков и другой аннотативной информации, необходимой для управления производственными процессами.
В начале-середине 2000-х годов были разработаны ASME Y14.41-2003 «Практика определения цифровых данных о продукции» и ISO 16792:2006 «Техническая документация по продукции — Практика определения цифровых данных о продукции». [11] были выпущены стандарты, обеспечивающие поддержку аннотаций PMI в моделях 3D CAD и вводящие концепцию MBD (или, альтернативно, цифрового определения продукта). [12]
Концепция предприятия, основанного на моделях, впервые появилась примерно в 2005 году. Первоначально она толковалась широко, подразумевая повсеместное использование технологий моделирования и симуляции (почти любого типа) на предприятии. [13] В конце 2000-х годов активное сообщество, выступающее за развитие MBE, выросло благодаря совместным усилиям Управления министра обороны , Армейской исследовательской лаборатории , Инженерного центра исследований и разработок вооружений (ARDEC) , Army ManTech , BAE Systems , NIST и Партнерство NIST по расширению производства (MEP). [14] В «команду MBE» входили такие участники отрасли, как General Dynamics , Pratt & Whitney Rocketdyne , Elysium, Adobe , EOS, ITI TranscenData, Vistagy , PTC , Dassault Systemes Delmia, Boeing и BAE Systems . [15]
Со временем, основываясь на отзывах сообщества, MBE стало трактоваться более узко, имея в виду 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 определение продукта таким образом, чтобы его могли эффективно использовать все последующие клиенты вместо традиционного чертежа.
- MBE: полностью интегрированная среда для совместной работы, основанная на детальном описании продукта в 3D и распространяемая по всему предприятию; обеспечить быстрое, плавное и доступное развертывание продуктов от концепции до утилизации. [15]
К 2015 году, благодаря усовершенствованиям ASME Y14.41 и ISO 16792, а также разработке открытых стандартов обмена данными САПР, способных адекватно представлять PMI, MBE начал более широко применяться производителями.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с «Отчет о саммите по моделированию предприятия и пакету технических данных» . Техническое примечание NIST 1753. Проверено 27 июня 2017 г.
- ^ Гупта, Иша. «Применение 3D-информации о продуктах и производстве для проектирования производства» . Дизайн и разработка продукта . Преимущество Бизнес Медиа . Проверено 28 июня 2017 г.
- ^ Джексон, Чад. «Исследование модельного предприятия (MBE)» . Анализ жизненного цикла . Анализ жизненного цикла . Проверено 28 июня 2017 г.
- ^ Грей, Скотт. «Модельное предприятие» . айаг . Группа действий автомобильной промышленности . Проверено 28 июня 2017 г.
- ^ Роуз, Маргарет. «Модельное предприятие» . ТехТаржет . ТехТаржет . Проверено 28 июня 2017 г.
- ^ 3D PDF Consortium
- ^ «Система информации о качестве»
- ^ Джон Уиллатс. «Неоднозначность в рисунке» (PDF) . TRACEY, онлайн-журнал исследований современного рисунка . Проверено 27 июня 2017 г.
- ^ Тандлер, Билл. «Мастерская GD&T: вид сверху» . Журнал «Качество» . БНП Медиа . Проверено 28 июня 2017 г.
- ^ Вайсберг, Дэвид. «Революция инженерного дизайна» (PDF) .
- ^ «Техническая документация продукта. Практика использования данных для определения цифровых продуктов» . ISO TC 10 Техническая документация на продукцию . Проверено 29 октября 2018 г.
- ^ «Стандарт обеспечения качества для определения цифровой продукции у поставщиков Boeing» (PDF) . Боинг Д6-51991 . Проверено 27 июня 2017 г.
- ↑ Нил, Ричард, «Инициатива в области производственных технологий следующего поколения и модельно-ориентированное предприятие» , Конференция по системному проектированию NDIA, Сан-Диего, Калифорния, 26 октября 2005 г. Проверено 27 июня 2017 г.
- ^ Леонарф, Скотт. «Стратегический базовый план передового производственного предприятия» (PDF) . Министерство обороны МанТех . Министерство обороны США . Проверено 28 июня 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б Уиттенбург, Митци. «Модельное предприятие и его влияние на малый бизнес» (PDF) . осд.мил . Канцелярия министра обороны . Проверено 28 июня 2017 г.
- ^ Фрешетт, С. «Модель производственного предприятия» . НИСТ . Национальный институт стандартов и технологий . Проверено 28 июня 2017 г.