MBD（Model Based Definition），即基于模型的工程定義篙梢，是一個用集成的三維實體模型來完整表達產(chǎn)品定義信息的方法，它詳細規(guī)定了三維實體模型中產(chǎn)品尺寸美旧、公差的標注規(guī)則和工藝信息的表達方法渤滞。

當(dāng)前，我國制造業(yè)的數(shù)字化技術(shù)發(fā)展迅猛榴嗅，三維數(shù)字化設(shè)計技術(shù)和數(shù)字化樣機技術(shù)得到了深入應(yīng)用妄呕。同時，隨著計算機和數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展嗽测，傳統(tǒng)以圖紙來傳遞信息的協(xié)調(diào)法被以數(shù)字量傳遞為基礎(chǔ)的數(shù)字化協(xié)調(diào)法代替绪励，縮短了研制周期，提高了產(chǎn)品質(zhì)量唠粥。

MBD是基于模型的定義疏魏，規(guī)定了CAD模型和CAD圖形中的應(yīng)用注釋和具體要求。需以GB/T 24734為依據(jù)在CAD系統(tǒng)中實現(xiàn)三維尺寸自動標注的技術(shù)晤愧。

MBD是為了創(chuàng)建豐富的“技術(shù)數(shù)據(jù)包”大莫，包含3D模型及相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)元素，將設(shè)計的各個方面包含在內(nèi)篇瀑，如制造厨朗，質(zhì)量，服務(wù)看剃，銷售淀然，售后等，可以充分定義產(chǎn)品秋豌，確保相關(guān)下游客戶都能夠有效進行溝通和使用悔琉。三坐標自動化編程主要涉及到MBD其中產(chǎn)品和制造信息（PMI）部分。

MBD的主導(dǎo)思想充分利用三維模型所具備的表現(xiàn)力去探索便于用戶理解且更具效率的設(shè)計制造信息表達方式匙戚。

前言

項目背景

隨著現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展椎颓，產(chǎn)品的設(shè)計與制造過程變得越來越復(fù)雜。為了確保產(chǎn)品的質(zhì)量和性能潭三，檢驗和驗證成為了不可或缺的環(huán)節(jié)最阿。傳統(tǒng)的檢驗規(guī)劃往往依賴于人工經(jīng)驗和物理樣品掀塞，這不僅耗時、成本高貌砖，而且可能存在誤差和遺漏喂很。為了解決這些問題，基于模型的定義（MBD, Model-Based Definition）技術(shù)應(yīng)運而生皆刺。

MBD是一種基于數(shù)字模型的產(chǎn)品信息描述方法少辣，它將產(chǎn)品的所有信息（如尺寸、材料羡蛾、工藝漓帅、檢驗等）集成在一個統(tǒng)一的數(shù)字模型中。這種方法不僅可以提高設(shè)計的準確性和效率痴怨，還可以為后續(xù)的制造忙干、檢驗和維護提供強大的支持。

基于MBD的檢驗規(guī)劃生成與管理技術(shù)浪藻，是將MBD的理念應(yīng)用于檢驗規(guī)劃的過程中捐迫。通過這種技術(shù)，可以自動從數(shù)字模型中提取檢驗信息爱葵，生成檢驗規(guī)劃施戴，并進行管理。這不僅可以大大減少人工干預(yù)萌丈，提高檢驗規(guī)劃的準確性和效率赞哗，還可以確保檢驗規(guī)劃與產(chǎn)品設(shè)計的一致性。

此外叮歧，基于MBD的檢驗規(guī)劃生成與管理技術(shù)還可以與其他現(xiàn)代制造技術(shù)（如數(shù)字孿生作两、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等）結(jié)合菌秘，實現(xiàn)智能檢驗袒覆、自動化檢驗等高級功能。這不僅可以進一步提高檢驗的效率和質(zhì)量及奋，還可以為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益鱼虽。

項目成果

在眾多項目建設(shè)過程中，我們發(fā)現(xiàn)絕大部分的客戶公司現(xiàn)階段的工藝數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化程度較低婶祥，檢驗要求與檢驗執(zhí)行一致性較差付准，工藝路線與檢驗計劃的生成需工人介入，浪費了大量的人力成本來完成檢驗阴迹，為解決這一痛點佩艇，海克斯康工業(yè)軟件旗下的Smart Quality 深度剖析研究MBD,并基于MBD構(gòu)建了一套檢驗規(guī)劃生成與管理技術(shù)應(yīng)用，大幅提升客戶現(xiàn)場檢驗效率與質(zhì)量送丰。

以下是對此項成果的關(guān)鍵技術(shù)點研究的詳細介紹：

1.檢驗規(guī)劃生成與管理技術(shù)

結(jié)合噴嘴缔俄、葉片典型零部件進行檢測工藝規(guī)劃，研究和開發(fā)基于虛擬現(xiàn)實的三維仿真快速脫機編程技術(shù)器躏，完成檢驗環(huán)境的虛擬化及編程人員的快速交互俐载，實現(xiàn)基于模型的脫機編程，完成模擬現(xiàn)實檢測設(shè)備狀態(tài)登失、仿真檢測環(huán)境及檢測過程遏佣。

檢驗規(guī)劃是數(shù)字化檢測過程的基礎(chǔ)，是每一檢測環(huán)節(jié)的起點和依據(jù)揽浙∽瓷簦可通過解析二維CAPP工藝規(guī)程及三維MBD數(shù)模獲取結(jié)構(gòu)化檢驗要求信息，自動生成檢驗規(guī)劃馅巷；對于非結(jié)構(gòu)化檢測工藝太抓，將檢驗表格轉(zhuǎn)化為定制的Excel模板，導(dǎo)入系統(tǒng)生成檢驗規(guī)劃令杈。

目前已實現(xiàn)基于Excel模板導(dǎo)入和解析二維工藝規(guī)程生成檢驗規(guī)劃的相關(guān)技術(shù)和功能，還需要研究基于MBD模型的檢驗規(guī)劃生成技術(shù)碴倾。

2.基于MBD的檢測特性解析

MBD模型是一個用集成的三維實體模型來完整表達產(chǎn)品定義信息的方法體棋眠，PMI是將原本標注在二維工程圖上的所有尺寸、公差配合即粗、截面等表示的制造所需的信息都直接標注在三維數(shù)模上滋样。其中標注信息分為三類：尺寸公差信息、形位公差及技術(shù)條件信息枯悲、表面粗糙度信息督阿。具體結(jié)構(gòu)信息如圖所示：

檢測模型標注信息結(jié)構(gòu)圖

檢測模型標注信息結(jié)構(gòu)如圖所示：

檢測模型標注信息結(jié)構(gòu)示意圖

開發(fā)MBD檢測工藝自動解析軟件，對帶有PMI標注的MBD數(shù)模進行輕量化計算和智能化匹配埂伺，可支持圖形引導(dǎo)和尺寸定位高亮顯示畴制，提取尺寸、形位公差以及相關(guān)檢測要求夭掸，同時也是自動生成檢驗規(guī)劃的基礎(chǔ)译快。

完整的MBD模型主要包含3方面的內(nèi)容：幾何信息、GD&T標注信息呢烦，以及GD&T標注信息與幾何信息之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系攻内。在此，GD&T標注信息涵蓋了語義的標注信息以及非語義的文本以及工程注釋等技術(shù)要求信息闻蛀。針對GD&T標注信息及其與幾何信息之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系匪傍，通過二次開發(fā)技術(shù)進行提取。并基于.CAD格式文件進行輕量化，實現(xiàn)特征的展示役衡、GD&T標注信息的展示以及關(guān)聯(lián)關(guān)系的創(chuàng)建茵休。

3.基于MBD特性解析在 Smart Quality 智慧質(zhì)量管理系統(tǒng)項目中的實踐應(yīng)用

在實際的項目建設(shè)中，SMART Quality質(zhì)量管理系統(tǒng)的檢驗計劃模塊已融入了MBD特性解析功能映挂，可針對某一零組件號進行詳細的檢驗計劃編制泽篮，并可以添加該零件的圖紙進行綁定，綁定成功后即可在檢驗計劃編制界面查看完整的MBD模型柑船，支持圖形引導(dǎo)與尺寸定位高亮顯示帽撑，提取其中的尺寸等檢驗要求信息，進一步提高檢驗計劃生成的準確性與效率鞍时。

檢驗計劃編制界面示意圖

當(dāng)零件的檢驗計劃生成后亏拉，即可進行零件任務(wù)的數(shù)據(jù)采集流程，根據(jù)檢驗計劃中的尺寸信息逆巍，可指導(dǎo)工人/檢驗員逐步完成采集工作及塘，并會根據(jù)尺寸信息中記錄的基準值、上下偏差等信息對采集的數(shù)據(jù)進行校驗厚较，進一步確保數(shù)據(jù)的準確性坊蜂。

方案價值

1．提高效率與準確性：傳統(tǒng)的檢驗規(guī)劃依賴于人工經(jīng)驗和物理樣品，容易出現(xiàn)遺漏和誤差蚤岗。而基于MBD的技術(shù)可以自動從數(shù)字模型中提取檢驗信息卢俯，大大減少了人為因素的干擾，從而提高了檢驗規(guī)劃的準確性变硬。同時氢熏，自動化的流程也大大加快了檢驗規(guī)劃的生成速度。

2．降低成本：自動化的檢驗規(guī)劃生成過程減少了對專業(yè)人員的依賴粱宝，從而降低了人力成本仲蔼。同時，減少了因為人為錯誤導(dǎo)致的返工和修正玖膨，進一步節(jié)省了材料和時間成本些搅。

3.增強產(chǎn)品質(zhì)量與一致性：基于MBD的檢驗規(guī)劃確保了檢驗過程與產(chǎn)品設(shè)計的高度一致性。這意味著產(chǎn)品的每一個細節(jié)都將得到嚴格的檢驗赛邢，從而確保了產(chǎn)品的高質(zhì)量雪怠。

4.提供數(shù)據(jù)支持與決策依據(jù)：基于MBD的技術(shù)可以為企業(yè)提供大量的數(shù)據(jù)支持，如檢驗結(jié)果戚嗅、不合格原因分析等雨涛。這些數(shù)據(jù)不僅可以用于產(chǎn)品的持續(xù)改進，還可以為企業(yè)的決策提供有力的依據(jù)懦胞。

5.促進跨部門協(xié)同：MBD技術(shù)的應(yīng)用使得產(chǎn)品的信息在整個生命周期中都得到了統(tǒng)一和標準化替久。這為跨部門的協(xié)同工作提供了便利凉泄，如設(shè)計、制造蚯根、檢驗后众、維護等部門可以更加順暢地共享和交流信息。

6.支持未來技術(shù)的整合：基于MBD的檢驗規(guī)劃生成與管理技術(shù)為與其他先進技術(shù)（如人工智能颅拦、大數(shù)據(jù)分析蒂誉、數(shù)字孿生等）的整合打下了堅實的基礎(chǔ)，為企業(yè)的未來發(fā)展提供了強大的支持距帅。

在現(xiàn)代制造業(yè)中右锨，質(zhì)量管理系統(tǒng)的作用日益凸顯，而SMART Quality質(zhì)量管理系統(tǒng)正是這一領(lǐng)域的佼佼者碌秸∩芤疲基于MBD的檢驗規(guī)劃生成與管理技術(shù)的完美融入，為SMART Quality質(zhì)量管理系統(tǒng)賦予了前所未有的核心競爭力尖蚪。

（浩《ⅲ克斯康工業(yè)軟件）

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