基于三维浏览器SView的三维装配工艺规划及仿真解决方案
装配式建筑施工的三维可视化与工艺仿真
装配式建筑施工的三维可视化与工艺仿真随着科技的不断进步和发展，装配式建筑施工技术得到了广泛应用。
为了提高建筑施工效率并减少质量问题，三维可视化与工艺仿真成为了一个重要的研究方向。
本文将介绍装配式建筑施工的三维可视化与工艺仿真技术及其应用。
一、三维可视化在装配式建筑施工中的应用1.1 装配式建筑施工概述装配式建筑施工是指在生产线上提前完成部分或全部构件加工制造，并在现场进行组合安装的建筑施工方式。
相比于传统现浇混凝土结构，装配式建筑具有速度快、材料节约、质量可控等优势。
1.2 三维可视化技术介绍三维可视化技术是利用计算机图形学技术将实际物体以虚拟形式显示出来的一种技术手段。
在装配式建筑施工中，通过引入三维可视化技术，可以实时展示和操作施工过程中各个组成部分的位置、连接方式、施工顺序等信息，方便施工人员进行协调与指导。
1.3 三维可视化在装配式建筑施工中的应用首先，三维可视化技术可以帮助设计人员更直观地了解装配式构件的形状和结构，并进行设计优化。
其次，在施工过程中，通过将模型与实际现场相结合，可以准确地确定构件的放置位置，并及时发现和解决可能存在的问题。
最后，在项目交付阶段，三维可视化技术可以生成高质量的施工记录和报告，便于日后的维护和管理。
二、工艺仿真在装配式建筑施工中的应用2.1 工艺仿真概述工艺仿真是指利用计算机模拟方法对建筑施工过程进行全面模拟和分析的技术手段。
通过建立虚拟环境，模拟各种施工条件和情况，可以提前发现并解决可能存在的问题，从而优化施工方案，提高施工效率。
2.2 工艺仿真技术介绍在装配式建筑施工中，采用基于物理引擎或离散事件的工艺仿真技术，可以实时模拟施工过程中的各种因素，例如人员、设备、材料等，以及它们之间的相互作用。
通过具体建模和仿真分析，可以评估施工方式对整体工期、成本和安全性的影响。
2.3 工艺仿真在装配式建筑施工中的应用首先，通过工艺仿真可以模拟不同施工方案下的效果，并根据评估结果选择最佳方案。
基于3DVIA Composer的三维装配作业指导书编制技术研究
基于3DVIA Composer的三维装配作业指导书编制技术研究作者：暂无来源：《智能制造》 2014年第5期上海航天精密机械研究所郭具涛张小龙付少龙冯波随着数字化技术的发展，装配工艺三维化成为一种必然趋势。
利用3DVIA Composer软件直接依据产品MBD数模，通过工艺图解编制和装配动画制作能够方便、快捷地进行三维装配作业指导书的制作，并能够将三维工艺发布到装配现场指导车间工人完成产品装配。
一、引言当前，三维数字化技术在航空航天企业得到了广泛的应用，基于模型定义（Model Based Definition，MBD）技术的推广使产品研制过程无纸化成为一种必然趋势。
装配是产品研制过程的最终环节，装配工艺是指导装配过程的重要依据，工艺文件的设计合理性和组织方式决定了产品装配的质量和装配效率。
随着MBD技术的深入发展，装配工艺的设计和展现形式逐渐从二维走向三维。
3DVIA Composer是由达索公司开发的图形软件，它提供了一种直接利用3D CAD数据方便、快捷创建相关的2D、3D产品文档为的解决方案，它的出现使企业产品编制流程焕然一新。
本文是在MBD技术的背景下，利用3DVIA Composer软件进行三维装配作业指导书编制解决方案的研究。
二、装配作业指导书应用模式及编制软件简介MBD技术应用以前，传统的装配工艺文件是工艺部门根据工程设计的要求、工厂现有工艺水平和质量保证要求，编写的指导生产的二维形式的工艺文件。
随着MBD技术的深入发展，纸质工艺文件逐步被数字化的工艺文件所取代，三维作业指导书就是一种数字化的工艺文件，其内容应包括产品设计信息、制造资源信息、工艺设计信息及工艺动画。
三维装配作业指导书的应用模式如图1所示。
在图1的应用模式下，三维装配作业指导书的编制是作为三维工艺设计的辅助功能，在工艺设计过程中针对每个工序和工步进行工艺图解的制作，并对每个工位或工序进行装配演示动画的制作，将制作完成的工艺图解和装配动画上传至三维工艺设计管理系统中与对应的工艺节点进行关联生成三维工艺，通过PDM系统对所生成的三维工艺进行审批和管理，最后将审签后的三维工艺通过网络终端传递到生产现场以指导装配作业。
装配式建筑施工工艺的数字化仿真与优化方法
装配式建筑施工工艺的数字化仿真与优化方法随着现代科技的发展和进步，装配式建筑作为一种新兴的建筑方式，得到了越来越多人的关注和应用。
然而，在实际应用中，装配式建筑施工工艺面临着诸多挑战，例如效率低下、精度不高等问题。
因此，数字化仿真与优化方法的应用显得尤为重要。
本文将针对装配式建筑施工工艺进行数字化仿真与优化方法的探讨。
一、数字化仿真方法1. 建立三维模型为了进行数字化仿真分析，首先需要构建装配式建筑施工过程的三维模型。
可以利用计算机辅助设计（CAD）软件或者虚拟现实（VR）技术来完成这一步骤。
通过建立准确、详细的三维模型，可以提供可视化的施工环境和操作过程。
2. 进行碰撞检测装配式建筑在施工过程中涉及到多个组件的组合拼接，因此容易出现碰撞问题。
利用数值计算方法，在三维模型上进行碰撞检测可以提前发现并解决潜在的碰撞问题，避免出现施工过程中的意外事故。
3. 分析施工路径与时间数字化仿真方法还可以帮助分析装配式建筑的施工路径和时间。
通过模拟施工过程，可以评估各个组件的加工、运输和安装时间，从而找到最优化的施工路径，提高施工效率。
二、优化方法1. 材料使用优化装配式建筑在使用过程中需要大量的材料，因此如何进行合理的材料管理和使用成为一个重要问题。
利用数字化仿真分析方法可以对装配式建筑进行材料流动分析，找到最佳的材料存储位置和供应路径，从而减少材料损耗和浪费。
2. 任务分配优化在装配式建筑施工过程中，涉及到多个任务的协同完成。
通过数字化仿真与优化方法可以对任务进行分析和调度，合理安排各个任务之间的先后关系，并优化资源配置，提高整体施工效率。
3. 设备选择优化装配式建筑施工中所需设备种类繁多，并且每个设备都有其特定功能和性能指标。
利用数字化仿真与优化方法可以对不同设备进行模拟分析，找到最佳的设备选择方案，提高施工效率和质量。
三、应用前景数字化仿真与优化方法在装配式建筑施工工艺中具有重要的应用前景。
首先，它可以帮助减少成本和资源的浪费。
基于SView三维可视化浏览器的三维装配工艺规划及仿真解决方案
匐 似
基 于Ｓ Ｖ ｉ ｅ ｗ 三 维可视化浏览器 的三 维装配 工艺规划及 仿真解 决方案
３Ｄ ａｓ ｓｅｍ ｂｌ ｙ ｐ ｒ ｏｃｅｓｓ ｐｌ ａｎｉ ｎｇ ａｎ ｄ ｓｉ ｍ ｕｌ ａｔ ｉ ｏｎ ｓ ｏｌ ｕｔ ｉ ｏｎ ｂａｓ ｅｄ ｏｎ ＳＶ ｉ ｅ ｗ ３Ｄ ｖｉ ｅ ｗ ｅｒ
水平 。
目前 三 维 Ｃ ＡＤ已 经 在设 计 部 门 进 行 了较 好 应 用 ，但 工 艺 部 门除 工 装 设 计 外 ，大 部 分 仍 然 使 用 传 统 的 二 维 工 艺 卡 片 的模 式 ， 已不 能 满 足 三 维 数
字 化 环 境 下 工 艺 设 计 的需 求 。在 目前 全 三 维 设 计 的 趋 势 下 ，基 于 三 维 环 境 的 装 配 工 艺 规 划 仿 真 解 决方 案 已经 成为 主流 。 依 据 三 维 ＣＡＤ及 工 艺 设 计 技 术 发 展 和 市 场 需 求 ， 华 天 软 件 在 自 主 三 维 ＣＡＤ设 计 系 统 Ｓ Ｉ ＮＯＶＡＴ Ｉ Ｏ Ｎ的基 础 上 ，研 发 了全 三 维 的装 配 工 艺 规 划 和仿 真 解 决 方 案 ， 深化 了 工 艺 及 生 产 部 门 的三 维可视 化 应用 。
览 需 求 ， 支 持 三 维 标 注 和 三 维虚 拟 装 配 等功 能 ，
如图１ 所 示 。支持 对 于大 装 配 文件 的压 缩 功 能 ， 以 Ｓ ＶＬ 轻 量 化 文 件 格 式 发 布 ，可 高 性 能 地 浏 览上 万 件 的大 装 配 数 模 。提 供嵌 入 式 浏 览 器 ， 与Ｐ ＤＭ 系
２ 三维轻量化浏览器Ｓ Ｖ ｉ ｅ ｗ
为 满 足 三 维 浏 览 和 装 配 工 艺 仿 真 需 求 ，基 于
装配式结构三维仿真设计方法
装配式结构三维仿真设计方法随着现代建筑技术的不断进步，装配式结构作为一种新兴的建筑方法，已经逐渐受到人们的关注和应用。
为了保证装配式结构的质量和安全性，三维仿真设计方法成为一种重要的工具。
本文将介绍装配式结构三维仿真设计的方法及其应用。
一、装配式结构的定义和特点装配式结构是指通过在工厂内预制组装构件，并在现场进行拼装的一种建筑方式。
与传统的现场施工相比，装配式结构具有以下显著特点：1. 高度标准化：通过工厂化生产，实现构件的标准化和规模化，提高了生产效率和质量控制能力。
2. 节约时间：由于在生产过程中可以与现场施工同时进行，所以可以大大缩短建筑周期。
3. 资源节约：装配式结构采用的是预制构件，能够最大程度地减少材料的浪费，提高资源利用效率。
4. 环境友好：减少了现场施工产生的噪音、粉尘和废弃物等污染物的排放，对环境保护具有积极的意义。
二、装配式结构三维仿真设计的意义装配式结构的设计和施工过程中存在许多复杂的问题，如构件的连接、变形、承载能力等。
传统的二维设计方法已经无法满足现代化建筑的需求，因此采用三维仿真设计方法具有以下优势：1. 提前发现问题：通过三维仿真设计，可以在实际施工前预先模拟和分析装配过程中可能出现的问题，及时发现并解决。
2. 优化设计方案：通过仿真模拟，可以对装配过程进行多次优化，提高装配效率，降低成本。
3. 提高质量控制：仿真技术可以准确模拟构件的变形和受力情况，帮助工程师评估装配质量和安全性。
4. 减少风险：预先模拟装配过程可以减少现场施工中的风险，避免人员伤亡和设备损坏。
三、装配式结构三维仿真设计的方法1. 建模：根据装配式结构的实际情况，使用专业的三维建模软件进行模型的绘制，包括构件的几何形状、材料等参数。
2. 材料力学性能分析：根据结构的实际承载要求，对装配式结构的构件进行力学性能分析，包括强度、刚度、稳定性等。
3. 装配仿真：在建模的基础上，利用仿真软件对装配过程进行模拟，包括构件的连接、变形、承载能力等。
SView全球工业产品3D协同平台方案介绍
AR/VR/MR ——下一代互联网的入口的需要
用户通过3D协同平台所依托的SView技术，可便捷、低成本、低门槛的将自身产品 的数据保真的、保密的、轻量化的传递给同事、合作伙伴、用户，并可以支持使 用AR/VR/MR等智能设备，对复杂、系统化的产品数据和业务流程进行协作，所有 人可随时随地的围绕产品数据展开交流互动、上下游协作、个性化定制等业务需 求。
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SView 3D协同平台针对不同的三维浏览应用场景，提供了Windows版、安卓版、苹果 版和Web版产品及控件，为企业提供嵌入性集成服务。另提供丰富、合理的接口及详 细的说明文档，能够帮助应用系统开发者实现高效紧密集成。 • 产品创新设计/智能制造协同
产品设计数据的轻量化专业浏览，设计过程中多人协作设计、审批与修改可借助平台进行远程会 议讨论，领导审批和批注/标注，与下游厂家的跨CAD展示交流。在智能制造协作中，可基于设 计数据进行报价评估，3D打印、试制等。
基于仿真复用的三维装配工艺的应用
基于仿真复用的三维装配工艺的应用.苏晓毅，胡进寿，闫兴浪(西安西电电气研究院有限责任公司，陕西西安H0075)摘要：断路器类产品的装配多是将事先组装好的部件进行拼装，其特点是部件固定、过程单一，存在系列产品多，装配工艺编排重复率高，效率低，以及行业内对以往的装配工艺存档不合理，没有重视知识的积累等问题。
基于此，提出了以基于仿真复用的三维仿真为核心的典型装配工艺的参数化设计方法，主要解决了 3个问题：1)采用所见即所得的三维可视化存档方式，保证了行业知识的积累；2)采用典型装配工艺方法，对以往装配工艺做到了有效复用；3)对于典型装配工艺复用时的仿真动作的修改问题，采用常用仿真活动的复用方法，很大程度上做到了直接复用代替重新定义仿真活动，提高了典型装配工艺复用效率。
利用该方法进行断路器新产品装配工艺规划，效率得到了明显提高。
关键词：仿真复用；三维仿真；典型装配工艺；断路器；三维可视化；知识积累中图分类号：T P391.7 文献标志码：AApplication of Three Dimensional Assembly Process Based on Simulation ReuseS U X i a o y i，H U Jinshou, Y A N Xinglang(X i?an X D Electric Research Institute C o.，L t d.，X i’an 710075，China)Abstract:T h e assembly of circuit breaker products i s mostly finished by s o m e c o m p o n e n t s w h i c h have bee T h e characteristic is t hat the c o m p o n e n t s are fixed and the assembly process i s single. H o w e v e r，there are m a n y types ofcircuit breakers，the repetitive rate of assembly processes arrangement is h i g h，a nd the efficiency is low. T h e previous assembly processes are not saved in the suitable f o r m，and the k n o w l e d g e a nd experience a r e n+ be valued. S o，a parameterized design m e t h o d of typical assembly process by 3D simulation based o n simulation reuse is proposed. T h e m e t h o d mainlysolves three problems. Firstly，the use of the three dimensional and visual m e t h o d to save kn o w l e d g e of the industry w h ichensure the accumulation of knowledge. Secondly，using the typical assembly process m e t h o d can reuse the previous assemblyprocess effectively，w h ich reduces the duplication of assembly process arrangement and improves the efficiency. Thirdly，w h e n typical assembly processes are reused ? a c o m m o n reuse m e t h o d of simulation activities i s adopted to fication of simulation actions ,m a k i n g direct reuse of modifications instead of redefining，mostly. T h e reuse efficiency of thetypical assembly process is greatly improved. This m e t h o d is used to m a k e the assembly process planning of the n e wof the circuit breaker，and the efficiency is obviously improved.K eyw ord s:simulation reuse，3D simulation，typical assembly process，circuit breaker，3D visualization，k n o w l e d g e accumulation随着新能源技术的不断推广，大规模定制市场 的曰益繁荣，电器行业对产品快速变性设计的要求越来越高。
基于三维平台的装配工艺规划系统设计研究
三维装 配工艺设计环境 （ 三维 Ｃ ＡＤ平 台 ）
系
装配模型生成 装配工艺设计 装配过程仿真 工艺信息管理
１ 系统 体 系结 构及模 块 划分
实验室 已开发完成 的三维计算机辅 助工艺设 计 （Ａ Ｐ 系 ＣＰ）
统是 以商业化设 计软件 Ｓ ｌ ｗ ｒｓ ｏｄ ｏｋ 为平台 ，通 过 Ｖｓａ ｕ ｉ． ｉ ｉ ｌ ｔｄｏ ｕ ｓ
当今主流三维 Ｃ Ｄ系统只能实现对装 配体 的几何结 构设 Ａ
计 和简单几何 特征之 间的干涉关 系检验等功 能， 不能实现装 配
工艺设计。 现有 的商 品化 Ｃ Ｐ Ａ Ｐ系统也多是针对单个零 件加工 工艺的设计 。 目前 已有 的计算机装配工艺 系统 中 ， 装配文 件大 多采用二维简图表示 ， 甚直 观 ， 不 而三维装配工序 简图形象 、 直
（） ３ 数据服 务层
提高装配工人的技术水平【 因此 ， ｌ 】 。 研究装配工艺设计 的三维化
和装 配工艺规划 的简单化 、 实用化具有重要意义 。 笔者在 对“ 湖北省 数字制造 实验 室” 开发 的三维 Ｃ Ｐ Ａ Ｐ系
数据 服务层是 系统的数据信 息基础 ， 于存 取 、 用 维护和管 理系统运行过程 中的产 品模型对象 、 配过程模型对象 以及有 装
（ ｏ ｐ ｔ ｄｄａｓｍ ｌ ｐｏｅｓ ｌ ｎ ｇ） Ｃ ｍ ｕｅ ａ ｅ ｓｅ ｂｙ ｒｃｓ ｐａ ｉ 是解决 产 品装 配工 ｒｉ ｎｎ
作， 它们是实现人机交互与系统集成 的核心 。装配仿 真界面提 供 了可 视化仿真 环境 的人机 交互界 面 ， 演示 装配过程 ， 使用 户
Ｎ Ｔ 语 言 二 次 开 发 完 成 。 笔 者 在 对 其 研 究 的基 础 上 ， 出 Ｅ 提
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基于SINOV A TION三维可视化技术的三维装配工艺规划及仿真解决方案
基于三维浏览器SView的
三维装配工艺规划及仿真解决方案
华天软件王培刚
摘要：基于全自主的SView轻量化浏览器，华天软件推出了完全自主产权的三维装配工艺规划及仿真解决方案，支持主流三维CAD数模查看、轻量化高性能浏览、三维装配规划定义、装配工艺仿真及在线信息发布等功能，为工艺设计人员提供了三维装配工艺规划及仿真功能，极大提高了工艺设计的质量和效率，同时可实现车间级的三维工艺信息发布浏览，支持工艺与生产的可视化协同。
1.前言
在新的世纪里，每一个企业都面临着巨大的商业挑战与机遇，航空航天、机械和重型装备制造业、汽车等面临的挑战尤为激烈。
缩短产品上市时间、降低产品制造成本成为企业制胜的法宝。
目前三维CAD已经在设计部门进行了较好应用，但工艺部门除工装设计外，大部分仍然使用传统的二维工艺卡片的模式，已不能满足三维数字化环境下工艺设计的需求。
在目前全三维设计的趋势下，基于三维环境的装配工艺规划仿真解决方案已经成为主流。
依据三维CAD及工艺设计技术发展和市场需求，华天软件在自主三维CAD 设计系统SINOVATION的基础上，研发了全三维的装配工艺规划和仿真解决方案，拓展了工艺及生产部门的三维可视化应用。
2.三维轻量化浏览器SView
为满足三维浏览和装配工艺仿真需求，基于SINOVATION可视化技术，华天软件推出了真正完全自主产权的三维可视化浏览器SView解决方案。
SView 能够满足各种市场主流三维CAD数模浏览需求，支持三维标注和三维虚拟装配等功能。
支持对于大装配文件的压缩功能，以SVL轻量化文件格式发布，可高性能地浏览上万件的大装配数模。
提供嵌入式浏览器，与PDM系统或者三维工艺卡片技术整合。
同时提供后台轻量化服务，可在PLM应用中在服务器端自动对原始三维数模进行轻量化处理，提高浏览效率。
SView可为产品的设计、工艺规划、生产、制造等PLM全过程提供可视化浏览支持。
图2 SView三维标注PMI信息浏览功能
图3 SView嵌入式浏览器
3.基于SView的装配工艺规划解决方案
4.2 三维产品、工艺及资源PPR管理模型
SView提供三维产品、工艺和资源的PPR统一管理模型，PPR整合了工艺、产品和制造资源的有机关系，为工艺数据管理提供基础数据模型，可与PLM进行深度数据集成，提高工艺管理综合效率。
如图4所示。
图4 SView PPR模型界面
4.3 装配工序定义
在导入产品设计信息和维护工艺资源后，可依据现有制造能力(车间、设备、工艺方法、标准、人力)，制定装配流程，划分装配工序，确定整体装配顺序、方法，并定义各装配环节所需要的资源。
工序的调整与设计可以借助PERT图辅助进行，PERT图描述装配工艺过程中各个工序活动间的逻辑关系和时序关系。
如图5所示。
通过专用的工序零部件分配，可方便分配各工序相关的产品及零部件信息。
如图6所示。
图5工艺网络图界面
图6 工序相关零部件分配界面
4.4 三维装配顺序定义
SView根据工序的划分，在三维数字化环境下进行各工序的细节装配过程设计，确定工序零组件的装配顺序，同时支持在三维环境中对装配对象、资源等的进行三维标注，帮助清晰表达工艺设计目标，准确传递工艺制造意图。
图7 装配工序定义界面
4.5 三维装配仿真验证
在SView中，依据设计好的装配工艺流程，对产品装配过程和拆卸过程进行三维动态仿真，验证每个零件按设计的工艺顺序是否能无阻碍地装配上去，。
同时可通过动态干涉和缝隙检查功能，评价产品设计合理性、检查装配工艺规划的可行性，帮助用户在产品生命周期早期，发现产品设计缺陷及装配工艺设计缺陷，缩短设计周期。
图8 装配过程仿真界面
4.6 工艺卡片生成及数据发布
用户在三维可视化装配工艺设计环境中，规划了每一道工序，指定了工序的工序名称、内容、装配要求、检测要求等内容后，然后可以利用这些信息，套用根据企业要求配置的工艺卡片模版，生成全套装配工艺卡片。
图9 减速机总装工艺卡片
三维工艺设计产生的数据，通过PPR 模型可直接发布到CAPP 或MPM 系仿真运动轨迹
预览、
动态干涉碰撞
统中。
如图10所示。
图10 装配工艺规划与CAPP数据互换
通过在线发布功能，能够将整个装配工艺仿真信息进行可视化打包输出，支持下游MES、MPP等系统中。
在线人员可以通过瘦客户端，随时了解工艺操作工程、装配动画等信息。
如图11所示。
基于B/S的工艺信息在线发布功能
4.总结
目前全自主的SView轻量化浏览器，已经初步实现主流三维CAD数模导入、高性能轻量化浏览、三维装配规划、装配工艺仿真及在线信息发布功能，支持基本的装配工艺规划及仿真功能，提高了工艺设计的质量和效率。
但在目前的装配工艺仿真解决方案中，对于产品PMI信息尚未深入利用，基于MBD的全三维工艺规划和仿真模式，以及对于超大型数模的性能改进以支持完整车间级的大规模仿真等都是后期研发的方向。