三维装配工艺解决方案
三维装配CAPP产品和技术研究
三维装配CAPP产品和技术研究本文介绍了随着产品设计手段二维CAD向三维CAD转变，工艺设计由二维CAPP向三维CAPP转换也成为CAPP进展不可逆转的历史趋势。
本文结合企业装配应用实际，对三维装配CAPP技术与产品进行深入探讨。
1.前言制造业信息化技术进展近二十年来，在工业实践需求的带动下发生了翻天覆地的变化。
CAD是我国制造行业应用最普遍的计算机辅助设计技术，它改造了传统手工设计的落后现状，为后续的企业信息化建设打下了坚实基础。
然而，传统的二维CAD只能起到电子图版的作用，不能直观地表达产品的造型与结构。
近年来，随着制造业信息化步伐的加快，为了进一步提高设计能力与产品创新能力，一些企业开始逐步引入三维CAD系统，以缩短设计与分析时间、缩短制造周期，并已取得了巨大经济效益。
实践证明，从二维CAD向三维CAD转换，已成为企业深化CAD应用的方向，也是CAD进展不可逆转的历史趋势。
与此同时，作为企业信息化集成系统中重要一环的CAPP，还大多还停留在解决工艺设计中的事务性、管理工作的阶段，在应用方面仍然薄弱，特别在与三维CAD的集成上，基于三维CAD的装配关系检查与仿真、装配工艺爆炸图的编辑、产品工艺性评价与审核等功能都无从实现。
假如说零件的加工能够CAD/CAM一体化来解决工艺问题，但装配却无法实现，特别是复杂产品的装配工艺设计，因此基于三维CAD的装配CAPP技术成为近阶段需求热点。
三维装配CAPP技术最早出现于上世纪九十年代后期，代表了一种全新的制造体系与模式，因能够与三维CAD技术相结合，解决设计与装配对象在与研制过程中难以实现的动态性能而引起了人们的普遍重视，并得到迅速进展。
目前，国内航空航天、船舶、汽车、兵器等行业也已逐步展开有关技术的应用。
2.装配CAPP的研究现状及进展趋势CAPP(Computer Aided Process Planning，计算机辅助工艺设计)自20世纪60年代提出以来，在广度与深度上都取得了长足的进展，但其研究几乎都集中在零件的加工上，关于装配型CAPP的研究，目前尚处于起步阶段。
装备制造业三维数字化制造工艺解决方案
装备制造业三维数字化制造工艺解决方案陆江峰;陆江洁;刘向前;胡永冬【摘要】三维数字化制造工艺是装备制造业信息化技术发展的新趋势,本文结合我国现阶段制造业状况,全面阐述了以业务驱动的在产品全寿命周期管理环境下的全三维产品设计、工艺设计、仿真分析与验证、数字化制造、在线检测和服务的三维数字化制造工艺解决方案。
%3D digital manufacturing technology is the new trend of equipment manufacturing industry informatization technology development, this paper combines with the present stage of our country manufacturing industry condition, elaborates in the round to business driven in product life cycle management under the environment of the full three-dimensional product design, process design, simulation analysis and verification, digital manufacturing and on-line detection, service the 3D digitized manufacturing technology solutions.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】4页(P59-61,70)【关键词】三维制造工艺;标准规范;三维工艺资源管理;三维标注;三维装配工艺【作者】陆江峰;陆江洁;刘向前;胡永冬【作者单位】中国石油集团济南柴油机股份有限公司内燃机研究所,济南250306;中国石油集团济南柴油机股份有限公司内燃机研究所,济南250306;中国石油集团济南柴油机股份有限公司内燃机研究所,济南250306;中国石油集团济南柴油机股份有限公司内燃机研究所,济南250306【正文语种】中文【中图分类】TP391.721 三维数字化制造工艺是装备制造企业信息化的必由之路制造业信息化的基本问题包括：数字化、智能化的设计方法及技术；计算机辅助工程分析与工艺设计技术；在线自动控制和智能化制造技术；以及设计、制造、检测、试验、数据通信、管理的一体化技术。
基于Tecnomatix的三维装配工艺设计与仿真技术研究
统 中 ，有 车 间 工 艺 （ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ）、 生 产 线 工
艺 （ Ｌ ｉ ｎ ｅ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ）、工 位 工 艺 （ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ）
等 ， 而 没 有我 国传 统 制 造 业 中的 装 配 工 艺 、 装配
件 ，经 常需 要工 艺设 计人 员现 场 指导 装配 。
随着三维Ｃ ＡＤ技 术和 虚拟 装配 技 术 的发 展 ， 在 三 维 环 境 下 进 行 装 配 工 艺 设 计 已经 成 为 可 能 。 工 艺 设 计 人 员可 以在 三 维 可 视 化 环 境 下 进 行 装 配 顺 序 的 规 划 ，装 配 工 艺 的 设 计 ，并 在 工 装 、 工具 三 维 模 型 的 支 持 下 对 装 配 工 艺 设 计 的 可 行 性 和
合 理 性 进 行 验 证 ， 从 而 对 装 配 工 艺 设 计 进 行 持 续 优 化 ， 并 输 出 三 维 装 配 工 艺 文 件 以 指 导 现 场 操 作 人 员 进 行 产 品 的 装配 。Ｔ ｅ ｃ ｎ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｘ 是 西 门子 推 出 的数 字 化 制 造 软 件 ， 广 泛 应 用 于 我 国 的 航 空 、航 天 、 汽 车 、 船舶 等 复 杂产 品制 造 业 ，例 如 在 白车身 焊 接 工 艺 ｎ Ｉ ２ 中 的应 用 。在Ｔ ｅ ｃ ｎ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｘ 系
关键词 ：三维装 配工艺设 计 ；装配工艺仿真 ；计算机辅助工艺设计 中圈分类号 ：Ｔ Ｈ Ｉ ６ ６ ；Ｔ Ｐ８ ９ １ ． ７ 文献标 识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ９ －０ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ （ 上） －０ ０ １ １ －０ ４
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
装配式建筑施工三维模型与数据管理方法
装配式建筑施工三维模型与数据管理方法一、引言随着现代科技的快速发展，建筑行业也出现了许多创新的施工方法和工艺。
其中，装配式建筑作为一种新型建筑方式，以其快速、高效、节能等特点逐渐受到人们的重视和应用。
然而，装配式建筑施工涉及的复杂性和数据管理难题也成为制约其发展的一大挑战。
本文将介绍一种装配式建筑施工三维模型与数据管理方法，通过合理的数据管理和三维模型应用，提高装配式建筑施工的效率和质量，为该行业的进一步发展提供支持。
二、装配式建筑施工三维模型管理方法1. 三维模型的建立在装配式建筑施工过程中，首先需要建立装配式建筑的三维模型。
这些模型包括整体建筑模型、构件模型、装配工艺模型等等。
这些模型可以利用计算机辅助设计软件进行创建，以及利用激光扫描技术获取精确的现场数据。
2. 三维模型的数据化管理在建立三维模型后，需要对模型进行数据化管理。
通过将模型与相关的工程数据相结合，可以实现对施工过程中的各项参数、工序和工艺的管理和控制。
同时，这些数据还可以与其他管理系统进行集成，实现施工过程的全面监控。
3. 三维模型在施工过程中的应用装配式建筑施工三维模型可以应用于施工方案的设计、资源的调配和进度的控制等方面。
通过模型的可视化效果，施工人员可以更清楚地了解施工流程，规避潜在的问题，并优化施工方案。
同时，模型还可以用于模拟施工过程中的各项操作，提前解决可能出现的冲突和协调问题。
三、装配式建筑施工数据管理方法1. 数据采集与整合在装配式建筑施工过程中，需要采集和整合大量的数据。
这些数据包括施工进度、工程量、材料消耗、质量检测等信息。
通过现代化的数据采集工具和技术，可以实现数据的实时采集和整合，为后续的数据分析和决策提供支持。
2. 数据分析与挖掘通过对采集到的数据进行分析和挖掘，可以发现施工过程中存在的问题和隐患，提供有针对性的改进意见。
同时，数据分析还可以帮助识别施工中的关键节点和瓶颈，及时采取措施，确保施工进度的控制和质量的保证。
装配式建筑施工工艺的一体化协同方案
装配式建筑施工工艺的一体化协同方案随着现代化建筑技术和需求的不断发展，装配式建筑逐渐成为了一种趋势。
然而，由于传统的建筑施工存在许多问题和困难，要实现装配式建筑的高效、快速和精准施工并不容易。
因此，设计一个完善的装配式建筑施工工艺的一体化协同方案显得尤为重要。
一、背景介绍装配式建筑是将各种模块化构件在生产厂房内进行预制，并在现场进行组装安装的一种建造方式。
相较于传统的施工方法，装配式建筑具有时间短、质量高和资源可持续利用等优势。
然而，在实际操作过程中仍然面临着一些挑战。
二、协同管理1. 生产与供应链协同生产与供应链协同是实现装配式建筑高效施工必不可少的环节之一。
通过与材料供应商和制造商进行紧密合作，可以确保所需材料及构件能够按时准确地送达到生产厂房内。
2. 设计与生产协同在装配式建筑施工中，设计和生产的协同是非常重要的。
在整个设计过程中，需要与制造商密切合作，确保设计能够顺利地转化为可行的生产方案，并解决可能存在的技术问题。
3. 生产与施工协同装配式建筑的核心是将预制构件进行组装和安装。
因此，生产和施工之间的协调和沟通非常关键。
通过与厂房内的生产团队及现场施工人员的密切配合，可以确保预制构件按照正确的顺序和方式进行安装，从而提高施工效率。
三、数字化技术应用1. 三维模型技术通过使用三维模型技术，在设计阶段对装配式建筑进行全面且准确地模拟分析。
这有助于发现潜在问题并提前解决，在实际施工过程中减少错误和重复工作。
2. 智能设备与传感器智能设备和传感器可以提供实时数据和监测信息，从而帮助管理人员更好地掌握生产情况和施工进展。
例如，在生产过程中使用无线传感器监测材料库存量，并及时提醒补充，以避免生产中断。
3. 信息系统集成通过整合各个环节的信息系统，可以实现数据共享和协同工作。
如设计软件与生产管理系统进行对接，使得设计图纸能够直接生成生产指令并自动下达到相关部门。
四、人员培训与沟通1. 培训与技术支持在推行装配式建筑施工工艺的一体化协同方案之前，需要对相关人员进行培训和技术支持。
基于三维模型的装配关键技术分析
设 计 序列 的条 件 下 ， 出那 些 合 理 、 行 的 发 ， 究 计算 机 辅 助 的 装 配 设计 ， 体 包括 找 可 研 具 （） １虚拟 装 配 。 二维 ｃ Ｄ环 境 下 建 立 装 配 序 列 ， 从 中 选 取 最优 的序 列 ， 照这 以 内容 。 在 三 Ａ 并 按 零 部 件 三 维 模 型 ， 以 “ 积 小 ” 形 式 组 样 的 序 列 ， 以 达 到 预 期 的 装 配 目标 。 并 搭 的 可 （ ） 配精 度 分 配 。 索 装 配体 模 型 ， １装 搜 获 合起 来 ， 成 装 配体 的 三维 模 型 。２ 精 度分 形 （） 装 配 序 列 是 决 定 装 配 过 程 的 复杂 性 和 取 所 有 的 装 配 关 系 和 基 本 尺 信 息 ， 成 ， 形 利 搜 配 。 配 信 息 的 完 整 准 确 表 示 是 装 配 序 列 可 靠 性 的 重要 因 素 ， 用 产 品设 计 中 的 数 变 动 几 何 约 束 网络 ， 索 其 最 小 回路 形 成 装 按 正确生成的先决 条件 。 由于 在 装 配体 零 件 字 化 信 息 ， 计 算 机生 成 产 品装 配 序 列 ， 用 选 装 配 尺 寸链 ， 照模 糊 精 度 分 配 方 式 对 装 （） 搜 构 形 时 只 考 虑 了 实 际 尺 而对 零 部 件 的 择 适 合 装 配 环 境 的 较 好 的 装 配 序 列 ， 于 配精 度 进 行分 配 。２ 装 配 序 列规 划 。 索 装 ｒ， 对
１面 向三维模型的装配过程 分析
公 差 、 度要 求 并 无 体现 ， 以 在这 一 环 节 改 进 产 品 发计 、 精 所 设计 装 配 系统 （ 配单 元 或 配 体 模 型 所 有 配 合 功 能 表 面 ， 建 装 配 关 装 构 、 提 要 根 据 装 配 尺 寸 链 进 行 精 度 的 分 配 ， 实 装 配 线 ） 确 保 装 配可 行 性 、 高 装 配效 率 、 系模 型 并 用 装 配 关 系 图 的 形 式 进 行 表 达 ， 充
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。
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数控测量编程与仿真
需求：
基于三维的工序模型建立
基于轻量化模型的工艺仿真 三维工装设计与仿真 CAM编程与仿真 CMM编程与仿真 基于三维的尺寸公差分析
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工艺工装设计与仿真
业务过程： 工艺设计与仿真 工装设计与仿真 数控加工编程与仿真
3
工艺设计与仿真 工装设计与仿真 数控编程与仿真
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基于制造专业 基于加工设备 基于单元产能
1
制造过程组合 工艺性物料 产品关联、配置
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设计数据接收
业务过程： 设计数据预发放 工艺性审查及反馈 设计数据发放、接收
设计/制造协同，DFM，DFA
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工艺路线编制
业务过程： 基于MBOM编制工艺路线 查阅设计材料、模型、尺寸、公差、 制造要求等信息 查询车间专业特性、制造能力信息 参考典型零组件工艺路线模板 需求：
模型形状、尺寸、公差信息查询
材料、制造要求信息查询 模型分析、测量功能
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资源管理
功能
工装分类管理； 设备库； 典型工艺模板库； 工艺参数库。
客户益处
统一的工装、设备资源管理； 提高制造资源的利用率，降低成本； 通过典型工艺模板和知识重用，提高新产品、新型 号的工艺编制效率和质量。
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基于MBD技术的装配工艺设计
设计数据接收与浏览 EBOM-MBOM转换 MBOM结构搭建 MBOM中零组件添加
辅料或试验件添加
BOM比较 装配工艺设计 装配件、工装、设备自动关联到 工序 可视化展示装配过程 作业指导书的创建与输出
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客户益处Βιβλιοθήκη 提高工艺编制质量和效率，减少错误和返工； 丰富直观的工艺卡片，减少无效的工作时间和出错 机会； 基于与EBOM关联的MBOM编制装配工艺，装配件 与工序对应，实现按工序配料； 仿真验证，减少实际操作错误。
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小结
•通过3D工艺设计、数字化仿真验证，制造信息的统一管理，解 决目前工艺制造与设计脱节； •支持物理样机向数字样机的转变，用数字化的手段验证产品的 制造工艺可行性； •在3D的环境下进行制造工艺过程的设计，提高工艺设计、现场 工人、数控测量的效率； •单一制造数据源管理，提升企业制造知识和资源的使用效率， 保障现场获取数据的及时性和准确性； •现场数据（设备、质量、操作、试验）的及时采集、反馈，实 现成本的及时统计、工艺的持续改进，支持产品的后期维修；
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黎明三维装配工艺设计
工装、非标设 备请制派工
BOP 集成传输
MES
MBOM
BOP工艺路线 规划
工艺路 线审定
工艺BOP 完善
工艺规 程审批 发放
试制
批产
试制 细化工艺规程
批产 细化工艺规程
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仿真验证
功能
工艺仿真
装配过程仿真 装配干涉检查 装配顺序和路径定义 工装、夹具干涉检查 人机工程仿真 人机工程分析（舒适度、 疲劳等） 可达性检查
客户益处
机械运动仿真 机器人运动仿真 干涉检查 工厂设计和物流优化 数字化工厂布局和设计 物料处理和成本 产能分析 定单顺序和优化
4 工艺工装设计与仿真 – – – 工艺路线编制 – – – EBOM-MBOM转换 – – – 设计数据接收 – – 设计数据发放 设计制造协同
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业务过程： 依据EBOM和制造需求编制MBOM 按制造、装配过程组合零组件 添加工艺件、辅料等工艺物料
MBOM与EBOM的关联性
MBOM的配置、构型管理 需求：
可视化BOM编制环境
轻量化处理 3D标注查看 BOM比较
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装配工艺规划
功能
直接基于三维设计数据进行工艺设计 结构化工艺设计； 产品、工艺、工厂、资源的关联性设计； 基于与EBOM关联的MBOM编制装配工艺，装配件 与工序对应，实现按工序配料； RobCAD离线编程; 装配工艺仿真; 输出3D工艺卡片。
•采用数字化制造，实现“无纸化”制造。
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谢谢!
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需求：
设计数据在PLM系统中浏览
3D标注查看 轻量化处理
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EBOM – MBOM转换
车间模拟 Robcad
人机仿真
早期监测和沟通产品设计问题，提高设计质量，减 少车间安装和调试的时间； 减少工装夹具的更改，降低夹具的制造成本； 完成产能分析为工厂布局和工艺提高提供了数据基 础； 降低制造成本和提高产品的制造质量。
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三维装配工艺解决方案
刘其荣 西门子工业软件(上海)有限公司 2015年6月1日
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产品制造生产准备阶段的典型过程