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三維工藝設計范文第1篇

隨著CAD/CAM/CAE以及計算機信息和網(wǎng)絡技術的發(fā)展，歐美各航空制造大國均已全面采用三維數(shù)字化設計和制造技術，全面采用三維數(shù)字化產(chǎn)品定義和仿真技術，從根本上改變了傳統(tǒng)的飛機設計與制造方式，大幅度地提高了飛機設計制造技術水平。波音公司在波音777飛機的研制過程中，由于全面采用了該項新技術，使研制周期縮短50%，出錯返工率減少75%，成本降低25%，其研制過程是數(shù)字化設計制造技術在飛機研制中應用的重大突破。近幾年在美國波音787、F-35、歐洲A400M及A350的研制中，數(shù)字化設計及裝配技術有了更為深入的應用[1]。近幾年，國家加強了對航空業(yè)的扶持力度，我國的航空制造業(yè)迎來了高速發(fā)展時期。當前一些新型號的研制已全面采用了基于MBD的全三維產(chǎn)品設計，飛機產(chǎn)品設計已全面實現(xiàn)三維無紙化設計，取得了產(chǎn)品從二維模擬量到全三維數(shù)字量的革命性突破，也為進一步實施數(shù)字化制造打好了堅實的基礎。目前零件制造部門使用MBD數(shù)據(jù)已較為順利，大大減少了因工人對圖紙理解偏差導致的質(zhì)量問題；然而裝配工藝設計部門依然按照傳統(tǒng)方式進行裝配工藝的規(guī)劃和設計，導致三維數(shù)字化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)在裝配工藝設計階段出現(xiàn)斷層，使得三維數(shù)字化的產(chǎn)品設計數(shù)據(jù)無法準確順利地往下一級流動，需要大量的人員手工參與，數(shù)據(jù)的準確性、連續(xù)性被破壞，裝配指令（即AO）的編制完全采用文字或者插入少量圖片的方式進行表達，工人現(xiàn)場使用時還需參照大量設計技術文件以及各類工藝性文件，可讀性和操作性極差，一線操作者意見很大，普遍存在師傅干什么徒弟干什么的情況，無法起到指導現(xiàn)場操作的作用。因此裝配工藝設計部門需要適應全三維數(shù)字化設計的新形勢，采用基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設計系統(tǒng)進行裝配工藝的設計和規(guī)劃，利用設計部門在VPM協(xié)同設計系統(tǒng)中設計并發(fā)放的產(chǎn)品三維數(shù)模，通過數(shù)據(jù)接口將產(chǎn)品數(shù)據(jù)導入裝配工藝設計系統(tǒng)中，并將產(chǎn)品三維數(shù)模的路徑關聯(lián)到每個零件上，在三維可視環(huán)境下進行產(chǎn)品的裝配工藝規(guī)劃及工藝設計，直觀地反映裝配狀態(tài)，最后生成現(xiàn)場使用的三維可視化裝配指令指導現(xiàn)場生產(chǎn)。

2基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝的設計過程

基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設計不僅僅是指編制三維裝配指令，而是貫穿飛機設計的整個過程，在整個過程中不同階段有不同的側(cè)重點。這個過程主要包含以下三個階段：第一階段：工藝系統(tǒng)接收產(chǎn)品初步設計數(shù)據(jù)，分析產(chǎn)品結(jié)構特點，與設計人員協(xié)商初步確定工藝分離面并制定初步的裝配方案，然后在三維仿真軟件內(nèi)進行裝配方案可行性的初步分析，制定總體裝配方案，分析可能的裝配難點和重點。第二階段：工藝系統(tǒng)接收產(chǎn)品較高成熟度的MBD設計數(shù)據(jù)，在三維仿真軟件內(nèi)對重點部位（必要時對全部）結(jié)構件、管路、自動化裝配設備等進行裝配過程和人機功效的詳細仿真分析，發(fā)現(xiàn)并解決產(chǎn)品、工裝以及工藝方面的問題并給出解決方案，如圖1～圖3所示；這個階段的工藝工作主要包括：裝配順序的創(chuàng)建和優(yōu)化；裝配路徑設計和優(yōu)化；裝配工藝過程仿真模擬、人機功效模擬、自動化定位及制孔設備等的工作仿真。利用三維數(shù)字化仿真軟件對產(chǎn)品的組件或部件進行裝配過程規(guī)劃，確定組件或部件內(nèi)零組件的裝配順序；按照工廠現(xiàn)有裝配條件和裝配單元工作內(nèi)容，進行裝配路徑的仿真和優(yōu)化；最后在數(shù)字化裝配仿真系統(tǒng)中進行零組件或自動化設備的裝配過程及人機功效的仿真模擬，分析裝配工藝過程的可操作性和合理性，發(fā)現(xiàn)并解決數(shù)字化產(chǎn)品模型裝配過程中所遇到的產(chǎn)品、工裝以及工藝設計中的各類問題，同時也可以進行工具等的選型工作[2]。第三階段：接收設計部門的最終三維MBD設計數(shù)據(jù)，創(chuàng)建頂層MBOM以及PBOM等工藝數(shù)據(jù)，在數(shù)字化工藝設計系統(tǒng)中進行裝配工藝的詳細規(guī)劃和細節(jié)設計以及資源庫的創(chuàng)建，在三維可視化的環(huán)境下進行零組件以及標準件的劃分，在全三維的環(huán)境下對裝配指令進行工步級的細節(jié)編輯，最終生成現(xiàn)場使用的三維可視化工藝指令。

3三維數(shù)字化裝配工藝設計系統(tǒng)的架構和工作模式

3.1三維數(shù)字化裝配工藝設計系統(tǒng)的架構

本文所述的裝配工藝設計系統(tǒng)是基于達索公司的DELMIA軟件平臺進行開發(fā)的三維數(shù)字化裝配工藝設計系統(tǒng)，DELMIA軟件平臺分DPE和DPM兩個工作環(huán)境，DPE側(cè)重數(shù)據(jù)管理和工藝規(guī)劃，DPM則提供一個三維可視化的環(huán)境便于產(chǎn)品數(shù)據(jù)的劃分和裝配仿真等工作。由于DELMIA只是提供了一個平臺且目前MBD設計標準不統(tǒng)一，故需要在原有基礎上進行客戶化定制和開發(fā)，本系開發(fā)了多種輔助工藝設計工具以便工藝設計人員只需極少的文字輸入即可完成工藝設計，所有關鍵數(shù)據(jù)均直接繼承自產(chǎn)品MBD數(shù)模，保證了工藝信息的完整和準確；此系統(tǒng)中最為復雜難度最大是MBD數(shù)模中標準件的處理和劃分，由于大型飛機標準件數(shù)量都在數(shù)十萬甚至上百萬件以上，采用實體建模將會產(chǎn)生天量的數(shù)據(jù)，因此目前飛機標準件設計大都采用點線等元素進行簡化表達，無法使用DELMIA中標準功能進行標準件的工藝規(guī)劃，因此系統(tǒng)開發(fā)了一套專門處理標準件模型的工具，本系統(tǒng)也是國內(nèi)目前唯一實現(xiàn)了對以點線表達的標準件識別和劃分的系統(tǒng)，如圖9所示。本系統(tǒng)依托VPM協(xié)同設計平臺提供MBD產(chǎn)品數(shù)據(jù)，在DELMIA中完成PBOM的創(chuàng)建、頂層MBOM的劃分、三維裝配指令的設計并向協(xié)同平臺提供底層MBOM以及三維裝配指令等數(shù)據(jù)，由系統(tǒng)平臺進行管理和發(fā)放。三維數(shù)字化裝配工藝設計系統(tǒng)的流程及架構如圖4所示，整個三維數(shù)字化裝配工藝設計系統(tǒng)始終保持設計數(shù)據(jù)的一致性，保證數(shù)據(jù)的準確性及完整性，同時本系統(tǒng)可給生產(chǎn)管控系統(tǒng)（MES）以及ERP系統(tǒng)設置數(shù)據(jù)接口[3]。

3.2三維數(shù)字化裝配工藝設計系統(tǒng)的工作流程

三維數(shù)字化裝配工藝設計系統(tǒng)主要由需要工藝管理部門和各車間工藝設計部門使用和管理，工藝管理部門和各車間工藝設計部門必須緊密協(xié)同才能順利開展三維數(shù)字化裝配工藝設計，同時工藝管理部門需要給予車間一級足夠的權限，畢竟車間一級工藝人員對產(chǎn)品設計特點有更深入的了解。工藝管理部門主要負責三維裝配設計系統(tǒng)數(shù)據(jù)的頂層設計，其利用DELMIA中的DPE環(huán)境下的數(shù)據(jù)接口進行EBOM導入，通過對EBOM的重組增加工藝組件和路線定義等形成PBOM；在PBOM的基礎上構建頂層MBOM；根據(jù)各廠際分工要求進行大部件級的頂層工藝組件的劃分，如圖5所示。各車間工藝技術主管接收工藝管理部門下發(fā)的數(shù)據(jù)，進行各車間內(nèi)部工藝面的進一步劃分并將之分派給具體每個工藝員；工藝員接收工藝主管分發(fā)的具體某個裝配單元的數(shù)據(jù)，進行本裝配單元裝配工藝的層次劃分以及具體工步的分解，在DPM三維可視化的環(huán)境中中進行零組件及標準件的劃分，然后在DPE環(huán)境下進一步進行裝配可視化修飾等細節(jié)編輯，但對于裝配工藝所需飛機裝配技術條件、材料、工藝規(guī)范文件等全部采用專門開發(fā)的工藝設計工具進行創(chuàng)建以保證編制數(shù)據(jù)的準確和完整。最后直接在DPE中輸出結(jié)構化和標準化的三維裝配指令并提交審批，經(jīng)過審批的裝配指令發(fā)送到協(xié)同平臺進行統(tǒng)一進行發(fā)放及管理，以上過程見下圖6～圖14所示。三維裝配指令審批發(fā)送到系統(tǒng)平臺后由工藝管理部門統(tǒng)一管理，不屬于裝配工藝設計的范疇，本文不再贅述。

4基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設計的優(yōu)勢及要求

4.1基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設計的優(yōu)勢

1）采用基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設計，徹底解決了制約裝配工藝設計過程中涉及的數(shù)據(jù)準確性、完整性的問題，整個裝配工藝的設計完全基于設計的MBD數(shù)模，保證了與設計數(shù)據(jù)的一致性；2）工藝人員在三維可視化的環(huán)境下進行裝配工藝的規(guī)劃、仿真和設計，使得裝配工藝設計更加直觀更有操作性，通過裝配路徑仿真、人機功效仿真以及自動化設備工作仿真等可提前發(fā)現(xiàn)存在的設計、工裝及工藝規(guī)劃包含的問題并提前予以解決，大幅減少現(xiàn)場實際生產(chǎn)時的各類問題，提高生產(chǎn)效率并大幅降低生產(chǎn)成本；三維可視化裝配指令設計系統(tǒng)使工藝人員完全從枯燥的文字編輯以及事后數(shù)據(jù)校對中解放出來，工藝人員只需關注裝配工藝的可行性和合理性，無需花大量精力進行數(shù)據(jù)準確性和完整性的檢查；3）在三維數(shù)字化裝配工藝設計系統(tǒng)中輸出的三維裝配指令徹底顛覆了傳統(tǒng)文字化的裝配指令，工人只需在系統(tǒng)輸出的三維可視化裝配指令中進行簡單操作即可，無需查找大量的圖紙、設計技術文件以及其他工藝性文件，做到了可見即所得、所得即所需的效果，同時工人還可在裝配指令的三維視圖中對輕量化的設計數(shù)模進行各類尺寸的直觀測量，便于工人現(xiàn)場操作的進一步了解；4）三維數(shù)字化裝配工藝設計系統(tǒng)可輸出裝配部門準確完整的底層MBOM，有利于ERP以及MES系統(tǒng)的實施和管理；5）三維數(shù)字化裝配工藝設計系統(tǒng)可以與裝配知識庫系統(tǒng)緊密集成，使得公司積累的知識在裝配工藝設計時順利地的共享和調(diào)用；6）工藝管理部門可利用DELMIA軟件平臺中DPE模塊對整個裝配數(shù)據(jù)進行有效的管理，保證下游數(shù)據(jù)的完整性和準確性，利于工藝設計部門編制完整準確的裝配指令。

4.2基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設計的要求

1）基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設計要求有準確、完整及規(guī)范的且嚴格執(zhí)行的MBD數(shù)模，產(chǎn)品設計數(shù)據(jù)是所有下游數(shù)據(jù)的源頭，設計數(shù)據(jù)是否準確、完整及規(guī)范是決定三維裝配工藝設計系統(tǒng)是否順暢和準確最關鍵的要素。因此產(chǎn)品設計部門必須要有科學合理的與制造部門協(xié)商過的MBD設計標準和規(guī)范且必須嚴格執(zhí)行，否則必定會導致整個下游其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的混亂和實施困難[4]。2）工程制造部門也須有嚴格的與設計部門MBD設計標準和規(guī)范相協(xié)調(diào)的各類工藝規(guī)范且必須嚴格執(zhí)行，用以支撐三維數(shù)字化裝配工藝設計。本文所述的裝配工藝設計系統(tǒng)在開發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設計標準很大程度上體現(xiàn)的是傳統(tǒng)二維設計模式的思想，不能很好的適應當前基于MBD的三維數(shù)字化設計要求，而且設計人員沒有嚴格執(zhí)行現(xiàn)有標準化要求，特別是以點線表達的標準件模型存在大量的格式錯誤等不規(guī)范設計，導致系統(tǒng)開發(fā)比較緩慢，僅為了解決標準件數(shù)模處理和劃分就占了近三分之一的時間。因此產(chǎn)品設計應開發(fā)專用的標準化設計工具和數(shù)據(jù)庫用以支撐基于MBD的產(chǎn)品設計，同時需要借助專業(yè)化的軟件工具對MBD產(chǎn)品數(shù)據(jù)進行標準化等項目的批量檢查，最大限度地減少因人為因素導致的產(chǎn)品數(shù)據(jù)錯誤。3）工藝設計人員必須具備相當?shù)墓こ探?jīng)驗，熟練理解并掌握三維數(shù)字化裝配工藝設計系統(tǒng)所涉及的理念和軟件使用要求，三維數(shù)字化裝配工藝設計系統(tǒng)對工程技術人員來說只是工具，它本身無法識別工藝設計和規(guī)劃的合理性和可行性，這些都必須由工藝設計人員依靠經(jīng)驗和知識確定。

5結(jié)束語

三維工藝設計范文第2篇

電子設備逐漸朝著模塊化、集成化、批量化的方向發(fā)展，對布線設計有著越來越高的要求，只有進行合理的布線設計，才能滿足電子設備布線工藝技術需要。就傳統(tǒng)布線方式而言，結(jié)合實物和圖紙，并遵循一定的尺寸，繪制二維平面圖，開展線束制作工作。然而，基于該方式，電子設備內(nèi)部空間范圍可能較小，降低布線的合理性。以Pro/E軟件為基礎的三維布線，能夠?qū)﹄娮釉O備進行科學合理的設計，在提高設計水平的基礎上，規(guī)避傳統(tǒng)設計問題。

三維布線工藝技術概述

所謂的三位布線技術，是指在Pro/E軟件基礎上而構建的三維模型，在Pro/Cabling模塊中進行的模擬布線工藝技術。就三維布線的分類而言，主要有自動布線、手工布線兩種。自動布線中，自動化程度并不高，必須在Pro/Diagram模塊上實現(xiàn)，并對相關接插件進行自動化操作。盡管自動布線能夠借助一定的自動化技術，但其布線成功率達不到相關標準。

手工布線中，不用借助Pro/Diagram模塊，在布線操作中，對線纜或線束對應的連接點相連接，使布線過程更為方便、快捷、高效。手工布線中，其工藝流程主要有：分析三維內(nèi)部結(jié)構和空間、導入元器件目錄、完善模型和構建坐標系、導入接線表、定義線纜屬性、設置布線參數(shù)、布線操作、整理線束、創(chuàng)建二維圖。在三維布線中，主要根據(jù)零件模式進行合理的布線，以線纜定位而確定線纜位置。布線中的重復性操作中，相關人員可創(chuàng)建網(wǎng)絡操作，以減少工作量，提高布線效率和整體效果。三維布線工藝實施后，對線纜或線束進行整理具有必要性，能夠從整體或局部做出調(diào)整，并根據(jù)三維布線，對二維圖做詳細說明。線纜或線束展平后，對二維線纜圖加以創(chuàng)建，尤為重要。線纜展平，即Pro/Harness，屬于獨立的功能模塊，在操作實踐中，相關人員應有效操作復雜的電子設備三維布線，并開展整理修改，保證三維布線工藝技術實施的有效性[1]。

電子設備三維布線工藝技術的應用

傳統(tǒng)電子設備設計中，對布線工藝技術的應用，主要以二維布線為主，在電子設備設計中，待設計完成，方可投入使用。基于二維布線工藝技術的電子設備設計，屬于串行設計。一方面，設計師之間缺乏有效的溝通；另一方面，設計師未能對電裝走線有更多的了解，導致結(jié)構設計中存在諸多問題，直接對電子設備造成不同程度的束縛影響。但是，基于二維布線的電子設備設計，使電子設備存在許多不合理的問題，產(chǎn)生諸多維護費用，對電子設備生產(chǎn)和信息行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生阻礙影響。

三維布線工藝技術主要以Pro/E模塊為標準，對電子設備進行合理的設計。在此過程中，對工藝設計和協(xié)同工作能力有著更多的要求。Pro/Cabling是三維布線工藝技術在并行設計中的有效運用，能夠引導相關人員進一步對數(shù)字化樣機模擬進行深入分析，可了解和掌握電子結(jié)構的內(nèi)部結(jié)構和布線工藝性，既能提高電子設備的設計水平，又能滿足解決傳統(tǒng)二維布線工藝設計中存在的不足問題。另外，相關部門應設立評審小組，對數(shù)字化樣機進行必要的評審，有利于提高電子設備設計質(zhì)量，對提高電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的競爭力發(fā)揮著重要作用[2]。

三維布線工藝技術在電子設備中的有效應用，能夠解決傳統(tǒng)二維布線中的諸多問題，具有其獨特的優(yōu)勢。首先，能夠縮短電子設備的研發(fā)時間。以Pro/E模塊為基礎的三維布線工藝技術，在電子設備設計中的應用，能夠根據(jù)電子設備實際特點，而進行合理的布線設計，使布線工藝更具針對性，不僅能夠增強電子設備的設計效果，而且對降低經(jīng)濟成本和保持生命周期發(fā)揮著重要作用。其次，企業(yè)在應用三維布線工藝中，有必要針對企業(yè)自身積極構建完善的線纜庫、接線端子庫，能夠為后續(xù)電子設備布線工藝技術的應用創(chuàng)造良好條件，有助于提高工作效率。最后，在應用三維布線工藝技術過程中，能夠滿足企業(yè)無紙化生產(chǎn)的目標?；诖耍嚓P操作人員能夠在顯示屏上對電子設備進行全方位的操作，并建立數(shù)字化樣機，具有逼真的效果，可使相關人員對電子設備內(nèi)部的任何局部有著詳細的了解，有利于提高電子設備質(zhì)量、可靠性等。由此可見，電子設備三維布線工藝技術在電子設備設計中的應用具有必要性[3]。

三維工藝設計范文第3篇

近日，根據(jù)銀監(jiān)會關于農(nóng)村中小金融機構實施“三大工程”的指導意見和要求，以實施 “富民惠農(nóng)金融創(chuàng)新工程”、 “金融服務進村入社區(qū)工程”和“陽光信貸工程”等三大工程為目標，為貫徹省聯(lián)社“立足社區(qū)，服務三農(nóng)”的市場定位，有效緩解農(nóng)村融資難題，更好支持社會主義新農(nóng)村建設，提升服務水平，提高金融服務的可得性和滿足度，宜豐聯(lián)社特制定了信貸“三大工程”實施方案，從而拉開了“三大工程”實施帷幕。

該聯(lián)社立足轄內(nèi)實際，積極抓好貫徹落實。一是高度重視，讓全體員工充分認識到實施“三大工程”的重要意義。實施“三大工程”是貫徹落實中央“城鄉(xiāng)統(tǒng)籌”重大舉措，也是支持農(nóng)村經(jīng)濟結(jié)構調(diào)整和促進農(nóng)村經(jīng)濟平穩(wěn)較快發(fā)展的客觀需要，更是提升核心競爭力和積極應對市場挑戰(zhàn)的內(nèi)在要求。二是要突出工作重點，積極推進實施“三大工程”。在實施“金融服務進村入社區(qū)工程”方面，要牢牢抓住“客戶”這一服務主體。充分利用好、發(fā)揮好在農(nóng)信社的比較優(yōu)勢，加快建立一整套機制，及時了解客戶群體的金融服務需求，滿足客戶的多元化金融服務需求。在推進“富民惠農(nóng)金融創(chuàng)新工程”方面，要著重把握“創(chuàng)新”這一核心關鍵。要在金融產(chǎn)品、擔保方式、業(yè)務流程、信用體系、服務渠道、商業(yè)模式等方面進行創(chuàng)新，滿足客戶多元化需求。在實施“陽光信貸工程”方面，要著力突出“公開”這一重中之重。要大力推行社會公示制度，確保信貸業(yè)務操作陽光化。三是精心組織，確保“三大工程”取得實效。該聯(lián)社注重加強組織領導、強化宣傳、及時總結(jié)經(jīng)驗和有效防控風險，確?！叭蠊こ獭比〉脤崒嵲谠诘男Ч?。

在實施“富民惠民金融創(chuàng)新工程”中，該聯(lián)社實行“創(chuàng)新”和“用新”并舉，在進一步推廣“農(nóng)村黨員創(chuàng)業(yè)”支農(nóng)貸款、“信用共同體貸款”支持農(nóng)民專業(yè)合作社的基礎上，最近還積極開辦“銀行承兌匯票”業(yè)務支持中小企業(yè)等貸款新品，同時根據(jù)當前農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的新特點、農(nóng)民的新需求，推出一些新的產(chǎn)品、政策和服務，以滿足不同層次的客戶需求；在實施金融服務進村入社區(qū)工程”和“陽光信貸工程”中，縣聯(lián)社要求管片客戶經(jīng)理開展定期上門服務等措施以推進金融服務進村入?yún)^(qū)工程。同時該聯(lián)社還設立了信貸承諾服務公示欄、在門戶網(wǎng)站和營業(yè)網(wǎng)點醒目位置向客戶公開貸款種類、對象、條件、程序和經(jīng)辦貸款業(yè)務的客戶經(jīng)理姓名、職責、聯(lián)系方式等舉措，接受廣大客戶的監(jiān)督。

三維工藝設計范文第4篇

【關鍵詞】創(chuàng)新精品精細化管理

中圖分類號： C93 文獻標識碼： A

一、成果背景

（一）社會背景：近年來，隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)快速增長，以及與世界各國的經(jīng)濟貿(mào)易進一步加強，我國會展產(chǎn)業(yè)進入了快速發(fā)展期，展覽業(yè)產(chǎn)值在國民經(jīng)濟中的比重逐步加大，可以說，我國會展產(chǎn)業(yè)形態(tài)已經(jīng)基本形成，大多數(shù)城市展館在建設中將展館規(guī)模、城市的功能定位和會展附屬范圍等聯(lián)合加以考量，展館建設為會展城市的定位樹立了標桿，不再僅僅是城市的標志，而是將其主要功能與城市發(fā)展融入?yún)^(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和全國經(jīng)濟發(fā)展格局中。三門峽文化體育中心會展工程的建設改變了豫西地區(qū)無大型場館的歷史，同時是提升城市品位和區(qū)域性競爭力的地標性建筑，是鞏固三門峽市黃河金三角地區(qū)中興城市的戰(zhàn)略需要。

（二）行業(yè)背景：隨著社會的發(fā)展進步，對建筑工程的質(zhì)量要求越來越高，新材料、新技術、新工藝應用越來越廣泛。因此，推動技術進步和科技創(chuàng)新，盡快形成施工企業(yè)核心競爭力，已成為解決施工企業(yè)未來發(fā)展的一系列難題的關鍵舉措。另外作為工程總承包單位的施工企業(yè)，也應該及時開發(fā)、積累相關管理技術和施工技術手段并形成相應大型場館工程項目建設的成套管理和施工技術，作為以后類似工程建設的示范，以提升施工企業(yè)的競爭力，提高其生產(chǎn)力，促進整個企業(yè)乃至整個行業(yè)的進步和發(fā)展，從而降低大型工程的建設成本。

（三）工程簡介：三門峽文化體育中心會展工程位于市區(qū)西部，南臨澗河，西接209國道，東北與甘棠路、五原路相鄰。該方案設計金盆聚寶，會展中心大致成梯形，總體形狀成元寶形。會展中心建筑面積98928m2，建筑物長279m，寬121.5m，地下一層，地上四層，建筑高度24m，框剪結(jié)構，屋面為管桁架結(jié)構。會展中心由會議中心、展覽中心、科技活動中心三大功能區(qū)組成，其中會議中心含1036個座位的多功能劇院一座，620人宴會廳一處及多種規(guī)模的會議室；展覽中心擁有800個國際展位的展廳和城市規(guī)劃館等；科技活動中心主要包括科技中心、群眾藝術中心、報告廳等。

二、選題理由

三門峽文化體育中心會展工程是三門峽市“地標性”建筑，設計理念先進，設備設施齊全，功能完備，具有體量大，質(zhì)量目標高、科技含量高等特點。無論是從該工程的社會影響程度，還是就其建筑規(guī)模大小，作為地級市的重點項目，其施工管理實踐活動都是影響巨大而深遠的。

三、實施時間

實施時間 2010年3月―2012年4月

分階段實施時間表

管理策劃 2010年3月―2010年4月

管理措施實施 2010年3月―2012年1月

過程檢查 2010年4月―2012年1月

取得成效 2011年7月―2012年4月

四、管理重點與難點

1、基坑深，標高層次多，覆蓋范圍廣。本工程劇場升降舞臺區(qū)域基坑深達-16.7m，其東西兩側(cè)的樂池、繪景間等功能用房基坑埋深為-12.6m、-12.3m，排風風溝埋深約為-8.9m，而大面積地下室基坑埋深約-7.9m、-6.4m不等，標高層次很多，施工時基坑支護、地下室結(jié)構、外防水、回填等穿插工序較多，相應增長了施工周期。且基坑覆蓋范圍較廣，地下建筑面積達35500m2，因此基坑工程的安全和風險管理具有挑戰(zhàn)性。

2、結(jié)構體型復雜，高支模安全措施要求高。會議會展中心工程集會議、劇院、展廳、科技、培訓等多種功能于一體，結(jié)構體型較為復雜。尤其是會議室、劇場升降舞臺、會議大廳、高架坡道等多個區(qū)域，跨度大，凈高高，結(jié)構施工時其模板支撐高度均超過8m，其中會議大廳屋蓋高度達到19.5m，屋框梁尺寸400mmx1200mm，屬于典型高大模板支撐系統(tǒng)，這些高大空間部位的結(jié)構模架工程是施工安全管理的重點。

3、防水工程施工面積大，施工質(zhì)量要求高。該工程主要防水部位為地下室防水、屋面防水、衛(wèi)生間、及其他功能用房防水等，其中地下室結(jié)構外防水面積約46190m2，屋面防水9690m2。各部位防水做法不同，涉及到的防水材料也很多，施工質(zhì)量要求更高。

4、鋼桁架結(jié)構樓蓋、屋蓋設計復雜，不但結(jié)構跨度大、構件體量大，而且覆蓋面廣，各區(qū)域技術條件差異大，桁架懸挑長，吊裝就位難度大。該工程鋼結(jié)構包括屋面管桁架結(jié)構、屋面H型鋼桁架、樓層H型鋼桁架及少量勁性鋼骨柱、鋼管柱等。屋蓋鋼結(jié)構分為A、B、C、D、E五個區(qū)，覆蓋展廳區(qū)、科技區(qū)、宴會廳、劇場及造型結(jié)構等。范圍廣，與土建穿插界面較多，相對其安裝作業(yè)面受土建進度的影響較大。同時鋼結(jié)構的安裝進度，又直接影響到金屬屋面、幕墻等護工程以及室內(nèi)安裝、精裝飾等后續(xù)專業(yè)的安排，起到承上啟下的作用，因此鋼桁架結(jié)構施工是結(jié)構工程施工階段管理的重點和難點。

5、機電工程具備集中性、全面性、復雜性等特點。機電工程除常規(guī)的機電專業(yè)外，還包括大劇院舞臺燈光音響系統(tǒng)、多媒體會議系統(tǒng)、LED顯示系統(tǒng)等，機電系統(tǒng)管線比較密集，尤其是設備管廊及公共走廊等部位，各專業(yè)管線均要在相對較小的空間內(nèi)布設，這樣既要解決管線間的標高、位置上的矛盾，還要考慮吊頂標高，因此，管線綜合平衡技術是機電安裝的關鍵。

6、建筑節(jié)能與環(huán)保要求高，應用四新技術多（推廣應用建設部十項新技術9大項 22子項）。在全球提倡節(jié)能環(huán)保的大環(huán)境下，本工程采用保溫巖棉板、保溫砂漿等材料進行建筑節(jié)能保溫環(huán)保設計，建筑節(jié)能保溫工程量大，施工質(zhì)量直接影響節(jié)能效果，是工程重點。同時，高性能混凝土、升降舞臺機械、大跨度張弦管桁架屋蓋、中空低輻射玻璃幕墻、斷橋型中空玻璃門窗、鋁鎂錳板、蜂窩鋁板、聚碳酸酯陽光板等新材料、新設備、新工藝的使用，對實現(xiàn)既定的創(chuàng)優(yōu)目標提出了相當高的要求。

7、總包服務工作量大，涉及面廣，總承包溝通協(xié)調(diào)、安全管理工作量大。由于本工程所涉及的專業(yè)較多，按照合同約定，部分專業(yè)及設備是業(yè)主單獨通過招投標來選擇的分包方，從而加大了總包方管理工作的難度，尤其是高大空間智能滅火、消防噴淋系統(tǒng)、安防系統(tǒng)工程量大而復雜，管線排布密集，預留預埋多。

8、在成本管理和材料采購上，由于三門峽文化體育中心會展工程結(jié)構體型復雜，工程量大，設計變更多，工作難度對人工成本的影響大，同時由于工期緊，應用新材料多，而工程的不規(guī)則造型對材料的規(guī)格要求較高，材料的采購、運輸、保存成本較高，進度控制困難。

五、管理策劃及創(chuàng)新

三維工藝設計范文第5篇

關鍵詞：航天產(chǎn)品 數(shù)字化研制 三維模型 輕量化 實施途徑

中圖分類號：V46 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（a）-0008-04

數(shù)字化設計制造技術的應用使傳統(tǒng)設計和制造流程發(fā)生了革命性的變革，也是當今先進制造技術的發(fā)展方向。以波音、空客、洛馬等知名的企業(yè)為代表，通過數(shù)字化設計制造手段實現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量、協(xié)同效率、研制能力大幅度提高[1-6]。產(chǎn)品設計制造模式正從根本上發(fā)生變化，以往的二維圖紙為主要信息載體，輔以三維模型的產(chǎn)品定義技術，正被以三維實體模型為唯一數(shù)據(jù)源這種全新的產(chǎn)品定義技術MBD（Model Based Definition）所取代。以波音787為代表的新型客機研制，正是直接以帶有產(chǎn)品制造信息PMI（Product Manufacturing Information）的三維模型作為制造依據(jù)，實現(xiàn)了產(chǎn)品設計、工藝設計、工裝設計、零件加工、裝配與檢測的高度信息集成、協(xié)同和融合，開創(chuàng)了飛機三維數(shù)字化設計制造的嶄新模式，從而大幅度提高了產(chǎn)品研制能力，確保了波音787客機的研制周期和質(zhì)量。

近年來，在航天產(chǎn)品研制過程中正在嘗試三維設計制造技術的應用探索[7，10]，設計單位將產(chǎn)品三維設計模型直接傳遞給下游制造單位（簡稱“三維下廠”），陸續(xù)有新研型號開始三維下廠制造。這種以三維模型為核心的信息傳遞、工藝設計及制造模式與傳統(tǒng)的以產(chǎn)品二維圖紙為核心的模式相比，具有很多技術優(yōu)勢，但同時無論在技術上還是在管理上均有很大不同。其中，帶有PMI的產(chǎn)品三維模型成為設計、工藝及生產(chǎn)階段的標準，但一些復雜三維模型文件大小動輒上百MB甚至幾GB，這些模型的顯示、瀏覽和使用越來越困難，單純地通過提高計算機終端配置已不能從根本上解決問題。

鑒于此，該文從航天產(chǎn)品數(shù)字化研制流程出發(fā)，分析了各環(huán)節(jié)對三維模型輕量化的需求，結(jié)合典型產(chǎn)品特點，提出了三維模型具體應用途徑和三維模型轉(zhuǎn)化技術途徑，并綜合分析了三維模型輕量化的一些關鍵問題，最后介紹了三維模型輕量化在航天產(chǎn)品數(shù)字化研制中的具體應用。

1 航天產(chǎn)品數(shù)字化研制中三維模型輕量化需求分析

由三維CAD軟件創(chuàng)建的產(chǎn)品模型，是產(chǎn)品的精確模型，不僅包含產(chǎn)品的參數(shù)化幾何外形，還包含造型過程及參數(shù)、平面草圖及約束等，結(jié)構復雜且數(shù)據(jù)量大。當瀏覽復雜產(chǎn)品的CAD源模型時，計算機常出現(xiàn)顯示困難現(xiàn)象，三維模型“輕量化”成為解決這一問題的有效方法。

三維模型“輕量化”有兩種形式[11]，一種可為后續(xù)各個階段所使用，如仿真分析、工序模型等；另一種是瀏覽產(chǎn)品PMI信息用。前者只關注幾何實體本身及其應用，如STEP、IGES、JT等，其附加PMI信息則被輕量化掉，該技術較為成熟；后者則僅保留幾何輪廓、視圖，但確保PMI信息與原模型一致，以最大限度滿足瀏覽三維模型獲取原始模型PMI信息的需要，該技術難度較大，盡管需求迫切但發(fā)展較為滯后。該文提到三維模型輕量化主要指后者。

目前，基于三維模型的航天產(chǎn)品數(shù)字化研制流程可分為三維設計、三維發(fā)放與接收、三維工藝設計、三維生產(chǎn)加工檢驗、三維裝配集成、三維試驗檢測、產(chǎn)品交付等環(huán)節(jié)。其中，一些環(huán)節(jié)的業(yè)務內(nèi)容及對三維輕量化模型的具體需求如下。

產(chǎn)品三維設計：設計人員利用CAD軟件（ProE/CATIA）創(chuàng)建產(chǎn)品的三維模型，并在三維模型上標注尺寸、公差、粗糙度、基準面等技術，為三維模型表達需要創(chuàng)建必要的視圖、剖視圖。（需精確模型）

設計工藝協(xié)同與會簽：在產(chǎn)品的設計過程中，工藝人員提前介入，提出產(chǎn)品工藝可制造性方面的建議，參與產(chǎn)品設計。此外，產(chǎn)品設計完成后確定基線版本，相關工藝人員通過可視化協(xié)同環(huán)境進行工藝會簽。（需輕量化模型）

三維模型接收：由檔案部門確認設計模型狀態(tài)，并導入三維工藝系統(tǒng)。后續(xù)如果技術狀態(tài)發(fā)生變化，需對三維模型更新，并確保版本一致。（需精確模型和輕量化模型）

三維工藝設計：工藝人員在三維工藝系統(tǒng)中相應產(chǎn)品節(jié)點下完成三維工藝和工裝的設計。工藝人員利用三維數(shù)字模型，創(chuàng)建工序模型，包含必要的定位、加緊、尺寸、工序描述等，工序模型視圖可嵌入在各信息系統(tǒng)中進行瀏覽。（需精確模型和輕量化模型）

作業(yè)計劃編制：型號調(diào)度在生產(chǎn)管理系統(tǒng)中查閱三維工藝系統(tǒng)提交的工藝及三維模型信息，制定生產(chǎn)計劃并下發(fā)。（需輕量化模型）

工時定額：型號調(diào)度向人力資源管理部門提交工時計劃，人力資源管理部門在生產(chǎn)管理系統(tǒng)中查閱工藝及三維模型信息，制定工時后向車間下發(fā)。（需輕量化模型）

物資備料準備：型號調(diào)度向物資管理部門提交物資備料計劃，物資管理部門在生產(chǎn)管理系統(tǒng)中查閱工藝及三維模型信息，進行物資備料。此外，在產(chǎn)品三維模型會簽時，也可提前開展物資備料準備。（需輕量化模型）

產(chǎn)品加工及檢驗：車間操作人員在車間管理系統(tǒng)中進行任務接收和進度反饋，查閱三維工藝和三維數(shù)字模型。更進一步，檢驗規(guī)劃人員可利用原始三維模型創(chuàng)建檢驗模型，并定義必要的檢驗視D，標注檢驗要求、注釋等。（需輕量化模型）

產(chǎn)品驗收與交付：產(chǎn)品研制完成后，由型號產(chǎn)品保證工程師從質(zhì)量系統(tǒng)中提取相關記錄形成產(chǎn)品數(shù)據(jù)包，按要求組織預驗收，配合用戶開展產(chǎn)品驗收工作，驗收通過后交付。（需輕量化模型）

通過分析不難發(fā)現(xiàn)，從設計階段開始，設計工藝協(xié)同、工藝會簽、工藝設計、生產(chǎn)現(xiàn)場各環(huán)節(jié)均存在對三維輕量化模型的應用需求，而且有幾點問題顯而易見。

（1）各應用環(huán)節(jié)都不是專業(yè)的設計人員，只是需要以簡易、直觀的方式瀏覽或應用三維模型，沒必要通過原建模軟件打開模型，來滿足這一功能需求，同時，通過原建模軟件打開模型會使模型處于可編輯狀態(tài)，易因誤操作改變模型狀態(tài)。

（2）對于一些大型模型（文件大小超過1 GB），在各應用環(huán)節(jié)通過高配置計算機、原建模軟件來瀏覽或應用，顯然是不現(xiàn)實的。

（3）對于產(chǎn)品而言，單純地只對一部分模型進行輕量化處理是不完整的，應當將其作為完整的個體加以考慮，并實現(xiàn)版本受控。

綜上所述，航天產(chǎn)品三維數(shù)字化研制中，盡管產(chǎn)品的三維模型由設計建模完成，但在制造環(huán)節(jié)不同人員根據(jù)工作需要，除了需要三維模型，更多的是需要瀏覽三維模型以獲取產(chǎn)品設計信息，因此必須解決三維模型輕量化的問題。

2 航天產(chǎn)品數(shù)字化研制中三維模型輕量化技術途徑

航天產(chǎn)品數(shù)字化研制中三維模型輕量化問題，應當從體系角度出發(fā)，系統(tǒng)地解決?，F(xiàn)結(jié)合當前輕量化技術研究和型號推進實際情況，針對典型產(chǎn)品的特點，以現(xiàn)有條件為基礎，分析三維模型應用及輕量化的具體實施途徑。

2.1 典型產(chǎn)品三維研制技術途徑

（1）金屬結(jié)構件。

在金屬結(jié)構件的研制過程中，設計工藝協(xié)同、工藝會簽、生產(chǎn)現(xiàn)場等環(huán)節(jié)，暫可利用現(xiàn)有條件直接應用設計軟件瀏覽三維設計模型，但個別大數(shù)模仍需轉(zhuǎn)為輕量化模型。在三維模型利用方面，可將三維設計模型轉(zhuǎn)化為UG模型用于數(shù)控編程，再將UG模型轉(zhuǎn)化為JT輕量化模型用于工藝過程建模，將UG模型轉(zhuǎn)化為STL模型用于數(shù)控加工仿真，此外，三維設計模型可轉(zhuǎn)化為STEP模型用于三坐標檢測。

（2）結(jié)構板。

在結(jié)構板的研制過程中，設計工藝協(xié)同、工藝會簽、生產(chǎn)現(xiàn)場等環(huán)節(jié)，暫可利用現(xiàn)有條件直接應用設計軟件瀏覽三維設計模型。在三維模型利用方面，可以將三維設計模型轉(zhuǎn)化為DWG二維圖用于面板激光加工，將三維設計模型轉(zhuǎn)化為IGS模型用于低橋式測量機檢測結(jié)構板。

（3）管路。

在管路的研制過程中，單根管路、接頭的研制，在設計工藝協(xié)同、工藝會簽、生產(chǎn)現(xiàn)場等環(huán)節(jié)，暫可以利用現(xiàn)有條件直接應用設計軟件瀏覽三維設計模型。但在需要查看（包括會簽、模型導入、工藝設計、生產(chǎn)現(xiàn)場）整體裝配模型時，如果三維裝配模型過大，就需轉(zhuǎn)為輕量化模型。

（4）電纜網(wǎng)。

在電纜網(wǎng)的研制過程中，在需要查看（包括會簽、模型導入、工藝設計、生產(chǎn)現(xiàn)場）整體電纜網(wǎng)模型時，當三維電纜網(wǎng)模型過大時，仍需轉(zhuǎn)為輕量化模型。

（5）結(jié)構裝配。

在裝配體的研制過程中，在需要查看（包括會簽、模型導入、工藝設計、生產(chǎn)現(xiàn)場）整體裝配模型時，當三維裝配模型過大時，就需轉(zhuǎn)為輕量化模型。同時，裝配體輕量化模型要能夠瀏覽裝配結(jié)構關系。

此外，其他專業(yè)工藝可參照零件級和裝配級的方案，但須保證待加工區(qū)域的原始信息識別和瀏覽。

2.2 三維模型轉(zhuǎn)化技術途徑

針對上述典型產(chǎn)品三維研制中所涉及的三維模型應用及輕量化轉(zhuǎn)化問題，目前，應用在航天產(chǎn)品研制中的三維建模軟件主要有Pro/E、UG、CATIA，根據(jù)不同的應用需求，模型的輕量化、轉(zhuǎn)換可通過以下幾種途徑進行。

（1）專業(yè)軟件自身轉(zhuǎn)化。

Pro/E三維模型可轉(zhuǎn)化為PVZ格式，UG可轉(zhuǎn)化為JT格式，CATIA可轉(zhuǎn)化為EXE格式。前兩者轉(zhuǎn)化仍存在丟失特征、尺寸標注、標識等問題。

（2）專業(yè)軟件間轉(zhuǎn)化。

Pro/E、CATIA三維模型可轉(zhuǎn)化為UG格式。這類轉(zhuǎn)化仍處于研究階段，實際應用仍有局限性。

（3）第三方軟件轉(zhuǎn)化。

目前正在推進的PDM平臺類產(chǎn)品，力圖從統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺的角度支持各類CAD模型的瀏覽，如新一代AVIDM（4.0/5.0）、Teamcenter、VPM等，但效果差強人意。想實現(xiàn)對各類模型的輕量化應用，只能借助于第三方軟件。

該文所提的保留模型PMI信息的輕量化轉(zhuǎn)換，目前只能通過第三種途徑解決。但需認識到其中涉及的技術問題，受一些客觀因素的影響，仍難以從根本上解決。盡管如此，無論通過何種途徑解決三維模型輕量化問題，需要明確：三維模型輕量化轉(zhuǎn)換應包含完整的PMI信息。

3 三維模型輕量化關鍵問題分析

（1）輕量化模型與原始模型的關系。

從產(chǎn)品研制流程各環(huán)節(jié)對輕量化模型的應用需求可以看出，輕量化模型其實是作為產(chǎn)品信息的依據(jù)來使用的，作用與原始模型相同，應當附屬于原始模型，共同存在。

（2）輕量化模型包含的信息。

原始模型除了模型實體、特征、視圖、PMI、裝配結(jié)構關系外，還有大量建模過程信息，而輕量化模型實際上只需要體現(xiàn)最終信息即可，即模型實體、視圖、PMI、裝配結(jié)構關系與原模型保持一致。

（3）輕量化模型的應用范圍。

輕量化模型面向不同的應用群體，其側(cè)重點也有所不同，但應用最多的就是模型瀏覽，在工藝會簽、流程審批、生產(chǎn)現(xiàn)場均會用到，同時還會需要批注。另一些環(huán)節(jié)，如數(shù)控編程、工裝設計則會用到模型實體本身，這就需要原始模型，或前文提到的保留模型實體精度、不帶PMI信息的輕量化模型。

（4）何時轉(zhuǎn)？誰來轉(zhuǎn)？

從產(chǎn)品的研制流程看，輕量化模型既然是原始模型的附屬，那么就應當在設計模型產(chǎn)生或受控之后同步產(chǎn)生，這樣下游環(huán)節(jié)在應用r才能體現(xiàn)其價值。

（5）規(guī)范性建模。

前期實踐發(fā)現(xiàn)，由于設計三維建模的不規(guī)范，三維模型輕量化轉(zhuǎn)換過程中會出現(xiàn)特征、標注丟失及視圖與標注不關聯(lián)等問題，為此，還需建立相應的三維建模及標注規(guī)范并有效落實。

（6）輕量化應是一個完整體系。

盡管當前最迫切需要開展模型輕量化的對象主要是大數(shù)模，如電纜網(wǎng)、管路、結(jié)構部裝、總裝，但輕量化更應當以一個完整體系考慮。一個產(chǎn)品，不可能一部分保持原始模型，而另一部分實施輕量化，最終部裝、總裝又將這兩類模型匯總到一起。

4 具體應用

從航天產(chǎn)品數(shù)字化研制體系的角度出發(fā)，結(jié)合各類產(chǎn)品的特點及其三維模型輕量化的需求，經(jīng)選型對SView進行了定制開發(fā)，經(jīng)過系統(tǒng)測試、功能改進，目前已在金屬結(jié)構、結(jié)構板、結(jié)構部裝、電纜網(wǎng)、管路等航天產(chǎn)品中得到應用，保障了航天產(chǎn)品數(shù)字化研制的順利推進。

此外，通過與三維工藝系統(tǒng)平臺Teamcenter的數(shù)據(jù)集成，實現(xiàn)了三維模型自動輕量化轉(zhuǎn)換和輕量化模型的受控管理。

5 結(jié)語

該文從航天產(chǎn)品數(shù)字化研制流程出發(fā)，分析了各環(huán)節(jié)對三維模型輕量化的需求，結(jié)合典型產(chǎn)品特點，提出了三S模型具體應用途徑和三維模型轉(zhuǎn)化技術途徑，并綜合分析了三維模型輕量化的一些關鍵問題，最后介紹了三維模型輕量化在航天產(chǎn)品數(shù)字化研制中的具體應用。盡管該文提到三維模型輕量化主要用于瀏覽以滿足各環(huán)節(jié)對產(chǎn)品PMI的獲取需求，但將“輕量化”的兩種輸出形式合二為一，既能滿足一些環(huán)節(jié)對模型實體的應用需求，又能保證模型PMI信息的完整性和一致性，必將是“輕量化”技術未來的發(fā)展方向。

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