3DAST

面向機電混合産品的工藝規劃仿真系統

概述

三維裝配CAPP技術始現于上世紀九十年代後期,代表了一種全新的制造體系和模式,因可以與三維CAD技術相結合,解決設計與裝配對象在研制過程中難以實現的動态性能而引起了人們的普遍重視,并得到迅速發展。目前,國内航空航天、船舶、汽車、兵器、電子等行業已逐步展開相關技術的應用。

開目公司3DAST是将傳統的裝配工藝規劃中所體現的内容以虛拟仿真的形式表達出來的一種三維裝配CAPP技術。是在三維數字化實體模型的基礎上,利用現代計算機技術、信息技術和人工智能技術,借助于虛拟仿真技術等人機交互手段,來規劃與仿真産品的設計裝配過程,并指導現場生産。它可以克服傳統的裝配工藝設計中主要依賴于人的裝配經驗和知識,以及設計難度大、設計效率低、優化程度低等問題。


應用目标

優化裝配


對産品的裝配過程進行可視化的模拟與分析,對裝配方案進行快速評價,優化産品的裝配過程,及早發現潛在的裝配沖突與缺陷,提高裝配設計效率、提升裝配質量。

優化設計


模拟和預估産品裝配性能及可裝配性等方面可能存在的問題,并将裝配信息反饋給設計階段的設計人員,修改、優化設計,提高設計質量與水平。

優化制造


提早确定裝配方案,可提早進入工藝計劃與準備階段、提早進行工裝設計與制造,為設計與工藝、制造的并行提供條件,縮短裝配周期、加快制造進度。

優化售後服務


可以幫助用戶快速形成動态、直觀的産品維修手冊和用戶培訓教材,以動畫的形式幫助企業用戶快速理解使用方法和維修過程。

商用價值

借助3DAST,企業可以無保留的從三維技術的使用中受益,并獲得以下商業價值:

提升産品上市速度

在産品設計到産品交付的過程中,通過采用數字化預裝配進行裝配工藝規劃,可以幫助企業通過裝配過程的模拟分析盡早發現和解決問題,優化裝配方案,為設計與工藝、制造的并行提供條件,提高裝配設計、現場裝配工作的工作效率,縮減産品交付期。

提高裝配質量

通過裝配仿真,模拟和預估産品裝配性能及可裝配性,及早發現并更正潛在的裝配沖突與缺陷。在現場實際裝配中,裝配操作人員可以清晰地按照裝配工藝和看闆提供的示例進行裝配。

降低成本

通過數字裝配模拟的方式,驗證和優化裝配工藝,可有效減少實物打樣成本;通過裝配仿真動畫輸出,現場裝配過程、裝配要求清晰直觀,可以保證裝配質量,降低裝配工人技能要求,以控制人工成本;通過形成直觀的産品維修和培訓教材,可以降低服務成本,提升客戶滿意度。

主要功能

3DAST是三維CAD在企業的深化應用,可以幫助用戶規劃複雜産品的完整裝配過程、根據裝配線的工位配置定義裝配的每個步驟、确定每個步驟的裝配件清單及使用的工藝裝備、定義有工藝裝備參與的裝配活動、仿真整個裝配過程并驗證裝配工藝的合理性、計算裝配生産線節拍以提高裝配生産線效率等,有利于加快企業産品上市速度,增強企業對市場的快速反應能力。

3DAST通過提供對裝配的工藝細節進行規劃、仿真和驗證,分析産品的可制性、可達性、可拆卸性和可維護性,以及評估制造流程、優化制造方案等功能,從整體上實現在最短的時間内高質量完成産品的制造任務,縮短了新産品的研制周期,從而進一步提高了企業的産品質量和生産效率,降低了時間和成本,為制造業帶來了革命性變革。

裝配模型管理

可以實現将三維CAD産品模型轉換為統一的輕量化模型文件,并通過裝配結構的管理,生成滿足産品裝配工藝性要求的産品裝配結構,為後續的裝配過程規劃服務。

主要特點:

(1)支持各種主流三維CAD系統的模型轉換

系統支持包括CATIA、UG、Pro/E、SolidWorks、 SolidEdge、Inventor等多種主流三維CAD系統的模型轉換,并直接繼承設計模型各類屬性。

(2)輕量化處理

通過對三維産品模型文件的輕量化處理,大大降低對計算機性能的要求、加快裝配工藝設計中系統的運算速度、改進操作性能,使設計操作更流暢。

(3)裝配結構管理

系統可以在裝配步驟規劃前進行裝配結構調整以滿足産品裝配工藝性要求,包括添加工藝合件、分配各裝配工藝的裝配件數量等。根據裝配特點定義的裝配結構樹,操作直觀、便捷,結構調整操作方便。

(4)支持産品同步更新

支持同産品不同系列的産品結構比較,并通過“更新零部件”、“添加零部件”、“删除零部件”等功能,容納産品設計的更新,裝配工藝也相應保持同步更新。

(5)電線、電纜布線功能

可以通過本系統快速高效地對電線、電纜等進行布線。

(6)提供标準件、緊固件等資源管理功能:

系統提供緊固件、标準件等資源庫,可以幫助工藝設計人員快速添加産品裝配所需的各類标準件。

裝配過程規劃

裝配過程規劃是三維工藝設計的重要内容,主要包括裝配順序、裝配節拍、裝配路徑、制造資源規劃、裝配過程仿真驗證等,通過合理的裝配結構規劃、方法規劃、節拍規劃、路徑規劃等,實現産品整個裝配過程的工藝規劃,其優劣直接影響到産品可裝配性、裝配質量、裝配效率和裝配成本。

主要特點:

(1)裝配流程規劃

根據産品裝配模型提供的結構信息,采用幾何推理和人工指導拆卸相結合的方法進行裝配序列規劃,得到産品的理想裝配順序。

(2)裝配節拍規劃

系統提供了調整裝配活動順序及時間功能,并以甘特圖的形式展示。通過調整裝配活動的順序及各活動運動時間,達到模拟并行裝配場景的目的,還可以輔助用戶進行裝配節拍計算。

(3)裝配路徑及工藝設計

在三維環境下進行交互式工藝規劃及碰撞測試,确定裝配路徑,選取合适的工裝工具和裝配方法,拟定工藝路線,編排工序工步,确定每道工序的質量控制内容和檢測方法,最終輸出優化的裝配工藝方案。

(4)制造資源規劃

将工具、量具、工裝、使用頻度較高的三維模型等定義到工藝裝備資源庫中,在三維裝配過程中用以模仿使用工藝裝備裝配産品零部件的完整過程。

(5)大裝配性能優化

對于産品結構異常複雜的産品,系統通過對零部件選擇性移除進行簡化大裝配性能優化,以降低裝配規劃對計算機性能的要求,提高複雜産品裝配的效率。

(6)裝配過程仿真

在裝配工藝規劃過程中,可以通過裝配過程的動畫仿真實現數字化産品的預裝配、驗證産品的裝配工藝,從而生動直觀地展示産品的可裝配性,并檢驗裝配過程的合理性。

系統可靈活設置仿真效果、調整播放時間,仿真播放及錄像輸出可按照裝配過程、單工序、單活動等方式輸出,以方便用戶查看裝配仿真效果。仿真播放時,可以變化觀察方位,将視角切換到最佳方位。

線纜仿真

(7)支持用多種方式顯示内部構造

支持線框、剖切、透明、隐藏等多種方式顯示内部構造,清晰表達裝配體内部零部件的裝配情況。

(8)多樣、全面的技術圖解

通過系統自動添加的裝配BOM清單和零部件序号标注、零部件裝配要求文字說明、标簽等多樣、全面的技術圖解,幫助用戶準确理解裝配過程,提高裝配仿真的工作指導性。

風機偏航制動器裝配圖解

局部放大

(9)專業的裝配工藝性評價

裝配工藝規劃的過程中,用戶可以通過系統提供的靜态/動态的幹涉檢查功能,檢查産品設計、裝配工藝規劃的合理性,幫助用戶在産品生命周期早期,發現産品設計缺陷及裝配工藝設計缺陷,縮短設計周期。通過線性裝配尺寸鍊計算功能,能夠計算裝配尺寸鍊封閉環,在裝配時,可以通過該功能輔助成品零部件分類。

裝配工藝型評價--幹涉檢查

工位平衡性分析

裝配工藝信息輸出

系統提供各種靈活的裝配工藝輸出手段,可以支持裝配過程仿真及錄像輸出、各種用于指導現場生産的裝配工藝卡片輸出,以及車間現場的三維工藝輕量化浏覽,以指導現場生産。

主要特點:

(1)支持三維裝配工藝浏覽終端

以三維動畫和結構化描述圖文一體化的形式把裝配工藝數據展現在車間終端,方便用戶在裝配現場,清晰直觀地查看産品的裝配過程及裝配要求,以指導現場裝配。

裝配工藝終端浏覽

(2)支持工藝卡片文件輸出:

可自動生成三維工藝簡圖、自動根據三維工藝工序屬性内容填寫卡片單元格内容、支持工序自定義屬性關聯卡片單元格。

裝配工藝CAPP工藝文件輸出

(3)支持3DPDF文件輸出:

可将仿真裝配過程工藝文件輸出成3DPDF文件。

3DPDF文件輸出

(4)支持設備維修手冊和用戶培訓手冊的輸出:

幫助用戶在實際産品交付給最終用戶時提供二維和三維相結合的設備維護手冊和培訓手冊,使其用戶在學習和維護時可以方便、直觀地看到相應指導文件、三維視頻等,簡便快捷,不易出錯。

系統集成應用

系統提供功能強大的集成接口,通過插件,3DAST能夠輕松的集成到CAPP、PDM、MES等軟件中,實現企業中各信息化工具間的