Was ist die modellbasierte Definition? Die MBD erklärt in Bezug auf die Fertigung
Die modellbasierte Definition (MBD) ist ein Ansatz, bei dem das 3D-CAD-Modell die Produktdefinition enthält, einschließlich Abmessungen, Toleranzen und Anmerkungen, anstatt auf eine separate 2D-Zeichnung zu setzen. Die Anmerkungen, die beschreiben, wie ein Bauteil hergestellt werden soll, werden Produktfertigungsinformationen (PMI) genannt. MBD kann Produktions- und Qualitätsteams mit einer strukturierten digitalen Produktreferenz versorgen, die Geometrie und die zugehörigen Produktdefinitionen im 3D-Modell zusammenführt. SuPAR kann verfügbare CAD-Geometrie als digitale Referenz für die AR-gesteuerte visuelle Überprüfung verwenden. Kontrollpunkte und Anmerkungen werden in SuPAR Composer, dimensionaler Messung und Toleranzbewertung bleiben jedoch außerhalb des Umfangs von SuPAR.
Was ist die modellbasierte Definition (MBD)?
Die modellbasierte Definition ist eine Methode zur direkten Definition eines Produkts in seinem 3D-Modell. Anstatt eine 2D-Zeichnung als primäre Datenspeicherung zu erstellen, fügt der Designer die Fertigungsinformationen dem Modell selbst an. Diese Informationen können Geometrie, Bezugsdaten, Abmessungen und Notizen enthalten. Industriestandards wie ISO 16792:2021, Technische Produktdokumentation: Praktiken für digitale Produktdefinitionen, beschreiben, wie diese Informationen strukturiert und ausgetauscht werden sollten. MBD wird eingesetzt, um die Anzahl der separaten Dokumente zu reduzieren, die in Design, Produktion und Qualität konsistent gehalten werden müssen.
Was ist die Produktfertigungsdatenbank (PMI)?
Die Produktfertigungsinformationen sind die nicht-geometrischen Daten, die einem 3D-Modell beiliegen. Sie umfassen Abmessungen, geometrische Toleranzen, Oberflächenqualität, Hinweise, Materialspezifikationen und andere Anweisungen, die den Fertigungs- und Qualitätsteams mitteilen, wie ein Bauteil hergestellt und geprüft werden soll. In einem MBD-Workflow ist PMI mit der 3D-Produktdefinition verknüpft, wobei die Höhe der Speicherung und des Austauschs dieser Informationen von dem verwendeten CAD-System und dem verwendeten Dateiformat abhängt. Teile von PMI werden für die Bearbeitung oder die Inspektionplanung verwendet, während andere Teile als visuelle Referenz auf der Werkbank dienen.
Wie unterscheidet sich die modellbasierte Definition von 2D-Zeichnungen?
Eine 2D-Zeichnung präsentiert das Produkt anhand von Ansichten, Ausschnitten und Anmerkungen auf einem Blatt. Der Leser muss die Zeichnung interpretieren und sie mental in den dreidimensionalen Teil übersetzen. In MBD sind die Anmerkungen mit dem Modell verknüpft, sodass dieselbe Definition in 3D angezeigt werden kann. Dies reduziert die Notwendigkeit einer mentalen Übersetzung, obwohl sie nicht die Notwendigkeit klarer Standards und einer disziplinierten Datenverwaltung beseitigt. Beide Ansätze können während eines Übergangszeitraums existieren, und viele Organisationen bewahren Zeichnungen für ältere Bauteile auf, während sie MBD für neue Programme übernehmen.
Welche Branchen nutzen die modellbasierte Definition?
Die modellbasierte Definition wird in Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Automobilindustrie, Industrien wie die Automobil-, Maschinenbau- und andere Branchen, die komplexe Produkte mit zahlreichen Teilen und Lieferanten verwalten, benötigen oft strenge Rückverfolgbarkeit und einheitliche Definitionen in Design und Produktion. Die Einführung hängt von der Reife der CAD-Tools, den Datenaustauschmethoden zwischen Partnern und der Bereitschaft des Werkspersonals zur Verwendung digitaler Referenzen ab.
Wie wird die modellbasierte Definition bei der Qualitätskontrolle eingesetzt?
Bei der Qualitätskontrolle kann ein MBD-Datensatz Ingenieure mit Referenzinformationen zur Definition des gewünschten Produkts versorgen. Die verwendete Kontrollmethode hängt jedoch davon ab, welche Anforderungen überprüft werden müssen. Inspektoren und Qualitätsingenieure können das Modell nutzen, um Kontrollen zu planen, Merkmale zu identifizieren, die überprüft werden müssen, und sicherzustellen, dass das zusammengebaut oder gefräste Teil die erwartete Konfiguration entspricht. Visuelle Verifizierung mit AR-Technologie, CAD-Geometrie kann als digitale Referenz zur Unterstützung von Präsenz-, Vorauszahlungs- und Abwesenheitskontrollen für definierte Merkmale verwendet werden. Bei Bedarf an Maß- oder Toleranzkontrollen werden diese mit spezieller Messausrüstung durchgeführt, die nicht im Rahmen von SuPAR enthalten ist.
Wie kann die PMI mithilfe von AR auf der physischen Oberfläche visualisiert werden?
Die Augmented-Reality-Technologie kann CAD-basierte Referenzinformationen und Inspektionsanleitungen im Kontext des physischen Bauteils anzeigen und den Anwendern dabei helfen, zu verstehen, wo definierte Inspektionskontrollpunkte anzuwenden sind. SuPAR App, Inspektionspunkte und visuelle Anweisungen können in SuPAR Composer aus CAD-Daten erstellt und anschließend bereitgestellt werden, sodass die Bediener definierte Merkmale in einem Kontext auf der Baustelle visuell überprüfen können. Die Wirksamkeit dieses Ansatzes hängt von der Qualität und Struktur der CAD-Daten sowie von der Art der Definition der Kontrollpunkte in SuPAR Composer ab. Die AR-Visualisierung unterstützt die Interpretation des Referenzmodells und generiert keine dimensionalen Ergebnisse.
Was sollten Sie berücksichtigen, bevor Sie einen MBD-Workflow implementieren?
Die Implementierung von MBD erfordert mehr als nur die Änderung des Dateiformats. Organisationen sollten ihre CAD-Systeme und die Art und Weise, wie sie PMI speichern und austauschen, überprüfen, sicherstellen, dass Lieferanten dieselben Daten verwenden können, und festlegen, welche Standards die Prozesse regeln. Zudem müssen Teams entscheiden, welche Daten im Betrieb verwendet werden, wer das Modell verwaltet und wie Änderungen kontrolliert werden. Ein Pilotprojekt zu einer einzelnen Produktlinie ist oft eine praktische Möglichkeit, den Workflow zu testen, bevor er in der gesamten Organisation angewendet wird.
Häufig gestellte Fragen
Ist die modellbasierte Definition gleichbedeutend mit der modellbasierten Unternehmensführung?
- Modellbasierte Definition bezieht sich auf die Verwendung von 3D-Modellen zur Definition des Produkts. Eine modelbasierte Unternehmensführung ist ein breiterer Begriff, der eine Organisation beschreibt, die modelbasierte Daten in Design, Fertigung, Qualität und Service nutzt. MBD ist eine Komponente einer modelbasierten Unternehmensführung.
Welche CAD-Formate können PMI-Daten enthalten?
Die Übertragbarkeit von PMI hängt vom CAD-System und dem verwendeten Austauschformat ab. Neutrale Formate wie STEP AP242 werden häufig verwendet, um PMI zwischen Systemen zu übertragen. Die exakten Daten, die übertragen werden, hängen von der Quellsoftware und den Exporteinstellungen ab, daher sollten Teams den Austausch testen, bevor sie ihn in der Produktion in Anspruch nehmen.
Beseitigt die modellbasierte Definition die 2D-Zeichnungen vollständig?
Nicht immer. Viele Organisationen speichern 2D-Zeichnungen für ältere Teile, Lieferantenanforderungen oder spezielle Genehmigungsprozesse. MBD kann die Nutzung von Zeichnungen erheblich reduzieren, der Übergang ist jedoch in der Regel schrittweise und die richtige Balance hängt von den Prozessen und den Partnern des Unternehmens ab.
Welche Standards gelten für die modellbasierte Definition?
Relevante Normen sind unter anderem die ISO 16792:2021 für die Praktiken bei der Definition digitaler Produktdaten und die ASME Y14.41 in den Vereinigten Staaten. Einige Branchen fügen eigene Anforderungen durch Kundenanforderungen hinzu. Teams sollten vor der Definition des Workflows prüfen, welche Normen für ihre Programme gelten.
Kannn die Mitarbeiter an der Produktlinie Daten aus dem MBD-System ohne CAD-Software verwenden?
Die Mitarbeiter am Produktionsstandort können MBD-Daten häufig über Viewer, exportierte Ansichten oder digitale Arbeitsanweisungen nutzen, ohne ein komplettes CAD-System zu verwenden. Die verfügbaren Daten hängen davon ab, wie die Informationen vorbereitet und bereitgestellt werden. Tools wie die SuPAR App sind dazu ausgelegt, CAD-Referenzen am Produktionsstandort darzustellen, wo die Vorbereitung in SuPAR Composer erfolgt.