Термин MBD (Model Based Definition — Определение на базе модели) подразумевает возможность создавать, хранить и отображать все параметры как самого изделия, так и всего цикла его производства (PMI — Product and Manufacturing Information) в файле 3D-модели — с перспективой отказа от традиционного 2D-чертежа и перехода на бесчертежное производство. Модельно-ориентированное проектирование — не обязательно синоним бесчертежного проектирования, но во многих случаях его внедрение рано или поздно сопровождается конфликтом 2D- и 3D-форматов.
Изначально процессы проектирования опирались на 2D-чертежи. Чертежи были основной единицей документации и оставались документами, определяющими изделие, на протяжении многих десятков лет. На этапах проектирования и производства большинство конструкторов, технологов и рабочих полагались на физическое или цифровое представление 2D-чертежей для передачи информации об изделии и необходимых для его производства операциях. Но с течением времени проявились и недостатки чертежей:
- на современных предприятиях 2D-чертежи в большинстве случаев являются вторичными по отношению к 3D-модели. Конструктор/технолог создает 3D-модель, после чего трансформирует ее в чертежи;
- 2D-чертежи не всегда подходят для взаимодействия нескольких человек, исключая или усложняя возможность параллельной работы над изделием специалистов разных служб/отделов;
- создание, оформление, согласование, выпуск, изменение и утилизация бумажных чертежей — это ресурсоемкий и длительный процесс, напрямую влияющий на сроки разработки изделия;
- формирование 2D-чертежей сопряжено с риском появления ошибок, неточностей, расхождений с 3D-моделью.
Решением большинства этих проблем становится отказ от чертежа как основного документа. В большинстве случаев использование чертежей можно оправдать только отсутствием должного технического, организационного или материального обеспечения. Современные технологии в полной мере позволяют организовать процесс проектирования без использования чертежей. Чертеж не нужен инженеру-расчетчику, который производит расчеты на основании 3D-модели; не нужен программисту ЧПУ, так как он пишет программу обработки на основе 3D-модели; не нужен технологу и конструктору, так как интересующую информацию быстрее, удобнее и нагляднее получить из 3D-модели. Исключив этапы оформления чертежа, при разработке конструкторской документации (КД) можно cэкономить до 50% времени. Безбумажная технология также дает значительный прирост производительности при изменениях КД, поскольку все изменения вносятся непосредственно в модель, отражаются на всем изделии и не требуют корректировки каждого чертежа. В то же время существуют факторы, препятствующие полноценному внедрению MBD:
- недостаточный уровень развития производства и цифровых инструментов на предприятиях;
- проблемы обмена данными и их проверки;
- используемые на предприятиях старые методы и стандарты работы с данными и их хранения;
- риски и опасения руководства, связанные с внедрением новых технологий;
- сопротивление переменам и новым методам работы как со стороны работодателя, так и со стороны работников;
- недостаточная квалификация персонала, затрудняющая работу с новым программным обеспечением;
- необходимость инвестиций в программные средства, обучение и инфраструктуру.
Для поддержки концепции модельно-ориентированного производства в среде SOLIDWORKS MBD используется набор инструментов, позволяющий создавать и отображать в 3D-формате технологическую информацию о деталях и сборках — с возможностью последующего экспорта в eDrawings или в нейтральные форматы 3DPDF, STEP 242. Эта информация может включать в себя размеры, допуски, примечания и любые другие сведения о самой детали или ее производстве, а с использованием функционала DimXpert можно полностью автоматизировать процесс нанесения размеров на 3D-модель.
Как показывает практика, чем сложнее чертежи, тем более оправданным оказывается использование MBD.
Подводя итоги, можно сказать, что точно так же как переход от 2D-инструментов проектирования к трехмерным САПР-решениям произвел революцию в разработке самых разных изделий, появление технологии производства на основе 3D-моделей (MBD) обеспечивает существенный рост производительности по сравнению с использованием традиционных 2D-чертежей. MBD-решения позволяют значительно экономить время и ресурсы при проектировании, а на стадии производства повышать качество благодаря интегрированной в 3D-модель информации об изделии и его производстве (PMI).
Программное обеспечение SOLIDWORKS MBD автоматизирует генерацию, организацию, настройку и совместное использование технологических данных, необходимых для производства, представляя информацию в более удобном и доступном виде.
