● 摘要
基于模型的定义（简称MBD，Model Based Definition）技术体系从与CAD系统高度集成的产品数据管理系统发展到生产检验的完整应用程序，使得MBD技术体系在产品定义内容、数据组织管理与控制等方面都有着质的飞跃。本课题在研究MBD和基于模型的企业（简称MBE，Model Based Enterprise）技术的基础上，面向工艺设计分析了产品设计制造定义模型的组成并构建基于MBD的零件制造定义模型；研究了基于模型的产品非几何信息的结构化组织表达技术；在建立了工艺MBD模型的基础上，构建面向工艺设计的基于MBD的集成工艺信息模型；最后，以CATIA系统平台基础上，开发了支持快速建立MBD产品定义模型实例的工具。论文主要内容如下：（1）研究MBD和MBE技术，详细分析MBD内涵、组织模型和信息模型及MBD的意义，给出了一套MBD模型从一般到特殊、从三维几何模型到完整的MBD产品数字化定义建立的过程和方法，以支持MBD模型在产品全生命周期不同功能领域的应用。总结建立了基于MBD的产品数字化制造技术框架。在此基础上，建立MBE的核心概念及技术体系和业务流程，并结合MBE制造体系与传统制造体系的对比，论述实现MBE的关键技术。（2）研究基于模型进行数字化产品定义，结合MBD规范标准建立面向工艺过程设计的产品定义信息模型；在此基础上，分别针对典型机加件、典型安装/装配件进行了基于MBD的产品定义研究，建立相应的产品定义信息模型；从人员管理、节点数据管理和流程管理三个方面考虑，提出了MBD技术下产品制造模型的管理方法。（3）研究基于模型的非几何信息结构化组织与表达，建立产品非几何信息的抽象模型、CATIA特征树结构模型以及两者之间的映射关系。提出了非几何信息基于三维模型的结构化管理与组织的原则，分类论述了MBD模型中非几何信息的结构化组织表达方法；阐述了基于MBD的标注信息管理方法。（4）研究基于模型构建产品集成工艺信息模型，分析总结了集成工艺信息模型中信息内容；面向工艺过程建立工艺MBD模型以及集成工艺信息模型；给出一种基于多视图的工艺MBD模型管理方法。（5）结合MBD标准及企业要求，在CATIA系统平台中以典型机加件MBD产品定义为实例，对基于MBD的产品数字化定义的实现方法及数据组织管理方法进行开发及验证。