基于數據管理系統(tǒng)的三維模型管理功能分析

匡志華 王茜 方靜

摘 要： 三維模型在現代化制造企業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，能夠提供產品的實體輪廓信息以及技術參數信息，例如材料規(guī)格、加工要求，作為指導現場零件、工裝、裝配、檢驗等工作的依據。技術人員在企業(yè)數據管理系統(tǒng)內對模型的使用操作主要是查看與下載，在信息化系統(tǒng)的性能上，既要保證模型使用準確性，還需提高在平臺內查找使用模型的效率，這兩方面需求同時受到軟件、硬件以及數據管理模式的影響。本文基于業(yè)務實際中對三維模型常見的使用需求，結合數據管理系統(tǒng)的一般功能，提出對產品三維模型使用體驗的優(yōu)化方案。

關鍵詞： 三維模型;數據管理;用戶體驗

【中圖分類號】P2 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.37.136

1 引言

從三維模型在制造行業(yè)中應用以來，模型的使用體驗一直受到軟件、硬件以及模型組織模式的影響。最初三維模型僅作為外形加工制造的依據，設計人員在完成本地的建模與審簽流程后，由專人上傳存儲到公共平臺，供各部分的用戶使用。這種方法基于ftp服務傳輸數據，用戶通過建立映射，采用類似于本地文件查看的方法訪問數據，在傳輸速度上有不錯的效果，但缺點是不具備產品結構的組織能力，不能直觀的展示裝配層級關系與零件單機量，同時在模型的更改維護能力上也存在困難，無法實現有效的架次管理。

隨著客戶對產品需求的增多，制造行業(yè)領域在數據管理系統(tǒng)建設上提出新的需求，推動信息化系統(tǒng)的發(fā)展。數據管理系統(tǒng)發(fā)展到如今，實現了產品組織結構、數據統(tǒng)計等多種能力。這也對操作人員需要能夠熟練掌握平臺操作方法，以快速準確的下載所需數據，同時信息化人員也在系統(tǒng)功能與性能角度上不斷優(yōu)化，使在簡單的操作下，快速響應用戶在不同場景下的數據需求。

2 模型使用的基礎功能

2.1 模型查詢

查詢模型是使用模型的第一步。在數據管理系統(tǒng)內，往往不僅僅管理三維模型一類數據，還有其他的文檔、壓縮包、視頻或者音頻文件，而即使對同一個零件的模型，也存在多個版本。若查詢條件僅涉及到名稱或類別的某一類數據屬性，得到多個結果的可能型較大，需要用戶手工挑選。為實現快速準確的查詢，從用戶操作上，應給出準確的條件，一般包括完整的名稱或編號、文件類型;從系統(tǒng)角度，提供用戶自定義的常用檢索條件組合功能，并支持該條件組合的分享，能便于業(yè)務部門的內部管理。

航空產品設計制造是一項復雜的工程，零件數量龐大，裝配層級多，研制初期模型變化頻繁，同時存在改進型與原型的數據借用問題。為滿足查詢的準確性要求，需支持以下三種查詢方式：

1） 通過產品型號、零件編號、批次搜索得到對應的裝配模型;

2） 通過零件編號（模糊零件編號）搜索得到對應的零件模型;

3） 通過零件編號（模糊零件編號）以及模型的屬性信息（例如材料、重量、工藝路線等），進行分類搜索。

2.2 模型下載與查看

用戶將模型下載到本地后，可以進行文件查看與本地編輯，增加工藝信息或者做其他用途。單個零件的下載較為簡單，而對于裝配件，由于涉及零件較多，需要打成壓縮包下載。下載速度通常取決于網絡硬件設置，可下載的數據包體積則受下載平臺配置、用戶操作系統(tǒng)等方面因素的影響。

對于企業(yè)內不同部門的用戶，查看的模型范圍不同，查看的方式也存在區(qū)別。最直接的方法及時直接將模型發(fā)送到三維CAD軟件中，而要對外提供時，仍然需要采用下載到本地再轉發(fā)給外部協(xié)作單位的方式。因此對于檢索的結果，提供“下載到本地”、“發(fā)送到CAD軟件”、“作為裝配發(fā)送到CAD軟件”、“模型清單下載”四個功能，

1） 選擇“下載到本地”時，將模型打成壓縮包下載;

2） 選擇“發(fā)送到CAD軟件”時，如果是零件模型，則僅展示該模型，如果是裝配模型，則展示其裝配結果，并默認采用輕量化格式發(fā)送;

3） 選擇“作為裝配發(fā)送到CATIA”時，將模型以及其上級裝配模型均在結構樹上展示，并將約束關系帶入，默認采用輕量化格式發(fā)送;

4） 選擇“模型清單下載”時，將模型的裝配層級結構報表下載到本地。

2.3 模型統(tǒng)計

模型的信息能夠為生產制造決策提供支持，從模型統(tǒng)計的用途考慮，可以分為零件特性統(tǒng)計、零件管理信息統(tǒng)計。零件特性統(tǒng)計，是對零件的技術參數進行分類統(tǒng)計，例如材料、尺寸、加工特性等內容。通過零件特性統(tǒng)計，能夠掌握具有相同工藝類型的模型情況，可以作為工藝分工、材料定額或其他工藝準備工作的依據。管理信息統(tǒng)計，是根據零件的分工路線、使用部門、批次、狀態(tài)等管理信息進行分類統(tǒng)計，作為部門對模型使用的依據，也可以根據模型的版本、狀態(tài)、創(chuàng)建時間進行分類統(tǒng)計，作為模型審簽過程管理的依據。模型統(tǒng)計應支持生成報表，并且能夠對統(tǒng)計結果涉及到的模型進行打包下載，以便于技術人員使用。此外，從長期研制上考慮，系統(tǒng)應自動根據統(tǒng)計結果生成可視化圖表，以更好的滿足項目管理人員對整體情況掌控的需要。

3 模型使用的衍生功能

3.1 模型關聯

在數據管理系統(tǒng)中，零部件模型除了與上下裝配模型存在結構上的關聯，還會與一些技術文件存在聯系，通過這種關聯措施，能夠讓用戶更快的獲取零件涉及到的各類信息。在關聯管理上，應具備簡潔清晰的關聯創(chuàng)建與打斷功能，并通過審簽流程來控制關聯關系的正確性。

3.2 模型訂閱

設計完成定版后的三維模型會在企業(yè)內進行傳閱，較為理想的傳閱方法是依據零件分工路線，系統(tǒng)自動傳遞給指定部門或角色人員，使不論是新發(fā)數據或者更改數據，都能最快的讓使用人員知悉。如果數據管理系統(tǒng)達不到這種狀態(tài)，同時還需要提高模型使用的速度，則應允許用戶采用模型訂閱功能，對需求的模型進行訂閱，同時通過附加變動提醒條件（例如模型版本、毛料尺寸等），當數據管理系統(tǒng)內的模型屬性信息發(fā)生符合條件的變化時，用戶能夠接收到相關的通知，并及時進行處理。

4 總結

產品三維模型的使用管理狀態(tài)能夠體現一個企業(yè)數字化制造的程度。在企業(yè)信息化平臺中，不僅需要有組織的管理三維模型，還需要提供良好的模型查詢、下載、在線查看、統(tǒng)計功能，并提升模型使用響應效率，以滿足各部門頻繁的模型使用操作。面向用戶體驗提升的三維模型管理模式，是人與計算機相互協(xié)調的過程，在未來，隨著三維模型承載信息的變化，也會滿足用戶更多的功能需求。