产品研发设计服务数据质量验证系统应用方法的研究

潘康华，王云锋，肖承翔

（机械科学研究总院中机生产力促进中心，北京　100044）

产品研发设计服务数据质量验证系统应用方法的研究

潘康华，王云锋，肖承翔

（机械科学研究总院中机生产力促进中心，北京100044）

论文对产品研发设计服务数据质量的验证要求进行了分析，提出了产品研发设计服务数据质量验证系统的基本规则、基本流程，并以Pro/E Wildfire 4.0平台为例，介绍了产品研发设计服务数据质量验证系统的检查内容和应用方法。

产品研发设计；数据质量；基本规则；基本流程；应用方法

0　引言

随着三维CAD数字化定义等新的设计方法和模式在产品研发设计中的大规模应用，大大提高了设计效率。同时，由于不规范的设计及数据转换，也带来了大量的数据规范性和质量问题，造成产品研发设计服务数据文件中存在各种各样的缺陷。这些缺陷往往不可避免的存在，而且大部分是不能被设计人员察觉的，因此需要一个工具能够迅速检测出数据文件中存在哪些问题、知道它们在什么地方，并快速消除掉这些缺陷。

我们深入兵器、工程机械、航天、航天等国内信息化水平较高的行业重点企业进行调研，并根据调研收集的产品设计研发服务数据质量的相关标准和规范要求，借助信息技术的自动化手段，进行产品设计研发服务数据质量验证要求分析，并形成软件产品——产品研发设计服务数据质量验证系统，从而保证产品研发设计的质量和效率，提高设计研发的复用性，缩短开发周期，加快产品的创新速度。同时，也为后期的CAM、CAE等系统提供可靠的模型数据。

1　产品研发设计服务数据质量验证要求分析

随着计算机技术的发展和三维CAD技术的成熟、普及，目前绝大多数企业都已经实现了工程图从手工绘制到计算机绘制的转变。更有甚者，部分信息化程度较高的企业已经实现将三维数模作为产品研发设计的唯一依据。产品数字化定义模型作为产品信息的重要源头，已成为进行工程分析、模拟装配、数控编程等后续工作的主要数据基础。这种产品定义数据载体的变化，对新的设计环境下的产品研发设计服务数据质量验证提出了新的要求。

1.1基本原则

为保证产品数字化定义数据没有质量问题，所有数据文件可以稳定、快速、正确的打开、审查和再定义，进行产品研发设计服务数据质量验证时需遵循以下原则：①必须将企业内部的产品设计规范、建模标准、管理标准等相关质量控制标准及规范进行积累、提炼和固化，将检测实例抽象成可描述的对象，封装了待检测的元素对象、判断检测是否通过的判断条件、检测函数，从而实现将相关质量标准、质量规范融到系统中，作为检测的依据；②以产品定义数据文件的有效性、规范性和可制造性为重点，对产品全生命周期过程中涉及的数据文件本身缺陷和规范化要求进行提炼，在设计端提前进行控制；③结合产品设计过程，在设计的各个环节及不同成熟度期间进行产品研发设计服务数据质量验证检测，并在数据交换、数据发布或者上载到相应PDM等管理系统前完成。

1.2基本流程

为了提高产品研发设计服务数据质量验证的效率，确保可以缺陷即时发现，即时修改，将产品研发设计服务数据质量验证系统以二次开发插件的形式集成到相应的CAD设计软件中。在产品数字化定义过程中，进行产品研发设计服务数据质量验证的基本流程如图1所示。

图1　基本流程

1.3要求划分

每个企业都有自己的产品研发设计服务数据质量验证要求，这些要求有的是定量的，有的是定性的，有的是强制性的，有的是参考性的。为了对这些庞杂的要求进行有效管理，需要将这些约束和规范准确、有效的提炼、总结，转化为计算机可以识别的规则。

首先设定这些要求的判断依据，我们把它定义为判定值，判定值一般分为两类：①定性类判定值：即是非类判定值；②定量类判定值：即可以定量描述的判断值，如线型、字体高度、最小曲线半径等。

其次可以按缺陷对设计的影响程度，对这些要求进行归类划分。我们把它定义为错误级别，一般分为3级：

第一级为严重错误：严重影响后续产品设计或分析，验证检查不通过；第二级为一般错误：对后续产品设计或分析影响较小，但在一定时间内允许存在此类错误，该类错误数量不超过5个时，验证检查不通过；第三级为轻微错误：对后续产品设计或分析影响轻微，可以不进行修改，验证检查通过。

2　产品研发设计服务数据质量验证系统应用

目前CAD设计软件的种类很多，版本也不相同，主流的二维CAD软件有AutoCAD，三维CAD软件有UG NX、Pro/E、CATIA等。以Pro/E Wildfire 4.0平台为例，通过开发，实现产品研发设计服务数据质量验证系统客户端程序与Pro/E平台无缝集成。这样，Pro/E环境下，对当前打开的三维模型或二维工程图就可以进行产品研发设计服务数据质量验证检测，功能界面如图2、图3所示。

图2　执行程序的初始界面

图3　执行程序的检测结果界面

其中，界面上显示的检测项可以根据企业自定义的质量可靠性要求、标准化要求进行配置，并按照Pro/E文件格式（零件.prt、组件. asm、工程图.drw）的不同，将检测项划分为模型检查、组件检查和工程图检查三类，主要检查项内容见表1。

表1　主要检查项

3　结论

产品研发设计模式将逐渐从传统手工设计转变为数字化产品设计，数字化产品数据质量会显得越来越重要，产品研发设计服务数据质量验证系统可以根据企业要求进行定制，是控制数字化产品数据质量的有效工具，借助系统提供的人机交互和自动修复功能，可以保障企业中产品数字化定义数据文件的稳定性、优质性，提高企业产品数字化设计质量控制和标准化审查的工作效率。

Research on Application Method for the Quality Verification System of Product Development and Design Service Data

PAN Kang-Hua，WANG Yun-Feng，XIAO Cheng-Xiang
（China Productivity Center for Machinery，China Academy of Machinery Science&Technology，Beijing 100044，China）

In this paper，product design service data quality validation requirements were analyzed，and the basic rules and the basic flow of the quality verification system of product development and design service data were presented.With the Pro/E Wildfire 4.0 platform as an example，describes the checking content an application method of the quality verification system of product development and design service data.

product design；data quality；basic rule；basic flow；application method

TP39

A

10.3969/j.issn.1002-6673.2015.01.006

1002-6673（2015）01-017-02

2014-11-27

项目来源：2012年国家科技支撑计划课题资助（高技术服务业关键技术标准研究及应用示范-2012BAH35F03）

潘康华（1987-），男。研究方向：企业产品设计信息化技术与开发；王云锋（1981-），男。研究方向：企业产品设计信息化技术与开发。