基于数据管理系统的三维模型管理功能分析

匡志华 王茜 方静

摘 要： 三维模型在现代化制造企业中发挥着重要的作用，能够提供产品的实体轮廓信息以及技术参数信息，例如材料规格、加工要求，作为指导现场零件、工装、装配、检验等工作的依据。技术人员在企业数据管理系统内对模型的使用操作主要是查看与下载，在信息化系统的性能上，既要保证模型使用准确性，还需提高在平台内查找使用模型的效率，这两方面需求同时受到软件、硬件以及数据管理模式的影响。本文基于业务实际中对三维模型常见的使用需求，结合数据管理系统的一般功能，提出对产品三维模型使用体验的优化方案。

关键词： 三维模型;数据管理;用户体验

【中图分类号】P2     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.37.136

1 引言

从三维模型在制造行业中应用以来，模型的使用体验一直受到软件、硬件以及模型组织模式的影响。最初三维模型仅作为外形加工制造的依据，设计人员在完成本地的建模与审签流程后，由专人上传存储到公共平台，供各部分的用户使用。这种方法基于ftp服务传输数据，用户通过建立映射，采用类似于本地文件查看的方法访问数据，在传输速度上有不错的效果，但缺点是不具备产品结构的组织能力，不能直观的展示装配层级关系与零件单机量，同时在模型的更改维护能力上也存在困难，无法实现有效的架次管理。

随着客户对产品需求的增多，制造行业领域在数据管理系统建设上提出新的需求，推动信息化系统的发展。数据管理系统发展到如今，实现了产品组织结构、数据统计等多种能力。这也对操作人员需要能够熟练掌握平台操作方法，以快速准确的下载所需数据，同时信息化人员也在系统功能与性能角度上不断优化，使在简单的操作下，快速响应用户在不同场景下的数据需求。

2 模型使用的基础功能

2.1 模型查询

查询模型是使用模型的第一步。在数据管理系统内，往往不仅仅管理三维模型一类数据，还有其他的文档、压缩包、视频或者音频文件，而即使对同一个零件的模型，也存在多个版本。若查询条件仅涉及到名称或类别的某一类数据属性，得到多个结果的可能型较大，需要用户手工挑选。为实现快速准确的查询，从用户操作上，应给出准确的条件，一般包括完整的名称或编号、文件类型;从系统角度，提供用户自定义的常用检索条件组合功能，并支持该条件组合的分享，能便于业务部门的内部管理。

航空产品设计制造是一项复杂的工程，零件数量庞大，装配层级多，研制初期模型变化频繁，同时存在改进型与原型的数据借用问题。为满足查询的准确性要求，需支持以下三种查询方式：

1） 通过产品型号、零件编号、批次搜索得到对应的装配模型;

2） 通过零件编号（模糊零件编号）搜索得到对应的零件模型;

3） 通过零件编号（模糊零件编號）以及模型的属性信息（例如材料、重量、工艺路线等），进行分类搜索。

2.2 模型下载与查看

用户将模型下载到本地后，可以进行文件查看与本地编辑，增加工艺信息或者做其他用途。单个零件的下载较为简单，而对于装配件，由于涉及零件较多，需要打成压缩包下载。下载速度通常取决于网络硬件设置，可下载的数据包体积则受下载平台配置、用户操作系统等方面因素的影响。

对于企业内不同部门的用户，查看的模型范围不同，查看的方式也存在区别。最直接的方法及时直接将模型发送到三维CAD软件中，而要对外提供时，仍然需要采用下载到本地再转发给外部协作单位的方式。因此对于检索的结果，提供“下载到本地”、“发送到CAD软件”、“作为装配发送到CAD软件”、“模型清单下载”四个功能，

1） 选择“下载到本地”时，将模型打成压缩包下载;

2） 选择“发送到CAD软件”时，如果是零件模型，则仅展示该模型，如果是装配模型，则展示其装配结果，并默认采用轻量化格式发送;

3） 选择“作为装配发送到CATIA”时，将模型以及其上级装配模型均在结构树上展示，并将约束关系带入，默认采用轻量化格式发送;

4） 选择“模型清单下载”时，将模型的装配层级结构报表下载到本地。

2.3 模型统计

模型的信息能够为生产制造决策提供支持，从模型统计的用途考虑，可以分为零件特性统计、零件管理信息统计。零件特性统计，是对零件的技术参数进行分类统计，例如材料、尺寸、加工特性等内容。通过零件特性统计，能够掌握具有相同工艺类型的模型情况，可以作为工艺分工、材料定额或其他工艺准备工作的依据。管理信息统计，是根据零件的分工路线、使用部门、批次、状态等管理信息进行分类统计，作为部门对模型使用的依据，也可以根据模型的版本、状态、创建时间进行分类统计，作为模型审签过程管理的依据。模型统计应支持生成报表，并且能够对统计结果涉及到的模型进行打包下载，以便于技术人员使用。此外，从长期研制上考虑，系统应自动根据统计结果生成可视化图表，以更好的满足项目管理人员对整体情况掌控的需要。

3 模型使用的衍生功能

3.1 模型关联

在数据管理系统中，零部件模型除了与上下装配模型存在结构上的关联，还会与一些技术文件存在联系，通过这种关联措施，能够让用户更快的获取零件涉及到的各类信息。在关联管理上，应具备简洁清晰的关联创建与打断功能，并通过审签流程来控制关联关系的正确性。

3.2 模型订阅

设计完成定版后的三维模型会在企业内进行传阅，较为理想的传阅方法是依据零件分工路线，系统自动传递给指定部门或角色人员，使不论是新发数据或者更改数据，都能最快的让使用人员知悉。如果数据管理系统达不到这种状态，同时还需要提高模型使用的速度，则应允许用户采用模型订阅功能，对需求的模型进行订阅，同时通过附加变动提醒条件（例如模型版本、毛料尺寸等），当数据管理系统内的模型属性信息发生符合条件的变化时，用户能够接收到相关的通知，并及时进行处理。

4 总结

产品三维模型的使用管理状态能够体现一个企业数字化制造的程度。在企业信息化平台中，不仅需要有组织的管理三维模型，还需要提供良好的模型查询、下载、在线查看、统计功能，并提升模型使用响应效率，以满足各部门频繁的模型使用操作。面向用户体验提升的三维模型管理模式，是人与计算机相互协调的过程，在未来，随着三维模型承载信息的变化，也会满足用户更多的功能需求。