導(dǎo)語：

模型輕量化，是指在保留3D模型基本信息、保證必要精確度的前提下，將原始的CAD格式文件壓縮成只有原格式1/10大小甚至更小的輕量化文件格式，以便于流暢的展示瀏覽。

模型輕量化對(duì)于制造業(yè)，特別是高端裝備制造業(yè)極其需要。中國中車與慧都在3D及可視化領(lǐng)域已有多次成功合作，本文將分享慧都助力中車某制造公司實(shí)現(xiàn)跨部門間的3D輕量化協(xié)同的成功案例，為制造業(yè)提高設(shè)計(jì)研發(fā)和生產(chǎn)制造效率提供參考。

◇  客戶名稱：中車旗下某軌道裝備制造公司

◇  所屬行業(yè)：高端裝備制造業(yè)

◇  項(xiàng)目目標(biāo)：跨部門輕量化協(xié)同設(shè)計(jì)及制造

◇  解決方案：慧都3D協(xié)同設(shè)計(jì)解決方案

◇  實(shí)施效果：模型信息跨部門精確傳達(dá)，高效協(xié)同

 客戶概況：大型央企、全球領(lǐng)先的軌道交通裝備供應(yīng)商 

客戶是隸屬于大型央企中國中車旗下的一級(jí)子公司，是全球規(guī)模領(lǐng)先、技術(shù)一流，具有百年制造歷史的軌道交通裝備研制 基地、中國軌道交通裝備制造業(yè)的骨干企業(yè)、現(xiàn)代城市軌道交通裝備的龍頭企業(yè)。

 需求背景：設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)三大環(huán)節(jié)的“隔閡” 

客戶在高端裝備的研制過程中，會(huì)歷經(jīng)設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)三大環(huán)節(jié)，各個(gè)環(huán)節(jié)均有獨(dú)立的軟件系統(tǒng)或平臺(tái)：比如設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)主要有CATIA和西門子的PDM管理系統(tǒng)，工藝環(huán)節(jié)有定制開發(fā)的二維工藝管理平臺(tái)等。

城軌車輛生產(chǎn)車間（圖片來源網(wǎng)絡(luò)）

但各個(gè)環(huán)節(jié)獨(dú)立開來，沒有形成有效的協(xié)同合作，各環(huán)節(jié)間的交付主要依靠設(shè)計(jì)圖紙及工藝指導(dǎo)書互通信息，這種交付方式也暴露出了各環(huán)節(jié)間信息傳遞的“隔閡”：

設(shè)計(jì)過程中，由于零部件構(gòu)造比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)出來的三維圖紙往往比較大，無法直接整合進(jìn)入到二維工藝管理平臺(tái)，并形成工藝指導(dǎo)書。

工藝環(huán)節(jié)中，二維圖紙因輕量級(jí)、易存儲(chǔ)、易打開的特質(zhì)優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)在工藝體系中用了多年?？蛻艄に囅到y(tǒng)也為二維管理平臺(tái)，通過在設(shè)計(jì)圖紙的三維模型中截圖，填充進(jìn)入工藝平臺(tái)，不同的工藝環(huán)節(jié)截取不同模型位置的截圖，然后生成三維的工藝指導(dǎo)書，發(fā)給工廠。

對(duì)于工廠生產(chǎn)來說，生產(chǎn)工位因大型的三維模型無法輕易打開，只能通過原始的工序圖片來一步一步瀏覽查看。而工藝指導(dǎo)書都是不太清晰的截圖，有些參數(shù)稍顯模糊，就需要更多文字說明，這就使得整個(gè)文檔顯得內(nèi)容多且復(fù)雜；往往一個(gè)制造流程，就會(huì)涉及十幾張圖片和眾多文字，這讓工廠生產(chǎn)時(shí)，極度依賴于熟練的工人，否則理解圖紙需要耗費(fèi)大量時(shí)間，才能真正進(jìn)入實(shí)質(zhì)的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)。

 總而言之，因受限于圖紙的量級(jí)、清晰度、易讀易懂性等問題，各環(huán)節(jié)間難以形成完備高效的模型信息傳遞和協(xié)同合作，不僅增加了學(xué)習(xí)難度和成本，也嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度。

 項(xiàng)目挑戰(zhàn)：找到模型“精度”與“輕量化”的平衡點(diǎn) 

設(shè)計(jì)的人精通畫圖，可是不太精通業(yè)務(wù)，懂業(yè)務(wù)的人又無法在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)介入。項(xiàng)目的難點(diǎn)在于，如何找到模型輕量化與業(yè)務(wù)精度需求間的平衡點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)圖紙數(shù)據(jù)及信息在各部門間的精準(zhǔn)傳達(dá)，最終實(shí)現(xiàn)流暢的協(xié)同設(shè)計(jì)及制造。

成百上千的零部件，模型的易讀性直接影響研制效率

輕量化，能夠有效壓縮模型，方便網(wǎng)絡(luò)端的傳播、分享和信息數(shù)據(jù)協(xié)同。

保持模型精度，能夠降低工人的理解和學(xué)習(xí)難度，快速滿足業(yè)務(wù)需要。

 因此，大模型的有效壓縮比、輕量化文件的零部件替換概要設(shè)計(jì)、工藝指導(dǎo)書元素的多樣性表達(dá)等成為了本項(xiàng)目待攻克的難點(diǎn)。

 慧都方案：慧都3D+HOOPS強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，助力輕量化協(xié)同 

客戶與慧都在3D及可視化領(lǐng)域已有多次成功合作，慧都對(duì)于客戶需求也有較為深入的了解。

項(xiàng)目初期，擁有10余年工業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的慧都3D專家團(tuán)隊(duì)，通過對(duì)客戶各部門需求的深入調(diào)研，以及對(duì)實(shí)際操作中各流程的分析把控，提出了基于輕量化的3D協(xié)同交互方案。

運(yùn)用慧都特有的3D文件輕量化技術(shù)，對(duì)Catia、Inventor、SolidWorks、Parasolid等對(duì)幾乎所有流行的三維文件格式，在確保業(yè)務(wù)流程開展的前提下，根據(jù)需求自定義幾倍至數(shù)百倍的壓縮比例，實(shí)現(xiàn)百兆級(jí)以上數(shù)據(jù)的流暢瀏覽操作。

WEB端可視化協(xié)同（非本項(xiàng)目）

同時(shí)，慧都聯(lián)合戰(zhàn)略合作伙伴——世界領(lǐng)先的HOOPS組件，將輕量化轉(zhuǎn)換后的模型在網(wǎng)絡(luò)上上傳，并利用HOOPS COMMUNICATOR在WEB中瀏覽。

針對(duì)工藝部門，導(dǎo)入設(shè)計(jì)模型之后，可生成組裝動(dòng)畫，和三維的工藝指導(dǎo)書、報(bào)，這些內(nèi)容都可打包導(dǎo)出為一個(gè)PDF，用于指導(dǎo)生產(chǎn)，培訓(xùn)等，同時(shí)還可導(dǎo)出模型的附加PMI信息（三維模型標(biāo)注信息）進(jìn)行工藝參數(shù)信息化設(shè)定等，讓圖紙信息在跨部門將更易傳達(dá)、理解和學(xué)習(xí)。

3D工藝指導(dǎo)書示例，模型參數(shù)信息清晰易讀

為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)交互協(xié)同，跨越部門人員可開通不同的權(quán)限，通過模型進(jìn)行不同零部件替換、概要設(shè)計(jì)，以達(dá)到不同部門參與設(shè)計(jì)的目的，讓各部門間實(shí)現(xiàn)無障礙協(xié)作。

 方案效果：破冰部門“隔閡”，流暢協(xié)同合作 

“隨著慧都3D模型輕量化協(xié)同方案的落地，設(shè)計(jì)出來的模型即使大于幾個(gè)G，都可以通過自定義精度實(shí)現(xiàn)輕量化壓縮，然后在網(wǎng)頁端瀏覽，只需要打開網(wǎng)頁訪問就行，非常流暢和方便。”

“提取PMI信息，然后存入數(shù)據(jù)庫，供工藝部門的人進(jìn)行調(diào)用，進(jìn)行工藝參數(shù)設(shè)定進(jìn)行輕量化文件的概要設(shè)計(jì)，讓我們各個(gè)部門間的都有設(shè)計(jì)的參與感?！?

“導(dǎo)出的工藝PDF文件包含三維模型以及裝配的組裝動(dòng)畫，使用、瀏覽，學(xué)習(xí)都非常方便，大大降低了理解難度。”