知識重用助力創(chuàng)新發(fā)展

DS SOLIDWORKS 楊海鋒

制造業(yè)企業(yè)中存在大量重復(fù)設(shè)計(jì)的零件，其主要是由于搜索困難導(dǎo)致設(shè)計(jì)師不知道或找不到已發(fā)布的零件，而重新設(shè)計(jì)已存在的零件，導(dǎo)致新產(chǎn)品發(fā)布時間延長，交付時間滯后，影響企業(yè)的競爭力。達(dá)索析統(tǒng)旗下的EXALEAD OnePart是一款數(shù)據(jù)挖掘神器，其基于3D相似性的外形搜索，方便設(shè)計(jì)人員快速定位相同或相似零件，實(shí)現(xiàn)已有知識重用，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，提高生產(chǎn)效率，為企業(yè)減少成本，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。

制造企業(yè)接到新的訂單，啟動新的項(xiàng)目，設(shè)計(jì)師與工程師經(jīng)常要考慮的一個問題是，所需的零件是重新設(shè)計(jì)還是重復(fù)使用已有的。如果存在可重復(fù)使用的零件，問題的回答肯定是重復(fù)使用。然而，制造業(yè)企業(yè)中卻普遍存在大量重復(fù)設(shè)計(jì)的零件。新創(chuàng)建一個零件，需要重新驗(yàn)證、測試、發(fā)布、生產(chǎn)，需要引入新的工裝夾具、新的工藝設(shè)計(jì)、模具等，帶來額外的成本。據(jù)Aberdeen Group調(diào)查統(tǒng)計(jì)，在一個公司內(nèi)，生產(chǎn)和維護(hù)一個新零件的年度成本在4500美元到23000美元之間。可見，重復(fù)設(shè)計(jì)給企業(yè)增加的成本是非常巨大的。

導(dǎo)致制造業(yè)企業(yè)中存在大量重復(fù)設(shè)計(jì)的零件的原因，是設(shè)計(jì)師不知道或找不到已發(fā)布零件，而背后體現(xiàn)出的是搜索的困難。部分企業(yè)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)是分散存儲在各個地方，沒有集中管理，設(shè)計(jì)人員找到這些數(shù)據(jù)非常不方便；很多企業(yè)雖然使用了PDM系統(tǒng)來管理各種設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，但我們知道PDM是基于權(quán)限管理的系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員是不能搜索到?jīng)]有訪問權(quán)限的數(shù)據(jù)的；傳統(tǒng)的搜索工具是基于關(guān)鍵詞搜索的，而三維模型往往很難用有限的關(guān)鍵詞完成描述，導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員找不到需要的零件；大型企業(yè)由于歷史原因，往往存在多個異構(gòu)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，搜索這些歷史數(shù)據(jù)沒有統(tǒng)一的入口，也增加了搜索的時間與難度。由于搜索的困難，設(shè)計(jì)師在嘗試搜索失敗后，就開始了新的設(shè)計(jì)。而這往往導(dǎo)致新產(chǎn)品發(fā)布時間延長，交付時間滯后，影響企業(yè)的競爭力。

由此可知，通過人為判斷所需零件是新建還是重用，并不是一件靠譜的事情。那么，是否有一套可以幫助我們做這些決定的系統(tǒng)呢？EXALEAD OnePart是達(dá)索析統(tǒng)旗下的一款數(shù)據(jù)挖掘神器，幫助設(shè)計(jì)師與工程師快速做出以下決定：設(shè)計(jì)一個新零件還是重用已有設(shè)計(jì)。它是一個企業(yè)級搜索應(yīng)用，可以非常方便、快速且精確的找到并訪問可重用信息，如已有零件、2D/3D設(shè)計(jì)，以及存在于各類文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中相關(guān)的文檔。實(shí)現(xiàn)這些能力的關(guān)鍵技術(shù)如下。

◎ 基于3D相似性的外形搜索（圖1）。傳統(tǒng)搜索是基于關(guān)鍵詞搜索的，如百度、谷歌或現(xiàn)有的PDM系統(tǒng)。但是，制造業(yè)企業(yè)的主要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)是3D模型，僅僅使用有限的關(guān)鍵詞往往無法完整描述。EXALEAD OnePart可以通過給定的3D模型文件，根據(jù)相似度要求找到所有相似零件。通過使用這個搜索系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員再也不用冥思苦想搜索關(guān)鍵詞了。

◎ 相關(guān)文檔搜索（圖2）。制造業(yè)企業(yè)中的數(shù)據(jù)文件有多種關(guān)系，常見的如：裝配件與零件之間的父子關(guān)系、零件與工程圖之間的參考關(guān)系、模型與文檔之間的說明關(guān)系。EXALEAD OnePart的搜索結(jié)果可以包含各種類型關(guān)系。

圖1

圖2

◎ 強(qiáng)大的元數(shù)據(jù)與3D形狀搜索相結(jié)合的搜索能力。PDM系統(tǒng)中創(chuàng)建的各種對象，有很多屬性信息用于描述它們，如創(chuàng)建/修改時間、創(chuàng)建者/修改者、修改歷史記錄等。EXALEAD OnePart可以結(jié)合元數(shù)據(jù)與3D形狀搜索，提供更多的搜索條件。

◎ 全文檢索。雖然制造業(yè)企業(yè)中最重要的數(shù)據(jù)是2D/3D設(shè)計(jì)，但也存在非常多的文檔文件，如設(shè)計(jì)說明、驗(yàn)證報告、規(guī)格說明、生產(chǎn)工藝等。EXALEAD OnePart的全文檢索能力，可以為工作人員精確定位已有信息。

◎ 多種格式與多種數(shù)據(jù)源搜索。EXALEAD OnePart的3D形狀搜索，支持所有主流的CAD數(shù)據(jù)，如CATIA、SOLIDWORKS、Inventor、AutoCAD、Pro/ENGINEER、Creo、NX、SolidEdge，以及中性數(shù)據(jù)格式等。同時，也支持各類非CAD數(shù)據(jù)，如壓縮文件、圖片文件、Office文檔、媒體文件以及PDF文件等。更為重要的是，EXALEAD OnePart支持多種數(shù)據(jù)源搜索，可以為企業(yè)提供統(tǒng)一搜索入口。這些數(shù)據(jù)源包括主流的PDM/PLM系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、LDAP系統(tǒng)，以及XML與CSV等（圖3）。

圖3

正是由于這些強(qiáng)大的能力，EXALEAD OnePart在企業(yè)的應(yīng)用是多方面的，企業(yè)的各個部門都可以產(chǎn)生收益。以下是一些典型的應(yīng)用場景。

EXALEAD OnePart幫助設(shè)計(jì)師與工程師決定項(xiàng)目中需要的零件是新建還是重用。如果新建一個零件只需花費(fèi)工程師15分鐘，而搜索企業(yè)現(xiàn)有的零件卻非常耗時，那大多數(shù)的工程師會選擇新建而不是重用。但企業(yè)實(shí)際成本卻增加了很多，如原型設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)驗(yàn)證、制造、采購、庫存等。EXALEAD OnePart可以幫助工程師在1分鐘內(nèi)做出正確設(shè)計(jì)重用的決定，高效利用PDM或其他系統(tǒng)中的已有模型數(shù)據(jù)，縮短項(xiàng)目周期，避免創(chuàng)建重復(fù)零件和設(shè)計(jì)發(fā)放所產(chǎn)生的成本損失，讓工程師釋放出更多時間在設(shè)計(jì)創(chuàng)新上。

EXALEAD OnePart幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)零件標(biāo)準(zhǔn)化。PDM/PLM系統(tǒng)雖然可以通過建立標(biāo)準(zhǔn)件庫管理標(biāo)準(zhǔn)件，但是這些標(biāo)準(zhǔn)件的歸類卻需要工程師花費(fèi)大量的時間與精力進(jìn)行整理，如從不同的項(xiàng)目中根據(jù)零件的形狀與尺寸進(jìn)行歸類，工程師實(shí)際上很難分辨出重復(fù)件和標(biāo)準(zhǔn)件，導(dǎo)致企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)程度低。EXALEAD OnePart可以自動分類零部件，讓工程師可以根據(jù)形狀或其他規(guī)格屬性方便地分辨出標(biāo)準(zhǔn)件，再通過定義主數(shù)據(jù)簡化和規(guī)范物料數(shù)據(jù)庫。企業(yè)應(yīng)用EXALEAD OnePart后，可以識別并大規(guī)模減少重復(fù)零件，為采購部門簡化和分類整理零件，自動為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)推送標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，提高零件標(biāo)準(zhǔn)化率。

EXALEAD OnePart幫助制造工程師實(shí)現(xiàn)工裝夾具等的重復(fù)使用。制造工程師準(zhǔn)備制造一個新零件時，需要考慮設(shè)計(jì)新的工裝夾具還是重復(fù)使用已有的設(shè)備。如果設(shè)計(jì)新的設(shè)備，將耗費(fèi)時間、金錢和儲存空間等。EX ALEAD OnePart可以幫助找到與要制造的零件所相似或相同的現(xiàn)有零件，找到現(xiàn)有的制造設(shè)備，如此就可以重用倉庫中已有的工裝設(shè)備，使生產(chǎn)時間更短、成本更低。所以，EXALEAD OnePart可以主動激活和重用企業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與知識產(chǎn)權(quán)，達(dá)到按時生產(chǎn)和在預(yù)算內(nèi)生產(chǎn)的目標(biāo)，減少由于更換加工設(shè)備零件引起的生產(chǎn)線停產(chǎn)損耗。

圖4

通過以上的應(yīng)用場景分析，EXALEAD OnePart可以幫助設(shè)計(jì)師與工程師重用經(jīng)過驗(yàn)證的設(shè)計(jì)和零件，加速新產(chǎn)品上市時間；幫助企業(yè)提高零件標(biāo)準(zhǔn)化率，減少冗余庫存；幫助制造工程師利用已有知識，快速制造出更好的產(chǎn)品，提升員工的生產(chǎn)力。實(shí)際上，EXALEAD OnePart在制造企業(yè)中的所有業(yè)務(wù)范圍內(nèi)都可以產(chǎn)生價值，無論是設(shè)計(jì)師、工程師、制造工程師，還是質(zhì)量專員、采購專員，都可以利用其重復(fù)使用已有知識，提高生產(chǎn)效率，為企業(yè)減少成本，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展（圖4）。