基于ModelCHECK的CAD數據質量控制研究及應用

張雯麗　袁宜友　張俊

摘 要：通過ModelCHECK以及PDM系統集成接口的現有功能，并結合必要的二次開發，研究如何有效地控制CAD數據的數據質量，確保所有流入下游部門的數據均符合CAD數據質量要求，提升企業的整體CAD數據質量。

關鍵詞：產品數據管理系統 產品數據質量 二次開發

Research and Application of CAD Data Quality Control Based on ModelCHECK

Zhang Wenli Yuan Yiyou Zhang Jun

Abstract：Through the existing functions of ModelCHECK and PDM system integration interface， combined with the necessary secondary development， the article focuses on how to effectively control the data quality of CAD data， to ensure that all data flowing into the downstream departments meeting the requirements of CAD data quality， and to improve the overall CAD data quality of enterprises.

Key words：product data management， product data quality， secondary development

1 前言

隨著數字化的普及，PLM系統應用深入和CAD/CAE/CAM軟件的發展，產品CAD數據的應用幾乎覆蓋了產品開發的整個生命周期，因CAD數據質量差帶來的問題就越來越明顯。流入下游部門的CAD數據的規范性、準確性、及其幾何質量必須得到有效控制，避免因CAD數據質量問題造成產品的返工、報廢或產品缺陷。

本文將主要基于PDM系統的CAD軟件集成接口，并結合產品CAD數據質量檢查工具“ModelCHECK”[1-3]產品的功能，研究如何有效地對CAD數據的數據質量進行管理。

2 工具介紹

2.1 ModelCHECK軟件介紹

ModelCHECK是一個集成應用程序，在CAD軟件內運行，是可提高CAD軟件生產率并能加強質量控制的附加軟件。它能檢查到CAD模型中出現的那些使模型難以共享或難以重新使用的問題，并能夠提供指導來幫助修復模型[4-5]。本文將主要利用ModelCHECK的以下功能特點：

●配置有效的公司標準設計方法，促進標準設計方法的應用，從而提高下游用戶的有效使用;

●強大的二次開發功能，可供企業按需開發符合企業內部標準的檢查項。

●檢測結果將會被所用配置、結果、檢測時間等信息寫入CAD文件內的系統參數內如圖1所示。

2.2 PDM系統集成CAD軟件接口

PDM系統集成CAD軟件接口接供了豐富的功能，除了基本的保存功能外，還提供一些擴展功能。

●屬性映射功能。即將CAD文件內的參數按預先配置的規則同步至PDM系統內，圖2為示意圖。

● 準入檢測功能。即允許配置調用ModelCHECK對保存至PDM系統的模型進行檢查，符合預定條件的數據允許保存，否則拒絕保存，圖3為報錯截圖。

3 業務需求

經過業務調研分析和行業經驗，得到以下業務需求：

1）PDM準入門檻：所有進入PDM系統內的數據必須符合CAD數據規范，如必須使用開始模板等。

2）數據發布門檻：所有通過PDM系統發布的CAD數據，必須滿足相應的數據質量要求。

3）不同成熟度對應不同的CAD數據質量要求：產品開發的不同階段，數據的成熟度不同，相對應的CAD數據質量要求也不一樣。

4）不影響工程師效率：不因為軟件的運行效率等原因造成工程師反復、無效操作而影響工作效率。

4 方案論證

4.1 需求分析

結合軟件功能，針對每項業務需求進行分析，匹配相應的解決方案并分析存在的問題。

●需求1）PDM準入門檻。利用PDM系統CAD集成軟件提供的接口，自動調用ModelCHECK并對要保存至PDM系統的文件進行檢測，實現PDM準入門檻的需求。但是，直接應用會存在重復檢測，影響工作效率的問題，需要進行改進。

●需求2）數據發布門檻。利用PDM系統CAD集成軟件提供的屬性映射功能，將ModelCHECK的檢測結果映射至PDM系統內，可保證數據發布系統能正確識別檢測結果，實現數據發布門檻需求。但是由于檢測結果由5組參數組成，判斷邏輯復雜，會造成系統復雜，后續修改維護復雜等問題，增加企業隱形成本。需要進行改進優化。

●需求3）不同成熟度對應不同的CAD數據質量要求。引入“成熟度”參數項，按各成熟度要求設置不同的檢查準則，ModelCHECK將自動調用對應檢查準則對CAD數據進行檢查。但用戶需要設置“成熟度”參數的值，操作復雜，可以優化。

●需求4）不影響工程師工作效率。此項需求需要優化各種可能存在影響用戶工作效率的問題項，并盡可能地優化用戶體驗，提升程序運行效率等。

4.2 最終方案

經過需求分析，結合存在的問題點和改進點，得到最終可實施的最佳方案。

在ModelCHECK上開發一個的檢查項，主要功能是對ModelCHECK檢查結果參數進行判斷，如果滿足要求即返回檢查通過，否則就返回檢查失敗，并將檢查結果賦值給“檢查狀態”參數。

此新開發的檢查項將在保存至PDM系統時供CAD集成軟件調用，并利用此檢查的結果判斷是否允許保存至系統，可解決重復檢測的問題。

CAD數據屬性映射時，只將“檢查狀態”參數映射至PDM系統內“檢查狀態”屬性，在數據發布時只需檢測“檢查狀態”屬性即可，簡化了發布流程的判斷邏輯。

4.3 操作流程

完善后的操作流程以及業務邏輯圖如下圖4所示：

邏輯要點：

1）按各成熟度要求設置不同ModelCHECK的檢測準則，用戶在模型文件檢查前，先設置好“成熟度”參數的值，然后程序自動調用對應成熟度的檢測準則進行檢查。圖5為ModelCHECK的依據成熟度參數“maturity”的成熟度設置值自動調用配置項的設置語句。

2）為了便于操作，我們開發了相應的調用工具。可以實現“成熟度參數”參數快速設置以及自動調用ModelCHECK對當前模型進行檢查。

3）通過開發專用的ModelCHECK檢查項，只檢查當前模型文件的上一次ModelCHECK是否正確，并將檢查結果寫入“檢查狀態”參數，此參數將在保存時將屬性映射到PDM系統內的“檢查狀態”屬性內，屬性包含：

●檢查時的成熟度狀態

●檢查時間

數據發布時，系統將檢查發布的CAD數據的“檢查狀態”屬性，符合以下兩個匹配才允許發布。

●成熟度狀態和等發布的狀態是否匹配。

●檢查時間和模型的保存時間是否匹配。

5 結束語

經過一段時間的實踐應用，CAD數據質量控制模塊的實施滿足了業務的需求，主要有以下的收益。

●在CAD數據質量工具的幫助下，工程師養成了良好的設計習慣。并提升了CAD建模能力。

●保證了PDM系統內所有CAD數據的規范性，利于企業內部數據共享和數據交換。

●保證了所有外發的CAD數據質量滿足企業要求，提升了數據的準確性，正確性，同時間接提升了企業形象。

參考文獻：

[1]齊琳琳.淺談Q-PLM在汽車行業的應用[J].科技視界，2015，No.156（33）：129.

[2] 王文波.機械產品CAD數據質量檢測軟件的技術研究[J].南方農機，2018，49（17）：196-197.

[3]肖承翔.淺談產品CAD數據質量控制及計算機輔助檢測方法[J].機械工業標準化與質量，2009（03）：16-17+22.

[4]趙慧艷.產品數據管理系統中產品零部件與文檔編碼方法研究[J].機械制造，2018，56（6）：102-104.

[5] 唐堯.產品數據質量控制在汽車行業PLM系統中的應用[J].智能制造，2017（6）：45-47.