導語：

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現跨部門間的3D輕量化協同的成功案例，為制造業(yè)提高設計研發(fā)和生產制造效率提供參考。

◇  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)

◇  項目目標：跨部門輕量化協同設計及制造

◇  解決方案：慧都3D協同設計解決方案

◇  實施效果：模型信息跨部門精確傳達，高效協同

 客戶概況：大型央企、全球領先的軌道交通裝備供應商 

客戶是隸屬于大型央企中國中車旗下的一級子公司，是全球規(guī)模領先、技術一流，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)、現代城市軌道交通裝備的龍頭企業(yè)。

 需求背景：設計、工藝、生產三大環(huán)節(jié)的“隔閡” 

客戶在高端裝備的研制過程中，會歷經設計、工藝、生產三大環(huán)節(jié)，各個環(huán)節(jié)均有獨立的軟件系統(tǒng)或平臺：比如設計環(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等。

城軌車輛生產車間（圖片來源網絡）

但各個環(huán)節(jié)獨立開來，沒有形成有效的協同合作，各環(huán)節(jié)間的交付主要依靠設計圖紙及工藝指導書互通信息，這種交付方式也暴露出了各環(huán)節(jié)間信息傳遞的“隔閡”：

設計過程中，由于零部件構造比較復雜，設計出來的三維圖紙往往比較大，無法直接整合進入到二維工藝管理平臺，并形成工藝指導書。

工藝環(huán)節(jié)中，二維圖紙因輕量級、易存儲、易打開的特質優(yōu)勢，已經在工藝體系中用了多年。客戶工藝系統(tǒng)也為二維管理平臺，通過在設計圖紙的三維模型中截圖，填充進入工藝平臺，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書，發(fā)給工廠。

對于工廠生產來說，生產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。而工藝指導書都是不太清晰的截圖，有些參數稍顯模糊，就需要更多文字說明，這就使得整個文檔顯得內容多且復雜；往往一個制造流程，就會涉及十幾張圖片和眾多文字，這讓工廠生產時，極度依賴于熟練的工人，否則理解圖紙需要耗費大量時間，才能真正進入實質的生產制造環(huán)節(jié)。

總而言之，因受限于圖紙的量級、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同合作，不僅增加了學習難度和成本，也嚴重影響生產進度。

 項目挑戰(zhàn)：找到模型“精度”與“輕量化”的平衡點 

設計的人精通畫圖，可是不太精通業(yè)務，懂業(yè)務的人又無法在設計環(huán)節(jié)介入。項目的難點在于，如何找到模型輕量化與業(yè)務精度需求間的平衡點，以實現圖紙數據及信息在各部門間的精準傳達，最終實現流暢的協同設計及制造。

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，方便網絡端的傳播、分享和信息數據協同。

保持模型精度，能夠降低工人的理解和學習難度，快速滿足業(yè)務需要。

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計、工藝指導書元素的多樣性表達等成為了本項目待攻克的難點。

 慧都方案：慧都3D+HOOPS強強聯合，助力輕量化協同 

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

項目初期，擁有10余年工業(yè)實踐經驗的慧都3D專家團隊，通過對客戶各部門需求的深入調研，以及對實際操作中各流程的分析把控，提出了基于輕量化的3D協同交互方案。

運用慧都特有的3D文件輕量化技術，對Catia、Inventor、SolidWorks、Parasolid等對幾乎所有流行的三維文件格式，在確保業(yè)務流程開展的前提下，根據需求自定義幾倍至數百倍的壓縮比例，實現百兆級以上數據的流暢瀏覽操作。

WEB端可視化協同（非本項目）

同時，慧都聯合戰(zhàn)略合作伙伴——世界領先的HOOPS組件，將輕量化轉換后的模型在網絡上上傳，并利用HOOPS COMMUNICATOR在WEB中瀏覽。

針對工藝部門，導入設計模型之后，可生成組裝動畫，和三維的工藝指導書、報，這些內容都可打包導出為一個PDF，用于指導生產，培訓等，同時還可導出模型的附加PMI信息（三維模型標注信息）進行工藝參數信息化設定等，讓圖紙信息在跨部門將更易傳達、理解和學習。

3D工藝指導書示例，模型參數信息清晰易讀

為進一步實現交互協同，跨越部門人員可開通不同的權限，通過模型進行不同零部件替換、概要設計，以達到不同部門參與設計的目的，讓各部門間實現無障礙協作。

 方案效果：破冰部門“隔閡”，流暢協同合作 

“隨著慧都3D模型輕量化協同方案的落地，設計出來的模型即使大于幾個G，都可以通過自定義精度實現輕量化壓縮，然后在網頁端瀏覽，只需要打開網頁訪問就行，非常流暢和方便。”

“提取PMI信息，然后存入數據庫，供工藝部門的人進行調用，進行工藝參數設定進行輕量化文件的概要設計，讓我們各個部門間的都有設計的參與感。”

 “導出的工藝PDF文件包含三維模型以及裝配的組裝動畫，使用、瀏覽，學習都非常方便，大大降低了理解難度?！?