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三維零部件模型庫，又稱零部件數據資源庫或零部件數據管理系統，是針對ERP/PDM應用環境下進行系統集成，并針對各類計算機輔助設計（CAD）使用者開發的模型數據資源庫。其基本功能是為制造業產品研發人員提供豐富、準確和一致的機電產品零部件模型數據，同時要求模型庫與現有的ERP/PLM系統能夠實現數據交互，從而將許用權限，數據統計，物料管理，標準化管理和庫存管理等功能納入其中，從而實現與企業整個信息化系統的整合。
國內外發展溯源
經過20年的蓬勃發展，國內外大多數規模以上制造業企業已經建立起包括ERP/PLM/CAD在內的信息化系統支撐，特別是經過長時間的應用和優化后，由“三駕馬車”引領的制造業信息化環境中也逐步顯露出一些亟待解決的共性問題，其中之一就是零部件模型數據的配置和使用。
為了應對這一問題，不少國內外企業通常在PDM系統下創建模型庫或標準件庫，初步解決了三維零部件數據資源的整合問題。但隨著一段時間的應用后逐步暴露出的一些問題，開始困擾研發和相關的管理部門，比如，模型庫的準確性，唯一性，以及數據的更新，查重，以及多CAD系統的格式轉換和物料屬性對照等問題逐步顯現。
此后，一種獨立的零部件數據資源庫軟件解決方案得以出現，該系統一般可獨立于當前的信息化諸系統運行，其數據格式多為指定的CAD格式或中間交換格式，并輔以文本搜索等相應的基本功能。
該類型解決方案的關鍵技術主要體現在，數據格式轉換，三維可視化技術，全文檢索等，就其技術特性本身而言并不復雜，但其廣義功能得到了越來越多的認可和應用，可以認為是制造業其實普遍完成第一輪ERP/PLM部署后的共性問題的解決方案之一。
主要解決的問題
1)為CAD系統提供數據資源
所謂庫，即以取用為目的，事先要根據需要進行調研，針對需求進行準備。用于產品研發環節及零配件庫存管理領域的三維CAD零部件模型庫，首選需要為其使用者配置豐富而準確的零部件數據，這里已不是一般的標準件庫可以滿足，要求不僅包括普通的螺釘，更要囊括零部件供應商的產品數據及其企業的自有零部件數據資源，如企業通用件等。
這樣眾多使用者即可通過獨立卻關聯于PDM系統的模型庫系統查詢和調用所需零部件，從而實現模型數據的統一配置和統一管理。此外，建立零部件數據的更新機制，也是保證模型數據長期可靠有效的保證。
2)標準化與物流管理的前置審批
以往的圖紙簽審，隨著信息化手段的不斷更新已顯得越來越out，對于模型數據的前置審批勢在必行。包羅萬象，動輒數以百萬計的規格型號，勢必導致零部件選型的隨意性和多元化，將標準化與物流管理部門的原有審批環節融入系統，且提升為前置審批，利用諸如“許用權限”對庫內數據進行甄別，從而引導研發人員使用“有限”的零部件數據進行后續產品開發。因此，實現對模型庫的前置與可控管理。
3)模型幾何與非幾何屬性的多系統存儲與對照
單純的三維模型，只具有其本身表征的“幾何概念”，不具備任何“實際屬性”，所謂“實際屬性”，即包括了模型數據的物料代碼、材質、類別、工藝處理、供應商代碼等非幾何屬性，是表征該零部件不可或缺的物料屬性。因此，完整的零部件模型庫，其模型數據不僅應包括完整、準確的尺寸，更應該可掛載相應的物料屬性，而企業內部物料信息多保存于ERP系統，因此模型庫與ERP系統的數據交互業已成為必須。
4)成熟零部件的重復使用
眾所周知，新產品研發中如果能盡可能應用原有產品的成熟功能模塊，其時效性和可靠性都將大幅改善，從而有效降低成本，因此確立企業級產品研發零部件數據平臺有助于幫助“激活歷史數據”，更好的利用以往型號中的成熟零部件和模塊。而企業通用件的不斷沉淀，將加速形成企業數據資源的積累和更新。通過一系列功能，模型庫有必要實現成熟零部件的沉淀機制，從而引導設計者利用那些以往被證明了的功能模塊，達到“又好又快”的綜合目的。
5)零部件數據的快速檢索
零部件數據模型庫需要輕量化的檢索功能，幫助使用者快速、準確的找到所需數據，這也是此類軟件系統的生命力所在。目前除了傳統的文本搜索，如以模型關鍵字、規格型號進行搜索以外，還出現了以幾何相似性搜索技術為核心的三維搜索技術，該技術是目前該領域的最新進展。
解決方案的主要功能特性
以目前比較有代表性的產品為例，其主要功能特性如下：
1)龐大的公共模型庫
公共模型庫，指由軟件最終用戶以外的提供者提供零部件模型數據資源，通常包括各類標準件序列及廠商產品數據。
2)可視化、參數化三維軟件框架
零部件模型庫需要提供可視化的動態三維引擎進行模型數據的展示，同時產品型號內的參數化處理也可以為使用者提供更多便利。
3)CAD/PDM數據集成接口
零部件模型庫的搭建，其數據格式一般有三種方式：
方式Ⅰ——依賴于一種指定格式創建，如某種CAD原始格式
方式Ⅱ——使用IGES，STEP等中間通用交換格式創建。
方式Ⅲ——不依賴于特定CAD系統格式創建，通過接口，實現格式轉換。
其優缺點對比可參考下表：
表1 優缺點對比表
4)ERP物料屬性集成
單純的幾何模型無法表征尺寸之外的任何信息，如公差、貨期、價格、物料代碼、材質、表面處理等，因此模型庫需要將幾何模型與來自于ERP系統的物料屬性進行對接，從而實現物料信息與幾何模型的“馱載”，繼而實現“一物一碼”的絕對對應關系，自源頭避免諸如“一物多碼”，“一碼多物”現象的快速蔓延。
5)以“幾何相似性搜索”技術為核心的公共分類與自定義類別體系
所謂“幾何相似性搜索”技術，即為以某一幾何模型為搜索項，輔以傳統的文本信息進行相似性檢索的新技術，目前該技術已獲得歐洲專利認可得以在全球推廣。相較于以往的全文檢索，“幾何相似性搜索”技術是一項顛覆性革新，其數據來源可以是草繪、三維實體，也可以來自3D掃描儀的原始數據。通過這一技術，將快速準確的幫助使用者和管理者找到指定搜索域內的相似件和重復件。
系統應用價值
三維零部件模型庫，應用于整個PLM環節，與ERP系統進行數據交換。
首先，搭建完成的模型庫，可以為研發人員提供豐富的零部件選型空間，將研發人員從繁瑣的日常建模工作中解放出來，更加關注產品的創新。同時，多部門，多地域的研發人員可經由統一維護和更新的模型庫調用三維模型進行后續產品開發，數據的一致性和準確性得到最大程度的保障。
其次，可實現與多CAD平臺的數據交互，模型庫系統統一維護，統一更新，可供多CAD平臺進行數據調用，最大程度提高系統的應用范圍。
再次，實現與ERP系統接駁后，做到了“一物一碼”的對應關系，將標準化審批和物流管理進行前置整合。
最后，由于引入“幾何相似性搜索”技術，重復件、相似性管理更加精益化。
綜上所述，三維零部件模型庫的引入為企業的產品研發和零配件管理提供了專有平臺，該平臺在實現與PLM/ERP系統的關聯后，融入企業信息化系統，將企業的零部件數據進行一站式管理，并嵌入到企業原有的管理流程當中去，通過諸如“幾何相似性”搜索等關鍵技術，可實現研發、管理和物流資源的有效整合，繼而將企業零部件數據資源的管理提升到一個新的層次。
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