歡迎參加第十二屆產品創新數字化國際峰會 12月1-2日 長沙
1 前言
產品數據可視化是產品協同設計的重要環節，使產品團隊中不同角色的成員能夠以二維和三維格式顯現產品數據的關鍵特征，通過高性能、輕量化的三維可視化，進行CAD協同。
產品研發工程師采用三維軟件輸出產品三維圖，一個具備眾多特征的部件三維容量可達到300MB，產品整機三維文件容量接近2GB。而采購、檢驗和生產人員沒有安裝專業的三維軟件，無紙化條件下，不利查閱三維特征。如某部件經可視化發布后，生成零件三維大小約2MB，整機三維大小約16MB。三維可視化發布能夠極大壓縮產品三維容量，滿足產品在采購、檢驗、試制和生產加工過程查看、打印生產用圖及轉換成PDF外發加工需求。
本文針對PLM系統三維可視化發布不穩定，影響研發和生產的問題開展研究，分析可視化的體系結構、可視化服務和實現的工作原理，并提出問題排查思路。
2 可視化體系結構與工作原理
通常在三維軟件中打開2D和3D圖紙，這對使用者的電腦配置要求比較高，另外打開的速度相對也會比較慢。而生產應用中，并不需要打開完整的模型，例如圖紙的簽審、生產線技術員臨時確認圖紙尺寸，生成可視化會更為方便。
三維可視化是物理模型的縮略圖，它會隱藏掉模型很多的參數特征，顯示用戶能夠看到的一些基本的外部信息，是基于原物理模型的輕量化模型。由于在用戶打開時其占用的內存較小，所以打開的速度也會快很多。
2.1 CAD代理調用CAD工作站壓縮轉化三維數據
CAD發布工作站和CAD代理是實現可視化服務的關鍵。通過工作站、可視化服務器與對象適配器通信。CAD代理通過配置CAD工作站來管理可視化服務器資源。在標準CAD工作站配置中，當“發布器”接收到發布請求后，會把CAD文件傳給CAD代理，CAD代理接收到發布的數據，調用CAD工作站來轉換CAD數據，將數據返回用戶，并把產生的最終數據通過編程方式調用載入程序保存到PLM系統中。
CAD工作站是用特定CAD系統的API編寫的程序，可在不同可視化服務器中配置CAD工作站。通常在遠程系統上運行，生成ProductView可從本地CAD文件和組件中讀取文件。CAD代理的主要特征：記錄和配置多個CAD工作站；根據需要啟動并停止CAD工作站；查看可視化服務器日志文件；在配置期間測試CAD工作站；管理從CAD工作站傳入和傳出數據。
2.2 可視化體系結構與工作原理
為了使可視化服務器同CAD客戶端之間交換文件，兩臺計算機必須建立共享公用文件系統目錄。此目錄可以位于兩臺計算機中的任意一個上，用作服務器和客戶端之間的文件傳輸，通常是安裝在可視化服務器上。
當可視化服務接收到將CAD對象轉換為ProductView客戶機使用的格式的請求后，服務器通過CAD代理，調用CAD工作站。工作站打開一個Creo應用程序的非圖形會話，并將指定的CAD對象轉換為ProductView格式，Creo應用程序將根據需要發布的CAD數據，這個過程無需用戶進行直接干預。
可視化體系結構與工作原理：PLM用戶通過WVS生成可視文件，在PLM數據庫中保存這些文件，經過CAD數據發布后，用ProductView進行查看，這些查看數據包含了很多文檔格式。主要工作原理：
（1）載入程序。
載入程序負責在轉換數據之前準備數據以存儲在PLM數據庫中，通過以下兩種方式來使用載入程序。作為PLM服務，在目錄中查找文本文件。它定義預轉換數據的位置并指定數據保存到PLM中時使用的目錄編制方法。作為由發布者直接調用的操作，發布者的調用是通過編程執行的，數據是用相同的方法處理。
載入程序可以有選擇地調用縮略圖生成器，以創建3D幾何的3D縮略圖文件和JPG圖像。通過縮略圖生成器的源文件將其配置為只創建JPG圖像。由載入程序保存到PLM中的數據保存在與EPMDocument的相關的表示方法。
（2）數據發布
用戶將三維圖檢入PLM系統，發布器將遍歷PLM中的結構并對所需的CAD文件進行解壓縮，遍歷和文件選擇是基于所處理的數據類型。PLM采用CAD代理來安排CAD數據的轉換。數據發布按以下步驟完成：接受WVS用戶請求；檢入EPM客戶數據；更改PLM中生命周期、生命周期狀態、團隊或文件夾。
PLM始終會創建一個發布作業，將作業傳遞到PLM處理隊列，發布記錄寫入系統日志中，并可以通過WVS發布監視器查看。
（3）引進隊列技術
為了提高系統的性能，縮短系統三維可視化發布等待時間，PLM引入隊列技術。隊列是一種能將應用程序的處理工作有效地劃分為前臺任務和后臺任務的技術。當處理容量允許時，這種技術通過存儲消息、確定消息處理的優先順序和向應用程序提交消息來發揮作用。它使你能夠平衡本地計算機的負荷，或將任務分配到遠程計算機。
PLM系統為了減少三維發布的等待時間，Method Server將需要后臺處理的三維信息排入隊列，然后就可以從頁面的呈遞過程中去掉該處理任務。由一個后臺進程來讀取并隊列處理這些消息，甚至可以交由Visualization Worker Server來發布三維信息。
3 可視化問題分析
我們在偶然機會，將PLM系統升級后，出現三維文件發布等待時間較長，三維可視化發布隊列積壓的現象。如某三維圖紙檢入PLM后過2小時可視化還是發布不成功，查看等待隊列作業處于776，10分鐘后是754，發布時間過長，造成三維發布延緩。
進入PLM管理后臺查看隊列積壓情況，三維隊列積壓2419條，而且削減速度極慢，發布任務只增不減，將三維文件檢入和檢出重新發布，問題依然存在，嚴重影響到產品開發進度。而且出現同一個作業多次發出的情況，如編號為01055200044的作業，在待發任務中出現10次，文件大小一致，可以判斷為01055200044作業復制10次去發布，無疑是造成發布速度慢的主要原因。
另外，我們對單個任務發布的時間可以進行定義和限制，如某一作業發布10分鐘還沒有成功，終止其可視化的發布；對發布可視化的順序重新定義，模型大小超過1G的模型可以延遲發布可視化、手動發布可視化的模型優先發布，但問題仍然存在。
通過發布監視器WVS，我們分析出可視化發布慢的原因：
同一時刻提交發布文件數量多、文件大，等空余時間消耗完。
系統發布限制，只允許條件范圍內文件發布。如系統設定模型的可視化發布時間為小于等于600秒、文件大小小于等于2G。
三維模型存在特征圓形參考，造成發布死循環。如某一特征10參考特征20，特征20參考特征30，特征30又參考特征10。
發布過程，物理文件被修改，無法找到發布的對象導致失敗。
同一可視化作業重復發布多次。
服務器硬盤空間滿，或者服務器硬件性能不足。
排除服務器硬件問題后，我們重新安裝了一套新的worker機，從Creo2.0升級到Creo 3.0，在Worker發布服務器中增加8個worker發布進程，發布速度明顯有提升。接著繼續配置PLM系統預先定義的檢查規則，對編碼、名稱等重要參數進行校驗和檢查。然后通過手工發布到PLM系統中，自動創建生成產品結構、CAD文檔，以及CAD文檔之間的關聯，并根據業務規則自動觸發后續流程，問題才得以解決。
4 PLM可視化知識梳理
（1）PLM的可視化服務：PLM系統的一種透明服務，將CAD和文檔數據轉換為ProductView（一種數據查看和可視化工具）能夠顯示的文件格式（稱為發布）。發布后以縮略圖像的形式進行查看，這些縮略圖像顯示在PLM的屬性頁面和列表中。用戶在應用中一旦選擇縮略圖像將自動啟動ProductView顯示。
（2）MethodServer 服務器：用于服務器上運行的Java 應用，支持后臺隊列處理，負責業務規則和業務邏輯，提供數據存儲，和客戶程序之間交互；三維可視化發布數據存儲在MethodServer服務器上。
（3）CAD Visualization Worker（CAD可視化發布工作站）：將Creo設計的產品三維（*.prt/*.asm/*.drw）發布成可視化文件（*.PLT）。CAD Worker可視化隊列分為立即要執行和延遲執行的情況，當三維數據信息較少是，可以立即發布；當三維信息瞬間數據量很大，就會啟用延遲發布。
（4）可視化PLT格式：PLT格式文件用來出圖。PLT格式文件容量較少，可以用CAXA/AutoCad/CoreIDraw打開，便于查看和打印，適合無盤工作站訪問。
（5）PLM Visualization Structure (WVS)： PLM可視化發布服務進程，為發布文檔和創建可視化的表示提供了一個框架。發布過程使用由工作站代理管理的工作站。
（6）Oracle RAC高級隊列：Oracle數據庫的一個特性，它提供消息隊列管理功能。這是一個非常可靠、安全和可伸縮的消息管理系統，因為它使用與其他基于Oracle技術的應用程序相同的數據庫特性。
（7）數據發布：產品工程師將三維檢入PLM系統，發布時將遍歷PLM中的結構并對所需的CAD文件進行解壓縮，遍歷和文件選擇是基于所處理的數據類型。PLM采用CAD代理來安排CAD數據的轉換。
（8）CAD代理：
5 總結
產品數據可視化是面向產品協同設計中不可或缺的重要功能，產品生命周期的可視化功能使產品團隊中不同角色的成員能夠以二維和三維格式顯現產品數據的關鍵特征，通過高性能、輕量化的三維可視化，進行CAD協同。
核心關注：拓步ERP系統平臺是覆蓋了眾多的業務領域、行業應用，蘊涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業務管理理念，功能涉及供應鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業務領域的管理，全面涵蓋了企業關注ERP管理系統的核心領域，是眾多中小企業信息化建設首選的ERP管理軟件信賴品牌。
轉載請注明出處：拓步ERP資訊網http://www.guhuozai8.cn/
本文標題：2016產品創新數字化征文：產品協同設計可視化發布應用研究
本文網址：http://www.guhuozai8.cn/html/solutions/14019323907.html
相關文章
