在工業4.0中，有縱向集成、端對端集成、橫向集成的三項集成，這是工業4.0中非常重要的概念，是實現企業內、企業間價值流集成的關鍵。而基于模型的可視化系統在里面扮演著舉足輕重的作用，下面與大家一同分享一下。
一、基于模型的可視化系統是工業4.0三項集成的主線
縱向集成主要是“將各種不同層面的IT系統集成在一起（例如，執行器與傳感器、控制、生產管理、制造和執行及企業計劃等不同層面）”（摘自德國工業4.0戰略計劃實施建議）。從信息化角度來看，就是在企業內以產品模型為主線，實現研發、計劃、工藝、生產、服務的信息共享。
圖1 縱向集成和網絡化制造系統
而端對端，則是“通過產品全價值鏈和為客戶需求而協作的不同公司，使現實世界與數字世界完成整合”。更是突出了以產品的研發、生產、銷售、服務等為主線，實現企業間的集成。
請見下圖。（圖示中“產品”二字，是Production execution，此處應該翻譯為“制造執行”或者“生產”比較準確，筆者注）
圖2 端對端的集成
而作為三項集成中的最高層次，橫向集成是“指將各種使用不同制造階段和商業計劃的IT系統集成在一起，這其中既包括一個公司內部的材料、能源和信息的配置，也包括不同公司間的配置（價值網絡）”。也就是以產品供應鏈為主線，實現企業間的三流合一（物流、能源流、信息流），實現一種社會化協同生產。
圖3 橫向集成
我們從橫向集成的圖中可以看出，信息流在企業內市場、銷售、管理、計劃、生產、工程各環節，以及外部的設計人員、客戶、供應商、分包商等眾多角色之間實現了集成與共享。
通過工業4.0對以上三項集成的定義，我們可以看出，在工業4.0愿景中，基于產品模型，在企業內部、企業之間、社會化的智能制造及服務中實現信息共享是三項集成中都涉及到的重要技術。
因此，在企業內外不同角色之間，實現3D模型的共享及可視化是實施工業4.0的重要組成部分。
二、企業在產品3D模型管理、共享等方面存在的問題
作為產品的重要信息載體，3D模型在企業的研發、計劃、工藝、生產、銷售、維保等方面，以及企業間協作的共享尤為重要。
但企業常常被以下問題所困擾。
1、不同軟件間格式不兼容
現在，市面上各種CAD軟件繁多，如CATIA、PROE、NX、Solidworks等等，企業內部或者協作單位之間，軟件經常不統一，格式也不兼容，如果進行轉換，不僅費時費力，而且還存在數據丟失、多版本并存等問題，影響了企業內、企業間的信息共享。
即便是實施了PLM系統的公司，在PLM與CAD之間往往也存在著類似問題，比如，用美國PTC公司的WINDCHILL 管理法國達索公司的CATIA模型，這種情況在航空工業等領域是非常普及的。由于WINDCHILL 與CATIA分屬不同的軟件公司，PLM不能直接瀏覽CAD模型，企業需要花費幾十萬元購買轉換軟件，并且也存在轉換效率低、易于出錯等缺點。
2、投資與易用性問題
企業人員眾多，包括研發、工藝、生產、質量、銷售、服務等人員都需要通過3D模型實現產品信息的共享，但企業不可能花費巨資為每個人購買一套CAD軟件。另外，很多人員，如操作工人、市場、服務人員，也不需要掌握復雜的CAD系統，他們需要的只是3D模型的瀏覽、剖切、測量等基本功能，需要的是操作簡單、成本低的可視化系統。
3、云架構與數據安全性
企業往往為了市場需要、維護需要等方面考慮，既希望客戶或合作伙伴通過電腦、手機等就能遠程訪問他們的數據，實現人機交互、入口經濟等新經濟模式，同時，又不希望對方能下載到真實的產品數據，如何做到數據共享與安全的平衡，也是困擾企業的一個難題。
總之，由于3D數據格式的不統一、不兼容，有很多的困難影響著企業內、企業間的共享，隨著3D數據量的增多，這些問題會越來越突出。
如果這些問題不解決，不說實施工業4.0的三項集成，就是對企業的日常工作也帶來了很多的影響。
三、來自德國的專業解決方案
今天，向大家介紹一款北京蘭光創新科技有限公司總代理、德國KISTERS公司的旗艦產品——3DViewStation 3D可視化系統，這是一款可以完全解決以上問題，甚至是顛覆您3D模型瀏覽習慣的系統，可在實現工業4.0的道路上助您一臂之力。
以下是基本功能介紹。
圖4 3DViewStation可視化系統在企業中的應用場景
1、兼容性強
3DViewStation是一款性能卓越的3D可視化系統，無需任何轉換，可實現不同CAD系統的數據同步加載、可視化展現和檢查。它還具有功能強大的分析功能，包括測量、標注、3D比較以及真正的Multi-CAD數據管理。
支持的讀取格式有3DVS、Catia、NX、CreoElements (Pro-E)、SolidWorks、Inventor、 SolidEdge、I-DEAS、STEP、IGES、ACIS、Parasolid、3D-PDF、JT、3DXML、STL、VRML、IFC 等。
輸出的文件格式，包括3DVS、Step、JT、Iges、Parasolid、3D-PDF、PRC、U3D、ACIS、STL等。
圖5 支持在同一文件中、不同格式的文件直接打開
2、功能強大
3DViewStation 功能強大，性能卓越，比如打開5.5GB的Catia復雜模型, 用自有的3DVS格式，僅需1 秒，用CATIA原有格式，也僅需7分鐘。
圖6 3DViewStation瀏覽波音飛機模型
以下是其基本功能介紹：
3、運行平臺多樣
既支持臺式機、筆記本電腦，也支持各類PAD、手機等智能終端。
并具有以下功能及應用：
•任何人都可訪問3D數據，即便是不太常用軟件的人
•B/S架構，云解決方案
•互聯網入口經濟
•客戶端零安裝(比如，不需要JAVA)
•HTML5瀏覽器即可流暢運行
•非常快，即便是網絡帶寬很低
•極快的加載速度，不用下載幾何圖元，數據安全受保護。
圖7 手機等智能終端上的應用
4、應用范圍廣泛
3DViewStation可廣泛應用于研發、計劃、工藝、生產、銷售、技術文檔、協作、服務等環節，涵蓋了產品的全生命周期。
圖8 用于市場宣傳或生產指導
圖9 產品手冊編寫
5、集成性好
3DViewStation既可直接獨立使用，也可集成到PLM/ ERP/MES等各類管理系統中。
比如，與PLM集成后，可方便地實現以下功能：
•瀏覽零件、裝配
•分析
•零件、裝配比較
•真正的多格式源數字樣機
•使用PLM狀態的顏色
•虛擬樣機
•變量與可配置
•可視化的CAD載入
•關聯幾何到相關的圖元&文檔
圖10 與PLM集成后的效果
四、結束語
總之，3DViewStation兼容性強、功能強大，可完全滿足您在企業內、企業間的各種可視化的使用需求，也是將來實現工業4.0三項集成的重要基礎。
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