PDQ ——3D数模的数据质量

时雨晟

导言：从工业生产的开始，效率与质量一直都是不变的命题，效益的最大化是企业人永恒的追求，而效益的提高必须从这这两方面入手，但是鱼和熊掌不可兼得的实例不甚枚举。“如何能在效率与质量之间找到最佳的平衡”这个问题困扰了无数的业，如今，业基科技honlitech将PDQ概念引入了国内，为这个问题的答案提供了一条崭新的思路。

1、PDQ的概念

PDQ：指产品数据质量（Product Data Quality）。目前所指的PDQ是指3D数模的数据质量。它主要关注在产品数据的精度 （accuracy） ，几何（geometry）和数据结构（data structure）上。其中，数据精度无疑是产品质量要求的保证，而几何更可以称作从设计到产品之间的桥梁。

2、PDQ的重要性

在如今的工业设计中，数据是产品从设计到生产整个流程的基础，重要性不言而喻。但是由于所使用的设计软件的不同，工程师设计水平的差异，原始数据量过于繁琐庞大等诸多原因，数据质量很难得到有效的保证。而低质量的数据不仅会需要工程师进行手动修复，耗费大量时间，影响到公司产品的time to market，而且会给于产品质量埋下隐患，有时可能造成难以估量的损失。

而高质量的数据，既可以除去设计过程中修复转换的步骤，缩短产品的设计周期，还可以严格把控生产企业的产品质量，同时满足于效率与质量的要求。

为了在数据设计的每一个过程中，严格把控数据质量，PDQ的概念应运而生。

3、PDQ问题的主要原因

在产品设计的过程中，数据质量的问题时有出现，究其原因，大致可以分为以下几点：

（1）模具企业所面对的客户比较多，每个客户的设计平台不尽相同；很多时候需要数据格式的交换。数据转换是一个模型发生变形、数据丢失的潜在过程。

（2）很多企业为了公司数据的保密性而不肯提供原始档案数据，只提供IGES、STEP等中间格式的数据。理论上来说CAD A到中间格式，中间格式再到CAD B是一个数据双重丢失的过程，所以再好的数据也会为此大大折扣。

（3）不同的CAD软件之间、CAD软件与CAE CAM软件之间的精度以及内核是完全不同的，所以几何拓扑结构的描述方法是不同的。

（4）不同的工程师由于自身水平或者工作经验的原因，所设计的数据质量也是有很大差异的。 既然数据质量对于整个研发周期中有如此重要的作用，那如何在设计初期就发现问题，解决问题，从而避免后期问题点的发生？是每个企业都迫切需要解决的问题。 其实很多大型模具企业已经认识到这个问题，但是由于整个研发周期中会涉及到十几种甚至更多的CAD、CAE、CAM等软件，以及PDM、ERP等系统，而且不同的部门所用到的软件不同，不同的客户所提供的数据质量存在很大差异。原因的多样性以及不确定性导致此类问题的技术解决方案一再耽搁。

当然，一切的问题以其原因，归根结底所影响的都是企业的效益，所引申出的必然是对于这种种问题的解决方法。

4、解决PDQ问题的的利器——CAD doctor

在引进PDQ概念的同时业基科技honlitech同样为我们带来了良好的解决办法——CAD doctor。

CAD doctor能处理三维数据的转换、产品数据质量的检测、修复。它可以支持数据的高精度、多种CAD平台之间的数据转换并且进行严格的PDQ验证。它同时还提供了强大的自动和指导性修复功能，是一款能够整合CAD/CAM/CAE的转换修复专家 ，可以为我们提供以下几种帮助。

（1） CAD doctor可以导入、导出各种格式的档案类型，例如：CATIA V5、NX、PRO/E、STEP、IGES、STL、JT等等，直接可以导入导出。
尤其是我们经常会遇到一些中间格式的档案，到我们公司使用的3D软件以后会发现有很多破面、几何丢失等现象，需要我们的工程师花很多时间去修复。CAD doctor软件会自动帮我们修复这些档案，工程师花一两天的时间，软件只需要一个小时就可以了。因为它包含所有软件的内核、公差、拓扑结构。
（2） 简化模块：有时候我们在做CAE分析之前会把一些小的特征去掉，例如一些圆角(尤其是符合倒角)、圆孔、台阶、刻字等。很多特征在常规3D软件里是很难去除的。
CAD doctor里只需点击一个按钮就可以把相应的选项去除掉。经过CAD doctor的处理，能够有效的挺高CAE网格的划分质量，改善分析准确率，提高分析速度。
（3） 产品检测模块：此模块可以检测产品的设计是否符合开模标准，分析壁厚不足之处、模具尖角、拔模角度、倒扣位置等。最后会生成一份报告，方便和客户沟通。
（4） 产品比对：有时候不同版本的同一产品或相似的产品之中有可能存在着工程变更和设计变更等等，而有些变更我们很难看到其中结构的差异之处，CAD doctor可以将两个模型放在同一个窗口下进行对比，它会自动帮我们搜索到结构差异位置，可以一个一个的查看。并且自动生成对比报告，清晰详细的将各种差异表示出来。
（5） 档案轻量化：我们接到的档案有时候会很大，100M或200M，使得在接收时浪费较多时间，有时在接收之后还必须进行数据处理整合的工作，而CAD doctor处理后可以将档案变得比较小，便于进行数据的传输。
（6） 几何回弹变形：一般来说，产品在注塑的过程中不可避免地发生变形，必要时我们需要通过扫描仪器将实际成型的产品和当初设计时的数据进行比对，如何通过点云数据得到3D数据，实现模具设计的优化，比如反变形。CAD doctor 的逆向工程能够快速地从点云数据到假面数据，以及曲面数据，并且会快速的根据产品的回弹值，帮我们将产品的预变形做一个前期的处理。

目前，CAD doctor作为一款集整合修复、检测对比、简化分析于一身的软件，得到了业界越来越多的的企业的认可和选用，解决了目前所存在的PDQ问题，为解开“效率与质量”的命题提供了一把钥匙。