也谈三维CAD技术之基于图形搜索技术

水类滕

三维CAD广泛应用于产品设计开发的大背景下，以及PDM/ERP系统的大量引入，使三维产品数据的管理的手段和效率大为改善。

作为三维CAD技术当前的发展趋势之一就是基于图形搜索技术的成功应用。
在我们以往的使用经验中，无论是使用PDM管理三维数据，还是使用ERP管理非几何数据与图纸文件，用户如需查看调用某一文件都须通过必要的文本索引进行查询，然后再针对查询结果进行打开操作。

由于各个企业在应用PDM/ERP的程度存在较大差异，且面向PLM系统的各项规章制度的贯彻不够，存在如模型属性缺失，存误，编码规则混乱，一物多码，一码多物等诸多问题，从而严重影响了后续查询和管理工作的效果，无法保证文本属性查询的完整性和准确性。

基于此种情况，大多数企业通过定期指派专人对PDM存储库中数据进行整理、勘误或通过制定更为详细的命名和管理规则来解决上述问题。但结果往往事倍功半，更多从事的是补救性工作。
而目前方兴未艾的基于图形的搜索技术正是解决类似问题的良方之一。在西欧和北美等众多企业已先后引入几何搜索技术来改善三维数据的管理效能。
下面仅以空中客车（Airbus）公司实施图形搜索技术的案例进行说明，以飨读者。
项目目标：方便搜索和调用零部件数据（外购件/标准件/自制件产品数据）
基本要求：新模块的引入不影响原有系统的使用规则；不对PLM各节点进行修改；可对无文本属性模型进行检索；可检索并排除空文件/文档；可用于钣金件等特殊零部件的搜索；可对搜索结果进行排序和再分类；支持系统的权限分配功能。
功能实现：自2005年开始，空客相关技术部门即在全球范围进行技术评审和调研，最终选定“GeoSearch几何相似性搜索”作为该功能的解决方案。
项目测试过程中以空客最新军用运输机A400M为的某类附件为蓝本，由25名工程师参与，从6000个CATIA V5模型数据资源库（PDM）中检索所需的零部件数据用于后续产品设计，测试的结果是，这些工程师通过几何相似性搜索模块顺利的找到了所需的300个产品模型，在完成当前总成的设计中未重新设计一个零部件，全部所需模型均可通过空客已有的模型数据资源库得以找到。由此验证了该模块在缩短产品开发周期、提高数据资源重用比例以及降低开发成本方面的显著效果。
积极的效果得以使“GeoSearch几何相似性搜索”模块应用于A380客机的产品数据管理与查询项目中。由此面向企业的用于图形搜索的零部件数据资源库得以建立起来，其中包含超过两万五千组A380机型所需的CATIA V4零部件模型。该模块的实施使零部件的重用率提高40%，数据管理成本下降30%，实现了项目要求的成本控制目标。
与此同时管理人员或工程技术人员，无需在通过CAD系统打开模型，以确认其属性，几何相似性搜索模块提供了模型的在线三维预览窗体。
2008年6月，空客在德国建立了两个分别面向A380和A400M两种机型的模型数据资源库的图形搜索引擎。
由此看来，基于图形搜索技术的三维CAD及其相关模块已被企业所接受，并取得了初步的成效。
零部件数据资源对于每个企业来说都是巨大的知识财富，提高零部件的重用比例，其效果不仅体现在时间、成本的节约方案，调查显示，重用件的可靠性和安全性远高于重新设计的零部件。
但是，通过项目的实施，我们也可以得出这样的结论 ——

• 不依赖于CAD系统的图形搜索技术必将成为该领域发展的新趋势；
• 基于某种公共分类系统（如eCl@ss 分类系统）的自定义分类系统与图形搜索技术结合使得数据管理进程得以进一步优化；
• 数据在相应CAD系统外的三维可查看成为必须；
• 支持以文本和图形（Textual & GeoSearch）综合优化技术为基础的复合搜索成为可能（图形搜索的准确性和判读效果存在发展空间）；
• 图形搜索模块的引入对企业原有各信息系统的运行影响应为最小；
• 图形搜索模块的属性设置与参数配置需实现与ERP关键字段的接驳；
• 国内应用已初见端倪，某动车组生产商已成功引入并使用包含图形搜索模块的零部件数据管理系统。
  

以上就是鄙人对图形搜索技术的一点点切身体会，供大家拍砖指正！~

wzag

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