如今，各行各业对于工业4.0的热情愈发高涨，然而，究竟从何着手却众说纷纭。从事制造业信息化工作20余年来，北京兰光创新科技有限公司总经理朱铎先也紧随大潮深耕工业4.0战略，他认为，以产品3D技术为主线，是实施工业4.0的一条路径。在上一周CIO群分享中，朱铎先就此与大家展开了分享和探讨。

精彩分享

一、3D可视化系统在工业4.0三项集成的应用

德国将工业4.0项目定义了两个研究方向，一是“智能工厂”，重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。

此处的智能工厂，除了自动化、数字化、智能化的生产设施(机床、机器人、AGV等)等物理设施以外，更主要的是突出了通过信息化手段对车间生产过程进行智能化的管控，从信息化角度上讲，可以认为是广义上的MES系统。而网络化分布式生产设施的实现，是指将这些生产设施通过数字化、网络化、智能化的手段，实现信息世界与物理世界的融合，包括分布式的通讯、采集、分析、决策、执行等，以生产设施为主体，实现CPS在车间的落地，最终建设成一种智能化的、自组织生产的模式。打造智能工厂，这是工业4.0建设的一个核心与方向。

在智能生产的定义中，我们看到了“人机交互”、“3D技术”等字眼，当然，这些技术涉及的范围非常大、比如人工智能、3D打印等，都可以包含进去。但是，作为制造企业，随着3D软件的普及，我们从某个角度上也可以认为是产品模型的人机交互、3D技术的应用等等。

此外，从三项集成上看，工业4.0定义了三项集成，分别是纵向集成、端对端集成、横向集成。纵向集成的其实质是“将各种不同层面的IT系统集成在一起(例如，执行器与传感器、控制、生产管理、制造和执行及企业计划等不同层面)，也就是说将企业内不同的IT系统、生产设施(以数控机床、机器人等数字化生产设备为主)进行全面的集成，从信息化角度来看，就是在企业内以产品模型为主线，实现研发、计划、工艺、生产、服务的信息流动。

而端对端集成，则是通过产品全价值链和为客户需求而协作的不同公司，使现实世界与数字世界完成整合。这更突出了以产品的研发、生产、服务等为主线，实现企业内、企业间的集成。

而作为三项集成中的最高层次，横向集成是指将各种使用不同制造阶段和商业计划的IT系统集成在一起，这其中既包括一个公司内部的材料、能源和信息的配置，也包括不同公司间的配置。也就是以产品供应链为主线，实现企业间的三流合一(物流、能源流、信息流)，实现一种社会化协同生产。

这其中，有企业之间的信息流，有市场、销售、管理、计划、生产、工程、外部设计人员、客户、供应商、分包商等等众多角色的信息共享。

因此，以产品的3D模型为主线，实现了在企业内部、企业之间、社会化的生产制造及服务。

从其他前沿技术上看，现在除了工业4.0在工业界的火热，还有几项前沿技术将会成为将来的发展趋势，包括云计算、物联网、大数据、3D打印、移动互联网、物联网等。

对于工业企业来讲，对3D模型在云架构、工业大数据的可视化应用、移动互联网方面的应用等，也是非常关键的应用。综合上述，如何在，研发、管理、生产、销售、服务等不同角色之间，以3D模型为主线，实现企业内、企业间的信息浏览、共享，是一个重要的关键技术，甚至是工业4.0的一条实现路径。

二、产品的3D模型在管理、共享等方面存在的问题

1、格式兼容性问题

现在市场上，各种设计软件繁多，如CATIA、PROE、NX、Solidworks等等，软件之间不兼容，如果进行转换，就存在丢数据、多版本并存等问题，很容易造成产品交期、质量等重大问题，影响了企业内、企业间的信息共享，更别提工业4.0的三项集成。

即便是使用PLM产品，PLM与CAD之间也存在类似问题，比如，用WINDCHILL管理CATIA模型，这种情况在航空工业等领域是非常普及的。由于WINDCHILL与CATIA分属不同的软件公司，PLM不能直接读取CAD模型，客户需要花费几十万元购买转换软件，并且存在转换效率低、转换易于出错等等缺点。

2、投资与易用性问题。

企业人员众多，包括研发、生产、销售、服务等人员都希望通过3D模型实现产品信息的共享，但企业不可能为每个人购买一套CAD软件，那将是巨大的投资。再说，很多人员，如市场、服务人员，并不需要掌握否复杂的CAD系统，他们需要的只是图形的浏览、剖切、测量等基本功能，需要操作简单、成本低的系统。

3、云架构与数据安全性

企业往往为了市场需要、维护需要等等，既希望客户或合作伙伴通过远程电脑、手机等就能访问他们的数据，又不希望客户能下载他们的数据，甚至是逆向他们的产品，如何做到数据共享与安全的平衡，也是困扰企业的一个难题。

总之，由于3D数据格式的不统一、不兼容，还有更多的困难影响着企业内、企业间的共享、效率、质量等问题，随着3D数据的增多，这个问题会越来越突出。

精彩对话

申宏杰：jt2go是西门子做的通用格式，但是是简化模型。

朱铎先：简化模型也存在问题，需要简化费时费力，还存在多版本问题。

申宏杰：我认为设计模型是不会发出到生产环节的，肯定是给简化模型，针对不同的需求做简化。

朱铎先：工业大数据不只是关系型数据库里的数据，还包括3D模型。

申宏杰：不过各种模型之间的协同的确是个问题，还有电器模型~

朱铎先：移动互联网，不只是上网网购，还需要看产品模型。云计算不只是管理，还包括产品模型的管理、共享。

申宏杰：目前来看，模型是f2c的必要环节。对云计算持保留意见。

朱铎先：今天，向大家介绍一款来自德国、完全颠覆您3D模型浏览传统的软件，德国KISTERS公司的3DVIEWSTATION,，可以帮助您解决许多难点问题。

1、兼容性强

3DViewStation是一款性能卓越的3D可视化系统，无需任何转换，可实现不同CAD系统的数据同步加载、可视化展现和检查。它还具有功能强大的分析功能，包括测量、标注、3D比较以及真正的Multi-CAD数据管理。

支持的读取格式有3DVS、Catia、NX、CreoElements(Pro-E)、SolidWorks、Inventor、SolidEdge、I-DEAS、STEP、IGES、ACIS、Parasolid、3D-PDF、JT、3DXML、STL、VRML、IFC等。

输出的文件格式，包括3DVS、Step、JT、Iges、Parasolid、3D-PDF、PRC、U3D、ACIS、STL等。

支持在同一文件中、不同格式的文件直接打开

2、功能强大

3DViewStation功能强大，性能卓越，比如打开5.5GB的Catia复杂模型,用自有的3DVS格式，仅需1秒，用CATIA原有格式，也仅需7分钟。

3、运行平台多样

既支持台式机、笔记本电脑，也支持各类PAD、手机等智能终端。

并具有以下功能及应用:

•任何人都可访问3D数据，即便是不太常用软件的人

•B/S架构，云解决方案

•互联网入口经济

•客户端零安装(比如，不需要JAVA)

•HTML5浏览器即可流畅运行

•非常快，即便是网络带宽很低

•极快的加载速度，不用下载几何图元，数据安全受保护。

4、应用范围广泛

3DViewStation可广泛应用于研发、计划、工艺、生产、销售、技术文档、协作、服务等环节，涵盖了产品的全生命周期。

5、集成性好

3DViewStation既可直接独立使用，也可集成到PLM/ERP/MES等各类管理系统中。

比如，与PLM集成后，可方便地实现以下功能：

•浏览零件、装配

•分析

•零件、装配比较

•真正的多格式源数字样机

•使用PLM状态的颜色

•虚拟样机

•变量与可配置

•可视化的CAD载入

•关联几何到相关的图元&文档

申宏杰：请问与teamcenter集成如何?能够做模型格式转换?转换后信息效果如何?能否支持e3、mentor等电气设计模型?能否用于制造产品电子手册?电子手册是什么格式?

朱铎先：电子手册就是上面的技术文档，是可以的。电子手册可以输出到3DPDF格式，一个工程师使用，100个工人免费使用。同时它与TM.WC，SAP集成有标准接口。可以到控件级，调取模型的集合属性。

申宏杰：这就是电子手册啊，不过模型还是需要简化。

朱铎先：车间生产，3D模型可以下到工位，工人不用安装任何软件就可以使用。还有云、入口经济、家电消费，可以远程查看产品，厂家实现入口经济。这个产品汇聚了智能制造、智能生产、工业大数据、入口经济等。

瑞飞政企解决方案shiyeb：从我个人多年销售经验来看，你即便有100个功能，建议你就坐1到2个，再去想剩下的99个。

朱铎先：嗯，我们主要还只是这对机械行业。

申宏杰：一个企业需要用多少种三维设计软件啊?这个必须只有一个吗?

朱铎先：汽车厂有很多外协厂家的，并且同一个整车厂，底盘是一个软件、发动机是一个软件，这种情况是很普遍的。