一、引言
国内制造业开始了全数字化三维检测技术的研究和应用，并进入了快速发展的过程。近年来，包括公司在内的国内制造公司都在努力加快数字测试技术的应用，以跟上数字设计和制造技术的快速发展。另一方面，引入并使用了先进的数字测量技术和仪器，如坐标测量机、激光跟踪器和摄影测量系统。另一方面，在全3D设计和制造技术的压力下，从以前的2D识别模式向3D数字识别模式的转变已经开始。与此同时，一些大学、研究机构和制造公司研究了基于3D模型的检测方案和基于3D模型进行的测量误差分析，并在此之前形成了3D数字识别的技术应用环境。鉴于上述分析，加快全数字化三维检测技术的应用是一项紧迫的任务。
二、数字化测量技术的现状
2.1、MBD的数字化检测管理
基于统一的信息管理平台，包括所有模式、检验计划、离线编程、测量信息、测量仪器、测量人员、测量数据报告等。在产品设计阶段将产品设计集成到系统中，实现对产品设计、生产、加工、装配和改进全过程的统一、封闭管理，控制和监控产品质量的生命周期。该系统的自动分析为问题产品提供了预警和及时预防，为产品改进提供了指导，降低了废品率，缩短了生产周期。
测试数据的数字化采集从测试工作的实际操作过程开始，改变了手工填写测试文件和输入测量数据的现状。使用数字检测终端，通过协议转换和接口技术读取数字检测设备的数字通信接口。同时，已经为当前的传统非数字设备开发了一种手动数据输入程序，以直接生成电子数据，这些数据可以在检测过程中进行统计存储和分析。在收集过程中，在各个阶段收集检查站、人员和设备的身份信息，以确保检查工作的可追溯性。
MBD三维数字模型分析系统可以快速、自动地分析CATIA数字模型文件，自动将数字模型文件中的所有注释信息导出到文本或数据表中，包括尺寸信息、几何参数、几何公差、各种文本注释等。工程师设计人员或检验计划人员可以在文本模式下编辑、添加或减少文本注释，并自动导入数字和模拟文件。这项技术显著提高了设计的数字和模拟文件的再处理效率，并生成在线测试和规划工具。
检验计划编制人员/技术人员：根据产品设计和工艺文件的要求，产品检验过程可以在线或离线编制。通过调用设计数据，选择工艺、检验员、工作站和设备，可以自动生成检验工艺文件。在生产和检验过程中，他们可以批准对检验流程、岗位、人员和设备的调整。系统根据检验流程文件自动分解检验任务，并需要下载每个检验工作站和终端的相应任务和相关数据。
2.2、资源知识库构建
该系统为测试人员、工作站、设备和测试设备创建了一个存储库，并为测试特性、尺寸公差和其他相关资源创建了知识库。检验流程规划流程可以直接调用相关资源，提高检验计划的效率和质量，并为工作场所和人员生成具体的检验流程。人员的工作变化、工作状态和设备状态必须通过终端计算机及时输入系统。管理员可以随时根据资源条件的变化调整发现工作流。基于对公司内部局域网、数据中心和网络服务器（或特殊客户）的在线共享和实时监控，实现了产品设计数据、生产工艺数据、产品测试数据和测试任务进度的在线共享。实时监控和查询相关人员数据，实时监控生产和测试的工作状态、部件合格率的变化等。
统计分析和改进：基于生产数据、资源数据和测试数据的集中管理，引入统计分析工具，制定工艺要素标准，定义各种标准控制卡，对工艺质量进行分析和控制。数据质量的重要性，因为准确性和可靠性直接影响适当措施的及时实施。影响数据质量的主要因素有两个，一个是检测系统的影响，另一个是数据收集、采集和计算等因素的影响。
三、基本架构组成
3.1、数据访问层
对工作流的分析表明，它是一个具有分布式数据捕获端层的四层结构。它们是数据访问层、应用程序支持层、系统管理层、用户操作层和工作捕获层。采用分布式结构的目的是确保当顶层网络断开时，每个工作站都可以独立于现有任务运行。工作场所负责一个区域内相对独立的单位网络。数据层是一个在线数据库，分布在服务器和工作站之间，并不局限于它们。系统基础数据库：主要包含公司基本信息、系统通用参数、基本规则等数据。并存储和查询系统操作记录和相关信息，用于过程监控。产品数据库主要用于存储和查询产品设计要求、生产要求、产品编号、参数编号和工艺信息。用户数据库包含设计师、管理员、技术人员、测试人员、团队信息、工作站和管理体系结构信息。设备资源数据库：包含测量仪器、终端设备、计算机和工作站的信息，这些信息是为了在操作过程中访问系统而设置的，以及上述设备的状态、负责人和使用情况。
3.2、应用支持层
应用支持层主要包括设计请求数据设置模块、网络通信模块和检测数据传输模块。为通信、传输和数据传输提供应用支持。数据导入模块：主要用于从产品设计文件中导入相关数据（如产品编号、尺寸编号、尺寸公差、精度要求等）。网络通信模块用于支持局域网内的通信功能、系统用户访问和数据交换。检测数据传输模块用于完成终端检测设备或其他终端输入/输出设备与工作站之间的数据传输。数据验证和信息反馈计算模块：根据产品设计要求和加工要求，对底部发送的实时检测数据进行比较计算，做出实时判断，然后将数据和评估结果返回终端进行提醒。
3.3、系统管理层
管理包括但不限于系统配置模块、用户和组织管理模块、设备资源模块、数字配置模块或认证模块：主要包括但不局限于业务信息、系统规则的配置，用于系统配置操作，配置常规参数。用户组织管理模块：用户组织管理主要用于创建、删除、设置权限和测试用户组织结构。设备资源管理模块：设备资源管理模组主要用于设备的录入、切换、删除以及系统特定终端适配器、I/O设备等的管理。测试流程规划与规划模块：该模块用于根据运行过程中人员、组织和质量要求的变化，实现在线测试流程规划功能和实时测试流程变更规划功能。
3.4、用户操作层
操作层包括以下主要模块：工作站客户端：每个单元的网络站是中央服务器的客户端和网络服务器。负责为每个任务收集中端网络数据收集服务，提供上传和发布功能，并形成重要级别的分发结构。它的功能包括高级服务器的自动数据同步、在社区网络和扩展局域网之间路由网段、社区网络的编程任务以及用于处理查询的数据交换和存储服务。系统监控模块：主要实现基于授权区域，通过在线网络实时查询和监控系统运行、生产进度、个人完成状态、实时质量状态和产品测试进度的功能。自定义在线工具可以实时生成各种统计分析报告，了解检验流程的设计、检验任务的执行进度以及实时检验任务的规划。统计评估和警告：测量完成后，系统自动将测量结果和相关测量信息保存在服务器端数据库中，供中央管理。相关管理人员对测量结果的个性化统计分析风格，实时记录每个零件过程的测试结果和质量控制趋势，实现质量控制和预警，为管理提供充足的实时决策信息，确保产品质量。
3.5、作业采集层
工作检测层是特定检查过程的实际执行层，基于终端网络的结构，在质量检查过程中执行各种执行操作功能。它可以为检查员提供任务下载、检查流程、用户界面和界面转换等功能。该部分通过网络技术连接每个检测点，每个检测点都有一些低并行网络。这些底层网络形成相对独立的子网，在质量控制期间控制和管理各种数字设备和传感器。各种I/O控制方法允许各种数字仪器直接连接到测试现场，以实现较低级别的控制。测量仪器数据接口：主要用于具有数字接口的测量仪器和计算机通过统一协议转换连接到单元网络的数字设备。数据采集终端：为检测人员提供操作员任务管理界面，对检测数据的一致性进行计算、评估和报警，并将检测数据上传到工作场所。手动输入装置：用于输入现场无法直接电子传输的识别数据。终端识别：为了确保终端识别人员和设备满足检测过程的要求，并实现检测过程的可追溯性，有必要有手段和方法来识别终端中的人员和设备。这种检测方法可以通过连接数据采集控制器或计算机硬件设备来实现。
四、小结
根据模型检验标准，对检验计划的形成、系统流程、检验工作流程、检验数据采集管理、分析评估等进行了系统化、规范化。本实用新型集成了具有图形检测引导功能的多功能检测终端，既避免了人为因素造成的错误和遗漏，同时也使产品识别的操作模式发生了重大变化。考虑到现有的各种测量设备和仪器，实现了产品识别过程的完全数字化和无纸化操作。实现数字和模拟仪器、实时在线监测和统计分析工具的统一平台，使所有相关员工能够及时了解检测过程的运行状态，并发现生产中的质量问题。这不仅提高了生产过程的透明度，还提高了产品合格率。
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