3. 工厂布局数据准备与导入
在 DELMIA 中搭建虚拟工厂，真正决定项目成败的往往不是仿真算法，而是数据准备。厂房、设备、工位这三类数据来自不同源头：厂房通常来自建筑 CAD 图纸，设备来自厂商提供的三维模型或二维外形图，工位与产能信息则多来自 Excel 工艺清单。这些数据的坐标系、单位、命名和精度各不相同，直接导入会导致模型错位、比例失真、资源无法关联。本节围绕“从多源数据到可仿真布局”的完整链路，讲清坐标系统一、单位换算、数据清理与导入验证的具体做法。
一、三类数据源及其导入方式
厂房数据一般以 DWG/DXF 或 IFC 形式提供，包含柱网、墙体、门洞、地面标高。DELMIA 可通过 DXF 导入平面轮廓，或通过 IFC/STEP 导入建筑结构，导入后需确认是否保留图层信息，因为图层往往对应“墙体”“柱”“通道”等语义，后续可用于碰撞检测和通道宽度校核。
设备数据来源更杂：主流机器人、机床厂商会提供 JT、STEP、CATIA 原生模型；老旧设备可能只有二维外形尺寸。三维模型优先使用 JT 或轻量化格式，因为整厂可能包含数百台设备，原始 CAD 会拖垮场景性能。只有二维资料时，可用长方体加外形轮廓近似建模，但必须在属性中标注“近似模型”，避免后续节拍计算被误认为精确几何。
工位与工艺数据通常来自 Excel 工艺清单，字段包括工位编号、所属车间、设备编号、工序名称、标准工时、班次、良率等。这类数据不直接生成几何，而是通过 DELMIA 的资源库或 Process/Product/Resource（PPR）结构，把工位节点与三维设备、工艺路线关联起来。Excel 导入的关键是列名与模板字段一一对应，且工位编号必须唯一。
二、坐标系与单位：错位的根源
坐标错位是导入阶段最高频的问题。常见原因有三类：一是 CAD 图纸使用局部坐标，原点在图纸角落而非厂房基准点；二是设备模型自带装配原点，插入后偏离预期位置；三是不同来源模型分别使用毫米和米，缩放后尺寸差 1000 倍。
处理原则是：先确定全厂唯一的世界坐标系。建议以厂房某一结构柱轴线交点或建筑角点作为原点，X 轴沿厂房长边，Y 轴沿短边，Z 轴垂直向上，单位统一为毫米（DELMIA 默认长度单位通常为毫米，若项目约定用米需在导入时统一设置）。所有厂房、设备、工位坐标最终都换算到该坐标系下。
单位换算要显式记录。例如设备模型以米为单位，导入后整体尺寸为原值的 1/1000，此时应对模型施加 1000 倍缩放，或在导入选项中指定源单位。切忌凭视觉“看起来差不多”就跳过检查，应使用已知尺寸（如设备底座长 2000 mm）作为标尺验证。
坐标与单位检查要点：导入前确认源文件单位；导入后测量一个已知尺寸；确认模型原点与世界坐标系的关系；记录每批数据的缩放系数与平移量，便于复现。
三、数据清理：让清单能“对上号”
Excel 工艺清单在导入前必须清理，否则会出现工位重复、设备找不到、工时为空等问题。典型清理动作包括：去除合并单元格与空行；统一工位编号格式（如“WS-001”不要混用“WS1”“工位1”）；检查设备编号是否与三维模型库中的命名一致；把“标准工时”列统一为秒或分钟并去除单位文字；剔除测试行、备注行。
命名规范建议采用“区域-线体-工位”层级，例如“A01-L02-WS003”，这样在 DELMIA 的 PPR 树中天然形成层级结构，便于按区域筛选和批量操作。设备模型文件名也应与设备编号一致，避免导入后靠人工逐个匹配。
对于缺失数据，不要留空。工位缺设备时可先挂占位资源，缺工时则用同工序平均值暂代，并在备注列标记“待确认”，使后续产能验证能区分“真实数据”和“假设数据”。
四、导入流程与验证
推荐的导入顺序是：先厂房结构，再设备模型，最后工位与工艺数据。厂房作为空间基准，设备按坐标放置，工位节点通过 PPR 关联设备与工艺。每完成一类导入就做一次验证，而不是全部导入后再排查。
验证的核心是“三查”：查位置——设备是否落在厂房轮廓内、是否与墙体或柱碰撞；查比例——用已知尺寸复核；查关联——每个工位是否都能找到对应设备与工时。下面用一张图概括从多源数据到可仿真布局的处理链路与关键检查点。
五、一个可复用的导入检查表
把上述要点固化成检查表，可以在每个项目复用。下表字段直接对应导入前、导入中、导入后三个阶段，建议在数据交接时逐项确认。
| 阶段 | 检查项 | 判断依据 |
|---|---|---|
| 导入前 | 源文件单位与格式 | CAD 标注单位、模型文件单位已确认 |
| 导入前 | 工位编号唯一且格式统一 | 无重复、无空值、无“工位1”混用 |
| 导入前 | 设备编号与模型库命名一致 | 可批量匹配，无需人工逐个指定 |
| 导入中 | 世界坐标系与缩放系数 | 原点、轴向、缩放量已记录 |
| 导入后 | 位置与碰撞 | 设备在厂房轮廓内，无穿墙穿柱 |
| 导入后 | 比例复核 | 已知尺寸（如底座 2000 mm）测量一致 |
| 导入后 | PPR 关联完整 | 每个工位有设备、有工时、有工序 |
如果厂房与设备来自不同项目，建议先在一个空场景中只导入厂房并设定世界坐标系，保存为模板；后续设备与工位都基于该模板导入，可显著减少坐标漂移。
不要用“目测对齐”代替坐标换算。设备模型原点可能在底座中心、法兰面或装配基准上，插入后必须用已知尺寸或基准点复核，否则后续节拍仿真中的机器人可达性、工位间距都会失真。
完成本节的数据准备后，厂房、设备、工位三类数据已经统一到同一坐标系和单位体系下，并且通过 PPR 结构建立了关联。这是后续布局建模与产能验证能够顺利进行的前提。实际项目中，数据清理往往占整个项目 40% 以上的工作量，提前把检查表和命名规范固定下来，比事后返工更省时间。