基于SolidworksPDM的非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)重用解決方案

潘新宇

（陽(yáng)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陽(yáng)江 529500）

引言

非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備是指根據(jù)用戶(hù)的實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造、用戶(hù)唯一的、非通用的自動(dòng)化設(shè)備，是由若干的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格制造的單元設(shè)備組裝的自動(dòng)化系統(tǒng)集成設(shè)備。非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的功能多、形式多，批量小，能滿足用戶(hù)的各種生產(chǎn)要求，所以，其應(yīng)用的行業(yè)十分廣泛。主要應(yīng)用于，汽車(chē)制造行業(yè)的汽車(chē)零部件的生產(chǎn)制造及安裝，食品包裝行業(yè)、輕工紡織、電子電器行業(yè)的生產(chǎn)線等領(lǐng)域。

隨著信息化建設(shè)的不斷推進(jìn)，市場(chǎng)全方位開(kāi)放的全球競(jìng)爭(zhēng)，顧客需求的變化，非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備制造企業(yè)只有降低生產(chǎn)成本，縮短開(kāi)發(fā)周期，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)之中獲勝。快速地響應(yīng)多變的市場(chǎng)，提高創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力是企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

設(shè)計(jì)重用思想是指在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中各種設(shè)計(jì)活動(dòng)中重用、引用或者參考已有的設(shè)計(jì)成果。企業(yè)必須運(yùn)用各種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法、最新技術(shù)，最大程度地對(duì)企業(yè)已有的資源實(shí)現(xiàn)重用，實(shí)現(xiàn)最大程度內(nèi)部一致性和外部多樣性，滿足市場(chǎng)的個(gè)性化需求，最終獲得更多的利潤(rùn)。

1 SOLIWORKS PDM的相關(guān)概念及基本功能

SOLIDWORKS PDM是一種產(chǎn)品企業(yè)級(jí)應(yīng)用，具有適合非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備企業(yè)數(shù)據(jù)管理功能的解決方案。

PDM組件包含：基于Microsoft SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，存檔服務(wù)器，Web服務(wù)器，索引服務(wù)器，PDM客戶(hù)端等組件，如圖1所示。

圖1 SOLIDWORKS PDM組件

數(shù)據(jù)庫(kù)由Microsoft SQL Server提供支持，保證了所有信息都得以安全存儲(chǔ)和索引，以便公司內(nèi)的授權(quán)用戶(hù)可以快速檢索。

管理數(shù)據(jù)包括：設(shè)計(jì)模型、工程圖紙、項(xiàng)目計(jì)劃、零件模型、裝配圖、產(chǎn)品規(guī)格、分析結(jié)果、材料明細(xì)表以及其他類(lèi)型文件。

SOLIDWORKS PDM的基本功能有：

（1）組織產(chǎn)品、項(xiàng)目文件；

（2）文件庫(kù)安全與檢索、文件版本與修訂管理；

（3）更改權(quán)限控制與數(shù)據(jù)共享；

（4）搜索與報(bào)表；

（5）跟蹤文件參考引用（“包含”和“使用處”）；

（6）自動(dòng)審批跟蹤。

2 中小型非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備企業(yè)數(shù)據(jù)管理現(xiàn)狀

2.1 企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理混亂

非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備企業(yè)在開(kāi)發(fā)新的和現(xiàn)有產(chǎn)品時(shí)，工程設(shè)計(jì)人員使用二維或三維設(shè)計(jì)軟件會(huì)產(chǎn)生數(shù)以千億的工程數(shù)據(jù)，企業(yè)所積累的數(shù)據(jù)呈爆炸式的增長(zhǎng)，如CAD文件、報(bào)告及其他知識(shí)文件、CAX文檔。雖然目前非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備是一個(gè)新興的高科技產(chǎn)業(yè)，但非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備企業(yè)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理能力還是比較落后。企業(yè)內(nèi)部沒(méi)建立通用圖庫(kù)、通用件庫(kù)，產(chǎn)品的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，已有的設(shè)計(jì)資源難以查找和直接設(shè)計(jì)重用，因此，電子數(shù)據(jù)和圖紙重用率低。電子圖文檔管理不規(guī)范，雖然，有些非標(biāo)自動(dòng)化企業(yè)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)圖文檔電子化，但是，管理手段仍然是應(yīng)用二維圖紙的管理手段管理三維設(shè)計(jì)資源；同時(shí)，CAD軟件與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)集成性差，CAD軟件使用層次低，僅被當(dāng)做一個(gè)繪圖工具，無(wú)法在最短的時(shí)間利用已有的設(shè)計(jì)參考資料的技術(shù)文件進(jìn)行變型設(shè)計(jì)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)效率低。

2.2 產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息在企業(yè)的內(nèi)外部難共享和協(xié)作性差

在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，企業(yè)沒(méi)有一套有效的電子圖紙管理手段，工程師應(yīng)用二維或三維設(shè)計(jì)軟件產(chǎn)生的電子圖紙、文檔被分散存儲(chǔ)在各個(gè)設(shè)計(jì)人員的計(jì)算機(jī)中；另一方面，由于企業(yè)實(shí)施了各種各樣的工程應(yīng)用系統(tǒng)，各個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)單元，形成一個(gè)個(gè)“信息孤島”，導(dǎo)致其他人不能在恰當(dāng)時(shí)獲得最新文檔及正確的版本。設(shè)計(jì)人員往往將大量時(shí)間花費(fèi)在查找圖紙版本和核對(duì)正在使用的正確版本上。工程設(shè)計(jì)部門(mén)、制造部門(mén)、管理部門(mén)、采購(gòu)部門(mén)之間信息傳遞和數(shù)據(jù)共享的業(yè)務(wù)協(xié)同性差，多個(gè)地點(diǎn)的組織內(nèi)外部人員難以進(jìn)行設(shè)計(jì)資源的分享和協(xié)作。

3 基于SOLIWORKS PDM的設(shè)計(jì)重用解決方案

3.1 文件參考引用和結(jié)構(gòu)復(fù)制

SOLIDWORKS PDM文件管理解決方案提供所需的集中式文件入庫(kù)功能，來(lái)管理和控制電子知識(shí)產(chǎn)權(quán)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。集成在Windows資源管理器中的直觀用戶(hù)界面易于使用，無(wú)需學(xué)習(xí)使用單獨(dú)的界面。文件結(jié)構(gòu)和命名管理功能可讓設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)重用變得更容易。改變現(xiàn)有CAD模型結(jié)構(gòu)的用途，利用現(xiàn)有設(shè)計(jì)解決“類(lèi)似但不同的”新情形。

文件參考引用和結(jié)構(gòu)復(fù)制功能包括：

（1）具有自動(dòng)庫(kù)復(fù)制功能的集中式存儲(chǔ)

借助SOLIDWORKS PDM，可以創(chuàng)建并維護(hù)可供多個(gè)地點(diǎn)、不同設(shè)備的用戶(hù)訪問(wèn)來(lái)存儲(chǔ)和檢索文件的單個(gè)數(shù)據(jù)位置和庫(kù)。除了保留產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的安全備份之外，安全文件入庫(kù)還可讓設(shè)計(jì)人員消除多重信息“孤島”、重復(fù)文件和不同步的修訂。通過(guò)庫(kù)復(fù)制，可以從工作站訪問(wèn)本地文件，根據(jù)實(shí)際需要使用網(wǎng)絡(luò)檢入和檢出文件。

（2）文件參考引用管理

Solidworks外部參考是文件之間的連接，如圖2所示。由于在Solidworks里沒(méi)有反向文件指針，即使知道一個(gè)裝配體在裝配中使用了哪些文件，也不知道個(gè)別零件是否用在裝配中。這存在一個(gè)管理問(wèn)題，修改文件需要可以被不同的裝配體引用。

圖2 外部參考

管理文件參考引用（零件、裝配體和工程圖之間的鏈接）同管理文件以保持產(chǎn)品開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)完整性一樣重要。SOLIDWORKS PDM系統(tǒng)可管理所有文件參考引用，并在將文件移動(dòng)到不同文件夾或重命名文件時(shí)，自動(dòng)更新這些參考引用，從而消除斷開(kāi)的參考引用和避免花時(shí)間手動(dòng)查找和修復(fù)丟失的參考引用。

在Windows資源管理器中查看父子文件關(guān)系（顯示為“包含”或“使用位置”數(shù)據(jù)）；在維護(hù)文件引用的同時(shí)，將整個(gè)裝配體結(jié)構(gòu)（包括工程圖）回退到之前的版本。

可以復(fù)制父文件及其所有參考引用，以便創(chuàng)建另一個(gè)與原始文件不相關(guān)的實(shí)例。例如，使用“復(fù)制樹(shù)”可以復(fù)制一個(gè)文檔集，用作新文檔集的基礎(chǔ)。新復(fù)制的零件將含有新版本的歷史記錄。

采用新名稱(chēng)或零件號(hào)重用和復(fù)制文件；自動(dòng)將新零件號(hào)分配給復(fù)制的文件；將工程圖添加到文件結(jié)構(gòu)中（即使是那些低層次零部件也不例外），避免手動(dòng)查找所有相關(guān)工程圖和替換參考引用的繁瑣任務(wù)。

3.2 高級(jí)搜索功能

使用 SOLIDWORKS Enterprise PDM (EPDM) 中的搜索工具，跨各種文件類(lèi)型快速查找所需數(shù)據(jù)，從而通過(guò)設(shè)計(jì)重用節(jié)省時(shí)間并降低開(kāi)發(fā)成本。

可以對(duì)多種數(shù)據(jù)類(lèi)型（例如CAD文件、Microsoft office文件、電子郵件和圖像文件）快速執(zhí)行文件內(nèi)容搜索，并使用各種搜索條件（包括名稱(chēng)、數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)和工作流程狀態(tài)）查找文檔。主要高級(jí)搜索功能包括：

（1）定制的搜索表格

通過(guò)配置稱(chēng)為“卡”的搜索表格，全面定制文件搜索首選項(xiàng)。表格中為用戶(hù)提供了與其公司的特定數(shù)據(jù)相關(guān)的輸入字段。利用此工具，不僅可以搜索對(duì)企業(yè)有意義的項(xiàng)，也可以為特定用戶(hù)或組創(chuàng)建和分配多個(gè)搜索卡，以進(jìn)一步定制搜索功能。

（2）搜索收藏

將搜索條件保存為“收藏”并共享，實(shí)現(xiàn)即時(shí)訪問(wèn)常用搜索。

（3）內(nèi)容搜索

使用Windows索引創(chuàng)建文件內(nèi)容目錄，以支持更強(qiáng)大的搜索功能。可以搜索特定字符串，例如，工程圖注釋或PDF文件中的規(guī)格號(hào)。利用此方法，如果需要更新所有受影響的文檔，將會(huì)更容易做出更改。

（4）集成的Windows資源管理器搜索

充分利用該系統(tǒng)的高級(jí)搜索工具與Windows資源管理器搜索功能協(xié)作工作的方法。可以直接在Windows資源管理器內(nèi)搜索數(shù)據(jù)，也可以使用單獨(dú)的SOLIDWORKS EPDM搜索工具。利用此功能，可以從任何基于Windows的應(yīng)用程序的“文件打開(kāi)”對(duì)話框中執(zhí)行搜索。高級(jí)搜索界面如圖3所示。

圖3 搜索界面

SOLIDWORKS PDM可以從不同地區(qū)多站點(diǎn)，管理成千上萬(wàn)文檔。利用SOLIDWORKS PDM的高級(jí)搜索功能，可以高效快速地查找可重用設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，并獲取重用搜索，然后在整個(gè)企業(yè)內(nèi)應(yīng)用。通過(guò)動(dòng)態(tài)預(yù)覽工具，可快速確定所需的結(jié)果，并直接拖放到設(shè)計(jì)中。

3.3 集成式文件預(yù)覽

借助方便的預(yù)覽工具，可快速對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)進(jìn)行分類(lèi)。可在Windows資源管理器中預(yù)覽多種類(lèi)型的文件；充分利用基于SOLIDWORKS eDrawings的動(dòng)態(tài)3D查看功能；連接到第三方查閱器和文檔比較工具，以擴(kuò)展查看功能和比較文件版本。通過(guò)動(dòng)態(tài)預(yù)覽工具，可快速確定所需的結(jié)果，并直接拖放到設(shè)計(jì)中。SOLIDWORKS PDM在一個(gè)集中式安全庫(kù)中，管理整個(gè)組織內(nèi)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)并進(jìn)行同步。可以從單個(gè)項(xiàng)目及多個(gè)站點(diǎn)和多個(gè)地理位置，提供可拓展的解決方案。當(dāng)在SOLIDWORKS中工作時(shí)，集成的PDM任務(wù)窗格，可顯示與設(shè)計(jì)相關(guān)的所有信息，工程設(shè)計(jì)人員可以查看哪些零件是最新的，以及工程設(shè)計(jì)人員和其他用戶(hù)正在處理的零件。如圖4所示。

圖4 集成式任務(wù)窗格

當(dāng)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)更改時(shí)，可以檢出并鎖定文檔，以避免可能潛在的沖突，并且，PDM任務(wù)窗格會(huì)突出顯示用戶(hù)對(duì)文檔所做的更新，使工程設(shè)計(jì)人員可以輕松跟蹤更改內(nèi)容和時(shí)間。當(dāng)團(tuán)隊(duì)的其他成員更新SOLIDWORKS設(shè)計(jì)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)向相關(guān)用戶(hù)發(fā)送更改內(nèi)容的通知（以郵件形式），過(guò)時(shí)的零件會(huì)在任務(wù)窗格中突出顯示（帶紅色的標(biāo)志），用戶(hù)可以在此窗格中及時(shí)檢索最新版本，從而消除處理過(guò)時(shí)的設(shè)計(jì)零件風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)設(shè)計(jì)進(jìn)行更改時(shí)，工程設(shè)計(jì)人員需了解所做的更改，可能對(duì)其他文檔產(chǎn)生怎樣的影響。SOLIWORKS PDM可跟蹤各類(lèi)關(guān)系，使用戶(hù)可以快速查看在何處使用的零件和裝配體，例如，工程圖、配置和其他裝配體的使用情況。當(dāng)工程設(shè)計(jì)人員準(zhǔn)備好共享更改內(nèi)容時(shí)，可以將文檔檢入庫(kù)內(nèi)，以供其他正在處理項(xiàng)目的用戶(hù)查看。可以添加詳細(xì)的注釋?zhuān)瑥亩谡麄€(gè)過(guò)程中，對(duì)設(shè)計(jì)更改進(jìn)行跟蹤，并提供完整記錄。對(duì)非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備企業(yè)組織中，不使用SOLIDWORKS的部門(mén)和團(tuán)隊(duì)，使用Windows資源管理器即可以訪問(wèn)庫(kù)和設(shè)計(jì)的文檔。SOLIDWORKS PDM可以管理查看、打印數(shù)百種的不同類(lèi)型的文檔，包括其他主要的格式、MicsoftOffic文檔、圖像或動(dòng)畫(huà)。就像Solidworks一樣，相關(guān)團(tuán)隊(duì)成員會(huì)收到狀態(tài)更改的通知，以及可能采取的任何操作。利用交互式實(shí)時(shí)預(yù)覽功能，從Windows資源管理器內(nèi)就可以即時(shí)查看文檔操作完成后，更改工作流程狀態(tài)，即可以完成帶電子簽名的最終文檔審批。

如果非標(biāo)自動(dòng)化企業(yè)工程技術(shù)人員需要協(xié)助外部合作伙伴和供應(yīng)商，使用SOLIDWORKS PDM Web2連接功能，可以從任何位置任何設(shè)備上實(shí)現(xiàn)基于瀏覽器的安全庫(kù)訪問(wèn)和編輯。

4 結(jié)語(yǔ)

非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備企業(yè)通過(guò)設(shè)計(jì)重用來(lái)節(jié)省時(shí)間、控制成本和提高質(zhì)量。使用SOLIDWORKS PDM的高級(jí)搜索、集成式文件預(yù)覽、文件參考引用和結(jié)構(gòu)復(fù)制解決方案，進(jìn)行快速查找和重用現(xiàn)有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)或改變其用途，最終達(dá)到協(xié)同設(shè)計(jì)、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短開(kāi)發(fā)周期和降低開(kāi)發(fā)成本的目標(biāo)。隨著信息化建設(shè)的不斷推進(jìn)，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)和先進(jìn)的數(shù)據(jù)管理技術(shù)，是非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備企業(yè)進(jìn)行技術(shù)更新改造、提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的必由之路。