基于SolidWorks PDM模塊課程教學(xué)實(shí)施探究

李濤

摘 要：在網(wǎng)絡(luò)化和社會(huì)化高度發(fā)達(dá)的今天，協(xié)同設(shè)計(jì)理念已然成為企業(yè)與設(shè)計(jì)師們尋求合作的新趨勢(shì)。隨著國(guó)內(nèi)外工程機(jī)械產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，企業(yè)要獲得進(jìn)一步發(fā)展，必須對(duì)傳統(tǒng)的管理方法進(jìn)行改進(jìn)。在此背景下，如何讓高職院校機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生從一開始就能真實(shí)地體會(huì)到協(xié)同設(shè)計(jì)理念以及了解有效的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，基于此，該校機(jī)械專業(yè)教師在《機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)》課程添加了SolidWorks PDM模塊教學(xué)，并對(duì)該模塊教學(xué)模式進(jìn)行了探索。

關(guān)鍵詞：協(xié)同設(shè)計(jì);產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理;SolidWorks PDM 探索

0 引言

《機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)》課程是機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)設(shè)置的一門專業(yè)必修課，該課程的主要任務(wù)是學(xué)習(xí)三維數(shù)字建模的基礎(chǔ)知識(shí)，使學(xué)生能夠運(yùn)用SolidWorks CAD模塊進(jìn)行一般復(fù)雜程度零件的設(shè)計(jì)。然而近年來，隨著企業(yè)生產(chǎn)地快速發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代加快、生命周期縮短以及高新技術(shù)地應(yīng)用導(dǎo)致產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息量急劇增加，企業(yè)逐漸改變了傳統(tǒng)的管理方法而采取產(chǎn)品PDM的實(shí)施，從而實(shí)現(xiàn)信息的有序管理。為了滿足企業(yè)對(duì)人才需求，《機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)》課程不僅講授CAD特征建模功能、產(chǎn)品裝配以及工程圖創(chuàng)建功能，還引導(dǎo)學(xué)生在SolidWorks PDM模塊環(huán)境下進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計(jì)以及有效的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。

1 SolidWorks PDM模塊教學(xué)思路

SolidWorks PDM模塊教學(xué)對(duì)象是機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)二年級(jí)的學(xué)生，他們通過對(duì)SolidWorks的三維特征建模學(xué)習(xí)，已經(jīng)掌握了二維草圖繪制方法、基礎(chǔ)特征創(chuàng)建和特征編輯的方法、曲面特征創(chuàng)建、零件裝配配合以及工程圖創(chuàng)建，具備了機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)的能力。在此能力的基礎(chǔ)上添加PDM模塊，向?qū)W生介紹產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）的概念及系統(tǒng)的主要功能，引用學(xué)生熟悉的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例，引導(dǎo)學(xué)生在SolidWorks與PDM集成的環(huán)境下進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)管理。

SolidWorks PDM模塊教學(xué)思路是：首先通過多媒體信息查詢的方法引導(dǎo)學(xué)生了解一般企業(yè)信息化目標(biāo)、企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理存在的問題與需求，以及PDM實(shí)施給企業(yè)帶來哪些價(jià)值，為什么要學(xué)習(xí)SolidWorks PDM模塊;其次采用演示的教學(xué)方法向?qū)W生示范SolidWorks PDM界面基本功能的操作步驟;然后采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)與案例教學(xué)方式模擬企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)中的參與角色和設(shè)計(jì)制造流程，學(xué)生組成項(xiàng)目組，協(xié)同完成“編碼器”產(chǎn)品設(shè)計(jì)，學(xué)生通過該案例的學(xué)習(xí)掌握基于協(xié)同模式的Top down設(shè)計(jì)和基于協(xié)同模式的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)更新。最后采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)與案例教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生如何利用SolidWorks PDM管理自己的數(shù)據(jù)，有效提高工作效率。

2 SolidWorks PDM模塊教學(xué)實(shí)施

2.1 教學(xué)內(nèi)容

SolidWorks PDM模塊教學(xué)內(nèi)容（見表1）。

2.數(shù)據(jù)分類歸納的能力

2.2 教學(xué)方法

SolidWorks PDM模塊教學(xué)體現(xiàn)高職課程特征，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，堅(jiān)持以行動(dòng)導(dǎo)向作為教學(xué)組織原則，以實(shí)際工作任務(wù)為學(xué)習(xí)載體，以工作能力為目標(biāo)，以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，形成“以工作過程為導(dǎo)向，以工作任務(wù)為載體，教學(xué)做一體”的教學(xué)模式，綜合運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)，角色劃分等行動(dòng)導(dǎo)向的方法，采用多媒體教學(xué)，理論實(shí)踐一體化等手段與方法，培養(yǎng)學(xué)生從事機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)崗位的協(xié)同設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)管理的綜合職業(yè)能力。

2.3 教學(xué)案例

案例1：“編碼器”協(xié)同設(shè)計(jì)—模塊分工。班級(jí)小組內(nèi)進(jìn)行角色劃分：設(shè)計(jì)A組（2人以上）? ?設(shè)計(jì)B組（2人以上）? ?設(shè)計(jì)C組（2人以上）? ?審核（1人）? ?總工（1人）。

（1）總工通過項(xiàng)目模板創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目。客戶名稱：班級(jí);項(xiàng)目名稱：模塊分工;項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：學(xué)生姓名。（2）創(chuàng)建以“班級(jí)-編碼器”命名的裝配體以及裝配體內(nèi)零部件存放至項(xiàng)目圖檔內(nèi)，可以直接利用之前創(chuàng)建編碼器零部件或者重新建立新的空白零件并插入

裝配。（3）將各個(gè)零部件分別分配至不同流程中，選中文件點(diǎn)擊更改狀態(tài)將各零部件分別分配至各組進(jìn)行設(shè)計(jì)并制作工程圖（編碼器總裝分配至開始工作）。（4）各組學(xué)員將工程圖保存至PDM后直接分配至自己所屬流程：A組學(xué)員將文件分配A組，B組學(xué)員分配B組。（5）圖紙及零件完成后提交審批并選擇通知對(duì)象審批，此時(shí)注意數(shù)據(jù)卡中審核信息。審核人員檢查工程圖是否與提供視圖一致，根據(jù)審核結(jié)果判斷審核是否通過。（6）總工將文件批準(zhǔn)中文件發(fā)布，發(fā)布之后文件版本自動(dòng)變?yōu)锳，狀態(tài)為已發(fā)布。總工將發(fā)布文件進(jìn)行設(shè)計(jì)變更文件返回到工作中，總工可選擇再次分配給

各組。（7）文件重新審核批準(zhǔn)通過之后文件版本自動(dòng)更新由A升為B ，之前我們看到的例如2/2，意為PDM過程版本，文件檢出修改后由系統(tǒng)自動(dòng)遞增，此時(shí)A、B、C...版本為文件修訂版本由文件經(jīng)過流程審核之后實(shí)現(xiàn)更新。不同的流程狀態(tài)中用戶所擁有的權(quán)限不同，例如在A組流程設(shè)計(jì)中時(shí)只有A組人員可以對(duì)文件檢出修改;在工作中（協(xié)同流程）時(shí)所有人都可以將文件檢出修改。（8）將裝配體選中，切換至材料明細(xì)表，零部件數(shù)據(jù)卡中信息越完善形成的BOM越全面。選中BOM右側(cè)打開為CSV，導(dǎo)出為表格，將導(dǎo)出表格以“姓名+BOM”命名保存至“04物料清單”中。

案例2：“銑刀頭”零部件數(shù)據(jù)管理。（1）打開知識(shí)庫(kù)完善標(biāo)準(zhǔn)件、通用件、外購(gòu)件文件夾層級(jí)結(jié)構(gòu)及屬性定義。（2）標(biāo)準(zhǔn)件、通用件、外購(gòu)件下級(jí)建立二級(jí)分類中的文件夾，文件夾名稱參照分類中顯示。在各自二級(jí)分類文件下建立三級(jí)文件夾。（3）將銑刀頭裝配體中零部件盡量歸類至標(biāo)準(zhǔn)件中。（4）創(chuàng)建新的項(xiàng)目模板。客戶名稱：班級(jí);項(xiàng)目名稱：銑刀頭;項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：學(xué)生姓名。（5）將無(wú)法歸類的零部件存放至項(xiàng)目圖檔中。（6）按裝配示意圖進(jìn)行裝配。（7）將刀盤更改零件類型為通用件，將V帶輪更改類型為外購(gòu)件，當(dāng)銑刀頭裝配發(fā)布之后將兩個(gè)零部件分別轉(zhuǎn)為通用件及外購(gòu)件，通過流程將零部件分別更改狀態(tài)：轉(zhuǎn)為通用件、轉(zhuǎn)為外購(gòu)件，使用移動(dòng)樹或者直接剪切粘貼的方式將零部件移動(dòng)至通用件和外購(gòu)件中，在第二級(jí)文件夾下建立以刀盤、V帶輪為命名的文件夾作為三級(jí)分類文件夾存放零件。

2.4 教學(xué)評(píng)價(jià)

全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，采取各種方法和手段進(jìn)行教學(xué)，抓好“任務(wù)為驅(qū)動(dòng)”的理論和實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)各環(huán)節(jié)，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果和過程評(píng)價(jià)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和動(dòng)力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

PDM系統(tǒng)的應(yīng)用和實(shí)施已成為制造企業(yè)信息化管理的迫切需求，企業(yè)對(duì)PDM人才的需求也日趨迫切，正是在此背景下，機(jī)械專業(yè)的專業(yè)教師將《機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)》課程增設(shè)SolidWorks PDM模塊教學(xué)，以應(yīng)對(duì)企業(yè)需求。2019～2020年第二學(xué)期我們已對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)二年級(jí)的學(xué)生進(jìn)行了該模塊內(nèi)容的教學(xué)，學(xué)生普遍反映通過四個(gè)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，他們不僅掌握了SolidWorks PDM用戶界面組成、文件的創(chuàng)建與檢入、文件版本的修訂、文件的參考引用和文件搜索等基本功能的操作方法;能夠在SW-PDM集成環(huán)境下角色劃分采用企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程分模塊協(xié)同設(shè)計(jì);還能夠?qū)⒁延械漠a(chǎn)品數(shù)據(jù)分類整理，大大提升了他們工程實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)：

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[3]安晶，王偉，黃曙榮.“卓越工程師”背景下具有行業(yè)特色的PDM精品課程建設(shè)[J].教育教學(xué)論壇，2015，235（49）：140-141.