0 引言

    復(fù)雜產(chǎn)品是指客戶需求復(fù)雜、產(chǎn)品技術(shù)復(fù)雜、產(chǎn)品組成復(fù)雜、制造過(guò)程復(fù)雜和項(xiàng)目管理復(fù)雜的一類產(chǎn)品。隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品整體性能要求和快速響應(yīng)市場(chǎng)能力的不斷提高，復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)逐漸趨向于多領(lǐng)域異地協(xié)同設(shè)計(jì)。

    復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)涉及的領(lǐng)域廣、信息多、過(guò)程復(fù)雜，協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程和成員之間存在著錯(cuò)綜復(fù)雜的順序關(guān)系、協(xié)同關(guān)系、耦合關(guān)系以及數(shù)據(jù)交換和信息共享需求等。因此，如何根據(jù)協(xié)同設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和需求，開(kāi)發(fā)相應(yīng)的協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，為人員協(xié)同、工具協(xié)同、信息協(xié)同、過(guò)程協(xié)同提供一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的異地協(xié)同工作環(huán)境，就成為支持協(xié)同設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

1 協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)

    協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)是一個(gè)基于計(jì)算機(jī)硬件/操作系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)/支撐服務(wù)，具有通用性、開(kāi)放性和可擴(kuò)展性，可集成多學(xué)科領(lǐng)域涉及的設(shè)計(jì)工具及模型庫(kù)/數(shù)據(jù)庫(kù)等系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程和信息進(jìn)行有效的組織管理和控制協(xié)調(diào)、正確的傳遞和共享，支持異地協(xié)同工作的集成框架。在復(fù)雜產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中，分布于異地的不同領(lǐng)域設(shè)計(jì)人員，通過(guò)協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)連接在一起，以協(xié)調(diào)完成復(fù)雜的設(shè)計(jì)任務(wù)。

    1.1 協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)的特征與功能

    協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)為協(xié)同設(shè)計(jì)人員、過(guò)程、模型或數(shù)據(jù)資源、設(shè)計(jì)工具之間的協(xié)同活動(dòng)提供集成的一體化支撐環(huán)境，應(yīng)具備以下特征和功能：

    (1)強(qiáng)調(diào)多領(lǐng)域協(xié)作，基于開(kāi)放式環(huán)境，支持跨學(xué)科領(lǐng)域的異地設(shè)計(jì)協(xié)同，支持并行工程。

    (2)提供一個(gè)基于標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算環(huán)境，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)在分布、異構(gòu)環(huán)境下基于“系統(tǒng)軟總線”的即插即用；提供一套協(xié)同開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)工具集以及支持多領(lǐng)域協(xié)同設(shè)計(jì)的工作環(huán)境。

    (3)提供一個(gè)管理支撐平臺(tái)，支持團(tuán)隊(duì)/組織、過(guò)程、產(chǎn)品數(shù)據(jù)/模型和項(xiàng)目的管理與優(yōu)化；對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、模型、文檔進(jìn)行科學(xué)有效的管理，對(duì)設(shè)計(jì)軟件具有良好的集成機(jī)制；具備良好的開(kāi)放性、可擴(kuò)展性及二次開(kāi)發(fā)功能。

    (4)對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中的重點(diǎn)設(shè)計(jì)活動(dòng)進(jìn)行定義，并指示使用者各設(shè)計(jì)間的關(guān)系與傳遞參數(shù)。

    (5)提供項(xiàng)目進(jìn)展、任務(wù)的分解下達(dá)、協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理與控制、設(shè)計(jì)變量的交互、設(shè)計(jì)結(jié)果反饋等機(jī)制。

    1.2 機(jī)械產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)

    體系結(jié)構(gòu)主要描述和規(guī)范一個(gè)系統(tǒng)在分布、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下系統(tǒng)的各個(gè)組成部分和各部分之間的關(guān)系，以及制約系統(tǒng)及其組件設(shè)計(jì)和發(fā)展的原理和準(zhǔn)則。體系結(jié)構(gòu)是協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)的基本配置和軟件框架，決定了其性能和實(shí)現(xiàn)方式。

    根據(jù)復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)的特點(diǎn)和功能要求，提出了其四層體系結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)

    其中：

    (1)系統(tǒng)支撐層：主要包括計(jì)算機(jī)硬件/操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)/數(shù)據(jù)庫(kù)等。該層為協(xié)同設(shè)計(jì)運(yùn)行、協(xié)同活動(dòng)中人員/數(shù)據(jù)和工具之間的交互活動(dòng)提供支持。

    (2)核心功能層：包括平臺(tái)系統(tǒng)的核心功能。支持復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)、系統(tǒng)工程的集成化與并行化開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品各領(lǐng)域之間、同一領(lǐng)域不同設(shè)計(jì)平臺(tái)之間的全局信息集成和過(guò)程集成。

    (3)運(yùn)行環(huán)境層：主要由協(xié)同設(shè)計(jì)工具和設(shè)計(jì)結(jié)果分析以及可視化環(huán)境等幾部分構(gòu)成，集成了所有設(shè)計(jì)工具軟件，設(shè)計(jì)結(jié)果分析及可視化環(huán)境，支持對(duì)設(shè)計(jì)模型、結(jié)果、文檔的可視化協(xié)同瀏覽、批注和評(píng)估等。

    (4)用戶界面層：提供相應(yīng)用戶操作界面。

2 基于PDM的協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)

    作為工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)普遍采用的信息集成框架，PDM可對(duì)分布式環(huán)境中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)和過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)一管理，是企業(yè)實(shí)施項(xiàng)目管理、產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)、應(yīng)用系統(tǒng)集成、信息共享的支撐平臺(tái)。

    鑒于目前尚無(wú)商品化的協(xié)同設(shè)計(jì)管理平臺(tái)，根據(jù)其特征及機(jī)械產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)之間的耦合度較低、對(duì)協(xié)同設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)性要求不高的特點(diǎn)，以成熟的商品化PDM(Product Data Management，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)軟件作為機(jī)械產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)的支撐環(huán)境，可充分借助其完善的Client/Server結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)通訊功能實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)，應(yīng)用系統(tǒng)集成機(jī)制實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)工具的集成，數(shù)據(jù)集成、文檔管理及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理功能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、文檔、資源的統(tǒng)一管理和共享，工作流管理和人員組織管理功能實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)運(yùn)行管理。

    但通用的商品化PDM軟件并不能完全滿足支持產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)的需求，它只提供了基礎(chǔ)的抽象類。以其作為協(xié)同設(shè)計(jì)支撐平臺(tái)，需進(jìn)一步拓展它的功能和性能。當(dāng)應(yīng)用到某一領(lǐng)域時(shí)，應(yīng)根據(jù)該領(lǐng)域的具體需求和特點(diǎn)，通過(guò)類的繼承方式定義并擴(kuò)展用戶所需的相關(guān)類、屬性及對(duì)話框。根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)的功能要求，所涉及的對(duì)象類型、文檔類型、所采用的設(shè)計(jì)工具等，進(jìn)行了以下幾方面的二次開(kāi)發(fā)和功能擴(kuò)展。

    (1)應(yīng)用系統(tǒng)集成

    對(duì)協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程中所使用的主要軟件AutoCAD、Pro/E、NX、IDEAS、ANSYS、ADAMS、MatLab以及辦公軟件MS Office、Acrobat等進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)集成，如圖2所示。

圖2 應(yīng)用系統(tǒng)集成及部分MODeL開(kāi)發(fā)代碼

    (2)產(chǎn)品/文檔對(duì)象類的二次開(kāi)發(fā)和擴(kuò)充

    圖3所示分別為產(chǎn)品對(duì)象類屬性及創(chuàng)建對(duì)話框，所定義的產(chǎn)品設(shè)計(jì)類文檔及繼承關(guān)系如圖4所示。

圖3 產(chǎn)品對(duì)象類的屬性及創(chuàng)建對(duì)話框

圖4 定義的各類文檔及繼承關(guān)系

    (3)項(xiàng)目管理功能的二次開(kāi)發(fā)和擴(kuò)展

    PDM的項(xiàng)目管理功能十分有限，對(duì)于任務(wù)流的控制僅僅局限于對(duì)人工任務(wù)調(diào)度結(jié)果的管理，而不是任務(wù)調(diào)度過(guò)程，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)對(duì)任務(wù)流在本質(zhì)上的過(guò)程控制。為此，對(duì)項(xiàng)目管理功能進(jìn)行了完全的二次開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)重點(diǎn)和關(guān)鍵在于工作流和任務(wù)流的相互協(xié)調(diào)控制和處理、相關(guān)的信息交互和協(xié)作、任務(wù)的流程階段狀態(tài)控制等。所開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目管理和流程管理模型如圖5所示。

圖5 項(xiàng)目管理和流程管理模塊

    (4)協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)原有菜單的重新定義及整合、新菜單項(xiàng)的定義和添加定義項(xiàng)目管理、產(chǎn)品/裝配體/零件對(duì)象以及各文檔的創(chuàng)建/查詢/更新/拷貝/編輯/視圖等相應(yīng)功能的Option、Option List、Menu、Menu List等菜單項(xiàng)，并與原系統(tǒng)菜單項(xiàng)重新定義和整合，使之簡(jiǎn)捷易用、符合機(jī)械產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)的功能要求。平臺(tái)的主要功能和菜單結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6 復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)的主要功能和菜單結(jié)構(gòu)

3 結(jié)束語(yǔ)

    協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)為復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)提供了一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的異地協(xié)作T作環(huán)境，是實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)的前提基礎(chǔ)和關(guān)鍵支持技術(shù)。通過(guò)分析復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)的特征與功能，提出了由系統(tǒng)支撐層、核心功能層、運(yùn)行環(huán)境層和用戶界面層構(gòu)成的平臺(tái)四層體系結(jié)構(gòu)。開(kāi)發(fā)了以某PDM軟件為基礎(chǔ)支撐環(huán)境的機(jī)械產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)管理、應(yīng)用軟件集成、數(shù)據(jù)管理、產(chǎn)品/模型結(jié)構(gòu)管理、過(guò)程管理與控制等功能。

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處：拓步ERP資訊網(wǎng)http://www.oesoe.com/

本文標(biāo)題：復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

本文網(wǎng)址：http://www.oesoe.com/html/solutions/14019312841.html