1 引言

    目前，船舶企業(yè)CAD建設(shè)多年并取得了很大的成績(jī)。企業(yè)為設(shè)計(jì)研發(fā)投入大量的技術(shù)和資金，使用和開(kāi)發(fā)了大量的CAD及PDM系統(tǒng)，使得設(shè)計(jì)的效率得到了空前的提高，在造船行業(yè)，早已替代了紙質(zhì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了CAD設(shè)計(jì)。

    但一直以來(lái)，大多數(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)制造仍然離不開(kāi)圖紙。由于后端的檔案管理、圖紙打印、曬印工作依舊為人工作業(yè)，圖紙管理模式還是過(guò)去的藍(lán)圖管理模式。這樣很容易造成PDM系統(tǒng)中CAD電子文件和紙質(zhì)圖紙的不一致，導(dǎo)致出現(xiàn)很多問(wèn)題，影響了企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和效率的提升，阻礙了PDM系統(tǒng)在企業(yè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用。

    為了解決上述的問(wèn)題，提高船廠產(chǎn)品檔案管理水平，使企業(yè)檔案信息方便、準(zhǔn)確、及時(shí)、快速、有效地服務(wù)于企業(yè)管理和生產(chǎn)的各個(gè)方面，應(yīng)當(dāng)建立一套符合船廠管理要求、先進(jìn)、實(shí)用、可靠的圖檔管理系統(tǒng)。本文通過(guò)應(yīng)用新一代的產(chǎn)品檔案管理系統(tǒng)，在現(xiàn)有的產(chǎn)品檔案管理體系下，通過(guò)與PDM系統(tǒng)集成、版本控制、圖紙掃描管理、打印控制等一系列技術(shù)手段，將檔案庫(kù)保存的電子文件作為企業(yè)生產(chǎn)制造用圖的唯一來(lái)源，全程智能化管理企業(yè)文檔的歸檔和打印輸出。通過(guò)實(shí)施應(yīng)用該系統(tǒng)，提高船舶企業(yè)產(chǎn)品檔案的管理能力，同時(shí)有效地減輕檔案部門(mén)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和工作壓力。

2 與PDM系統(tǒng)集成

    在系統(tǒng)應(yīng)用前，船廠的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及發(fā)放采用以下流程：首先設(shè)計(jì)人員通過(guò)CAD進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，然后將設(shè)計(jì)完成的圖紙?zhí)峤恢罰DM系統(tǒng)進(jìn)行審簽流程，在完成審簽流程后打印紙質(zhì)底圖送人檔案部門(mén)入庫(kù)，檔案部門(mén)根據(jù)設(shè)計(jì)部門(mén)的曬印申請(qǐng)單進(jìn)行藍(lán)圖曬印并將曬印完成的圖紙按照曬印申請(qǐng)單中所列的發(fā)放部門(mén)列表下發(fā)至生產(chǎn)部門(mén)，最后完成該船設(shè)計(jì)及生產(chǎn)后，檔案部門(mén)針對(duì)完工圖紙進(jìn)行歸檔工作。

    應(yīng)用本系統(tǒng)后，歸檔工作由原先的紙質(zhì)歸檔改變?yōu)殡娮託w檔，因此對(duì)原有圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及發(fā)放利用流程進(jìn)行改造。改造后的流程如下：設(shè)計(jì)人員通過(guò)CAD進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，然后將設(shè)計(jì)完成的圖紙?zhí)峤恢罰DM系統(tǒng)進(jìn)行圖紙審核，完成圖紙審核流程的圖紙通過(guò)系統(tǒng)集成接口進(jìn)入圖紙檔案管理系統(tǒng)完成入庫(kù)歸檔工作，當(dāng)需要圖紙生產(chǎn)下發(fā)時(shí)，檔案人員根據(jù)打印申請(qǐng)單從檔案電子圖紙庫(kù)中選取指定的圖紙打印下發(fā)。

    流程改造后圖紙歸檔工作提前到了圖紙打印下發(fā)之前，使得圖紙檔案庫(kù)中保存的圖紙信息不僅包括了舊流程中的完工圖紙信息，還包括了生產(chǎn)圖紙?jiān)谑┕るA段發(fā)生的修改過(guò)程信息。新的管理模式擴(kuò)展了檔案管理的管理范圍。

3 歷史圖紙電子化

    在系統(tǒng)中電子圖紙可通過(guò)系統(tǒng)直接歸檔，針對(duì)歷史紙質(zhì)圖紙的電子化歸檔工作，系統(tǒng)也具有相應(yīng)的解決方案。系統(tǒng)具備直接驅(qū)動(dòng)掃描儀功能，將圖紙直接掃描入庫(kù)，在操作過(guò)程中，系統(tǒng)能自動(dòng)產(chǎn)生電子文件名及文件服務(wù)器存放路徑，能自動(dòng)識(shí)別圖紙幅面，并可對(duì)掃描后的圖紙電子文件進(jìn)行糾偏調(diào)整。采用這種自動(dòng)化的掃描管理機(jī)制，可以在較短的時(shí)間內(nèi)，處理大量的掃描入庫(kù)任務(wù)，在圖紙入庫(kù)的同時(shí)，自動(dòng)完成對(duì)圖紙的標(biāo)準(zhǔn)化處理。

4 電子文件的版本管理

    PDM系統(tǒng)本身具備嚴(yán)格周密的版本管理機(jī)制，但由于在檔案管理中對(duì)底圖版本管理的模式，是企業(yè)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期努力探索并在工作中實(shí)踐形成的，是被證明行之有效且符合自身要求的管理模式。因此，為了保障檔案工作的延續(xù)性，避免雙軌制管理造成的混亂，在檔案管理系統(tǒng)中，將沿用現(xiàn)存的版本管理與控制機(jī)制。這樣，就需要將PDM文檔的版本管理機(jī)制無(wú)縫、有機(jī)地融入到檔案系統(tǒng)管理中，實(shí)現(xiàn)對(duì)PDM產(chǎn)品信息的全方位、完整的映射。

    為此，檔案系統(tǒng)管理需要具備PDM內(nèi)核，不僅擁有與PDM一致的版本管理能力，而且擁有對(duì)企業(yè)傳統(tǒng)的圖紙版本管理的能力，并將二套版本管理體系融為一體，將PDM的版本管理機(jī)制智能、自動(dòng)地納入傳統(tǒng)的版本管理體系中。同時(shí)，在檔案管理系統(tǒng)中提供了更為方便直觀的版本瀏覽、版本對(duì)比工具，系統(tǒng)上線運(yùn)行時(shí)能做到無(wú)縫切換。

    通過(guò)PDM接口和紙質(zhì)文件掃描，分別來(lái)處理現(xiàn)行電子文件和庫(kù)房中的歷史底圖，在技術(shù)和管理兩個(gè)層面上，保障了將檔案庫(kù)中保存的電子文件作為企業(yè)唯一合法的源頭，直接為企業(yè)的生產(chǎn)管理提供信息共享服務(wù)。

5 用打印取代曬圖

    傳統(tǒng)的圖紙管理中出圖方式采用紙質(zhì)底圖曬印藍(lán)圖的方式，這種方式需要由檔案人員手工抽圖、曬圖、整理，是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作，大量的人工作業(yè)也容易導(dǎo)致錯(cuò)誤的產(chǎn)生。

    為了解決上述的管理問(wèn)題，引入了新的圖紙出圖方式，即電子文件歸檔后打印白圖的方式進(jìn)行圖紙出圖。新的出圖模式取消了傳統(tǒng)生產(chǎn)用圖中的底圖、藍(lán)圖，以清晰的白圖取而代之，改變了原來(lái)的模式。同時(shí)為了更好地跟蹤管理圖紙，采用了條形碼技術(shù)。通過(guò)在每一頁(yè)打印的圖紙上使用唯一標(biāo)識(shí)的條形碼，也可以確定每一頁(yè)圖紙的唯一性，同時(shí)在圖紙交接過(guò)程中通過(guò)輸入條形碼來(lái)完成交接工作，這樣圖紙的交接流轉(zhuǎn)工程得到了監(jiān)控，并隨時(shí)可以方便地找到每一頁(yè)圖紙目前的流轉(zhuǎn)狀態(tài)，具體內(nèi)容如圖1所示。圖紙上附加的條形碼為后續(xù)的圖紙發(fā)放管理及回收工作奠定了基礎(chǔ)，做到了圖紙的全生命周期管理。

    圖1 圖紙流轉(zhuǎn)信息

    新的出圖模式還可在圖紙上附加水印、打印時(shí)間、發(fā)放部門(mén)等相關(guān)信息，如發(fā)放時(shí)需加蓋密級(jí)章，標(biāo)明帶密級(jí)的圖紙是需要回收的，送審的圖紙需蓋送審章等。

    在圖紙打印過(guò)程前，系統(tǒng)計(jì)算圖紙幅面會(huì)根據(jù)不同幅面大小自動(dòng)安排輸出圖紙的打印機(jī)，將A3、A4圖紙與A3以上幅面的圖紙分別從不同幅面大小的打印機(jī)輸出，以節(jié)省成本。

    在圖紙打印過(guò)程中，系統(tǒng)采用高效的多線程并行處理技術(shù)。將文件下載、處理、附加信息、打印輸出等過(guò)程異步并行處理，充分利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的能力，利用系統(tǒng)接口，還可實(shí)現(xiàn)打印機(jī)打孔和裝訂的功能，且具備控制自動(dòng)疊圖機(jī)的功能，可按照要求自動(dòng)疊圖。

    通過(guò)輸出設(shè)備的反饋機(jī)制，系統(tǒng)能獲取到打印機(jī)打印狀態(tài)，進(jìn)而識(shí)別到圖紙是否被正確地打印輸出，確保圖紙輸出無(wú)遺漏。

6 查詢利用

    當(dāng)圖紙通過(guò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電子化歸檔后，可通過(guò)系統(tǒng)方便地完成查詢功能，實(shí)現(xiàn)按照各個(gè)關(guān)鍵字進(jìn)行信息檢索，多關(guān)鍵字的組合檢索等多種檢索方式。免去了設(shè)計(jì)師原本需要去紙質(zhì)底圖庫(kù)查找圖紙繁瑣的人工查找方式，極大地提高工作效率。

    在未使用系統(tǒng)前，圖紙使用需要通過(guò)借閱等方式，需要多級(jí)的領(lǐng)導(dǎo)審批，然后再去檔案庫(kù)房通過(guò)檔案人員找尋圖紙借閱，借閱的就是紙質(zhì)底圖原圖，審批繁瑣、紙質(zhì)底圖的保管及防止丟失都是困擾企業(yè)的問(wèn)題。使用系統(tǒng)后電子歸檔的圖紙直接可以在系統(tǒng)中通過(guò)網(wǎng)上申請(qǐng)電子借閱，審批流程通過(guò)系統(tǒng)流轉(zhuǎn)，所有的過(guò)程信息都可查詢到。審批通過(guò)后可使用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電子借閱，免去了紙質(zhì)材料保管的問(wèn)題，防止了資料的丟失，并可通過(guò)內(nèi)存看圖技術(shù)實(shí)現(xiàn)可控的電子借閱，防止重要資料泄露。整個(gè)借閱管理都具備完善的權(quán)限管理，可通過(guò)權(quán)限設(shè)置不同級(jí)別用戶的使用權(quán)限。

7 安全措施

    對(duì)于檔案管理來(lái)說(shuō)，檔案數(shù)據(jù)的安全是重中之重。因此在檔案管理系統(tǒng)中綜合應(yīng)用了多項(xiàng)安全措施，來(lái)保證檔案信息的安全。主要有以下四種措施。

    (1)同時(shí)采用多種訪問(wèn)控制策略，權(quán)限控制方便靈活，使系統(tǒng)安全可靠。不同的用戶應(yīng)具有對(duì)信息資源不同的操作權(quán)限，超越權(quán)限的操作將產(chǎn)生不良后果。訪問(wèn)控制是確保只有被授權(quán)的用戶能夠訪問(wèn)系統(tǒng)特定的數(shù)據(jù)和資源、阻止非法訪問(wèn)的最重要措施之一。系統(tǒng)綜合運(yùn)用了自主訪問(wèn)控制(DAC)、強(qiáng)制訪問(wèn)控制(MAC)和基于角色的訪問(wèn)控制(RBAC)技術(shù)，管理員能靈活設(shè)置檔案權(quán)限。

    (2)為每個(gè)用戶建立帳戶，并與計(jì)算機(jī)綁定，實(shí)時(shí)記錄其操作全過(guò)程。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)每個(gè)用戶和計(jì)算機(jī)的唯一綁定，即一臺(tái)通過(guò)CPU序列號(hào)、硬盤(pán)分區(qū)卷標(biāo)、MAC地址、IP地址確定的計(jì)算機(jī)能且只能和一臺(tái)計(jì)算機(jī)綁定，同時(shí)用戶認(rèn)證系統(tǒng)還可以和Windows server的域用戶AD認(rèn)證綁定，通過(guò)上述的安全措施來(lái)保證系統(tǒng)登錄的安全性。

    (3)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸/存儲(chǔ)加密。系統(tǒng)分為客戶端和服務(wù)端，在客戶端和服務(wù)端通訊時(shí)，為了保證數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩�性，�?duì)數(shù)據(jù)傳輸使用加密處理。每一個(gè)新信息，被分為多個(gè)數(shù)據(jù)片段，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)段進(jìn)行加密，保證數(shù)據(jù)被截獲時(shí)不會(huì)被完整獲得信息內(nèi)容。同時(shí)加密的密鑰采用了每次傳輸生成新的密鑰對(duì)，即每次對(duì)話都采用全新的隨機(jī)密鑰對(duì)。通過(guò)這些安全措施保證數(shù)據(jù)傳輸安全。

    (4)確定文件完整性。在系統(tǒng)中保存的文件存在被篡改的可能，因此在系統(tǒng)運(yùn)用哈希算法對(duì)存檔文件進(jìn)行文件驗(yàn)證，確保檔案文件具有唯一性和真實(shí)性。

8 存在的問(wèn)題和解決方案

    在PDM中電子圖紙的最小管理單位是一份電子圖紙文件，而傳統(tǒng)檔案管理的最小管理單位是單頁(yè)圖紙，需要管理每頁(yè)圖紙的版本及其變遷。因此在電子檔案管理系統(tǒng)中，系統(tǒng)可以管理到單頁(yè)電子文件的版本和其變化過(guò)程。在本次系統(tǒng)實(shí)施中采用了PDM到檔案管理系統(tǒng)集成的方式，PDM傳輸整份圖紙電子文件至電子檔案系統(tǒng)中，當(dāng)一份圖紙發(fā)生改圖后，需要將整份圖紙的所有張頁(yè)進(jìn)行更換，影響了檔案系統(tǒng)對(duì)每頁(yè)圖紙跟蹤管理的實(shí)現(xiàn)。

    對(duì)于上述實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，可以有兩種解決方案。第一種方案，將檔案管理系統(tǒng)向前端設(shè)計(jì)延伸，利用檔案系統(tǒng)中的圖紙審核工具和圖紙對(duì)比工具，對(duì)設(shè)計(jì)更改過(guò)程進(jìn)行更細(xì)致的管理，使更改管理體系既具備PDM的特性，又保留原有的特色。第二個(gè)方案，通過(guò)改進(jìn)PDM系統(tǒng)，在PDM系統(tǒng)的圖紙管理中標(biāo)識(shí)出電子圖紙每一頁(yè)的版本變化。

9 結(jié)束語(yǔ)

    在本次系統(tǒng)實(shí)施中，規(guī)范了圖紙的管理方式，實(shí)現(xiàn)了圖紙的電子化歸檔，并在圖紙打印過(guò)程中采用了條形碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)打印圖紙的跟蹤管理，使在PDM中設(shè)計(jì)完成后的圖紙實(shí)現(xiàn)了有效可控的全生命周期管理。歸檔的電子化及打印出圖使檔案系統(tǒng)中保存的電子文件成為企業(yè)中設(shè)計(jì)圖紙的唯一合法來(lái)源，保證了圖紙的準(zhǔn)確性。打印工作中自動(dòng)管理，包括自動(dòng)幅面識(shí)別，自動(dòng)打印工作分配，使檔案人員的工作量及勞動(dòng)強(qiáng)度大幅降低。打印工作通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)完成，提高了出圖工作的工作效率，降低了由人工操作導(dǎo)致的操作失誤。

    通過(guò)本次系統(tǒng)的實(shí)施應(yīng)用，全面提高了檔案管理的質(zhì)量和效率。同時(shí)將整個(gè)檔案管理工作完整地納入了企業(yè)的生產(chǎn)管理體系中，化被動(dòng)管理為主動(dòng)管理，發(fā)揮出企業(yè)信息管理系統(tǒng)的整體功能，促進(jìn)了企業(yè)檔案信息交流和資源共享，使企業(yè)檔案信息能及時(shí)、快速、有效的得到利用，為科研生產(chǎn)提供準(zhǔn)確、高效的知識(shí)支撐和技術(shù)服務(wù)，真正實(shí)現(xiàn)檔案信息管理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化和智能化。

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本文標(biāo)題：基于PDM環(huán)境的船舶圖紙檔案管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

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