0 引言
掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中圖紙、文檔、三維模型、分析數(shù)據(jù)等文件不僅種類多，而且數(shù)量龐大。對(duì)于一種機(jī)型來(lái)說(shuō)一套完整的掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)圖紙起碼在千張以上，相應(yīng)的計(jì)算書(shū)、說(shuō)明書(shū)、圖冊(cè)等數(shù)量更是可觀，那么所有機(jī)型的文件加在一起要以萬(wàn)為單位來(lái)計(jì)量了。而且設(shè)計(jì)流程中不可避免地存在圖紙修改、升級(jí)，以及不同機(jī)型共用相同圖紙等現(xiàn)象，由此帶來(lái)的圖紙版本管理、安全管理以及圖紙共享等問(wèn)題非常突出，耗費(fèi)了設(shè)計(jì)人員巨大的精力，造成設(shè)計(jì)工作效率低下和不必要的資源浪費(fèi)。因此在網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)的大背景下，一套行之有效的圖文檔管理系統(tǒng)是非常必要的。
1 問(wèn)題分析與解決方案
1.1 當(dāng)前狀況與主要問(wèn)題
目前設(shè)計(jì)人員按掘進(jìn)機(jī)功能劃分為總體設(shè)計(jì)組與不同的專業(yè)設(shè)計(jì)組，各設(shè)計(jì)組的工作分工是比較專業(yè)和明確的。總體設(shè)計(jì)人員主要負(fù)責(zé)整機(jī)設(shè)計(jì)并協(xié)調(diào)各專業(yè)設(shè)計(jì)組之間的溝通和配合。各專業(yè)設(shè)計(jì)組人員進(jìn)行的是特定機(jī)器部件的設(shè)計(jì)工作。因此他們的計(jì)算機(jī)上一般只存儲(chǔ)與本專業(yè)相關(guān)的文件。最后所有的文件都要匯總到總體設(shè)計(jì)人員的計(jì)算機(jī)上。
這個(gè)系統(tǒng)（見(jiàn)圖1）中所有設(shè)計(jì)人員的計(jì)算機(jī)都通過(guò)1臺(tái)交換機(jī)構(gòu)成了1個(gè)局域網(wǎng)，每1臺(tái)計(jì)算機(jī)作為1個(gè)獨(dú)立的設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)，在局域網(wǎng)地位是平等的。這樣就造成總體設(shè)計(jì)人員要建立很多文件夾來(lái)存儲(chǔ)所有設(shè)計(jì)人員的文件，而每個(gè)設(shè)計(jì)人員在更改自己的圖紙后都要及時(shí)通知總體設(shè)計(jì)人員，否則就會(huì)造成不同部件之間出現(xiàn)干涉。而不同專業(yè)組之間相同的部分都要由總體人員統(tǒng)計(jì)，尤其是通用件和標(biāo)準(zhǔn)件，這就會(huì)大大加重工作量并同時(shí)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，造成浪費(fèi)。因此必須建立一套自動(dòng)化的圖文檔管理系統(tǒng)，讓設(shè)計(jì)人員從這種瑣碎繁雜的工作中解放出來(lái)，全身心地投入到產(chǎn)品研發(fā)與改進(jìn)上。
圖1 系統(tǒng)以前網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系
1.2 具體解決方案
解決這些問(wèn)題，需在當(dāng)前實(shí)際條件下，以最小的代價(jià)，最快的速度，并能取得較好的效果，不能因?yàn)樾孪到y(tǒng)的使用而影響正常的工作。
(1)硬件解決方案
在網(wǎng)絡(luò)布置上這種結(jié)構(gòu)是在建造過(guò)程中就預(yù)先布好線的，如果要改動(dòng)可能會(huì)涉及基建，工程量較大，周期較長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)調(diào)查比較，發(fā)現(xiàn)CAXA圖文檔管理系統(tǒng)。它所要求的硬件環(huán)境與當(dāng)前結(jié)構(gòu)比較相近，而且現(xiàn)有工作人員的二維設(shè)計(jì)軟件也是CAXA，這樣就不存在重新學(xué)習(xí)培訓(xùn)的問(wèn)題。CAXA圖文檔管理系統(tǒng)只要求所有設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)在一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，并可以將局域網(wǎng)內(nèi)任何1臺(tái)計(jì)算機(jī)作為服務(wù)器，安裝服務(wù)器端軟件，作為電子倉(cāng)庫(kù)，其他計(jì)算機(jī)上安裝客戶端軟件，作為工作節(jié)點(diǎn)。為了設(shè)計(jì)更加安全和穩(wěn)定，采用了如圖2所示結(jié)構(gòu)，即在原硬件基礎(chǔ)上增加了圖文檔和域服務(wù)器。圖文檔服務(wù)器主要作為電子倉(cāng)庫(kù)，采取大容量高速硬盤，所有設(shè)計(jì)人員的文檔全部存儲(chǔ)在這里。域服務(wù)器統(tǒng)一配置各設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)管理和軟件管理，保證各節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)一與同步性，使每個(gè)設(shè)計(jì)人員都有特定的權(quán)限在本地完成網(wǎng)絡(luò)內(nèi)工作，提高設(shè)計(jì)效率。
圖2 系統(tǒng)當(dāng)前硬件結(jié)構(gòu)體系
(2)軟件解決方案
軟件系統(tǒng)由圖文檔服務(wù)器端、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件和客戶端三部分組成，如圖3。其中服務(wù)器端和數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件安裝在圖文檔服務(wù)器上，主要作為電子倉(cāng)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)和管理圖文檔數(shù)據(jù)，客戶端軟件包括圖文檔管理以及各種繪圖軟件。結(jié)合軟件結(jié)構(gòu)，整個(gè)工作流程：首先是根據(jù)市場(chǎng)需求進(jìn)行調(diào)研，進(jìn)行前期方案設(shè)計(jì)，方案成熟后開(kāi)始進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。總體設(shè)計(jì)完成后各參與的設(shè)計(jì)小組都會(huì)拿到自己的工作任務(wù)及具體參數(shù)并開(kāi)始詳細(xì)設(shè)計(jì)，這個(gè)過(guò)程如果用到的通用件和標(biāo)準(zhǔn)件如果在電子倉(cāng)庫(kù)中存在，設(shè)計(jì)人員可以直接借用，如果是新零件那么就在電子倉(cāng)庫(kù)中創(chuàng)建，其他人員如果有一樣的同樣可以借用。而圖文檔管理軟件自身的版本管理也可以讓設(shè)計(jì)者不會(huì)混淆丟失任何一張圖紙。所有圖紙完成后就可以發(fā)布打印并交付生產(chǎn)了。
在這個(gè)過(guò)程中，所有人員本地計(jì)算機(jī)上都不存在圖紙，所有圖紙都是在服務(wù)器電子倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，保證不會(huì)重復(fù)，而服務(wù)器的雙硬盤備份措施以及光驅(qū)備份功能都可以保證數(shù)據(jù)的安全與穩(wěn)定。
圖3 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)及工作流程
2 圖文檔管理系統(tǒng)主要功能
根據(jù)掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程的需要，圖文檔管理系統(tǒng)具有的主要功能：
(1)數(shù)據(jù)安全管理
①所有登陸系統(tǒng)的用戶都對(duì)應(yīng)一定的角色，角色的操作權(quán)限由管理員控制，其相應(yīng)工作都需要經(jīng)過(guò)授權(quán)，保證了不同用戶具有不同操作權(quán)限的可控性；
②權(quán)限的控制可細(xì)化到零件一級(jí)。對(duì)產(chǎn)品中某些核心零部件，可以單獨(dú)指定負(fù)責(zé)人，其他項(xiàng)目組成員不能對(duì)其進(jìn)行操作：
③所有的電子文檔都可以上傳到服務(wù)器集中管理，使個(gè)人計(jì)算機(jī)中不再存在產(chǎn)品資料；上傳到服務(wù)器中的數(shù)據(jù)都是自動(dòng)加密的，即使服務(wù)器的硬盤丟失，在其他地方數(shù)據(jù)也是不可讀取的。
(2)文檔電子倉(cāng)庫(kù)
圖文檔采用客戶/服務(wù)器方式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將原來(lái)存放在個(gè)人計(jì)算機(jī)上的圖紙存儲(chǔ)在服務(wù)器保存。這就好比在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中建立一個(gè)電子倉(cāng)庫(kù)，集中管理所有的電子資料，實(shí)現(xiàn)資料的安全與共享。
(3)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理
圖文檔以樹(shù)狀結(jié)構(gòu)描述產(chǎn)品零部件之間的裝配關(guān)系，按照產(chǎn)品大類、產(chǎn)品細(xì)類、產(chǎn)品的順序等來(lái)組織產(chǎn)品的文檔結(jié)構(gòu)，而這些產(chǎn)品結(jié)構(gòu)能夠很方便地從已有的二維圖紙中提取信息自動(dòng)生成，使維護(hù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)非常輕松。
(4)文檔版本管理
已有的圖紙文檔也不是一成不變的，經(jīng)常需要發(fā)生更改。對(duì)新加入到服務(wù)器的文檔，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)版本號(hào)，此時(shí)文檔可以檢出更改，更改完成入庫(kù)之后小版本號(hào)自動(dòng)更新；當(dāng)設(shè)計(jì)完成后文檔可以發(fā)布，發(fā)布后的文檔圖標(biāo)、版本號(hào)都會(huì)自動(dòng)更新，與原來(lái)設(shè)計(jì)狀態(tài)有區(qū)分；發(fā)布后的版本相當(dāng)于企業(yè)圖紙的受控版本，若要更改必須經(jīng)過(guò)負(fù)責(zé)人審核，并重新發(fā)布。以上各狀態(tài)下生成的版本都有記錄，都可以回滾。對(duì)于已經(jīng)定型不再發(fā)生更改的文檔，還可以把它歸檔，作為通用資料來(lái)使用。
(5)圖紙文檔檢索
以前查找圖紙是非常費(fèi)時(shí)麻煩的一件事情，而對(duì)電子倉(cāng)庫(kù)中的所有文檔進(jìn)行查詢，圖文檔在10萬(wàn)張圖紙中查詢到所需文件的時(shí)間會(huì)＜10s。而查詢方式也是多種多樣的，既可以直接提取圖紙標(biāo)題欄的信息，比如說(shuō)設(shè)計(jì)人員、材料類型等，也可以根據(jù)日前、數(shù)據(jù)大小等進(jìn)行查詢，查詢得到的結(jié)果也能夠直接瀏覽、編輯和復(fù)制。圖文檔檢索可以大大提高查找資料的速度，明顯提高工程師的工作效率。
(6)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)重用
掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)很多時(shí)候都是改型設(shè)計(jì)，需要借用舊產(chǎn)品進(jìn)行部分更改。圖文檔提供了數(shù)據(jù)重用方案，支持完全借用和復(fù)制后更改2種設(shè)計(jì)方法。這樣，可以很好地進(jìn)行知識(shí)重用。只要通過(guò)借用、部分更改等就可以從基本產(chǎn)品上派生出許多變型產(chǎn)品，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率，降低設(shè)計(jì)成本。
(7)生產(chǎn)報(bào)表管理
在生產(chǎn)報(bào)表管理方面，圖文檔也提供了專門的解決方案。設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)好圖紙后，標(biāo)題欄、明細(xì)表的信息可以自動(dòng)調(diào)入到圖文檔系統(tǒng)中，并且可以根據(jù)這些信息快速匯總生成外購(gòu)件、標(biāo)準(zhǔn)件、外協(xié)件等清單，并可方便地輸出和打印。在原有模式設(shè)計(jì)中，報(bào)表統(tǒng)計(jì)占用了設(shè)計(jì)人員大量時(shí)間，圖文檔可以把設(shè)計(jì)人員從這種煩瑣的工作中解放出來(lái)。
(8)系統(tǒng)操作工具
圖文檔提供了一系列常用的操作方式，如批量入庫(kù)、圖紙導(dǎo)出、拼圖打印、表單定義、報(bào)表定義等等，幫助設(shè)計(jì)人員更好、更快地管理圖紙，提高工作效率。
3 結(jié)語(yǔ)
目前，圖文檔系統(tǒng)已經(jīng)穩(wěn)定地運(yùn)行了，經(jīng)過(guò)所有設(shè)計(jì)人員的積極參與，達(dá)到了預(yù)期的效果。通過(guò)圖文檔的應(yīng)用保證了圖紙的安全，降低了設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度，提高了設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)分工與工作效率。主要不足表現(xiàn)在電子倉(cāng)庫(kù)的容量對(duì)三維圖像翻分析數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)有些不足，目前這部分?jǐn)?shù)據(jù)采用分散存儲(chǔ)的模式，下一步需要采取一定措施對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化管理。
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本文標(biāo)題：掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)中國(guó)文檔管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用
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