一、前景

    企業(yè)的日益壯大，研發(fā)人員遍布全國各地，甚至在國外也有研發(fā)基地。如何聯(lián)合各地的研發(fā)人員的快速開發(fā)設(shè)計產(chǎn)品。如何實現(xiàn)產(chǎn)品的協(xié)同開發(fā)設(shè)計，是大型企業(yè)面臨需要解決的問題。

二、平臺工具介紹

    PDMlink的產(chǎn)品研發(fā)平臺是有效管理產(chǎn)品研發(fā)數(shù)據(jù)的平臺，目前國內(nèi)很多大型企業(yè)均使用PTC公司的Windchill系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要的模塊是PDMlink，該系統(tǒng)能夠有效管理產(chǎn)品的三維設(shè)計數(shù)據(jù)和流程，助企業(yè)規(guī)范高效的管理產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計。

    Top-down（自頂向下）設(shè)計是一種設(shè)計思想，即設(shè)計由總體布局、總體結(jié)構(gòu)、部件結(jié)構(gòu)到部件零件的一種自上而下、逐步細化的設(shè)計過程。Top-down設(shè)計符合大部分產(chǎn)品設(shè)計的實際設(shè)計流程，特別是大型產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計。

    Creo Parametric是PTC退出的新的三維設(shè)計工具，除了能夠支持實際的開發(fā)流程外，還提供了更加強大的支持Top-Down設(shè)計工具。Creo Parametric的Top-Down設(shè)計工具可以傳遞設(shè)計意圖，通過Creo Parametric基本的相關(guān)性的功能，設(shè)計意圖的變更可以自頂向下的傳遞，直到底層的零件和圖紙。從而使產(chǎn)品的修改性大大提高，修改的工作量也大大降低，同時還能保證各部件設(shè)計的一致性。通過PTC公司的設(shè)計數(shù)據(jù)管理平臺PDMlink的支持，使得設(shè)計項目組能夠?qū)崟r的協(xié)同設(shè)計，設(shè)計的變更無縫地傳遞到每一個設(shè)計者，使得所有設(shè)計者操作的是同一套產(chǎn)品數(shù)據(jù)，極大地促進了設(shè)計溝通，保證整個項目組能夠協(xié)同、快速的完成產(chǎn)品開發(fā)。

三、產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計的實現(xiàn)過程

    1、在PDMlink上搭建三維協(xié)同設(shè)計環(huán)境

    為了有效管理產(chǎn)品開發(fā)團隊的任務(wù)和權(quán)限，需要在PDMlink上設(shè)置一個專用的產(chǎn)品容器，稱為“creo工作環(huán)境（xxx）產(chǎn)品容器”，并根據(jù)產(chǎn)品的一級模塊創(chuàng)建相應(yīng)的文件夾，管理設(shè)計過程文件和控制權(quán)限。

圖1 PDMlink中協(xié)同設(shè)計環(huán)境權(quán)限設(shè)置

    有了協(xié)同設(shè)計的環(huán)境，項目經(jīng)理可以把設(shè)計團隊成員加入到相應(yīng)的組中，組中的人員就可以修改對應(yīng)文件夾中的模型文件，或者把設(shè)計過程中的模型文件檢入到該文件夾中。

    2、使用Top-Down的設(shè)計方法實現(xiàn)系統(tǒng)間協(xié)同設(shè)計

    采用Top-Down的設(shè)計方法，設(shè)計條件可以有效在各系統(tǒng)間傳遞，各系統(tǒng)可以同時開展設(shè)計，下面是協(xié)同間協(xié)同設(shè)計的基本步驟。

    （1）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)搭建

    總體設(shè)計師在creo中創(chuàng)建組件裝配模型，并搭建產(chǎn)品的一級結(jié)構(gòu)，每一級的結(jié)構(gòu)開始時都是空裝配，采用缺省的裝配方式。

    總體設(shè)計師頂級裝配檢入到PDMlink的總體的文件夾中，把系統(tǒng)裝配分別檢入到PDMlink的子系統(tǒng)文件夾中。

    （2）建立總骨架模型

    骨架模型中繪制關(guān)鍵的控制面和曲線，以及各系統(tǒng)的安裝坐標系；有了安裝坐標系之后，系統(tǒng)裝配就可以安裝到骨架上。

    總體設(shè)計師把總體骨架檢入到總體文件夾中。

    骨架最后為各系統(tǒng)創(chuàng)建發(fā)布幾何，為把設(shè)計條件傳遞到各系統(tǒng)做好準備，也是協(xié)同設(shè)計的開始。

    （3）創(chuàng)建發(fā)布骨架

    發(fā)布骨架成了協(xié)同設(shè)計的中間橋梁，各系統(tǒng)設(shè)計要在總體設(shè)計條件下開展設(shè)計，也保障整個設(shè)計都在統(tǒng)一的設(shè)計要求下進行，總體設(shè)計是就要在空的系統(tǒng)裝配模型中，創(chuàng)建發(fā)布骨架，把總體骨架中的發(fā)布幾何，通過“復(fù)制幾何”工具復(fù)制到發(fā)布骨架中。這樣設(shè)計條件就傳遞到了子系統(tǒng)裝配中了。

    總體設(shè)計是把發(fā)布骨架模型檢入到PDMlink的總體文件中，只有總體設(shè)計師有修改權(quán)限。

    （4）子系統(tǒng)創(chuàng)建系統(tǒng)骨架

    系統(tǒng)設(shè)計師接到設(shè)計任務(wù)之后，在相應(yīng)的文件夾中，找到總體設(shè)計師創(chuàng)建好的裝配模型，并在creo中打開，只是裝配中只有發(fā)布骨架一個模型，系統(tǒng)設(shè)計師要創(chuàng)建自己的系統(tǒng)骨架模型，并通過插入“復(fù)制幾何”的方式繼承發(fā)布骨架中的所有幾何特征，繼承過來的特征只是總體傳遞過來的設(shè)計條件，還是遠遠不夠，子系統(tǒng)需要再進一步在系統(tǒng)骨架中細化骨架，增加子系統(tǒng)需要骨架內(nèi)容。

    （5）系統(tǒng)間的協(xié)同設(shè)計

    對于大型復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計，各個系統(tǒng)之間并不是孤立的設(shè)計，而是存在做很多設(shè)計的依賴，如液壓系統(tǒng)中的管路需要在結(jié)構(gòu)件上布管、安裝管夾等，這時液壓系統(tǒng)就需要有結(jié)構(gòu)件的外形輪廓，并保障在結(jié)構(gòu)件發(fā)生較大的更改時，更改能傳遞到液壓系統(tǒng)，保持設(shè)計的一致性。這就需要結(jié)構(gòu)件系統(tǒng)的骨架發(fā)布相關(guān)的參考給液壓系統(tǒng)骨架，而液壓系統(tǒng)骨架需要發(fā)布一些管夾的安裝位置給結(jié)構(gòu)件裝配。結(jié)構(gòu)件設(shè)計師以液壓系統(tǒng)發(fā)布過來的幾何作為參考，在結(jié)構(gòu)上開孔或在焊接搭子等。

    （6）設(shè)計零件和轉(zhuǎn)換二維圖紙

    系統(tǒng)設(shè)計師設(shè)計零件時，從系統(tǒng)骨架中把需要的參考“復(fù)制幾何”到零件中，在此基礎(chǔ)上進行零件建模。零件建模完成之后，系統(tǒng)裝配就自動完成組裝，檢查圖紙沒有干涉之后就可以轉(zhuǎn)換二維工程圖了。

    3、通過creo與PDM的集成實現(xiàn)設(shè)計更改的協(xié)同

    設(shè)計師進行的所有三維設(shè)計工作，都是在creo與PDMlink在線的狀態(tài)下進行的，并在工作區(qū)中存儲設(shè)計模型，并定期把設(shè)計過程的模型檢入到PDM系統(tǒng)中，總體設(shè)計師打開整機裝配時可以看到各系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)的進展，并檢查設(shè)計的合理性。

    當(dāng)總體要更改設(shè)計條件時，總體在修改完整機骨架之后更新一下發(fā)布骨架，并檢入到PDM系統(tǒng)，相關(guān)的子系統(tǒng)會在工作區(qū)中看到發(fā)布骨架已經(jīng)過期，這時子系統(tǒng)設(shè)計師更新一下發(fā)布骨架和再生自己的系統(tǒng)骨架，總體的更改就順利傳遞到了子系統(tǒng)中，完成總體和子系統(tǒng)的協(xié)同設(shè)計；

    子系統(tǒng)之間更改的傳遞也是通過系統(tǒng)間接口輸入骨架進行的，當(dāng)某個系統(tǒng)發(fā)生更改時，其它全系統(tǒng)在工作區(qū)中看到發(fā)布骨架過期，就進行更新操作，就可以完成更改協(xié)同設(shè)計。

圖2 協(xié)同設(shè)計中的修改傳遞

    4、通過Windchill副站點實現(xiàn)異地協(xié)同設(shè)計和數(shù)據(jù)共享

    為了實現(xiàn)異地協(xié)同設(shè)計和數(shù)據(jù)共享，必須建立Windchill的副站點。異地的用戶檢入圖紙時，圖紙會存儲在異地的電子倉庫中，當(dāng)晚上網(wǎng)絡(luò)空閑時把異地的數(shù)據(jù)傳遞到主站的服務(wù)器上，實現(xiàn)副站和主站的數(shù)據(jù)同步；當(dāng)主站點的用戶需要訪問異地的數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)會自動把異地的數(shù)據(jù)同步到主站點。副站點的使用可以減少網(wǎng)絡(luò)帶寬對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊�，提高PDMlink系統(tǒng)的使用效率。

    5、通過分布式可視化實現(xiàn)異地圖紙的可視化

    設(shè)計人員分布在不同的地方，當(dāng)天存儲的數(shù)據(jù)一般都存儲于副站上，當(dāng)圖紙需要簽審發(fā)布時，需要轉(zhuǎn)換成輕量化圖形和圖紙，這時需要一臺服務(wù)器進行圖紙輕量化處理。以前的做法是只在主站點的設(shè)置轉(zhuǎn)換服務(wù)器，這樣會導(dǎo)致，當(dāng)主站沒有該數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)需要向主站點傳遞，導(dǎo)致圖紙轉(zhuǎn)換時間長，出現(xiàn)不能及時簽審圖紙的問題。目前Windchill10.0可以實現(xiàn)分布式的圖紙可視化，即在異地建立可視化服務(wù)，以實現(xiàn)異地圖紙的可視化，當(dāng)主站點的人員簽審圖紙時，副站向主站傳輸輕量化的圖紙，效率非常高，很快完成圖紙的簽審和發(fā)布。

四、總結(jié)歸納

    只有PDMlink平臺和三維設(shè)計，但不采用Top-Down的設(shè)計方法，只能實現(xiàn)三維數(shù)據(jù)的管理和共享，只有Top-Down的三維設(shè)計而沒有PDMlink平臺，也是很難實現(xiàn)產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計。因此企業(yè)要實現(xiàn)產(chǎn)品三維協(xié)同設(shè)計開發(fā)，前提條件是實施PDMlink系統(tǒng)和使用三維Top-Down設(shè)計，從而創(chuàng)建協(xié)同設(shè)計平臺，平臺實施后，解決了企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)中的跨部門、跨系統(tǒng)及跨地域的協(xié)同開發(fā)問題，確保了相關(guān)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的共享，柳工采用該平臺，先后完成H系列裝載機和E系列挖掘機的協(xié)同開發(fā)，實現(xiàn)多型號產(chǎn)品的同步開發(fā)，有效提高了新產(chǎn)品的研發(fā)質(zhì)量與速度。

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊涵了豐富的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。

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本文標題：企業(yè)如何實現(xiàn)產(chǎn)品三維協(xié)同開發(fā)設(shè)計

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