1 前言

    隨著CAD技術(shù)的應(yīng)用和推廣，CAD系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)，因而使用CAD系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的機(jī)械工程數(shù)量逐漸增多，涉及范圍也越來(lái)越廣。由于需設(shè)計(jì)的項(xiàng)目數(shù)量和種類(lèi)增加，以往的一對(duì)一設(shè)計(jì)已不能滿足客戶需求，需要多個(gè)企業(yè)或者設(shè)計(jì)者個(gè)人組成一個(gè)共同設(shè)計(jì)的團(tuán)隊(duì)，在同一平臺(tái)上以協(xié)同的方式來(lái)進(jìn)行某一項(xiàng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。隨著人類(lèi)社會(huì)發(fā)展和深化交流與合作，人們要求計(jì)算機(jī)不但能解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算問(wèn)題，而且還能協(xié)助多個(gè)用戶進(jìn)行合作。因此支持群體工作的協(xié)同CAD系統(tǒng)顯得非常重要。

    2 協(xié)同設(shè)計(jì)的概念和特征

    協(xié)同設(shè)計(jì)——CSCW（計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作），意思是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的環(huán)境支持下，在對(duì)眾多設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)流程、工作習(xí)慣和管理手段等方面進(jìn)行深入了解、概括提煉的基礎(chǔ)上，結(jié)合獨(dú)到的軟件設(shè)計(jì)理念，即一個(gè)群體協(xié)同完成同一項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)。為了完成某一固定設(shè)計(jì)目標(biāo)，由兩個(gè)或兩個(gè)以上設(shè)計(jì)主體，通過(guò)一定的信息交換和相互協(xié)同機(jī)制，分別以不同的設(shè)計(jì)任務(wù)共同完成這一設(shè)計(jì)目標(biāo)。協(xié)同設(shè)計(jì)涉及的領(lǐng)域十分廣泛，包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊、并行和分布式處理、數(shù)據(jù)庫(kù)、多媒體、人工智能理論等。

    與傳統(tǒng)CAD系統(tǒng)相比，協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：

    （1）多主體性：參與設(shè)計(jì)活動(dòng)的人員為兩個(gè)或兩個(gè)以上的主體（企業(yè)或?qū)＜遥�，而這些設(shè)計(jì)專(zhuān)家通常是互相獨(dú)立的，并且各自具有領(lǐng)域知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和一定的問(wèn)題求解能力。（2）交流性：進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)的各人員之間須進(jìn)行高頻率的實(shí)時(shí)或者異步交流。（3）靈活性：在整個(gè)協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程中，每個(gè)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)任務(wù)不同，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的速度甚至參與設(shè)計(jì)的人員或?qū)＜覕?shù)量都隨時(shí)可能發(fā)生變化。協(xié)同設(shè)計(jì)的體系結(jié)構(gòu)是靈活、可變的。（4）協(xié)作與沖突：各企業(yè)或設(shè)計(jì)者之間，設(shè)計(jì)任務(wù)存在相互聯(lián)系而又相互制約的關(guān)系。然而因涉及領(lǐng)域、設(shè)計(jì)環(huán)境等因素有別，各企業(yè)或設(shè)計(jì)者之間的協(xié)同合作就難免出現(xiàn)矛盾和沖突。（5）設(shè)計(jì)任務(wù)多樣性：協(xié)同設(shè)計(jì)中的活動(dòng)是多樣的，各種各樣的活動(dòng)也促進(jìn)了設(shè)計(jì)整體的順利進(jìn)行。

    3 協(xié)同設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀

    3.1 國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀

    90年代初，國(guó)內(nèi)開(kāi)始對(duì)計(jì)算機(jī)協(xié)同設(shè)計(jì)進(jìn)行理論性研究，但對(duì)于具體的應(yīng)用研究的并不多，到現(xiàn)在為止仍在研究的初級(jí)階段，暫沒(méi)有一個(gè)成熟、商業(yè)化的協(xié)同設(shè)計(jì)與制造軟件。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的少數(shù)具有一定知名度的協(xié)同設(shè)計(jì)產(chǎn)品有：中科院計(jì)算所CAD開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)、浙江大學(xué)國(guó)家CAD&CG重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的電子白板、復(fù)旦協(xié)達(dá)CTOP等。

    3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀

    國(guó)外設(shè)計(jì)人員和學(xué)者對(duì)于協(xié)同設(shè)計(jì)的研究較早，發(fā)展歷史較長(zhǎng)，已出現(xiàn)一些成功的商品化軟件。美國(guó)于20世紀(jì)70年代中期在StanfordAI Lab建立了一個(gè)集音頻、視頻、圖像和文本等多種媒體和功能于一體的協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境，后被其命名為“電視會(huì)議”。但當(dāng)時(shí)的通信媒體技術(shù)尚且不夠成熟，通信速度慢、數(shù)據(jù)壓縮和傳輸存在漏洞，因此并未得到廣泛利用。經(jīng)過(guò)十年的發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體、通信、數(shù)據(jù)壓縮和處理等各領(lǐng)域都得到發(fā)展和進(jìn)步，CSCW協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)也得到了相應(yīng)的推進(jìn)，陸續(xù)出現(xiàn)了一批技術(shù)較為成熟的軟件產(chǎn)品，如IBM的Lotus、微軟的Ex原change，以及我們眾所周知的e-mail等，都有協(xié)同的概念在里面。

    綜上分析，國(guó)內(nèi)對(duì)于協(xié)同設(shè)計(jì)的研究尚淺，雖然也有許多企業(yè)對(duì)于協(xié)同設(shè)計(jì)領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始涉足并有意發(fā)展研究，但總體來(lái)說(shuō)與國(guó)外有一定差距。國(guó)外甚至已經(jīng)有許多具規(guī)模企業(yè)成功采用了各種協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)或軟件，如：Texas大學(xué)的SHASTRA軟件；美國(guó)Web Scope公司的基于web的CAD協(xié)作支持工具，具備無(wú)線因特網(wǎng)連接能力。

    4 基于異構(gòu)CAD平臺(tái)協(xié)同設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)

    4.1 產(chǎn)品建模

    產(chǎn)品模型的組織形式其與產(chǎn)品信息密切相關(guān)，是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也是協(xié)同設(shè)計(jì)的中心要點(diǎn)。在對(duì)某一項(xiàng)目進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)的過(guò)程中，產(chǎn)品模型的建立是一個(gè)逐步完善的過(guò)程，需建立一個(gè)多視圖的產(chǎn)品模型以滿足不同階段對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型的需求。

    4.2 任務(wù)管理

    任務(wù)管理，就是對(duì)協(xié)同設(shè)計(jì)的大任務(wù)進(jìn)行分割、規(guī)劃、調(diào)整和控制。讓各企業(yè)或設(shè)計(jì)者明確自己的設(shè)計(jì)時(shí)間、設(shè)計(jì)任務(wù)以及獲取及時(shí)的信息和資源，從而達(dá)到高效完成任務(wù)。

    4.3 任務(wù)約束管理

    在協(xié)同設(shè)計(jì)的過(guò)程中，各子任務(wù)甚至各設(shè)計(jì)者之間相互依存又相互制約。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)必須在這種獨(dú)立又相互依賴的環(huán)境中完成。

    4.4 沖突和消除

    各個(gè)獨(dú)立的設(shè)計(jì)公司或設(shè)計(jì)者對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的考慮角度、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，因此而導(dǎo)致意見(jiàn)沖突或者設(shè)計(jì)方案之間的不契合。而協(xié)同的過(guò)程就是產(chǎn)生沖突然后消除沖突的過(guò)程。

    4.5 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理

    網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理可以將不同企業(yè)或設(shè)計(jì)者在不同階段開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并對(duì)這些記錄予以調(diào)用和傳輸。

    5 基于異構(gòu)CAD平臺(tái)的DTII型固定式帶式輸送機(jī)的協(xié)同設(shè)計(jì)

    5.1 DTII型固定式帶式輸送機(jī)的協(xié)同設(shè)計(jì)

    為適應(yīng)全球化需求，原有的帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)已不能滿足需求。帶式輸送機(jī)必須向長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高帶速、大功率、環(huán)保等方向發(fā)展。并且，帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)不能一概而論，要根據(jù)項(xiàng)目實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、溫度、地理?xiàng)l件、氣候等因素進(jìn)行分析研發(fā)。對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，CSCW計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)大大緩解了這種需“因地制宜”的設(shè)計(jì)困難。不同地點(diǎn)、崗位以及設(shè)計(jì)方向的設(shè)計(jì)者在同一平臺(tái)上進(jìn)行交流討論，最終完成一項(xiàng)完整的設(shè)計(jì)方案。

    5.2 根據(jù)上述協(xié)同設(shè)計(jì)特點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)，帶式輸送機(jī)的協(xié)同設(shè)計(jì)方案大體如下：

    獨(dú)立的設(shè)計(jì)人員依賴以上用戶界面平臺(tái)，與其他設(shè)計(jì)者之間進(jìn)行溝通協(xié)作，共享資源與信息，逐步完成滾筒、托輥、橫梁、中間架、垂拉裝置等設(shè)計(jì)。各部件圖參數(shù)匹配、功能相輔，最終共同完成完整的帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)總圖。

    6 結(jié)束語(yǔ)

    本文根據(jù)CSCW計(jì)算機(jī)協(xié)同設(shè)計(jì)的概念、現(xiàn)狀、特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)合帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)研究方向，進(jìn)行了基于CSCW技術(shù)下設(shè)計(jì)方向的綜述分析。然而目前對(duì)異構(gòu)CAD系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)的研究尚淺，尚有不少難點(diǎn)有待解決，例如：如何在異構(gòu)CAD平臺(tái)間進(jìn)行設(shè)計(jì)模型和設(shè)計(jì)意圖的傳遞等。但不可忽視的是，CSCW協(xié)同設(shè)計(jì)概念和技術(shù)的發(fā)展，對(duì)帶式輸送機(jī)以及其他任務(wù)設(shè)計(jì)具有突破性作用。

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。

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本文標(biāo)題：基于CAD系統(tǒng)的協(xié)同設(shè)計(jì)探討

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