基于SolidworksPDM的非標自動化設備設計重用解決方案

潘新宇

（陽江職業技術學院，陽江 529500）

引言

非標自動化設備是指根據用戶的實際需求進行設計和制造、用戶唯一的、非通用的自動化設備，是由若干的行業標準和規格制造的單元設備組裝的自動化系統集成設備。非標自動化設備的功能多、形式多，批量小，能滿足用戶的各種生產要求，所以，其應用的行業十分廣泛。主要應用于，汽車制造行業的汽車零部件的生產制造及安裝，食品包裝行業、輕工紡織、電子電器行業的生產線等領域。

隨著信息化建設的不斷推進，市場全方位開放的全球競爭，顧客需求的變化，非標自動化設備制造企業只有降低生產成本，縮短開發周期，穩定產品質量，才能在激烈的市場競爭之中獲勝。快速地響應多變的市場，提高創新設計能力是企業的當務之急。

設計重用思想是指在產品開發過程中各種設計活動中重用、引用或者參考已有的設計成果。企業必須運用各種產品的設計方法、最新技術，最大程度地對企業已有的資源實現重用，實現最大程度內部一致性和外部多樣性，滿足市場的個性化需求，最終獲得更多的利潤。

1 SOLIWORKS PDM的相關概念及基本功能

SOLIDWORKS PDM是一種產品企業級應用，具有適合非標自動化設備企業數據管理功能的解決方案。

PDM組件包含：基于Microsoft SQL Server數據庫服務器，存檔服務器，Web服務器，索引服務器，PDM客戶端等組件，如圖1所示。

圖1 SOLIDWORKS PDM組件

數據庫由Microsoft SQL Server提供支持，保證了所有信息都得以安全存儲和索引，以便公司內的授權用戶可以快速檢索。

管理數據包括：設計模型、工程圖紙、項目計劃、零件模型、裝配圖、產品規格、分析結果、材料明細表以及其他類型文件。

SOLIDWORKS PDM的基本功能有：

（1）組織產品、項目文件；

（2）文件庫安全與檢索、文件版本與修訂管理；

（3）更改權限控制與數據共享；

（4）搜索與報表；

（5）跟蹤文件參考引用（“包含”和“使用處”）；

（6）自動審批跟蹤。

2 中小型非標自動化設備企業數據管理現狀

2.1 企業產品數據管理混亂

非標自動化設備企業在開發新的和現有產品時，工程設計人員使用二維或三維設計軟件會產生數以千億的工程數據，企業所積累的數據呈爆炸式的增長，如CAD文件、報告及其他知識文件、CAX文檔。雖然目前非標自動化設備是一個新興的高科技產業，但非標自動化設備企業的產品數據管理能力還是比較落后。企業內部沒建立通用圖庫、通用件庫，產品的系列化、標準化程度不高，已有的設計資源難以查找和直接設計重用，因此，電子數據和圖紙重用率低。電子圖文檔管理不規范，雖然，有些非標自動化企業實現了設計圖文檔電子化，但是，管理手段仍然是應用二維圖紙的管理手段管理三維設計資源；同時，CAD軟件與數據管理系統集成性差，CAD軟件使用層次低，僅被當做一個繪圖工具，無法在最短的時間利用已有的設計參考資料的技術文件進行變型設計，導致設計開發效率低。

2.2 產品數據信息在企業的內外部難共享和協作性差

在產品的開發過程中，企業沒有一套有效的電子圖紙管理手段，工程師應用二維或三維設計軟件產生的電子圖紙、文檔被分散存儲在各個設計人員的計算機中；另一方面，由于企業實施了各種各樣的工程應用系統，各個系統是一個個獨立的系統單元，形成一個個“信息孤島”，導致其他人不能在恰當時獲得最新文檔及正確的版本。設計人員往往將大量時間花費在查找圖紙版本和核對正在使用的正確版本上。工程設計部門、制造部門、管理部門、采購部門之間信息傳遞和數據共享的業務協同性差，多個地點的組織內外部人員難以進行設計資源的分享和協作。

3 基于SOLIWORKS PDM的設計重用解決方案

3.1 文件參考引用和結構復制

SOLIDWORKS PDM文件管理解決方案提供所需的集中式文件入庫功能，來管理和控制電子知識產權和產品設計數據。集成在Windows資源管理器中的直觀用戶界面易于使用，無需學習使用單獨的界面。文件結構和命名管理功能可讓設計數據重用變得更容易。改變現有CAD模型結構的用途，利用現有設計解決“類似但不同的”新情形。

文件參考引用和結構復制功能包括：

（1）具有自動庫復制功能的集中式存儲

借助SOLIDWORKS PDM，可以創建并維護可供多個地點、不同設備的用戶訪問來存儲和檢索文件的單個數據位置和庫。除了保留產品設計數據的安全備份之外，安全文件入庫還可讓設計人員消除多重信息“孤島”、重復文件和不同步的修訂。通過庫復制，可以從工作站訪問本地文件，根據實際需要使用網絡檢入和檢出文件。

（2）文件參考引用管理

Solidworks外部參考是文件之間的連接，如圖2所示。由于在Solidworks里沒有反向文件指針，即使知道一個裝配體在裝配中使用了哪些文件，也不知道個別零件是否用在裝配中。這存在一個管理問題，修改文件需要可以被不同的裝配體引用。

圖2 外部參考

管理文件參考引用（零件、裝配體和工程圖之間的鏈接）同管理文件以保持產品開發數據完整性一樣重要。SOLIDWORKS PDM系統可管理所有文件參考引用，并在將文件移動到不同文件夾或重命名文件時，自動更新這些參考引用，從而消除斷開的參考引用和避免花時間手動查找和修復丟失的參考引用。

在Windows資源管理器中查看父子文件關系（顯示為“包含”或“使用位置”數據）；在維護文件引用的同時，將整個裝配體結構（包括工程圖）回退到之前的版本。

可以復制父文件及其所有參考引用，以便創建另一個與原始文件不相關的實例。例如，使用“復制樹”可以復制一個文檔集，用作新文檔集的基礎。新復制的零件將含有新版本的歷史記錄。

采用新名稱或零件號重用和復制文件；自動將新零件號分配給復制的文件；將工程圖添加到文件結構中（即使是那些低層次零部件也不例外），避免手動查找所有相關工程圖和替換參考引用的繁瑣任務。

3.2 高級搜索功能

使用 SOLIDWORKS Enterprise PDM (EPDM) 中的搜索工具，跨各種文件類型快速查找所需數據，從而通過設計重用節省時間并降低開發成本。

可以對多種數據類型（例如CAD文件、Microsoft office文件、電子郵件和圖像文件）快速執行文件內容搜索，并使用各種搜索條件（包括名稱、數據、元數據和工作流程狀態）查找文檔。主要高級搜索功能包括：

（1）定制的搜索表格

通過配置稱為“卡”的搜索表格，全面定制文件搜索首選項。表格中為用戶提供了與其公司的特定數據相關的輸入字段。利用此工具，不僅可以搜索對企業有意義的項，也可以為特定用戶或組創建和分配多個搜索卡，以進一步定制搜索功能。

（2）搜索收藏

將搜索條件保存為“收藏”并共享，實現即時訪問常用搜索。

（3）內容搜索

使用Windows索引創建文件內容目錄，以支持更強大的搜索功能。可以搜索特定字符串，例如，工程圖注釋或PDF文件中的規格號。利用此方法，如果需要更新所有受影響的文檔，將會更容易做出更改。

（4）集成的Windows資源管理器搜索

充分利用該系統的高級搜索工具與Windows資源管理器搜索功能協作工作的方法。可以直接在Windows資源管理器內搜索數據，也可以使用單獨的SOLIDWORKS EPDM搜索工具。利用此功能，可以從任何基于Windows的應用程序的“文件打開”對話框中執行搜索。高級搜索界面如圖3所示。

圖3 搜索界面

SOLIDWORKS PDM可以從不同地區多站點，管理成千上萬文檔。利用SOLIDWORKS PDM的高級搜索功能，可以高效快速地查找可重用設計數據，并獲取重用搜索，然后在整個企業內應用。通過動態預覽工具，可快速確定所需的結果，并直接拖放到設計中。

3.3 集成式文件預覽

借助方便的預覽工具，可快速對現有設計進行分類。可在Windows資源管理器中預覽多種類型的文件；充分利用基于SOLIDWORKS eDrawings的動態3D查看功能；連接到第三方查閱器和文檔比較工具，以擴展查看功能和比較文件版本。通過動態預覽工具，可快速確定所需的結果，并直接拖放到設計中。SOLIDWORKS PDM在一個集中式安全庫中，管理整個組織內的設計數據并進行同步。可以從單個項目及多個站點和多個地理位置，提供可拓展的解決方案。當在SOLIDWORKS中工作時，集成的PDM任務窗格，可顯示與設計相關的所有信息，工程設計人員可以查看哪些零件是最新的，以及工程設計人員和其他用戶正在處理的零件。如圖4所示。

圖4 集成式任務窗格

當需要進行設計更改時，可以檢出并鎖定文檔，以避免可能潛在的沖突，并且，PDM任務窗格會突出顯示用戶對文檔所做的更新，使工程設計人員可以輕松跟蹤更改內容和時間。當團隊的其他成員更新SOLIDWORKS設計時，系統會向相關用戶發送更改內容的通知（以郵件形式），過時的零件會在任務窗格中突出顯示（帶紅色的標志），用戶可以在此窗格中及時檢索最新版本，從而消除處理過時的設計零件風險。當設計進行更改時，工程設計人員需了解所做的更改，可能對其他文檔產生怎樣的影響。SOLIWORKS PDM可跟蹤各類關系，使用戶可以快速查看在何處使用的零件和裝配體，例如，工程圖、配置和其他裝配體的使用情況。當工程設計人員準備好共享更改內容時，可以將文檔檢入庫內，以供其他正在處理項目的用戶查看。可以添加詳細的注釋，從而在整個過程中，對設計更改進行跟蹤，并提供完整記錄。對非標自動化設備企業組織中，不使用SOLIDWORKS的部門和團隊，使用Windows資源管理器即可以訪問庫和設計的文檔。SOLIDWORKS PDM可以管理查看、打印數百種的不同類型的文檔，包括其他主要的格式、MicsoftOffic文檔、圖像或動畫。就像Solidworks一樣，相關團隊成員會收到狀態更改的通知，以及可能采取的任何操作。利用交互式實時預覽功能，從Windows資源管理器內就可以即時查看文檔操作完成后，更改工作流程狀態，即可以完成帶電子簽名的最終文檔審批。

如果非標自動化企業工程技術人員需要協助外部合作伙伴和供應商，使用SOLIDWORKS PDM Web2連接功能，可以從任何位置任何設備上實現基于瀏覽器的安全庫訪問和編輯。

4 結語

非標自動化設備企業通過設計重用來節省時間、控制成本和提高質量。使用SOLIDWORKS PDM的高級搜索、集成式文件預覽、文件參考引用和結構復制解決方案，進行快速查找和重用現有設計數據或改變其用途，最終達到協同設計、提高設計質量、縮短開發周期和降低開發成本的目標。隨著信息化建設的不斷推進，采用計算機輔助設計技術和先進的數據管理技術，是非標自動化設備企業進行技術更新改造、提高產品競爭力的必由之路。