基于SolidWorks PDM模塊課程教學實施探究

李濤

摘 要：在網(wǎng)絡化和社會化高度發(fā)達的今天，協(xié)同設計理念已然成為企業(yè)與設計師們尋求合作的新趨勢。隨著國內外工程機械產(chǎn)品市場競爭的日益加劇，企業(yè)要獲得進一步發(fā)展，必須對傳統(tǒng)的管理方法進行改進。在此背景下，如何讓高職院校機械設計專業(yè)的學生從一開始就能真實地體會到協(xié)同設計理念以及了解有效的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，基于此，該校機械專業(yè)教師在《機械產(chǎn)品數(shù)字化設計》課程添加了SolidWorks PDM模塊教學，并對該模塊教學模式進行了探索。

關鍵詞：協(xié)同設計;產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理;SolidWorks PDM 探索

0 引言

《機械產(chǎn)品數(shù)字化設計》課程是機械設計與制造專業(yè)設置的一門專業(yè)必修課，該課程的主要任務是學習三維數(shù)字建模的基礎知識，使學生能夠運用SolidWorks CAD模塊進行一般復雜程度零件的設計。然而近年來，隨著企業(yè)生產(chǎn)地快速發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代加快、生命周期縮短以及高新技術地應用導致產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息量急劇增加，企業(yè)逐漸改變了傳統(tǒng)的管理方法而采取產(chǎn)品PDM的實施，從而實現(xiàn)信息的有序管理。為了滿足企業(yè)對人才需求，《機械產(chǎn)品數(shù)字化設計》課程不僅講授CAD特征建模功能、產(chǎn)品裝配以及工程圖創(chuàng)建功能，還引導學生在SolidWorks PDM模塊環(huán)境下進行機械產(chǎn)品的協(xié)同設計以及有效的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。

1 SolidWorks PDM模塊教學思路

SolidWorks PDM模塊教學對象是機械設計與制造專業(yè)二年級的學生，他們通過對SolidWorks的三維特征建模學習，已經(jīng)掌握了二維草圖繪制方法、基礎特征創(chuàng)建和特征編輯的方法、曲面特征創(chuàng)建、零件裝配配合以及工程圖創(chuàng)建，具備了機械產(chǎn)品數(shù)字化設計的能力。在此能力的基礎上添加PDM模塊，向學生介紹產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）的概念及系統(tǒng)的主要功能，引用學生熟悉的機械產(chǎn)品設計案例，引導學生在SolidWorks與PDM集成的環(huán)境下進行協(xié)同設計以及數(shù)據(jù)管理。

SolidWorks PDM模塊教學思路是：首先通過多媒體信息查詢的方法引導學生了解一般企業(yè)信息化目標、企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理存在的問題與需求，以及PDM實施給企業(yè)帶來哪些價值，為什么要學習SolidWorks PDM模塊;其次采用演示的教學方法向學生示范SolidWorks PDM界面基本功能的操作步驟;然后采用任務驅動與案例教學方式模擬企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)中的參與角色和設計制造流程，學生組成項目組，協(xié)同完成“編碼器”產(chǎn)品設計，學生通過該案例的學習掌握基于協(xié)同模式的Top down設計和基于協(xié)同模式的設計數(shù)據(jù)更新。最后采用任務驅動與案例教學方法引導學生如何利用SolidWorks PDM管理自己的數(shù)據(jù)，有效提高工作效率。

2 SolidWorks PDM模塊教學實施

2.1 教學內容

SolidWorks PDM模塊教學內容（見表1）。

2.數(shù)據(jù)分類歸納的能力

2.2 教學方法

SolidWorks PDM模塊教學體現(xiàn)高職課程特征，結合學生實際情況，堅持以行動導向作為教學組織原則，以實際工作任務為學習載體，以工作能力為目標，以學生為主體，以教師為主導，形成“以工作過程為導向，以工作任務為載體，教學做一體”的教學模式，綜合運用項目教學，角色劃分等行動導向的方法，采用多媒體教學，理論實踐一體化等手段與方法，培養(yǎng)學生從事機械產(chǎn)品數(shù)字化設計崗位的協(xié)同設計和數(shù)據(jù)管理的綜合職業(yè)能力。

2.3 教學案例

案例1：“編碼器”協(xié)同設計—模塊分工。班級小組內進行角色劃分：設計A組（2人以上）? ?設計B組（2人以上）? ?設計C組（2人以上）? ?審核（1人）? ?總工（1人）。

（1）總工通過項目模板創(chuàng)建一個新項目。客戶名稱：班級;項目名稱：模塊分工;項目負責人：學生姓名。（2）創(chuàng)建以“班級-編碼器”命名的裝配體以及裝配體內零部件存放至項目圖檔內，可以直接利用之前創(chuàng)建編碼器零部件或者重新建立新的空白零件并插入

裝配。（3）將各個零部件分別分配至不同流程中，選中文件點擊更改狀態(tài)將各零部件分別分配至各組進行設計并制作工程圖（編碼器總裝分配至開始工作）。（4）各組學員將工程圖保存至PDM后直接分配至自己所屬流程：A組學員將文件分配A組，B組學員分配B組。（5）圖紙及零件完成后提交審批并選擇通知對象審批，此時注意數(shù)據(jù)卡中審核信息。審核人員檢查工程圖是否與提供視圖一致，根據(jù)審核結果判斷審核是否通過。（6）總工將文件批準中文件發(fā)布，發(fā)布之后文件版本自動變?yōu)锳，狀態(tài)為已發(fā)布。總工將發(fā)布文件進行設計變更文件返回到工作中，總工可選擇再次分配給

各組。（7）文件重新審核批準通過之后文件版本自動更新由A升為B ，之前我們看到的例如2/2，意為PDM過程版本，文件檢出修改后由系統(tǒng)自動遞增，此時A、B、C...版本為文件修訂版本由文件經(jīng)過流程審核之后實現(xiàn)更新。不同的流程狀態(tài)中用戶所擁有的權限不同，例如在A組流程設計中時只有A組人員可以對文件檢出修改;在工作中（協(xié)同流程）時所有人都可以將文件檢出修改。（8）將裝配體選中，切換至材料明細表，零部件數(shù)據(jù)卡中信息越完善形成的BOM越全面。選中BOM右側打開為CSV，導出為表格，將導出表格以“姓名+BOM”命名保存至“04物料清單”中。

案例2：“銑刀頭”零部件數(shù)據(jù)管理。（1）打開知識庫完善標準件、通用件、外購件文件夾層級結構及屬性定義。（2）標準件、通用件、外購件下級建立二級分類中的文件夾，文件夾名稱參照分類中顯示。在各自二級分類文件下建立三級文件夾。（3）將銑刀頭裝配體中零部件盡量歸類至標準件中。（4）創(chuàng)建新的項目模板。客戶名稱：班級;項目名稱：銑刀頭;項目負責人：學生姓名。（5）將無法歸類的零部件存放至項目圖檔中。（6）按裝配示意圖進行裝配。（7）將刀盤更改零件類型為通用件，將V帶輪更改類型為外購件，當銑刀頭裝配發(fā)布之后將兩個零部件分別轉為通用件及外購件，通過流程將零部件分別更改狀態(tài)：轉為通用件、轉為外購件，使用移動樹或者直接剪切粘貼的方式將零部件移動至通用件和外購件中，在第二級文件夾下建立以刀盤、V帶輪為命名的文件夾作為三級分類文件夾存放零件。

2.4 教學評價

全面了解學生的學習過程，采取各種方法和手段進行教學，抓好“任務為驅動”的理論和實踐相結合的教學各環(huán)節(jié)，關注學生學習結果和過程評價，激發(fā)學生學習的熱情和動力，提高學生學習的自信心，從而提高教學質量。

3 結語

PDM系統(tǒng)的應用和實施已成為制造企業(yè)信息化管理的迫切需求，企業(yè)對PDM人才的需求也日趨迫切，正是在此背景下，機械專業(yè)的專業(yè)教師將《機械產(chǎn)品數(shù)字化設計》課程增設SolidWorks PDM模塊教學，以應對企業(yè)需求。2019～2020年第二學期我們已對機械設計與制造專業(yè)二年級的學生進行了該模塊內容的教學，學生普遍反映通過四個項目的學習，他們不僅掌握了SolidWorks PDM用戶界面組成、文件的創(chuàng)建與檢入、文件版本的修訂、文件的參考引用和文件搜索等基本功能的操作方法;能夠在SW-PDM集成環(huán)境下角色劃分采用企業(yè)產(chǎn)品設計流程分模塊協(xié)同設計;還能夠將已有的產(chǎn)品數(shù)據(jù)分類整理，大大提升了他們工程實踐能力。

參考文獻：

[1]DSSolidWorks公司，陳超祥，胡其登編.SolidWorks PDM使用教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2016.

[2]陳起祥，葉修梓著.SolidWorks公司編.SolidWorks Enterprise PDM管理教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[3]安晶，王偉，黃曙榮.“卓越工程師”背景下具有行業(yè)特色的PDM精品課程建設[J].教育教學論壇，2015，235（49）：140-141.