基于三维产品模型的车用发动机服务性资料管理系统

闫　玉，魏志友，聂标涛，于　超，巨杨妮

（潍柴动力股份有限公司，山东潍坊　261061）



基于三维产品模型的车用发动机服务性资料管理系统

闫玉，魏志友，聂标涛，于超，巨杨妮

（潍柴动力股份有限公司，山东潍坊261061）

摘要：现有的车用发动机服务性资料多、发布及更新时间长，导致用户不能及时获取到最新的售后服务资料。本文基于三维产品模型的车用发动机服务性资料管理系统，从根本上解决了传统服务性资料存在的弊端，节约企业人力成本、缩短服务性资料交付期。

关键词：车用发动机；服务性资料；文档管理；三维产品模型

发动机是汽车的动力来源，如何使用、维修及保养是每个用户必知的内容。售后服务性资料在发动机制造商和用户之间起着不可或缺的信息传递作用。主要包含客户使用手册、维修服务及维护保养手册、产品培训资料以及产品营销展示所使用的产品影像视频等。随着客户对于车用发动机的特性化需求增加，客户的需求也日益细化，发动机变型品种多，与之相对应的售后服务性资料也增多，传统方式的售后服务性资料的编制及管理弊端的也日趋明显。如何能让这些服务性资料更好地满足国内外客户的需求成为每个发动机企业所必须思考的问题。

1　传统发动机服务性资料编制方式存在的问题

1）服务性资料交付延期。由于传统服务性资料的编制是独立于产品设计开发的工作，所以在产品开发流程中，服务性资料大部分是在产品设计之后进行的[1]，大量的文字性语言和CAD图制作需要延迟较长时间，甚至几个月才能完成。

2）手动、重复性工作较多。手动重复性工作较多同样影响到交付期。服务性资料编制工程师们需要将一半的时间用于页面布局手动设置上。每个个性化产品出现后，工程师使用通用的软件工具（Pro/e、CAD等）从头开始创作技术插图，并且在将文档交付印刷之前也必须手动调整文档布局。

3）更新成本高、时间长。当发动机前端设计发生变更时，需要手动更新此产品的每一本售后服务资料，同时也产生排版、发布、印刷等一系列时间和成本问题。

4）信息传递问题。售后服务性资料编制部门与上游设计部分及下游需求部分之间信息传递不畅，导致设计者不能很好地将产品最新状态传递到文档编制部门，而最新的服务性资料又难以传递到用户手中，导致用户使用的多为一些过时、不准确的出版物。

5）文字较多且描述不统一。语言描述不统一。在全球化经济的今天，过多的文字会给国外客户的理解和使用带来障碍[1]，即使语言可以相互间转换，但转换过程中因不专业性导致的翻译不准确也比比皆是，影响到国外发动机用户的使用，从而对产品产生抱怨。另外，文字描述不统一，也给翻译工作增加了难度和重复性工作。

6）传统文档无检索功能。每一份服务性资料包含数据量都很庞大，用户在针对性查找某一问题时需要逐级查询目录并翻阅，给用户使用带来不便。

7）无对外发布系统。传统资料发布形式多为随机附赠，或者客户提出需求后提供，流程冗杂，周期长，难以保证客户难以第一时间获取到最新的服务资料，并且无信息反馈渠道，售后服务资料难以形成闭环控制和管理。

8）无有效版本管理及全生命周期管理。

2　以三维模型为中心的文档管理及发布系统

2.1系统总体架构

系统功能架构图见图1。主要包含文档内容编写、内容管理系统及发布系统。通过这三个系统的建立将产品服务信息从源头传递到用户手中，解决了现有的服务信息文档传递慢、更新慢或无更新的弊端。

1）文档编制系统。为解决传统服务性资料编制手段存在的缺点，本文研究的售后服务性资料管理系统中文档的编制使用的是Arbortext动态信息交付软件。此软件支持XML结构化文档的创建和更改，并支持基于三维产品模型轻量化转换后的插图信息，即可实现在保留原有模型数据结构的前提下，将模型大小转化为原来的1/10以下用于数据存储，快速浏览。另外，Arbortext软件可实现与文档内容管理系统的数据交换，通过集成接口实现Arbortext软件从文档管理系统直接查询、浏览以及检入检出文档数据单元的功能。

2）文档内容管理系统可由PTC的Windchill管理系统组成。它不仅支持通用的内容管理系统的功能，例如信息存储、检入检出、版本及访问控制、生命周期等，还支持与文档编制软件Arbortext进行接口集成、数据交换，文档内容编制完成后以对象的形式存储于内容管理系统中，待经过审批后传递给文档发布系统。用户在文档内容管理系统中对文档的全生命周期进行监控。

3）文档发布系统由Arbortext的发布引擎来实现，可基于企业现有的信息公布平台，也可基于APP移动客户端平台。发布系统支持不同交付形式的文档信息的发布和数据转换工作，且整个文档按照企业规定的文档格式进行发布。此外，发布系统可实现基于同一数据源发布特定产品或特定的手册内容，即针对不同客户群体发布不同需求服务信息。

2.2系统主要特点

以产品三维模型为中心实现文档的创建、变更及管理是本系统的主要特点。产品服务性文档创建中所需的插图文件来源于三维模型，保证与产品结构的一致性；而文档创建后，可基于产品模型BOM结构进行模块化管理，并在产品发生改动后触发文档插图信息的变更。此外，此系统还有以下特点：

1）文档可插入基于三维模型轻量化后的3D零部件插图，如后缀为.pvz的插图文件Arbortext支持此功能。在文档中，插入3D插图优点为直观、明了，能够更有效地向产品客户展示产品工作原理及使用方法，用户可进行不同角度查看产品，出错的风险低，管理及翻译成本也降低[2]。在发动机售后服务性资料中引入三维技术能全面提高技术服务系统的易用性与实用性。

2）文档模块化创建、调用、管理及翻译。该系统确保所有资料创建者使用一致的样式表来组织和标识信息片段，可免除所有布局和排版带来的工作量，释放创建者不必要的劳动。另外，文档创建者可根据不同产品的通用性服务信息来划分可管理的颗粒度（包含插图文件和文本信息），并通过分析最小通用信息单元进行调用，解决语言不统一的问题。另可实现自动识别文档中哪些模块需要翻译，对不需要进行翻译的内容只需要调用即可，降低翻译成本和时间。

3）变更管理规范。如图1所示，文档创建基于产品三维模型。当产品模型（即源文件）发生变更时，可相应更改插图信息。产品三维模型发生变更时自动提示更新插图，解决了以往产品服务性资料与产品设计变更无法同步的问题，保证文档中的插图始终来源于最新设计的三维模型，从而确保文档的正确性和一致性。它还可以让服务性资料创建者使用当前获得的部分产品信息，无需等到产品研发完毕之后再制作相关文档，从而节省时间和资金[3]。这些实用而且快速的体验应该为客户所期望的，同样也是他们所面对的客户和市场所渴望的。

4）发布形式多样化。系统可发布不同形式的文档（PDF、Web等），支持网页或客户端的查阅功能，可针对不用用户需求发布定制化所需内容手册。

5）售后服务资料闭环管理。售后服务资料管理及发布系统从文档编制到文档失效对文档进行全生命周期的管理，并且用户可做出意见反馈及提出问题，方便文档编制者得到市场最新反馈信息并及时更改售后服务资料。

2.3关键技术

此系统的实现要求除必须的软、硬件配置之外，还需完成以下重点工作：针对本企业产品特点定制文档元素之间的层次关系、属性及数据类型，制作不同服务性资料、不同发布形式的手册样式表；重用库的创建及管理工作等。

3　在发动机售后服务性资料管理中的应用

产品文档随着产品发展而演变的结构是产品全生命周期管理中信息流的主要表现之一。如何对产品文档形成的全生命周期过程、演变发展提供有效管理与支撑是产品文档管理的重要内容。现今，在产品全生命周期中形成产品数据主要是各种形式的电子文档，如在产品开发阶段的设计任务书、二维/三维图纸、工艺文件等。产品的文档管理不仅要对这些数据、文档提供有效、安全和实时的管理环境，还要对文档形成的过程、历史记录也要进行管理和跟踪[4]。发动机售后服务性资料的全生命周期管理同样如此。

本文基于三维产品模型的车用发动机售后服务性资料管理系统结构如图2所示，文档的创建、管理、交付都以发动机三维产品模型为中心。此系统可实现售后服务性资料的编制、发布、交付、变更及失效的全生命周期闭环管理。产品设计与售后服务性资料的创建可并行操作，系统维护数据传递关系，快速识别产品设计模型的变更并更改服务性资料中相应的2D/3D技术插图[5]。

该车用发动机服务性资料的全生命周期管理系统包括如下阶段。

1）内容创作阶段。此阶段由文档编辑人员使用Arbortext文档编辑软件并行操作完成。通过分析产品结构、组织文档的框架、建立零部件与描述文档以及参考文档的关联关系，使用户能够在产品结构树上获得相关文档[6]。以某款车用发动机为例，按照发动机结构进行模块化，每个模块包含所需的使用、维护及维修等售后服务信息。这些信息颗粒与发动机的属性进行关联，实现文档可重用性，同时可设置发布属性。所有此款发动机的信息颗粒组合到一起即为本款车用发动机的服务手册，无需手动进行调整结构、目录、页码，实现只对手册主要内容负责的最终目的，而传统的手动调整需要耗费大量无用功而且会影响手册美观度和用户使用满意度。

2）文档管理阶段。售后服务性资料按照发动机产品特点进行结构化分类，将文档内容拆分成颗粒度单元进行管理。系统将文档模块、图像及文档样式表存储在内容管理器中，并进行版本管理、签审及变更。此系统也可导出文档中需要进行不同语言需求的章节进行翻译，译文可导入，降低企业翻译成本。售后服务性资料管理系统同时具备现有企业通用的电子化工作流程，包括内容编写、校对、审核、更改等业务，并保留工作流程中的所有校对、审批、更改记录，以便将来查询。

3）文档发布阶段。该系统可以通过创建样式模板的方式，为存放在信息库中的同一个数据集制作不同的发布方式，满足不同用户的特定需求。衡量服务资料发布成功与否的标准应该为其在实际工作环境中的可用性，而传统的服务性资料发布为纸质版文档。由于查阅不方便，用户也会发出抱怨的声音。本系统可以实现系统线上线下查询，避免纸质手册携带及查阅不方便的缺点，提高发动机产品使用及维修效率。同时该系统可以对文档设置不同的密级以限制不同用户的访问权限[7]。

4）文档交付及跟踪阶段。此系统可实现生成和跟踪交付服务性资料的过程，帮助用户在其工作环境中方便有效地使用文档，并且用户的使用体验及建议也可通过发布系统反馈回来，从而进一步优化文档内容。

5）文档失效阶段。售后服务资料跟随着产品一起进入市场，在市场指导维修或保养。当某种型号的发动机产品经过多年的使用达到报废的要求之后，可以考虑对产品的售后服务资料做出相应的失效处理，并将这种信息通过发布系统传递给用户。

本发动机售后服务性资料经历上述阶段后，构成了该服务资料的全生命周期，文档以结构化方式组织的文本、列表、图形及图像，并可以与来自其他业务系统数据库的工程和生产数据进行结合，最终以不同平台要求的不同格式交付给用户。服务性资料发布的最终目标，不仅仅是生成一系列服务性手册，而应该极力满足用户在使用操作和维修产品时对信息内容的应用需求。

4　结束语

本文研究的基于三维产品模型的全生命周期服务性资料管理系统在车用发动机行业逐渐被应用，从根本上解决了传统服务性资料存在的一些弊端。文档信息的集中管理和动态重用将使企业能够将售后服务资料的编制重点放在产品配置技术、专家意见，并将这些资源应用到产品生命周期的每一个阶段，降低产品成本，缩短产品上市时间，增强企业竞争力[8]。

参考文献：

[1]黄菊锋.基于三维模型的交互式文档发布系统，谱写产品文档新篇章[DB/OL].e-works数字化企业网，2010.[2015-11 -24].http://articles.e-works.net.cn/CAD/Article80339.htm.

[2] PTC公司.填平3D CAD和产品文档之间的鸿沟[J].航空制造与技术，2010（1）:103.

[3]陆天驰.面向产品全生命周期的文档管理发布技术[J].中国制造业信息化，2010，39（8）:1-3.

[4]郑宇，倪炎榕，刘开国，等.基于Windchill的产品文档全生命周期管理的研究与应用[J].机械制造，2007，45（7）:62-65.

[5]基于Web三维产品模型浏览与批注系统的研究[J].计算机集成制造系统-CIMS，2001（9）：36-39.

[6]王莉娟，张旭，宁汝新，等.面向产品开发过程的文档动态管理技术[J].计算机集成制造系统，2005，11（6）:836-840.

[7]钱岚.汽车信息系统文档生命周期管理[J].上海汽车，2012 （5）:45-49.

[8]谭颖，李海庆，殷国富.面向产品全生命周期的文档管理与重用技术研究[J].计算机应用研究，2008，25（9）:2727-2729.

修改稿日期：2015-12-05

Management System for Vehicle Engine Service-information Based on 3D Product Model

Yan Yu, Wei Zhiyou, Nie Biaotao, Yu Chao, Ju Yangni
（Weichai Power Co., Ltd, Weifang261061, China）

Abstract：The great quantity of the service-information and the long publishing and updating cycle lead to the results that user could not get the latest service-information in time. The management system for the vehicle engine service-information mentioned in this paper based on the 3D product model, basically overcomes the defects of the traditional service-information management system, saves the cost ofhuman resources, and shortens the deliverycycle ofthe technical service documentation.

Key words:vehicle engine; service-information; document management; 3Dproduct model

中图分类号：U464

文献标志码：B

文章编号：1006-3331（2016）02-0059-04

作者简介：闫玉，女，工程师；应用工程部工程师；主要从事发动机行业后市场相关研发工作。