基于SolidworksPDM的非标自动化设备设计重用解决方案

潘新宇

（阳江职业技术学院，阳江 529500）

引言

非标自动化设备是指根据用户的实际需求进行设计和制造、用户唯一的、非通用的自动化设备，是由若干的行业标准和规格制造的单元设备组装的自动化系统集成设备。非标自动化设备的功能多、形式多，批量小，能满足用户的各种生产要求，所以，其应用的行业十分广泛。主要应用于，汽车制造行业的汽车零部件的生产制造及安装，食品包装行业、轻工纺织、电子电器行业的生产线等领域。

随着信息化建设的不断推进，市场全方位开放的全球竞争，顾客需求的变化，非标自动化设备制造企业只有降低生产成本，缩短开发周期，稳定产品质量，才能在激烈的市场竞争之中获胜。快速地响应多变的市场，提高创新设计能力是企业的当务之急。

设计重用思想是指在产品开发过程中各种设计活动中重用、引用或者参考已有的设计成果。企业必须运用各种产品的设计方法、最新技术，最大程度地对企业已有的资源实现重用，实现最大程度内部一致性和外部多样性，满足市场的个性化需求，最终获得更多的利润。

1 SOLIWORKS PDM的相关概念及基本功能

SOLIDWORKS PDM是一种产品企业级应用，具有适合非标自动化设备企业数据管理功能的解决方案。

PDM组件包含：基于Microsoft SQL Server数据库服务器，存档服务器，Web服务器，索引服务器，PDM客户端等组件，如图1所示。

图1 SOLIDWORKS PDM组件

数据库由Microsoft SQL Server提供支持，保证了所有信息都得以安全存储和索引，以便公司内的授权用户可以快速检索。

管理数据包括：设计模型、工程图纸、项目计划、零件模型、装配图、产品规格、分析结果、材料明细表以及其他类型文件。

SOLIDWORKS PDM的基本功能有：

（1）组织产品、项目文件；

（2）文件库安全与检索、文件版本与修订管理；

（3）更改权限控制与数据共享；

（4）搜索与报表；

（5）跟踪文件参考引用（“包含”和“使用处”）；

（6）自动审批跟踪。

2 中小型非标自动化设备企业数据管理现状

2.1 企业产品数据管理混乱

非标自动化设备企业在开发新的和现有产品时，工程设计人员使用二维或三维设计软件会产生数以千亿的工程数据，企业所积累的数据呈爆炸式的增长，如CAD文件、报告及其他知识文件、CAX文档。虽然目前非标自动化设备是一个新兴的高科技产业，但非标自动化设备企业的产品数据管理能力还是比较落后。企业内部没建立通用图库、通用件库，产品的系列化、标准化程度不高，已有的设计资源难以查找和直接设计重用，因此，电子数据和图纸重用率低。电子图文档管理不规范，虽然，有些非标自动化企业实现了设计图文档电子化，但是，管理手段仍然是应用二维图纸的管理手段管理三维设计资源；同时，CAD软件与数据管理系统集成性差，CAD软件使用层次低，仅被当做一个绘图工具，无法在最短的时间利用已有的设计参考资料的技术文件进行变型设计，导致设计开发效率低。

2.2 产品数据信息在企业的内外部难共享和协作性差

在产品的开发过程中，企业没有一套有效的电子图纸管理手段，工程师应用二维或三维设计软件产生的电子图纸、文档被分散存储在各个设计人员的计算机中；另一方面，由于企业实施了各种各样的工程应用系统，各个系统是一个个独立的系统单元，形成一个个“信息孤岛”，导致其他人不能在恰当时获得最新文档及正确的版本。设计人员往往将大量时间花费在查找图纸版本和核对正在使用的正确版本上。工程设计部门、制造部门、管理部门、采购部门之间信息传递和数据共享的业务协同性差，多个地点的组织内外部人员难以进行设计资源的分享和协作。

3 基于SOLIWORKS PDM的设计重用解决方案

3.1 文件参考引用和结构复制

SOLIDWORKS PDM文件管理解决方案提供所需的集中式文件入库功能，来管理和控制电子知识产权和产品设计数据。集成在Windows资源管理器中的直观用户界面易于使用，无需学习使用单独的界面。文件结构和命名管理功能可让设计数据重用变得更容易。改变现有CAD模型结构的用途，利用现有设计解决“类似但不同的”新情形。

文件参考引用和结构复制功能包括：

（1）具有自动库复制功能的集中式存储

借助SOLIDWORKS PDM，可以创建并维护可供多个地点、不同设备的用户访问来存储和检索文件的单个数据位置和库。除了保留产品设计数据的安全备份之外，安全文件入库还可让设计人员消除多重信息“孤岛”、重复文件和不同步的修订。通过库复制，可以从工作站访问本地文件，根据实际需要使用网络检入和检出文件。

（2）文件参考引用管理

Solidworks外部参考是文件之间的连接，如图2所示。由于在Solidworks里没有反向文件指针，即使知道一个装配体在装配中使用了哪些文件，也不知道个别零件是否用在装配中。这存在一个管理问题，修改文件需要可以被不同的装配体引用。

图2 外部参考

管理文件参考引用（零件、装配体和工程图之间的链接）同管理文件以保持产品开发数据完整性一样重要。SOLIDWORKS PDM系统可管理所有文件参考引用，并在将文件移动到不同文件夹或重命名文件时，自动更新这些参考引用，从而消除断开的参考引用和避免花时间手动查找和修复丢失的参考引用。

在Windows资源管理器中查看父子文件关系（显示为“包含”或“使用位置”数据）；在维护文件引用的同时，将整个装配体结构（包括工程图）回退到之前的版本。

可以复制父文件及其所有参考引用，以便创建另一个与原始文件不相关的实例。例如，使用“复制树”可以复制一个文档集，用作新文档集的基础。新复制的零件将含有新版本的历史记录。

采用新名称或零件号重用和复制文件；自动将新零件号分配给复制的文件；将工程图添加到文件结构中（即使是那些低层次零部件也不例外），避免手动查找所有相关工程图和替换参考引用的繁琐任务。

3.2 高级搜索功能

使用 SOLIDWORKS Enterprise PDM (EPDM) 中的搜索工具，跨各种文件类型快速查找所需数据，从而通过设计重用节省时间并降低开发成本。

可以对多种数据类型（例如CAD文件、Microsoft office文件、电子邮件和图像文件）快速执行文件内容搜索，并使用各种搜索条件（包括名称、数据、元数据和工作流程状态）查找文档。主要高级搜索功能包括：

（1）定制的搜索表格

通过配置称为“卡”的搜索表格，全面定制文件搜索首选项。表格中为用户提供了与其公司的特定数据相关的输入字段。利用此工具，不仅可以搜索对企业有意义的项，也可以为特定用户或组创建和分配多个搜索卡，以进一步定制搜索功能。

（2）搜索收藏

将搜索条件保存为“收藏”并共享，实现即时访问常用搜索。

（3）内容搜索

使用Windows索引创建文件内容目录，以支持更强大的搜索功能。可以搜索特定字符串，例如，工程图注释或PDF文件中的规格号。利用此方法，如果需要更新所有受影响的文档，将会更容易做出更改。

（4）集成的Windows资源管理器搜索

充分利用该系统的高级搜索工具与Windows资源管理器搜索功能协作工作的方法。可以直接在Windows资源管理器内搜索数据，也可以使用单独的SOLIDWORKS EPDM搜索工具。利用此功能，可以从任何基于Windows的应用程序的“文件打开”对话框中执行搜索。高级搜索界面如图3所示。

图3 搜索界面

SOLIDWORKS PDM可以从不同地区多站点，管理成千上万文档。利用SOLIDWORKS PDM的高级搜索功能，可以高效快速地查找可重用设计数据，并获取重用搜索，然后在整个企业内应用。通过动态预览工具，可快速确定所需的结果，并直接拖放到设计中。

3.3 集成式文件预览

借助方便的预览工具，可快速对现有设计进行分类。可在Windows资源管理器中预览多种类型的文件；充分利用基于SOLIDWORKS eDrawings的动态3D查看功能；连接到第三方查阅器和文档比较工具，以扩展查看功能和比较文件版本。通过动态预览工具，可快速确定所需的结果，并直接拖放到设计中。SOLIDWORKS PDM在一个集中式安全库中，管理整个组织内的设计数据并进行同步。可以从单个项目及多个站点和多个地理位置，提供可拓展的解决方案。当在SOLIDWORKS中工作时，集成的PDM任务窗格，可显示与设计相关的所有信息，工程设计人员可以查看哪些零件是最新的，以及工程设计人员和其他用户正在处理的零件。如图4所示。

图4 集成式任务窗格

当需要进行设计更改时，可以检出并锁定文档，以避免可能潜在的冲突，并且，PDM任务窗格会突出显示用户对文档所做的更新，使工程设计人员可以轻松跟踪更改内容和时间。当团队的其他成员更新SOLIDWORKS设计时，系统会向相关用户发送更改内容的通知（以邮件形式），过时的零件会在任务窗格中突出显示（带红色的标志），用户可以在此窗格中及时检索最新版本，从而消除处理过时的设计零件风险。当设计进行更改时，工程设计人员需了解所做的更改，可能对其他文档产生怎样的影响。SOLIWORKS PDM可跟踪各类关系，使用户可以快速查看在何处使用的零件和装配体，例如，工程图、配置和其他装配体的使用情况。当工程设计人员准备好共享更改内容时，可以将文档检入库内，以供其他正在处理项目的用户查看。可以添加详细的注释，从而在整个过程中，对设计更改进行跟踪，并提供完整记录。对非标自动化设备企业组织中，不使用SOLIDWORKS的部门和团队，使用Windows资源管理器即可以访问库和设计的文档。SOLIDWORKS PDM可以管理查看、打印数百种的不同类型的文档，包括其他主要的格式、MicsoftOffic文档、图像或动画。就像Solidworks一样，相关团队成员会收到状态更改的通知，以及可能采取的任何操作。利用交互式实时预览功能，从Windows资源管理器内就可以即时查看文档操作完成后，更改工作流程状态，即可以完成带电子签名的最终文档审批。

如果非标自动化企业工程技术人员需要协助外部合作伙伴和供应商，使用SOLIDWORKS PDM Web2连接功能，可以从任何位置任何设备上实现基于浏览器的安全库访问和编辑。

4 结语

非标自动化设备企业通过设计重用来节省时间、控制成本和提高质量。使用SOLIDWORKS PDM的高级搜索、集成式文件预览、文件参考引用和结构复制解决方案，进行快速查找和重用现有设计数据或改变其用途，最终达到协同设计、提高设计质量、缩短开发周期和降低开发成本的目标。随着信息化建设的不断推进，采用计算机辅助设计技术和先进的数据管理技术，是非标自动化设备企业进行技术更新改造、提高产品竞争力的必由之路。