陳劍松，邱川弘

（深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院 藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，廣東 深圳 518055）

1 為何共建技術(shù)平臺(tái)

對(duì)國(guó)內(nèi)、國(guó)際市場(chǎng)鐘表業(yè)近年發(fā)展趨勢(shì)了然于心的深圳鐘表行業(yè)協(xié)會(huì)，清醒地認(rèn)識(shí)到深圳鐘表業(yè)作為國(guó)內(nèi)的龍頭，必須利用科技的力量，利用先進(jìn)的管理軟件參與設(shè)計(jì)、品牌管理和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的管理，控制產(chǎn)品的質(zhì)量和檢驗(yàn)過程，靠新穎的設(shè)計(jì)和優(yōu)良的品質(zhì)來增加產(chǎn)品附加值，提高產(chǎn)品的“五度一率”，即知名度、美譽(yù)度、偏好度、滿意度、忠誠(chéng)度和市場(chǎng)占有率，才能走出一條中國(guó)鐘表業(yè)“從模仿到原創(chuàng)”的發(fā)展之路，因此，構(gòu)建技術(shù)平臺(tái)不失為行業(yè)、企業(yè)應(yīng)對(duì)時(shí)下挑戰(zhàn)的一種良策。

“共建技術(shù)平臺(tái)”是一種校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的新模式。深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院在校內(nèi)與行業(yè)、企業(yè)“共建技術(shù)平臺(tái)”，學(xué)校的師資力量不僅能為行業(yè)、企業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持，而且能為滿足其需求培養(yǎng)更高技術(shù)和質(zhì)量水平的應(yīng)用型人才［3］，如技術(shù)平臺(tái)上的技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目或技術(shù)推廣項(xiàng)目本身就來自企業(yè)，學(xué)校教師根本無須再到行業(yè)、企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際中去尋求和提煉“項(xiàng)目”、“任務(wù)”，這樣就變“找米下鍋”為“米在鍋中”，變“工學(xué)結(jié)合”為“工學(xué)融合”，打破有礙于“校企合作，工學(xué)結(jié)合”的地理邊界、社會(huì)邊界和心理邊界。

2 如何選用管理軟件

產(chǎn)品生命周期系統(tǒng)PLM（product lifecycle management）是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)管理基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種全新的管理理念和技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品從用戶需求、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、制造裝配、維護(hù)服務(wù)到報(bào)廢回收等整個(gè)生命周期的過程、資源進(jìn)行管理［4－9］。深圳鐘表行業(yè)協(xié)會(huì)和深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院成立課題組，共同構(gòu)建面向深圳鐘表行業(yè)、企業(yè)的PLM技術(shù)平臺(tái)，得到了深圳市政府斥資數(shù)百萬元的強(qiáng)力支持。

課題組選用法國(guó)達(dá)索公司的PLM系統(tǒng)。1981年以來，法國(guó)達(dá)索公司持續(xù)開發(fā)支持工業(yè)設(shè)計(jì)流程的PLM應(yīng)用軟件，為產(chǎn)品從設(shè)計(jì)概念—產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—批量生產(chǎn)—品質(zhì)—銷售服務(wù)等整個(gè)生命周期提供3D的數(shù)據(jù)模型，曾為80個(gè)國(guó)家的115 000多客戶創(chuàng)造價(jià)值。

此軟件能對(duì)行業(yè)、企業(yè)的設(shè)計(jì)、采購、檢驗(yàn)等部門的產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行控制、管理和發(fā)布，能為企業(yè)后續(xù)的ERP（enterprise resource planning，企業(yè)資源計(jì)劃）管理提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，并能使學(xué)校教師接觸到行業(yè)、企業(yè)最先進(jìn)的技術(shù)平臺(tái)，有益于自身真正達(dá)成“雙師型”，也能給學(xué)生直接灌輸國(guó)際先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法，使他們有更強(qiáng)的就業(yè)能力。

3 如何構(gòu)建技術(shù)平臺(tái)

3.1 選定對(duì)象

課題組通過走訪，決定選擇“深圳伯X”作為試點(diǎn)。理由有3個(gè)：一是該企業(yè)負(fù)責(zé)人有強(qiáng)烈的變革需求，希望借此提升企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力；二是該企業(yè)是一中型企業(yè)，在深圳鐘表行業(yè)90%以上都是中小企業(yè)的構(gòu)成中具有代表意義；三是該企業(yè)是深圳鐘表行業(yè)里眾多從無到有、逐步發(fā)展起來的典型的民營(yíng)企業(yè)之一，研究成果具有普遍的指導(dǎo)意義。

3.2 前期培訓(xùn)

為了讓行業(yè)、企業(yè)的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)師、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師、制造工程師等能夠在同一技術(shù)平臺(tái)上“無縫”協(xié)同工作，以提高研發(fā)效率，提升可持續(xù)創(chuàng)新能力，便于更好地參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，首先要對(duì)他們（含學(xué)校多名實(shí)訓(xùn)教師）分2步進(jìn)行應(yīng)用軟件的培訓(xùn)：第一步CATIA軟件基礎(chǔ)培訓(xùn)；第二步以“深圳伯X”的產(chǎn)品為案例進(jìn)行設(shè)計(jì)模板應(yīng)用的高級(jí)培訓(xùn)。整個(gè)培訓(xùn)歷時(shí)4個(gè)月，每周2天，實(shí)際培訓(xùn)天數(shù)為32天。

3.3 深入剖析

課題組深入到“深圳伯X”的設(shè)計(jì)部門、研發(fā)部門、生產(chǎn)管理部門、采購部門和檢驗(yàn)部門調(diào)研，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程和現(xiàn)狀進(jìn)行剖析，如圖1所示。

圖1 產(chǎn)品流程圖

通過剖析，發(fā)現(xiàn)“深圳伯X”當(dāng)前尚存在如下“五不一缺”的問題：

（1）產(chǎn)品的原創(chuàng)性不夠。雖有自主品牌，但由于設(shè)計(jì)軟件欠缺和設(shè)計(jì)師積累不夠，故新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)總不能滿足領(lǐng)導(dǎo)和用戶的種類多、系列多的要求。

（2）資源的重用度不夠。如表殼的3D模型用Solidworks軟件，而其工程圖用AutoCAD軟件，2個(gè)文件毫無關(guān)聯(lián)，不能重用，造成設(shè)計(jì)中的工作重復(fù)。

（3）產(chǎn)品設(shè)計(jì)平臺(tái)不一。外觀設(shè)計(jì)師常用的設(shè)計(jì)軟件有：PhotoShop，CorelDraw或者Adobe Illustrator；而結(jié)構(gòu)工程師使用Solidworks，Pro－Engineer創(chuàng)建3D模型，使用AutoCAD軟件生成2D工程圖。這使得文件相互轉(zhuǎn)化煩瑣、數(shù)據(jù)無法統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)修改容易遺漏、正確圖紙歸檔管理困難等。

（4）采購渠道溝通不暢。工程圖通常由工程部人工發(fā)放給采購部，如遇到修改的情況，往往舊圖的回收不完全，無法實(shí)現(xiàn)“圖紙受控”。

（5）發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷不易。由于沒有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，無法使用干涉檢測(cè)，不容易發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷，需要有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)主管或總工程師逐一檢查圖紙，即便圖紙的問題解決了，3D模型又不能與圖紙關(guān)聯(lián)，又需再次去解決3D模型的問題。如此重復(fù)的工作量非常大，而且容易錯(cuò)漏。

（6）設(shè)計(jì)的零件庫空缺。沒有設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)零件庫，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)無法調(diào)用，設(shè)計(jì)效率不高。設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性只能依靠人腦和經(jīng)驗(yàn)去控制，人員的變動(dòng)會(huì)影響設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，也會(huì)使設(shè)計(jì)周期加長(zhǎng)。

3.4 組織實(shí)施

針對(duì)“深圳伯X”“五不一缺”的問題，技術(shù)平臺(tái)用CATIA設(shè)計(jì)軟件統(tǒng)一外形和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，用ENOVIA進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，平臺(tái)包含了CAD／CAM／CAE技術(shù)，故對(duì)鐘表企業(yè)以往的產(chǎn)品和數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行有效積累和科學(xué)管理，同時(shí)還能在此基礎(chǔ)上不斷增加創(chuàng)新的元素，所以能逐步提升企業(yè)的創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，能有效地幫助企業(yè)產(chǎn)品適應(yīng)市場(chǎng)的“潮流化、時(shí)尚化、科技化”需求，有益于品牌建設(shè)。為此課題組決定分3個(gè)階段，如圖2所示，組織實(shí)施。

（1）第一階段。嘗試使用CATIA進(jìn)行外觀設(shè)計(jì)，與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一平臺(tái)；開始使用CATIA創(chuàng)建機(jī)芯、表帶頭珠、表玻璃及把的的3D模型；使用CATIA出工程圖；創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)零件庫架構(gòu)。

（2）第二階段。使用CATIA建立表帶，尤其是金屬帶的3D模型；建立帶扣的3D模型；使用CATIA進(jìn)行手表產(chǎn)品的渲染；使用CATIA進(jìn)行手表數(shù)字樣機(jī)的運(yùn)動(dòng)模擬和干涉分析；從概念到制造的最佳實(shí)踐。

（3）第三階段。加強(qiáng)與采購、品質(zhì)部門的信息共享；加強(qiáng)與供應(yīng)商的信息共享；加強(qiáng)變更管理；建立受控的開發(fā)環(huán)境。

圖2 革新后的流程圖

3.5 平臺(tái)為企業(yè)帶來的成效

課題組在“深圳伯X”構(gòu)建技術(shù)平臺(tái)歷時(shí)1年，時(shí)間不長(zhǎng)，但已效果顯然。

（1）統(tǒng)一設(shè)計(jì)平臺(tái)?！吧钲诓甔”采用CATIA設(shè)計(jì)平臺(tái)之后，外觀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在同一平臺(tái)上進(jìn)行，外觀設(shè)計(jì)可以更好地表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，數(shù)據(jù)可以直接轉(zhuǎn)給后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用，形成“無縫”連接，而且結(jié)構(gòu)工程師可以重用外觀設(shè)計(jì)的成果，提高了效率。

（2）加強(qiáng)產(chǎn)品創(chuàng)新。除使用CATIA平臺(tái)創(chuàng)建表殼以外，還可以創(chuàng)建其他的手表外觀件（例如：帶，扣，把的，表針，玻璃等），使得整只手表可以在CATIA 3D虛擬的設(shè)計(jì)環(huán)境下表達(dá)出來。這樣就能表達(dá)多種設(shè)計(jì)意圖，能進(jìn)行不同部件的組合搭配，激發(fā)了設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思路，有利于產(chǎn)品的原創(chuàng)性；同時(shí)評(píng)審人員能在前期進(jìn)行外觀的評(píng)審，有利于給出更加精準(zhǔn)的評(píng)審意見。

（3）提升設(shè)計(jì)精度和質(zhì)量。當(dāng)使用CATIA設(shè)計(jì)平臺(tái)創(chuàng)建整個(gè)手表產(chǎn)品之后，設(shè)計(jì)師就可以在虛擬的設(shè)計(jì)環(huán)境中檢查和模擬零件與零件之間的配合、公差和間隙等。例如表針與表面的間隙、表針與表玻璃的間隙等，這樣對(duì)控制手表的設(shè)計(jì)精度和制造精度，都有非常大的幫助，而不用等到出QC版的時(shí)候，才能發(fā)現(xiàn)一些質(zhì)量問題。所以，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)精度和制造精度提高了，產(chǎn)品質(zhì)量也自然提高了。

（4）及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷。越早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的問題，對(duì)整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)流程的影響就越小。使用CATIA設(shè)計(jì)平臺(tái)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)外觀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題和缺陷，不需等到第一次手板出來才能有所發(fā)現(xiàn)。如把外觀評(píng)審提前到外觀手板之前來進(jìn)行，可以大大提高外觀手板的通過率，或者取消制作外觀手板（除非客戶要求），優(yōu)化了設(shè)計(jì)流程，提高了設(shè)計(jì)效率。

（5）加強(qiáng)設(shè)計(jì)資源重用。在“深圳伯X”使用CATIA平臺(tái)一段時(shí)間，3D的設(shè)計(jì)資源逐漸豐富之后，正在逐步建立“標(biāo)準(zhǔn)零件庫”。這樣可以重用設(shè)計(jì)資源，提高效率，減少錯(cuò)誤，提高質(zhì)量。

（6）標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)和檢測(cè)?！吧钲诓甔”已將其“企業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”融入到CATIA設(shè)計(jì)平臺(tái)，建立工程圖模板，使設(shè)計(jì)工作能夠標(biāo)準(zhǔn)化，并建立自動(dòng)檢測(cè)模板，利用平臺(tái)提供的檢測(cè)方法（又稱為“知識(shí)工程”），自動(dòng)幫助設(shè)計(jì)師檢查設(shè)計(jì)不合理的地方，提高了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)精度和合理性。

（7）加強(qiáng)與供應(yīng)商的合作。平臺(tái)的建立加強(qiáng)了與供應(yīng)商的合作，縮短了產(chǎn)品開發(fā)的時(shí)間，提高了一次成功率。

3.6 平臺(tái)為學(xué)校帶來的成效

（1）平臺(tái)的真實(shí)體驗(yàn)性。產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程和產(chǎn)品綜合實(shí)訓(xùn)課程是工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的核心課程，學(xué)生完成相關(guān)理論與基本實(shí)踐能力的課程后，能參與到真實(shí)的設(shè)計(jì)“項(xiàng)目”和“任務(wù)”中來，經(jīng)歷企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的真實(shí)過程，接受市場(chǎng)化的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)得到來自企業(yè)和專家的指導(dǎo)和幫助，不僅能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，提高他們的實(shí)踐能力，還能夠提高他們的職業(yè)素養(yǎng)，提早了解企業(yè)的需求，盡早進(jìn)入設(shè)計(jì)師的角色［10－11］。

（2）平臺(tái)的技術(shù)先進(jìn)性。校企共享技術(shù)平臺(tái)，引入的是世界一流的設(shè)計(jì)軟件和設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)，并且同步更新，使教師和學(xué)生能在相同版本的先進(jìn)軟件平臺(tái)，分享世界級(jí)設(shè)計(jì)大師或著名企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用上的經(jīng)驗(yàn)，擴(kuò)展國(guó)際化視野，提升設(shè)計(jì)能力，更新知識(shí)結(jié)構(gòu)，教學(xué)內(nèi)容也能與時(shí)俱進(jìn)。

（3）平臺(tái)的友好開放性。平臺(tái)具有二次開發(fā)的接口，除了可以開發(fā)出鐘表企業(yè)的設(shè)計(jì)模板，還可以開發(fā)出家具、玩具等工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)模板，這樣平臺(tái)就能為深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院所有設(shè)計(jì)類專業(yè)服務(wù)，提供實(shí)踐教學(xué)的平臺(tái)。平臺(tái)還具有演示功能，行業(yè)、企業(yè)的專家可為在校師生和企業(yè)員工進(jìn)行新技術(shù)、新工藝的講座，以及進(jìn)行操作規(guī)范、行業(yè)設(shè)計(jì)、裝配標(biāo)準(zhǔn)等的宣講，成為面向社會(huì)開放的培訓(xùn)平臺(tái)。

（4）平臺(tái)的可持續(xù)發(fā)展性。校企共享技術(shù)平臺(tái)上，軟件不斷同步更新，設(shè)計(jì)模板不斷更新，新技術(shù)、新工藝等的交流也不斷更新，所以教師能順應(yīng)科技的發(fā)展，憑借這個(gè)平臺(tái)，不斷開發(fā)新的教學(xué)內(nèi)容、制定新的課程標(biāo)準(zhǔn)，使學(xué)生適應(yīng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需求。

4 結(jié)束語

課題組所建的PLM技術(shù)平臺(tái)，為企業(yè)帶來的益處是初步實(shí)現(xiàn)了預(yù)先設(shè)定的8點(diǎn)期望，即提高設(shè)計(jì)效率、加強(qiáng)采購協(xié)同、暢述設(shè)計(jì)概念、早現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷、提供重用平臺(tái)、融入原創(chuàng)設(shè)計(jì)、控制設(shè)計(jì)精度、提升產(chǎn)品質(zhì)量。深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院的教師通過共建技術(shù)平臺(tái)掌握了全新的系統(tǒng)軟件，直接參與為企業(yè)的咨詢服務(wù)，帶領(lǐng)學(xué)生參與企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā)，為企業(yè)輸送掌握平臺(tái)運(yùn)作和使用的人才，真正實(shí)現(xiàn)了與企業(yè)的需求無縫鏈接?！肮步夹g(shù)平臺(tái)”是“政企行校四方聯(lián)動(dòng)，產(chǎn)學(xué)研用立體推進(jìn)”的深度演繹，是值得借鑒的高等職業(yè)教育校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地的新模式之一。

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