劉楚強(qiáng)，夏亮

（卡特彼勒(鄭州)有限公司，鄭州 450001）

0 引言

目前，我國(guó)液壓支架制造企業(yè)在研發(fā)及制造過程中，仍然存在諸多弊端，如各設(shè)計(jì)部門之間以及與各協(xié)作廠家之間的信息交互不流暢、不及時(shí)；設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及售后等職能部門之間信息及指令無法快速有效地傳遞等等問題，造成企業(yè)內(nèi)部信息隨處存在信息孤島，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)周期控制困難，生產(chǎn)、檢驗(yàn)、售后等信息反饋不及時(shí)，產(chǎn)品制造流程管理混亂等等。因此，盡快進(jìn)行協(xié)同平臺(tái)建設(shè)，建立企業(yè)內(nèi)部各職能部門之間，以及企業(yè)與相關(guān)協(xié)作廠家之間的能夠快速有效地進(jìn)行交互的信息系統(tǒng)，增強(qiáng)設(shè)計(jì)研發(fā)及制造相關(guān)的各職能部門之間的協(xié)同，提高產(chǎn)品研發(fā)制造流程管理、項(xiàng)目管理的有效性，構(gòu)建一個(gè)支持煤炭機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)全生命周期的協(xié)同工作平臺(tái)迫在眉睫。本文對(duì)基于Windchill 系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行液壓支架設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的協(xié)同過程進(jìn)行了論述。

1 基于Windchill 的液壓支架設(shè)計(jì)生產(chǎn)協(xié)同系統(tǒng)總體架構(gòu)

基于Windchill 系統(tǒng)建立了液壓支架協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，建立了液壓支架設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的整個(gè)生命周期的協(xié)同工作環(huán)境，為設(shè)計(jì)及生產(chǎn)管理過程中的協(xié)同業(yè)務(wù)提供了一種可靠高效的載體，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、控制、管理等業(yè)務(wù)管理平臺(tái)的統(tǒng)一。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)與工藝、生產(chǎn)、成本控制、質(zhì)量控制等管理系統(tǒng)的集成，構(gòu)建企業(yè)產(chǎn)品的全生命周期管理信息化整體架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的設(shè)計(jì)協(xié)同及信息數(shù)據(jù)交互，系統(tǒng)總體架構(gòu)圖如圖1 所示。

圖1 協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體架構(gòu)

整個(gè)架構(gòu)分4 個(gè)層次，對(duì)應(yīng)某一產(chǎn)品項(xiàng)目。第一層為項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)對(duì)項(xiàng)目計(jì)劃的管控及資源調(diào)配等；第二層為產(chǎn)品的生命周期相關(guān)的所有職能部門，各部門之間通過Windchill 與各種相關(guān)管理系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化信息協(xié)同管理，同時(shí)每個(gè)部門與項(xiàng)目總負(fù)責(zé)之間實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息交互；第三層為設(shè)計(jì)部門內(nèi)部不同分工團(tuán)隊(duì)之間的同步協(xié)同；第四層為設(shè)計(jì)部門內(nèi)部各個(gè)團(tuán)隊(duì)內(nèi)部團(tuán)隊(duì)成員之間的同步協(xié)作關(guān)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)完全實(shí)時(shí)共享，數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)更新，設(shè)計(jì)任務(wù)受統(tǒng)一流程驅(qū)動(dòng)，信息交互智能化等。

2 協(xié)同設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 項(xiàng)目信息實(shí)時(shí)共享

通過Windchill 的項(xiàng)目管理功能，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目計(jì)劃及進(jìn)度統(tǒng)一信息顯示，所有項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員均使用同一項(xiàng)目共享信息頁面查看實(shí)時(shí)更新的項(xiàng)目信息，以獲取項(xiàng)目的實(shí)時(shí)進(jìn)度信息。

項(xiàng)目管理模塊中共享信息的實(shí)時(shí)顯示功能包括：項(xiàng)目、任務(wù)、活動(dòng)名稱、執(zhí)行人員、計(jì)劃開始時(shí)間、計(jì)劃結(jié)束時(shí)間、當(dāng)前進(jìn)度、當(dāng)前狀況顯示、說明、校審人員等。

在項(xiàng)目信息顯示頁面中，項(xiàng)目成員還可通過定制活動(dòng)時(shí)間線，根據(jù)自己的任務(wù)，指定自己關(guān)注的項(xiàng)目關(guān)鍵活動(dòng)進(jìn)行相關(guān)信息的跟蹤顯示。

通過設(shè)定項(xiàng)目活動(dòng)信息發(fā)布規(guī)則，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目活動(dòng)信息的自動(dòng)發(fā)布，并可設(shè)定通過郵件服務(wù)器自動(dòng)向指定的項(xiàng)目成員發(fā)送項(xiàng)目信息提示郵件。同時(shí)也可以通過人工指定觸發(fā)方式，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目信息的發(fā)布。

2.2 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)協(xié)同

產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，二維圖紙、報(bào)表、三維模型、技術(shù)文檔文件、其它格式文件等數(shù)據(jù)，從創(chuàng)建、發(fā)布至后期變更的整個(gè)生命周期，都需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，實(shí)現(xiàn)在職能部門之間的不同設(shè)計(jì)平臺(tái)上供操作者編制、審閱、參考、下載、瀏覽等。

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)生命周期中會(huì)涉及到各種不同的平臺(tái)，如SolidWorks、Creo、AutoCAD、Microsoft Office、ANSYS、ERP 等，這些應(yīng)用平臺(tái)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)格式各不相同，要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的通用性，則需要將這些數(shù)據(jù)通過Windchill 服務(wù)器在后臺(tái)統(tǒng)一實(shí)時(shí)地自動(dòng)轉(zhuǎn)換為通用的數(shù)據(jù)格式，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全生命周期中的全程共享。

通用數(shù)據(jù)格式包括以下兩種：

1）三維模型數(shù)據(jù)統(tǒng)一通過Windchill 可視化發(fā)布服務(wù)器自動(dòng)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為以“.pvs”為后綴的PTC ProductView 格式；

2）二維圖紙、報(bào)表、技術(shù)文件等數(shù)據(jù)統(tǒng)一通過Windchill配置的各個(gè)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為PDF 格式數(shù)據(jù)。

2.3 流程統(tǒng)一管理

在Windchill 系統(tǒng)中，根據(jù)各種需求，建立起統(tǒng)一規(guī)則的流程，包括文檔審批流程、圖紙發(fā)布流程、圖紙變更流程等。

在圖紙發(fā)布流程及變更流程中，根據(jù)不同的圖紙格式及不同的圖紙業(yè)務(wù)分類，通過系統(tǒng)開發(fā)判斷機(jī)制進(jìn)行自動(dòng)流程分支選擇，實(shí)現(xiàn)多種格式、多種需求圖紙的流程管理，并最終形式統(tǒng)一格式的結(jié)果數(shù)據(jù)。圖紙發(fā)布流程及變更流程圖如圖2、圖3 所示。

圖2 圖紙升級(jí)流程圖

圖3 圖紙變更流程圖

在文檔審批流程中，通過開發(fā)的類型判斷機(jī)制，根據(jù)各種分類（包括文檔系統(tǒng)分類、文檔業(yè)務(wù)大類及文檔次級(jí)小類）自動(dòng)選擇指定流程進(jìn)行各文檔特定的審批，保證了技術(shù)及業(yè)務(wù)文件在各相關(guān)部門之間協(xié)同及交互的有效性和準(zhǔn)確性。文檔審批流程圖如圖4 所示。

圖4 文檔審批流程

2.4 產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理（分類、權(quán)限、變更、版本）

為了使協(xié)同設(shè)計(jì)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行最優(yōu)化管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)合理，實(shí)現(xiàn)所有項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員及訪客對(duì)項(xiàng)目相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行訪問權(quán)限的精確控制，在Windchill平臺(tái)中進(jìn)行了所有數(shù)據(jù)的分類、生命周期狀態(tài)指配、權(quán)限設(shè)定，如表1 所示。

表1 權(quán)限配置表

2.5 信息交互協(xié)同

信息交互協(xié)同內(nèi)容包括：流程活動(dòng)提示信息傳遞、即時(shí)通訊、文件傳輸、產(chǎn)品數(shù)據(jù)評(píng)審交流等。

通過Windchill 內(nèi)置信息傳遞機(jī)制，實(shí)現(xiàn)普通文字、文件的信息交互；通過Windchill 集成郵件服務(wù)器實(shí)現(xiàn)各參與人員之間正式的反饋及處理信息的交互；通過Windchill 配置的PTC ProductView 瀏覽圈閱平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖片、圖紙、三維模型等pvs 格式的數(shù)據(jù)信息的圈閱、討論、交流功能；通過統(tǒng)一的文件存儲(chǔ)及更新的版本管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)在交互過程中傳遞的文件、視頻、音頻等等其它格式數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)有效交互。

3 結(jié)語

本文通過對(duì)基于Windchill 的液壓支架協(xié)同設(shè)計(jì)方法的論述，介紹了一種適用于新的設(shè)計(jì)生產(chǎn)協(xié)同管理的方法，有利于推動(dòng)液壓支架設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程協(xié)同管理的企業(yè)實(shí)用化進(jìn)程。

［1］艾輝.復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同開發(fā)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究［D］.武漢：華中科技大學(xué)，2011.

［2］郭銀章.機(jī)械產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)過程的建模、控制與管理研究［D］.太原：太原科技大學(xué)，2011.