摘 要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，對于產(chǎn)品設計的要求不斷增多，為了不斷提高機械產(chǎn)品設計的質(zhì)量，對先進的技術(shù)進行了應用，如：計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)等。文章主要研究了基于Web環(huán)境的機械設計的異地協(xié)同設計，旨在進一步提高機械設計的能力，推動我國機械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：Web環(huán)境；機械設計；異地協(xié)同設計

引言

在知識經(jīng)濟時代，機械設計與計算機技術(shù)進行了有效的結(jié)合，特別是在機械異地協(xié)同設計中充分發(fā)揮了Internet技術(shù)的作用，為了促進機械設計的全面發(fā)展，基于Web環(huán)境的機械設計的異地協(xié)同設計得到了廣泛地關(guān)注與積極地研究。

1 基于Web環(huán)境的協(xié)同設計

基于Web環(huán)境的協(xié)同設計主要是指來自于不同地點的設計小組展開協(xié)同設計，其中主要涉及的內(nèi)容有大量數(shù)據(jù)的傳輸與數(shù)據(jù)庫的管理，此時的數(shù)據(jù)庫為分布式。對于任何一個設計小組而言，均可以利用Web以此掌握最新的設計數(shù)據(jù)，同時，設計小組的設計數(shù)據(jù)也可以通過數(shù)據(jù)庫與服務器進行提交。各個設計小組通過數(shù)據(jù)庫與服務器實現(xiàn)了連接，在此基礎(chǔ)上，促進了設計工作的高效開展[1]。

2 基于Web環(huán)境的機械設計

目前，科學技術(shù)有著較快地發(fā)展速度，網(wǎng)絡的寬帶得到了提高，網(wǎng)絡的服務具有了豐富性與多元化，同時數(shù)據(jù)傳輸擁有了實時性與便捷性，在此背景下，設計中對先進的技術(shù)進行了積極的、全面的應用，如：虛擬現(xiàn)實技術(shù)與網(wǎng)絡會議等，進而實現(xiàn)了基于Web環(huán)境的機械設計平臺的構(gòu)建，此平臺有效解決了關(guān)于數(shù)據(jù)傳輸、方位與修改等問題，并且保證了數(shù)據(jù)的共享性，對于不同的機械設計而言，均滿足了其協(xié)同設計的實際需求[2]。

2.1 設計結(jié)構(gòu)

在Web環(huán)境下，機械設計系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)具有一定的典型性，即：C/S結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)擁有Web服務器端與客戶端，二者的交互連接介質(zhì)為Internet。同時，它主要分為四層，分別為設計層、交互層、管理層和支持層，其中設計層主要是指用戶的本地設計端；交互層主要是指Web頁面；管理層主要是指設計項目的管理程序；支持層主要是指工程數(shù)據(jù)庫和Web服務器。

2.2 設計流程

基于Web環(huán)境的機械設計，其流程的基礎(chǔ)為傳統(tǒng)機械設計，并有效結(jié)合了Web的優(yōu)點，在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了對整個流程的改進、調(diào)試與控制。在Web環(huán)境下，設計模式中的關(guān)鍵性內(nèi)容為設計任務，節(jié)點為設計組織者，主體為各個設計小組，同時每個設計人員為設計的操作者，也可以稱之為執(zhí)行者。

3 基于Web環(huán)境的機械設計的異地協(xié)同設計

3.1 關(guān)鍵技術(shù)

首先，數(shù)據(jù)庫?，F(xiàn)代機械設計時，主要利用了CAD系統(tǒng)從而實現(xiàn)了設計，其工作的本質(zhì)為借助計算機技術(shù)對信息進行了有效的處理。基于Web環(huán)境的機械設計的協(xié)同設計，其中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)為網(wǎng)絡工程數(shù)據(jù)庫，主要是由于它實現(xiàn)了信息交換。同時，在Web頁面的支持下，為用戶提供了表格與數(shù)據(jù)庫，通過交互操作，數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了對不同信息的讀取，具體的信息有文本、圖表、多媒體等。在此基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)信息的交換與發(fā)布具有了動態(tài)性與實時性[3]。

在Web環(huán)境下，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的構(gòu)成主要有Web瀏覽器、數(shù)據(jù)庫服務器與Web服務器等，第一部分屬于用戶界面，第二部分的功能為信息存儲，第三部分的作用是連接前兩部分。通常情況下，Web服務器和數(shù)據(jù)庫服務器二者間的連接，主要方案有CGI、NSAPI、ADO與Java等，同時此方案也符合網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫存取的需求。

網(wǎng)絡工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要內(nèi)容有兩種，一種為工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，另一種為工程數(shù)據(jù)庫設計，其內(nèi)容與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有一致性。在工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的作用下，網(wǎng)絡工程數(shù)據(jù)庫設計展開了工程數(shù)據(jù)庫及其應用系統(tǒng)的設計，該數(shù)據(jù)庫與應用系統(tǒng)具有一定的合理性、便捷性與高效性。工程數(shù)據(jù)庫中的信息主要有兩種，分別為動態(tài)的與靜態(tài)的，兩種信息所描述的內(nèi)容，分別呈現(xiàn)著設計環(huán)境信息與設計對象信息。

其次，檢驗與處理。機械設計工作開展時，需要處理大量的約束和沖突，前者也可以稱之為依賴關(guān)系或者制約關(guān)系，后者主要是指不同設計小組間或者不同功設計人員間對同一個設計對象而出現(xiàn)的不同設計需求。設計協(xié)同主要是對約束進行協(xié)調(diào)，對沖突進行處理。對于機械設計而言，約束是重要的，它直接影響著設計活動的有序開展，對于設計活動而言，設計對象和設計時間二者的約束直接決定著設計工作的劃分。在機械設計過程中，沖突的存在具有廣泛性與普遍性，主要是由于不同設計小組與設計人員對設計資源的爭斗而造成的，因此，此時的沖突也可以稱之為資源沖突。

機械設計中的約束與沖突遍布于設計的整個過程，為了保證設計的高效性，要注重對二者的及時與有效處理，其中最為重要的內(nèi)容為沖突問題的處理。在實際沖突處理過程中，可以選擇不同的角度，主要有規(guī)則、實例、人員與知識等，通常情況下，主要采用的協(xié)調(diào)方法為規(guī)則協(xié)調(diào)與實例協(xié)調(diào)，而最為有效為人員的協(xié)調(diào)[4]。

對于沖突的協(xié)調(diào)，其策略主要有動態(tài)協(xié)調(diào)與靜態(tài)協(xié)調(diào)，前者主要是指在沖突出現(xiàn)后，對沖突進行檢測，此后，利用沖突協(xié)調(diào)的工具，對其進行處理。但處理結(jié)果不佳，則要借助人員協(xié)調(diào)的方法，以此實現(xiàn)沖突的有效協(xié)調(diào)。后者主要是指沖突未發(fā)生前，利用協(xié)調(diào)設計規(guī)劃與共享的信息與知識等，保證設計的全面性與詳細性，在此基礎(chǔ)上，有效防止了沖突的出現(xiàn)。

最后，數(shù)據(jù)信息交換。機械設計中的數(shù)據(jù)信息交換主要體現(xiàn)在以下兩點：一點為設計小組間或者小組內(nèi)部對各自設計數(shù)據(jù)的交換，另一點為設計與生產(chǎn)兩個不同環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)交換。為了保證數(shù)據(jù)交換的標準性與規(guī)范性，國際上提出了STEP，它作為國際標準，對數(shù)據(jù)交換進行了定義的規(guī)定與機制的制定，在此基礎(chǔ)上，機械產(chǎn)品設計的數(shù)據(jù)實現(xiàn)了傳輸、存檔與共享。但在機械設計的協(xié)同設計過程中，數(shù)據(jù)交換仍存在不足，主要是由于設計各部分間存在沖突，通過網(wǎng)絡工程數(shù)據(jù)庫的作用，使數(shù)據(jù)交換得到了實現(xiàn)，該結(jié)構(gòu)促進了網(wǎng)絡工程數(shù)據(jù)庫作用的發(fā)揮，使數(shù)據(jù)的管理與交換具有了便捷性。

3.2 實例運用

當前，在大型企業(yè)與大型設計中均應用著基于Web環(huán)境的機械設計的異地協(xié)調(diào)設計，此設計系統(tǒng)滿足了用戶的使用需求。文章以機床主軸變速箱為例，對其展開了設計，具體的設計內(nèi)容為傳動設計、箱體設計、零件設計與零件工藝設計，為了實現(xiàn)高效設計，利用三個設計小組展開了各項設計任務，各個設計小組借助數(shù)據(jù)庫服務器共享了設計結(jié)果，在此基礎(chǔ)上，小組間實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的交換和共享，進而保證了設計的整體性。在實際設計過程中，還利用了協(xié)調(diào)策略，對其中存在的沖突進行了處理，進而保證了異地協(xié)調(diào)設計工作的高效開展[5]。

4 結(jié)束語

在科學技術(shù)的支持下，機械產(chǎn)品設計對先進的技術(shù)進行了應用，文章主要研究了基于Web環(huán)境的異地協(xié)同設計的結(jié)構(gòu)、流程、關(guān)鍵技術(shù)及其實例運用。相信，機械產(chǎn)品設計的異地協(xié)同設計質(zhì)量將不斷提高。

參考文獻

[1]賴朝安，孫延明，俞國燕，等.異地協(xié)同設計決策支持中心研究[J].機床與液壓，2012，1：5-7+18-1.

[2]劉向鋒，胡榮，高志.基于Web環(huán)境的機械設計的異地協(xié)同設計[J].機械設計，2012，12：23-25.

[3]張倩茜，陳家新.基于Web的異地協(xié)同設計集成平臺研究[J].礦山機械，2014，6：84-87.

[4]戰(zhàn)洪飛，顧新建，沈祖志.基于Web的異地協(xié)同產(chǎn)品設計系統(tǒng)研究[J].中國機械工程，2013，15：52-54+4-5.

[5]潘中一，王鈿，王利君，等.基于Web的異地協(xié)同設計技術(shù)研究[J].科技風，2010，22：232.