李濤

摘 要：在網(wǎng)絡(luò)化和社會化高度發(fā)達(dá)的今天，協(xié)同設(shè)計理念已然成為企業(yè)與設(shè)計師們尋求合作的新趨勢。隨著國內(nèi)外工程機(jī)械產(chǎn)品市場競爭的日益加劇，企業(yè)要獲得進(jìn)一步發(fā)展，必須對傳統(tǒng)的管理方法進(jìn)行改進(jìn)。在此背景下，如何讓高職院校機(jī)械設(shè)計專業(yè)的學(xué)生從一開始就能真實(shí)地體會到協(xié)同設(shè)計理念以及了解有效的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，基于此，該校機(jī)械專業(yè)教師在《機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計》課程添加了SolidWorks PDM模塊教學(xué)，并對該模塊教學(xué)模式進(jìn)行了探索。

關(guān)鍵詞：協(xié)同設(shè)計;產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理;SolidWorks PDM 探索

0 引言

《機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計》課程是機(jī)械設(shè)計與制造專業(yè)設(shè)置的一門專業(yè)必修課，該課程的主要任務(wù)是學(xué)習(xí)三維數(shù)字建模的基礎(chǔ)知識，使學(xué)生能夠運(yùn)用SolidWorks CAD模塊進(jìn)行一般復(fù)雜程度零件的設(shè)計。然而近年來，隨著企業(yè)生產(chǎn)地快速發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代加快、生命周期縮短以及高新技術(shù)地應(yīng)用導(dǎo)致產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息量急劇增加，企業(yè)逐漸改變了傳統(tǒng)的管理方法而采取產(chǎn)品PDM的實(shí)施，從而實(shí)現(xiàn)信息的有序管理。為了滿足企業(yè)對人才需求，《機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計》課程不僅講授CAD特征建模功能、產(chǎn)品裝配以及工程圖創(chuàng)建功能，還引導(dǎo)學(xué)生在SolidWorks PDM模塊環(huán)境下進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計以及有效的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。

1 SolidWorks PDM模塊教學(xué)思路

SolidWorks PDM模塊教學(xué)對象是機(jī)械設(shè)計與制造專業(yè)二年級的學(xué)生，他們通過對SolidWorks的三維特征建模學(xué)習(xí)，已經(jīng)掌握了二維草圖繪制方法、基礎(chǔ)特征創(chuàng)建和特征編輯的方法、曲面特征創(chuàng)建、零件裝配配合以及工程圖創(chuàng)建，具備了機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計的能力。在此能力的基礎(chǔ)上添加PDM模塊，向?qū)W生介紹產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）的概念及系統(tǒng)的主要功能，引用學(xué)生熟悉的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計案例，引導(dǎo)學(xué)生在SolidWorks與PDM集成的環(huán)境下進(jìn)行協(xié)同設(shè)計以及數(shù)據(jù)管理。

SolidWorks PDM模塊教學(xué)思路是：首先通過多媒體信息查詢的方法引導(dǎo)學(xué)生了解一般企業(yè)信息化目標(biāo)、企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理存在的問題與需求，以及PDM實(shí)施給企業(yè)帶來哪些價值，為什么要學(xué)習(xí)SolidWorks PDM模塊;其次采用演示的教學(xué)方法向?qū)W生示范SolidWorks PDM界面基本功能的操作步驟;然后采用任務(wù)驅(qū)動與案例教學(xué)方式模擬企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)中的參與角色和設(shè)計制造流程，學(xué)生組成項(xiàng)目組，協(xié)同完成“編碼器”產(chǎn)品設(shè)計，學(xué)生通過該案例的學(xué)習(xí)掌握基于協(xié)同模式的Top down設(shè)計和基于協(xié)同模式的設(shè)計數(shù)據(jù)更新。最后采用任務(wù)驅(qū)動與案例教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生如何利用SolidWorks PDM管理自己的數(shù)據(jù)，有效提高工作效率。

2 SolidWorks PDM模塊教學(xué)實(shí)施

2.1 教學(xué)內(nèi)容

SolidWorks PDM模塊教學(xué)內(nèi)容（見表1）。

2.數(shù)據(jù)分類歸納的能力

2.2 教學(xué)方法

SolidWorks PDM模塊教學(xué)體現(xiàn)高職課程特征，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，堅持以行動導(dǎo)向作為教學(xué)組織原則，以實(shí)際工作任務(wù)為學(xué)習(xí)載體，以工作能力為目標(biāo)，以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，形成“以工作過程為導(dǎo)向，以工作任務(wù)為載體，教學(xué)做一體”的教學(xué)模式，綜合運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)，角色劃分等行動導(dǎo)向的方法，采用多媒體教學(xué)，理論實(shí)踐一體化等手段與方法，培養(yǎng)學(xué)生從事機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計崗位的協(xié)同設(shè)計和數(shù)據(jù)管理的綜合職業(yè)能力。

2.3 教學(xué)案例

案例1：“編碼器”協(xié)同設(shè)計—模塊分工。班級小組內(nèi)進(jìn)行角色劃分：設(shè)計A組（2人以上）? ?設(shè)計B組（2人以上）? ?設(shè)計C組（2人以上）? ?審核（1人）? ?總工（1人）。

（1）總工通過項(xiàng)目模板創(chuàng)建一個新項(xiàng)目?？蛻裘Q：班級;項(xiàng)目名稱：模塊分工;項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：學(xué)生姓名。（2）創(chuàng)建以“班級-編碼器”命名的裝配體以及裝配體內(nèi)零部件存放至項(xiàng)目圖檔內(nèi)，可以直接利用之前創(chuàng)建編碼器零部件或者重新建立新的空白零件并插入

裝配。（3）將各個零部件分別分配至不同流程中，選中文件點(diǎn)擊更改狀態(tài)將各零部件分別分配至各組進(jìn)行設(shè)計并制作工程圖（編碼器總裝分配至開始工作）。（4）各組學(xué)員將工程圖保存至PDM后直接分配至自己所屬流程：A組學(xué)員將文件分配A組，B組學(xué)員分配B組。（5）圖紙及零件完成后提交審批并選擇通知對象審批，此時注意數(shù)據(jù)卡中審核信息。審核人員檢查工程圖是否與提供視圖一致，根據(jù)審核結(jié)果判斷審核是否通過。（6）總工將文件批準(zhǔn)中文件發(fā)布，發(fā)布之后文件版本自動變?yōu)锳，狀態(tài)為已發(fā)布?？偣l(fā)布文件進(jìn)行設(shè)計變更文件返回到工作中，總工可選擇再次分配給

各組。（7）文件重新審核批準(zhǔn)通過之后文件版本自動更新由A升為B ，之前我們看到的例如2/2，意為PDM過程版本，文件檢出修改后由系統(tǒng)自動遞增，此時A、B、C...版本為文件修訂版本由文件經(jīng)過流程審核之后實(shí)現(xiàn)更新。不同的流程狀態(tài)中用戶所擁有的權(quán)限不同，例如在A組流程設(shè)計中時只有A組人員可以對文件檢出修改;在工作中（協(xié)同流程）時所有人都可以將文件檢出修改。（8）將裝配體選中，切換至材料明細(xì)表，零部件數(shù)據(jù)卡中信息越完善形成的BOM越全面。選中BOM右側(cè)打開為CSV，導(dǎo)出為表格，將導(dǎo)出表格以“姓名+BOM”命名保存至“04物料清單”中。

案例2：“銑刀頭”零部件數(shù)據(jù)管理。（1）打開知識庫完善標(biāo)準(zhǔn)件、通用件、外購件文件夾層級結(jié)構(gòu)及屬性定義。（2）標(biāo)準(zhǔn)件、通用件、外購件下級建立二級分類中的文件夾，文件夾名稱參照分類中顯示。在各自二級分類文件下建立三級文件夾。（3）將銑刀頭裝配體中零部件盡量歸類至標(biāo)準(zhǔn)件中。（4）創(chuàng)建新的項(xiàng)目模板?？蛻裘Q：班級;項(xiàng)目名稱：銑刀頭;項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：學(xué)生姓名。（5）將無法歸類的零部件存放至項(xiàng)目圖檔中。（6）按裝配示意圖進(jìn)行裝配。（7）將刀盤更改零件類型為通用件，將V帶輪更改類型為外購件，當(dāng)銑刀頭裝配發(fā)布之后將兩個零部件分別轉(zhuǎn)為通用件及外購件，通過流程將零部件分別更改狀態(tài)：轉(zhuǎn)為通用件、轉(zhuǎn)為外購件，使用移動樹或者直接剪切粘貼的方式將零部件移動至通用件和外購件中，在第二級文件夾下建立以刀盤、V帶輪為命名的文件夾作為三級分類文件夾存放零件。

2.4 教學(xué)評價

全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，采取各種方法和手段進(jìn)行教學(xué)，抓好“任務(wù)為驅(qū)動”的理論和實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)各環(huán)節(jié)，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果和過程評價，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和動力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

3 結(jié)語

PDM系統(tǒng)的應(yīng)用和實(shí)施已成為制造企業(yè)信息化管理的迫切需求，企業(yè)對PDM人才的需求也日趨迫切，正是在此背景下，機(jī)械專業(yè)的專業(yè)教師將《機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計》課程增設(shè)SolidWorks PDM模塊教學(xué)，以應(yīng)對企業(yè)需求。2019～2020年第二學(xué)期我們已對機(jī)械設(shè)計與制造專業(yè)二年級的學(xué)生進(jìn)行了該模塊內(nèi)容的教學(xué)，學(xué)生普遍反映通過四個項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，他們不僅掌握了SolidWorks PDM用戶界面組成、文件的創(chuàng)建與檢入、文件版本的修訂、文件的參考引用和文件搜索等基本功能的操作方法;能夠在SW-PDM集成環(huán)境下角色劃分采用企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計流程分模塊協(xié)同設(shè)計;還能夠?qū)⒁延械漠a(chǎn)品數(shù)據(jù)分類整理，大大提升了他們工程實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)：

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[3]安晶，王偉，黃曙榮.“卓越工程師”背景下具有行業(yè)特色的PDM精品課程建設(shè)[J].教育教學(xué)論壇，2015，235（49）：140-141.