基于Pro/INTRALINK的协同设计

　　随着计算机软硬件的普及应用，对于设计团队来说，虽然个人的计算机配置越来越高，网络的速度越来越快，但配合的做法还只是停留在用共享来代替软盘的层次，所有人的设计内容都在指向自己的任务、出图，而不是如何让整个团队以最快的速度完成整个设计内容。该如何加强管理?提升效率?提高质量?这些都要求有新的设计管理模式，也要求有新的管理系统。它强调的是协同和管理：一方面随着型号项目规模的扩大，越来越要求项目团队、甚至各专业院所之间的配合与协调，才能高效、顺畅、优质地完成设计工作;另一方面则表现在随着项目团队本身协作的深化和项目团队数量上的增加，从了解各项目的运转进行情况，到有针对性地发现和解决各团队的问题，都要求更高的管理水平。

　　一、协同设计

　　协同设计是企业内不同设计部门、不同专业方向上或者同一项目的不同设计企业之间进行协调和配合，本质上是基于计算机支持的协同工作。由于这种跨专业、跨地域的基于网络化协同设计可以极大地缩短产品设计和研发周期，快速地研发适应市场变化和需求的产品，提高企业的竞争能力。因此，国内外优秀企业产品开发工作正在从个体化、串行流程的产品研发模式，转向上下游多方协同的并行产品设计。“协同”已经成为当代产品研发策略的重点方向之一。

　　对不同类型的企业而言，设计协同的程度和要求不同。在CAD设计领域，概括起来主要包括以下几种层次。

　　(1)数据共享协同，包含文件传输、图档存储和网络图库等。数据从最初建立开始到整个工程周期结束都可以实现共享，能够与不同的文件格式(如Pro/ ENGINEER的asm和prt格式)互相兼容，每个项目设计者都可以自由上传和下载图形、文本等资源，设计者之间可以相互参阅，以期达到实现数据投资回报的最大化。相较而言，这一层次的协同设计是比较初级的。设计数据必须保存入库后重新打开才能实现更新，设计更改的滞后难以避免。而在这段时间内，设计内容的一些变更无法得到及时共享，会导致每个人看到的都不是惟一、准确的设计图样。对于高度协同化的设计工作而言，这种错误的后果不堪设想。

　　(2) 信息交流协同，包含消息互发、可视化等。设计者之间的沟通无时不在，随时的消息互发可以进行快速沟通和反馈，可以在Internet环境下召开网络视频会议、评审设计方案以及流转校审圈阅，每个人都可以发表对设计的看法和意见。这一层次的协同是目前解决协同设计问题的主流思路。但是，它同 样存在一些缺陷，主要表现在设计平台和协同平台的分离。在多数情况下，设计者不得不在设计环境下设计产品，然后在协同环境下与协作者进行交流，然后再回到设计环境下对设计进行修改， 如此往复。尽管其协同效率比第一层次已经有较大提高，但是仍然难以达到实时的协同设计。

　　(3)CAD平台的协同。基于CAD平台的协同设计并不是一种通用的协同设计软件，而是一种标准、开放的平台。这种基于CAD平台的协同设计思路是将实现协同设计的众多基本要素以一种工具的形式集成到CAD平台当中，为CAD使用者提供协同应用平台支持。它一方面避免了第二层次的协同中面向不同的客户需求开发不同的协同系统的弊端，同时也使得CAD平台和协同平台能够合二为一，实 现真正的实时协同设计，即可以无缝连接到CAD平台，无需在系统和CAD平台间进行切换。

　　二、基于Pro/INTRAlink的协同设计方法

　　Pro/INTRAlink是一个基于WEB的设计协同平台，它支持不同部门的多个CAD用户实时进行协同设计，保证数据的惟一性、正确性和及时性。该平台不需要进行任何二次开发，即可以支持Pro/EN- GINEER设计，实现与Pro/ENGINEER的无缝集成。通过注册Pro/INTRAlink，建立CAD与Pro/INTRAlink的连接，同时建立个人工作区，为每个CAD用户分配一个安全独立的工作空间。注册通过Pro/ENGI- NEER内置菜单进行，每个CAD用户可以建 立多个个人工作区，以便同时参与不同项目的设计。注册过程也是通过Pro/EN- GINEER登录到Pro/INTRAlink的过程，它需要进行用户认证，以确保数据的安全访问。通过Pro/ENGINEER进行注册如图1 所示，它需要输入服务器的网址，系统会为该用户创建缺省的工作空间，用户也可以设置自己命名的工作空间。

　　1.个人工作区

　　单独使用Pro/ENGINEER时，数据通常都保存在本地磁盘上，以Windows的文件夹系统进行管理。而与单独使用Pro/ENGINEER不同的是，在基于Pro/INTRAlink的协同设计环境下，Pro/ENGINEER的设计信息都保存在个人工作区中。

　　个人工作区是Pro/I NTRAlink为每个设计人员分配的一个工作空间，该工作空间的安全性由Pro/INTRAlink控制。个人工作区由两个部分组成，一个在服务器端，一个在客户端，如图2所示， 由Pro/INTRAlink维护两部分的同步。用户每次保存的数据存储在客户端，上载操作能将数据保存到服务器端。个人工作区的结构不仅为数据提供了安全的存储，同时也保证了数据的存取效率。

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　　通常设计工作是一个长事务工作，需要几天甚至几十天的时间，如果每次都将设计结果保存在服务器端，会增加网络的占用时间，也给用户带来时间上的浪费。日常设计时将数据保存在本地工作区，当设计数据达到一定的状态时，再将数据保存到服务器端的工作区，即保证了效率，又实现了安全。不论是将数据保存在本地还是服务器，都可以在Pro/ENGINEER界面上完成，操作简单方便。工作区中的数据只能被设计者本人访问，其他人员无法访问。

　　2. 公共区

　　协同设计除了需要保证数据的安全外，更需要进行数据的共享，即一个设计的结果可以为同一个团队的其他人员访问，以便进行技术协调。公共区就是为了共享数据而设置的。公共区中的数据实际上是保存在数据库中的，它以文件夹的形式供设计者保存数据和进行数据访问。这种逻辑的文件夹结构不仅便于数据的组织，同时它也是对数据进行权限控制的基础，不同的文件夹可以设置不同的访问权限。因此对文件夹的规划也就是对权限的规划。通常，文件夹按专业进行设置，这样设置便于设计交流。

　　数据的迁移过程如下：数据首先保存在本地工作区，通过上载数据保存到服务器端工作区，对服务器端的数据进行检入操作，数据从服务器端工作区保存到公共区。公共区中的数据受系统设置的访问权限控制，具有“读”以上权限的用户可以访问保存在公共区的数据。保存在公共区的数据不一定是最后发放的数据，但一定是需要共享的数据。因此保存在工作区中的数据也是设计达到某一个阶段的数据，它决定了数据检入的时机。

　　3.状态和版本控制

　　公共区与个人工作区的本质区别除了共享外，就是它具有状态和版本。在Pro/INTRAlink中，状态表示数据的成熟度，如正在工作状态、已发放状态等。版本通过两部分进行标识，如图3所示。 其中，每当数据检出/检入一次公共区，小版本数字自动增加1，修订版本只有发生变更时才会改变，如由A变为B。状态和版本是Pro/INTRAlink区别于文件管理的主要特性，系统不仅可以根据状态为数据授权，而且可以通过版本记录数据变化的历史。不同的用户可以预订数据的状态和版本变化，以便及时获得数据更改的信息。

　　4.基线管理

　　在产品设计过程中，根据实际情况对需要进行转阶段的模型(包括该模型下的子零组件)定义一系列的阶段基线。例如，MCSD等分别代表该模型的不同阶段，只对达到其中某个阶段的装配件模型进行基线冻结，如图4所示。基线建立后，未来随时都可以利用基线配置规范查看产品结构，以便追溯 型号在某一个重要时刻的技术状态。

　　5. 可视化

　　Pro/INTRAlink提供了将模型发布为可视化模型的手段。每当模型被检入到Pro/INTRAlink时，系统自动产生该模型对应的可视化模型，通过Pro-ductView工具可以查看这些轻量化模型。ProductView提供了良好的剖切功能。它不仅能够提供单一的剖面，并通过游标拖动的方式进行剖切面的平移，而且能够进行交叉面的剖切，并在剖切的基础上提供测量和批注功能，从而简化用户的测量和查看，提高对模型的查看能力。

　　三、协同设计带来的好处

　　基于协同平台的设计会在Pro/IN-TRAlink中建立一个完整的产品模型结构，该结构将不同设计人员生成的设计结果有机地组织在一起，形成数据的相互依赖关系。通过Pro/INTRAlink提供的查询功能，可以方便地找到所需的设计数据，以及方便地查找模型之间的结构关系，如父子关系，参考关系等。Pro/INTRAlink将人员、过程及数据进行统一的管理，形成了企业的知识库，使得数据的重用成为可能，大大提高了设计效率，同时由于方便采用成熟的技术，也提高了设计质量，缩短了设计周期。

　　1.团队协同

　　在没有Pro/INTRAlink之前，团队之间的协同只能通过开会，面对面地交流，以及数据的拷贝，进行信息的共享。Pro/INTRAlink通过提供单一的数据存储空间，不但将不同的设计人员组织在一起，共同完成一个项目的设计任务，还实现了设计数据的及时共享。每个设计人员不仅是数据的提交者，也是数据的使用者。设计团队在Pro/INTRAlink提供的虚拟空间中协同工作，减少因沟通不便带来的设计延误。在Pro/INTRAlink中，团队是按角色进行管理，每个人可以在一个团队中承当不同的角色，每个角色被赋予不同的权限。

　　2.信息共享和安全控制

　　在某些方面，信息的共享和安全是相互排斥的，但是它们在Pro/INTRAlink中得到很好的统一。Pro/INTRAlink不仅通过公共区实现了数据的共享，还通过状态以及权限策略保证数据的安全 性。它通过基于文件夹的权限设计，为数据提供安全访问。系统可以定义，谁可以访问什么状态的数据。为了防止两个以上人员同时修改同一个数据的情况，Pro/INTRAlink提供了检出/检入机制，保证在一个人员修改数据的时候，其他人员只能查看而不能修改该数据。所有修改的数据都保存在Pro/INTRAlink中，便于查询和使用历史数据。

　　3.转阶段管理

　　通过阶段基线，对特定时间点的技术状态进行标识和记录，获得特定状态惟一的模型结构树。通过批量转换阶段标识和调整模型结构树，简化新阶段的初始化工作。通过转阶段管理不仅保证数据的齐套性，方便设计评审，还可以对设计历史进行追溯，提高设计质量， 缩短设计复查时间。

　　四、结束语

　　Pro/INTRAlink不仅可以帮助我们安全、可靠、方便地实现对产品模型图样的数据管理，最重要的是它对我们传统的设计思想进行了变革，即由传统的串行设计进化为并行设计。

　　通过实施Pro/INTRAlink，我们达到了以下目的：(1)保证产品基础数据的惟一性;(2)建立了信息共享的产品并行工程开发平台;(3)保证了数据的安全性和保密性;(4)加强对产品开发过程管理，主设计师可随时通过修改骨架模型来传达修改意图和想法，同时可利用信息反馈对骨架模型进行调整，一般设计人员也可随时查看每个零件的设计进展情况，从而控制产品开发方向和进度，并减少错误设计;(5)可以很容易地利用基础数据进行变型设计，提高设计效率;(6)可以根据产品信息快速查找图档。