0 引言
掘進機設(shè)計過程中圖紙、文檔、三維模型、分析數(shù)據(jù)等文件不僅種類多，而且數(shù)量龐大。對于一種機型來說一套完整的掘進機設(shè)計圖紙起碼在千張以上，相應(yīng)的計算書、說明書、圖冊等數(shù)量更是可觀，那么所有機型的文件加在一起要以萬為單位來計量了。而且設(shè)計流程中不可避免地存在圖紙修改、升級，以及不同機型共用相同圖紙等現(xiàn)象，由此帶來的圖紙版本管理、安全管理以及圖紙共享等問題非常突出，耗費了設(shè)計人員巨大的精力，造成設(shè)計工作效率低下和不必要的資源浪費。因此在網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計的大背景下，一套行之有效的圖文檔管理系統(tǒng)是非常必要的。
1 問題分析與解決方案
1.1 當前狀況與主要問題
目前設(shè)計人員按掘進機功能劃分為總體設(shè)計組與不同的專業(yè)設(shè)計組，各設(shè)計組的工作分工是比較專業(yè)和明確的。總體設(shè)計人員主要負責整機設(shè)計并協(xié)調(diào)各專業(yè)設(shè)計組之間的溝通和配合。各專業(yè)設(shè)計組人員進行的是特定機器部件的設(shè)計工作。因此他們的計算機上一般只存儲與本專業(yè)相關(guān)的文件。最后所有的文件都要匯總到總體設(shè)計人員的計算機上。
這個系統(tǒng)（見圖1）中所有設(shè)計人員的計算機都通過1臺交換機構(gòu)成了1個局域網(wǎng)，每1臺計算機作為1個獨立的設(shè)計節(jié)點，在局域網(wǎng)地位是平等的。這樣就造成總體設(shè)計人員要建立很多文件夾來存儲所有設(shè)計人員的文件，而每個設(shè)計人員在更改自己的圖紙后都要及時通知總體設(shè)計人員，否則就會造成不同部件之間出現(xiàn)干涉。而不同專業(yè)組之間相同的部分都要由總體人員統(tǒng)計，尤其是通用件和標準件，這就會大大加重工作量并同時容易出現(xiàn)錯誤，造成浪費。因此必須建立一套自動化的圖文檔管理系統(tǒng)，讓設(shè)計人員從這種瑣碎繁雜的工作中解放出來，全身心地投入到產(chǎn)品研發(fā)與改進上。
圖1 系統(tǒng)以前網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系
1.2 具體解決方案
解決這些問題，需在當前實際條件下，以最小的代價，最快的速度，并能取得較好的效果，不能因為新系統(tǒng)的使用而影響正常的工作。
(1)硬件解決方案
在網(wǎng)絡(luò)布置上這種結(jié)構(gòu)是在建造過程中就預(yù)先布好線的，如果要改動可能會涉及基建，工程量較大，周期較長。經(jīng)過調(diào)查比較，發(fā)現(xiàn)CAXA圖文檔管理系統(tǒng)。它所要求的硬件環(huán)境與當前結(jié)構(gòu)比較相近，而且現(xiàn)有工作人員的二維設(shè)計軟件也是CAXA，這樣就不存在重新學習培訓的問題。CAXA圖文檔管理系統(tǒng)只要求所有設(shè)計計算機在一個局域網(wǎng)內(nèi)，并可以將局域網(wǎng)內(nèi)任何1臺計算機作為服務(wù)器，安裝服務(wù)器端軟件，作為電子倉庫，其他計算機上安裝客戶端軟件，作為工作節(jié)點。為了設(shè)計更加安全和穩(wěn)定，采用了如圖2所示結(jié)構(gòu)，即在原硬件基礎(chǔ)上增加了圖文檔和域服務(wù)器。圖文檔服務(wù)器主要作為電子倉庫，采取大容量高速硬盤，所有設(shè)計人員的文檔全部存儲在這里。域服務(wù)器統(tǒng)一配置各設(shè)計節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)管理和軟件管理，保證各節(jié)點的統(tǒng)一與同步性，使每個設(shè)計人員都有特定的權(quán)限在本地完成網(wǎng)絡(luò)內(nèi)工作，提高設(shè)計效率。
圖2 系統(tǒng)當前硬件結(jié)構(gòu)體系
(2)軟件解決方案
軟件系統(tǒng)由圖文檔服務(wù)器端、數(shù)據(jù)庫軟件和客戶端三部分組成，如圖3。其中服務(wù)器端和數(shù)據(jù)庫管理軟件安裝在圖文檔服務(wù)器上，主要作為電子倉庫來存儲和管理圖文檔數(shù)據(jù)，客戶端軟件包括圖文檔管理以及各種繪圖軟件。結(jié)合軟件結(jié)構(gòu)，整個工作流程：首先是根據(jù)市場需求進行調(diào)研，進行前期方案設(shè)計，方案成熟后開始進行總體設(shè)計。總體設(shè)計完成后各參與的設(shè)計小組都會拿到自己的工作任務(wù)及具體參數(shù)并開始詳細設(shè)計，這個過程如果用到的通用件和標準件如果在電子倉庫中存在，設(shè)計人員可以直接借用，如果是新零件那么就在電子倉庫中創(chuàng)建，其他人員如果有一樣的同樣可以借用。而圖文檔管理軟件自身的版本管理也可以讓設(shè)計者不會混淆丟失任何一張圖紙。所有圖紙完成后就可以發(fā)布打印并交付生產(chǎn)了。
在這個過程中，所有人員本地計算機上都不存在圖紙，所有圖紙都是在服務(wù)器電子倉庫內(nèi)，保證不會重復，而服務(wù)器的雙硬盤備份措施以及光驅(qū)備份功能都可以保證數(shù)據(jù)的安全與穩(wěn)定。
圖3 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)及工作流程
2 圖文檔管理系統(tǒng)主要功能
根據(jù)掘進機設(shè)計過程的需要，圖文檔管理系統(tǒng)具有的主要功能：
(1)數(shù)據(jù)安全管理
①所有登陸系統(tǒng)的用戶都對應(yīng)一定的角色，角色的操作權(quán)限由管理員控制，其相應(yīng)工作都需要經(jīng)過授權(quán)，保證了不同用戶具有不同操作權(quán)限的可控性；
②權(quán)限的控制可細化到零件一級。對產(chǎn)品中某些核心零部件，可以單獨指定負責人，其他項目組成員不能對其進行操作：
③所有的電子文檔都可以上傳到服務(wù)器集中管理，使個人計算機中不再存在產(chǎn)品資料；上傳到服務(wù)器中的數(shù)據(jù)都是自動加密的，即使服務(wù)器的硬盤丟失，在其他地方數(shù)據(jù)也是不可讀取的。
(2)文檔電子倉庫
圖文檔采用客戶/服務(wù)器方式，通過網(wǎng)絡(luò)將原來存放在個人計算機上的圖紙存儲在服務(wù)器保存。這就好比在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中建立一個電子倉庫，集中管理所有的電子資料，實現(xiàn)資料的安全與共享。
(3)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理
圖文檔以樹狀結(jié)構(gòu)描述產(chǎn)品零部件之間的裝配關(guān)系，按照產(chǎn)品大類、產(chǎn)品細類、產(chǎn)品的順序等來組織產(chǎn)品的文檔結(jié)構(gòu)，而這些產(chǎn)品結(jié)構(gòu)能夠很方便地從已有的二維圖紙中提取信息自動生成，使維護產(chǎn)品結(jié)構(gòu)非常輕松。
(4)文檔版本管理
已有的圖紙文檔也不是一成不變的，經(jīng)常需要發(fā)生更改。對新加入到服務(wù)器的文檔，系統(tǒng)會自動生成一個版本號，此時文檔可以檢出更改，更改完成入庫之后小版本號自動更新；當設(shè)計完成后文檔可以發(fā)布，發(fā)布后的文檔圖標、版本號都會自動更新，與原來設(shè)計狀態(tài)有區(qū)分；發(fā)布后的版本相當于企業(yè)圖紙的受控版本，若要更改必須經(jīng)過負責人審核，并重新發(fā)布。以上各狀態(tài)下生成的版本都有記錄，都可以回滾。對于已經(jīng)定型不再發(fā)生更改的文檔，還可以把它歸檔，作為通用資料來使用。
(5)圖紙文檔檢索
以前查找圖紙是非常費時麻煩的一件事情，而對電子倉庫中的所有文檔進行查詢，圖文檔在10萬張圖紙中查詢到所需文件的時間會＜10s。而查詢方式也是多種多樣的，既可以直接提取圖紙標題欄的信息，比如說設(shè)計人員、材料類型等，也可以根據(jù)日前、數(shù)據(jù)大小等進行查詢，查詢得到的結(jié)果也能夠直接瀏覽、編輯和復制。圖文檔檢索可以大大提高查找資料的速度，明顯提高工程師的工作效率。
(6)設(shè)計數(shù)據(jù)重用
掘進機設(shè)計很多時候都是改型設(shè)計，需要借用舊產(chǎn)品進行部分更改。圖文檔提供了數(shù)據(jù)重用方案，支持完全借用和復制后更改2種設(shè)計方法。這樣，可以很好地進行知識重用。只要通過借用、部分更改等就可以從基本產(chǎn)品上派生出許多變型產(chǎn)品，提高產(chǎn)品設(shè)計效率，降低設(shè)計成本。
(7)生產(chǎn)報表管理
在生產(chǎn)報表管理方面，圖文檔也提供了專門的解決方案。設(shè)計人員設(shè)計好圖紙后，標題欄、明細表的信息可以自動調(diào)入到圖文檔系統(tǒng)中，并且可以根據(jù)這些信息快速匯總生成外購件、標準件、外協(xié)件等清單，并可方便地輸出和打印。在原有模式設(shè)計中，報表統(tǒng)計占用了設(shè)計人員大量時間，圖文檔可以把設(shè)計人員從這種煩瑣的工作中解放出來。
(8)系統(tǒng)操作工具
圖文檔提供了一系列常用的操作方式，如批量入庫、圖紙導出、拼圖打印、表單定義、報表定義等等，幫助設(shè)計人員更好、更快地管理圖紙，提高工作效率。
3 結(jié)語
目前，圖文檔系統(tǒng)已經(jīng)穩(wěn)定地運行了，經(jīng)過所有設(shè)計人員的積極參與，達到了預(yù)期的效果。通過圖文檔的應(yīng)用保證了圖紙的安全，降低了設(shè)計人員的工作強度，提高了設(shè)計的協(xié)調(diào)分工與工作效率。主要不足表現(xiàn)在電子倉庫的容量對三維圖像翻分析數(shù)據(jù)來說有些不足，目前這部分數(shù)據(jù)采用分散存儲的模式，下一步需要采取一定措施對其進行優(yōu)化管理。
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