一、引言
在項目設(shè)計中，團隊成員可能經(jīng)常會對同一數(shù)據(jù)文件進行訪問、編輯及修改，如何保證數(shù)據(jù)文件在被多人修改后的準(zhǔn)確性、安全性以及版本的統(tǒng)一呢?在機械設(shè)計中，一般總工程師在接到項目后，將進行概念設(shè)計，創(chuàng)建示意圖，其他成員在做詳細(xì)設(shè)計時，可能會對概念草圖進行衍生，當(dāng)總工對概念草圖進行更改后，如何實現(xiàn)其他成員模型自動的繼承關(guān)聯(lián)?對于這些問題，利用Autodesk PLM解 決方案中的Inventor與Vault系統(tǒng)，能得到很好的解決。下面我將詳細(xì)介紹Inventor 在Vault平臺上的并行設(shè)計方法(本文以Inventor2008和Vault2008平臺為例，其他版本的操作方法大同小異)。
二、項目的立項
在企業(yè)中，當(dāng)項目主管接到一個項目后，將著手準(zhǔn)備項目任務(wù)書、技術(shù)說明書等技術(shù)文件，并計劃項目成員的分配等一系列工作。下面將以“圖布機的設(shè)計” 項目為例，介紹在Autodesk Vault平臺上的立項方法。
1)在ADMS服務(wù)器上創(chuàng)建Vault數(shù)據(jù)庫。Autodesk Data Management Server簡稱ADMS，是Autodesk Vault數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的服務(wù)端程序，它主要存儲用戶的所有設(shè)計信息數(shù)據(jù)文件。當(dāng)我們登陸ADMS后，在左邊瀏覽樹窗口的Vault上單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“Create…”，接著輸入Vault數(shù)據(jù)庫的名稱及路徑，點擊“OK”。
2)配置項目成員及權(quán)限。在ADMS窗口中，選擇“Tools”菜單下的“Administration...”，進行項目成員的添加，以及權(quán)限設(shè)置。
3 )登陸Vault瀏覽器，導(dǎo)入技術(shù)文件。Autodesk Vault Explorer是Autodesk Vault的客戶端程序，利用它可以方便地對存儲在服務(wù)器上的數(shù)據(jù)文件進行訪問、編輯及修改等操作。利用在Vault服務(wù)端配置的用戶名及密碼登陸Autodesk Vault Explorer，在登陸框的Server欄填寫服務(wù)器的IP或機器名，在Datab as e處選擇Vault數(shù)據(jù)庫，對于第一次登陸，可以利用右邊的“...”來搜索服務(wù)器上的所有數(shù)據(jù)庫(見圖1)。登陸成功后，在Vault瀏覽器左邊的瀏覽樹處，單擊根目錄Vault Explorer($)，在右鍵菜單中選擇“New Folder…”，新建項目“圖布機 T2007-R02”，并在其子目錄下建立“01技術(shù)文檔”目錄。目前為止完成了目錄的創(chuàng)建，接下來的就是向Vault中添加文件了。在“01技術(shù)文檔”文件夾上單擊，右鍵菜單中選擇“Add Files…”，將準(zhǔn)備的技術(shù)文件添加進Vault，以便于其他成員的訪問(見圖2)。
三、搭建產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹及概念設(shè)計
設(shè)計組長或總工程師接到項目任務(wù)后，將準(zhǔn)備進行概念設(shè)計，完成示意圖、 布局圖以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的搭建等工作;設(shè)計組長用項目主管分配的用戶名和密碼登陸Autodesk Vault Explorer，在根目錄Vault Explorer($)下創(chuàng)建產(chǎn)品的各部件目錄，完成產(chǎn)品設(shè)計樹的創(chuàng)建，如圖3所示。
在Inventor中完成概念草圖的設(shè)計，并將其添加進Vault的“02概念設(shè)計”文件夾，以便于其他成員的瀏覽、衍生、借用。
四、基于Vault的產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計
作為項目的一般設(shè)計人員，可能只需在總工的安排下，負(fù)責(zé)具體某一子部件的設(shè)計工作，在設(shè)計的過程中，一些外形結(jié)構(gòu)尺寸、裝配尺寸等都應(yīng)和上游尺寸參數(shù)關(guān)聯(lián)起來，從而實現(xiàn)當(dāng)上游的的尺寸參數(shù)更改后，自己的模型能自動地關(guān)聯(lián)更新。說明：在Vault中，對文件的添加、編輯、修改的途徑主要有通過瀏覽器(Autodesk Vault Explorer)和應(yīng)用程序的附加模塊兩種。下面筆者將以在瀏覽器中的操作為例詳細(xì)介紹基于Vault的產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計以及設(shè)計重用的技巧和方法。
1)設(shè)置工作文件夾。每位項目成員在正式做設(shè)計之前，應(yīng)首先建立Vault文件夾和本機項目文件夾的映射關(guān)系。在圖3 的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹中，假設(shè)自己被安排做夾送機構(gòu)，則應(yīng)將“04夾送機構(gòu)”與本機的項目文件夾對應(yīng)：在該文件夾上單擊右鍵菜單中選擇“特性”，在彈出的對話框中， 選擇“Working Folder…”即可。當(dāng)然， 我們也可以設(shè)置更上一級文件夾(如“圖布機T2007-R02”)與本機對應(yīng)，甚至是整個Vault的文件夾，這種需求一般出現(xiàn)在你期望在本機引用其他文件夾里面的文件，如：你需要對概念草圖進行衍生，那么就需要設(shè)置“圖布機T2007-R02”這一 級或更上一級的文件夾與本機映射。設(shè)置了Vault與本機項目的對應(yīng)關(guān)系后，你就能良好地控制數(shù)據(jù)文件的版本情況。
2)在Inventor中創(chuàng)建Vault項目文件。在Inventor的“項目(Projects)”窗口，單擊右鍵菜單選擇“新建(New…)”， 新建一個Vault項目文件(見圖4)。項目是Autodesk Inventor用來對產(chǎn)品設(shè)計文件的存儲位置和當(dāng)前狀態(tài)進行管理的手段。在Autodesk Inventor中，每一個零件、部件和裝配都是以單獨的文件進行存儲的。Inventor的項目定義了在裝配中如何查找其所引用的零部件。有了項目，就不一定要保證文件之間相互引用的相對位置，只要被引用文件存放在項目的規(guī)定搜 索目錄下即可，在設(shè)計過程中允許隨意在項目定義的搜索目錄之間移動文件，而不影響裝配的正常打開，從而也保證裝配體文件間的相互關(guān)系不被破壞。
3)進行詳細(xì)設(shè)計。下面我們就可以在Inventor中進行零件的詳細(xì)設(shè)計了，對完成的模型文件我們采用通過在瀏覽器中添加文件的方法，將其添加進Vault中。
4)設(shè)計重用。在項目設(shè)計中，可能經(jīng)常會對已做零件產(chǎn)品進行設(shè)計重用，由于結(jié)構(gòu)相似，很多情況下只需在原來結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上做一些修改，這樣大大提高了效率，縮短了開發(fā)周期。通過Autodesk Vault Explorer的復(fù)制設(shè)計(Copy Design…)功能，能方便復(fù)制整個部件結(jié)構(gòu)以及用于三維模型的相關(guān)二維工程圖，可以創(chuàng)建基于現(xiàn)有Autodesk Inventor或AutoCAD設(shè)計的新產(chǎn)品。在“復(fù)制設(shè)計”對話框中，可以選擇復(fù)制、重用、排除或替換現(xiàn)有設(shè)計的哪些部分，也可以為要復(fù)制到新設(shè)計的文件重新命名。操作方法：選中準(zhǔn)備復(fù)制設(shè)計的模型，在右鍵菜單中選擇“復(fù)制設(shè)計(Copy Design…)”。
5)模型重命名。在Vault Explorer中， 選中要重命名的文件，在右鍵菜單中選擇“重命名(Rename…)”，通過在Vault 中的重命名功能，能很好地保持模型間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，若需要對模型文件進行批量重命名，它也能很好地實現(xiàn)。
五、并行設(shè)計
計算機支持的協(xié)同工作(CSCW)是20世紀(jì)80年代后期興起的一個新的研究領(lǐng)域。主要研究如何利用計算機支持群體成員之間的協(xié)同工作，防止和避免沖突，共同完成相關(guān)任務(wù)。
在Inventor中，通過檢入(Checkin)/檢出(Check out)機制，保證了在多用戶情況下，對同一文件的正確操作流程，從而保證文件版本的統(tǒng)一。“Check out”操作意味著將檢出對象加以標(biāo)記(Check Mark)，并將它從其所在的工作組搜索路徑復(fù)制到個人工作空間，這個對象在沒有Check in之前將不允許其他任何用戶進行編輯。“Check in”操作是取消“Check out”，并將“檢出”對象的修改放回到服務(wù)器，讓其他用戶可以共享這次修改 的成果。
下面將以設(shè)計一簡單夾具“鉆模板” 為例，說明在Inventor中如何通過Vault平臺協(xié)同工作，并實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的自動繼承和關(guān)聯(lián)。
1)現(xiàn)有一法蘭零件，法蘭上對稱分布兩組不同尺寸的四個孔(見圖5)，由于批量化生產(chǎn)及工藝的需要，工藝部門需要對其做“鉆模板”夾具。
2)設(shè)計部門將產(chǎn)品模型完成后，將其添加進Vault相應(yīng)的“法蘭”文件夾中。
3)工藝部門的設(shè)計員在本機用分配的用戶名密碼登陸Vault后，在“法蘭” 文件夾下就可以看到“法蘭.ipt”模型文件，將其check out在自己的本機工作目錄中。
4)新建零件“法蘭鉆模板.ipt”。注意：由于我們要引用“法蘭.ipt”文件， 所以我們的Inventor 項目最好設(shè)置在包含“法蘭.ipt”和“法蘭鉆模板.ipt”的文件夾下，否則將出現(xiàn)警告提示。
5)將零件“法蘭.ipt”用曲面的形式衍生進來(見圖6)，新建草圖，投影棱邊，添加尺寸約束，完成法蘭鉆模板的設(shè)計，并將其添加進Vault“06法蘭鉆模板”文件夾。
6)當(dāng)設(shè)計部門將法蘭零件更改后，我們將在Vault上看到“服務(wù)器版本比本機版本高”的紅色圓點，并可以看到更改時間、更改人姓名等信息(見圖7)。
7)獲得“法蘭.ipt”的最新版本。在該文件上右鍵單擊，選擇“得到最新版本(Get Latest Version…)”，然后打開“法蘭鉆模板.ipt”文件，在Inventor的工具欄以及瀏覽器窗口，都將出現(xiàn)“需要更新”的閃電標(biāo)志，如圖8所示。
8)點擊工具欄的更新標(biāo)志，法蘭鉆模板文件就得到了相應(yīng)的更新。對于一些不能自動更新的特殊情況，只需我們單擊衍生的零件，右鍵菜單中選擇“編輯衍生零件(Edit Derive Part…)即可。
通過以上操作，方便實現(xiàn)了不同部門、不同身份用戶對相同文件進行編輯和修改;而且當(dāng)上游的設(shè)計變更后，下游的設(shè)計能自動繼承和關(guān)聯(lián)。Inventor衍生的關(guān)聯(lián)機制，可以衍生實體、曲面、草圖和參數(shù)等。
六、結(jié)語
隨著中國制造業(yè)信息化技術(shù)的發(fā)展和市場競爭的加劇，提高產(chǎn)品的創(chuàng)新能力和縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，成為了許多企業(yè)在信息化建設(shè)時希望首要解決的問題，通過將Autodesk Inventor和Vault集成，使得項目成員間協(xié)同并行工作成為可能，大大縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高了產(chǎn)品的競爭力。
