一、引言
在項目設計中,團隊成員可能經常會對同一數據文件進行訪問、編輯及修改,如何保證數據文件在被多人修改后的準確性、安全性以及版本的統(tǒng)一呢?在機械設計中,一般總工程師在接到項目后,將進行概念設計,創(chuàng)建示意圖,其他成員在做詳細設計時,可能會對概念草圖進行衍生,當總工對概念草圖進行更改后,如何實現其他成員模型自動的繼承關聯(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。下面我將詳細介紹Inventor 在Vault平臺上的并行設計方法(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,當項目主管接到一個項目后,將著手準備項目任務書、技術說明書等技術文件,并計劃項目成員的分配等一系列工作。下面將以“圖布機的設計” 項目為例,介紹在Autodesk Vault平臺上的立項方法。


1)在ADMS服務器上創(chuàng)建Vault數據庫。Autodesk Data Management Server簡稱ADMS,是Autodesk Vault數據管理系統(tǒng)的服務端程序,它主要存儲用戶的所有設計信息數據文件。當我們登陸ADMS后,在左邊瀏覽樹窗口的Vault上單擊鼠標右鍵,選擇“Create…”,接著輸入Vault數據庫的名稱及路徑,點擊“OK”。
2)配置項目成員及權限。在ADMS窗口中,選擇“Tools”菜單下的“Administration...”,進行項目成員的添加,以及權限設置。
3 )登陸Vault瀏覽器,導入技術文件。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器上的數據文件進行訪問、編輯及修改等操作。利用在Vault服務端配置的用戶名及密碼登陸Autodesk Vault Explorer,在登陸框的Server欄填寫服務器的IP或機器名,在Datab as e處選擇Vault數據庫,對于第一次登陸,可以利用右邊的“...”來搜索服務器上的所有數據庫(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($),在右鍵菜單中選擇“New Folder…”,新建項目“圖布機 T2007-R02”,并在其子目錄下建立“01技術文檔”目錄。目前為止完成了目錄的創(chuàng)建,接下來的就是向Vault中添加文件了。在“01技術文檔”文件夾上單擊,右鍵菜單中選擇“Add Files…”,將準備的技術文件添加進Vault,以便于其他成員的訪問(見圖2)。
三、搭建產品結構樹及概念設計
設計組長或總工程師接到項目任務后,將準備進行概念設計,完成示意圖、 布局圖以及產品結構樹的搭建等工作;設計組長用項目主管分配的用戶名和密碼登陸Autodesk Vault Explorer,在根目錄Vault Explorer($)下創(chuàng)建產品的各部件目錄,完成產品設計樹的創(chuàng)建,如圖3所示。

在Inventor中完成概念草圖的設計,并將其添加進Vault的“02概念設計”文件夾,以便于其他成員的瀏覽、衍生、借用。
四、基于Vault的產品詳細設計
作為項目的一般設計人員,可能只需在總工的安排下,負責具體某一子部件的設計工作,在設計的過程中,一些外形結構尺寸、裝配尺寸等都應和上游尺寸參數關聯(lián)起來,從而實現當上游的的尺寸參數更改后,自己的模型能自動地關聯(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介紹基于Vault的產品詳細設計以及設計重用的技巧和方法。
1)設置工作文件夾。每位項目成員在正式做設計之前,應首先建立Vault文件夾和本機項目文件夾的映射關系。在圖3 的產品結構樹中,假設自己被安排做夾送機構,則應將“04夾送機構”與本機的項目文件夾對應: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。當然, 我們也可以設置更上一級文件夾(如“圖布機T2007-R02”)與本機對應,甚至是整個Vault的文件夾,這種需求一般出現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,那么就需要設置“圖布機T2007-R02”這一 級或更上一級的文件夾與本機映射。設置了Vault與本機項目的對應關系后,你就能良好地控制數據文件的版本情況。
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用來對產品設計文件的存儲位置和當前狀態(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系不被破壞。

3)進行詳細設計。下面我們就可以在Inventor中進行零件的詳細設計了,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)設計重用。在項目設計中,可能經常會對已做零件產品進行設計重用,由于結構相似,很多情況下只需在原來結構的基礎上做一些修改,這樣大大提高了效率,縮短了開發(fā)周期。通過Autodesk Vault Explorer的復制設計(Copy Design…)功能,能方便復制整個部件結構以及用于三維模型的相關二維工程圖,可以創(chuàng)建基于現有Autodesk Inventor或AutoCAD設計的新產品。在“復制設計”對話框中,可以選擇復制、重用、排除或替換現有設計的哪些部分,也可以為要復制到新設計的文件重新命名。操作方法:選中準備復制設計的模型,在右鍵菜單中選擇“復制設計(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聯(lián)關系,若需要對模型文件進行批量重命名,它也能很好地實現。
五、并行設計
計算機支持的協(xié)同工作(CSCW)是20世紀80年代后期興起的一個新的研究領域。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,共同完成相關任務。
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記(Check Mark),并將它從其所在的工作組搜索路徑復制到個人工作空間,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器,讓其他用戶可以共享這次修改 的成果。
下面將以設計一簡單夾具“鉆模板” 為例,說明在Inventor中如何通過Vault平臺協(xié)同工作,并實現產品數據的自動繼承和關聯(lián)。
1)現有一法蘭零件,法蘭上對稱分布兩組不同尺寸的四個孔(見圖5),由于批量化生產及工藝的需要,工藝部門需要對其做“鉆模板”夾具。

2)設計部門將產品模型完成后,將其添加進Vault相應的“法蘭”文件夾中。
3)工藝部門的設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 項目最好設置在包含“法蘭.ipt”和“法蘭鉆模板.ipt”的文件夾下,否則將出現警告提示。
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計,并將其添加進Vault“06法蘭鉆模板”文件夾。

6)當設計部門將法蘭零件更改后,我們將在Vault上看到“服務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“需要更新”的閃電標志,如圖8所示。
8)點擊工具欄的更新標志,法蘭鉆模板文件就得到了相應的更新。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;而且當上游的設計變更后,下游的設計能自動繼承和關聯(lián)。Inventor衍生的關聯(lián)機制,可以衍生實體、曲面、草圖和參數等。
六、結語
隨著中國制造業(yè)信息化技術的發(fā)展和市場競爭的加劇,提高產品的創(chuàng)新能力和縮短產品的開發(fā)周期,成為了許多企業(yè)在信息化建設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,大大縮短了產品的開發(fā)周期,提高了產品的競爭力。