异地协同设计的数据管理与Pro/INTRALINK

随着社会的发展和科学技术的进步，产品越来越复杂，设计分工越来越细，单凭个人能力很难完成产品的设计工作，因此在计算机网络支持下的协同设计就越来越受到重视。协同设计通常被定义为：在计算机技术支持的环境下，分布在不同地方的设计人员和其他相关人员围绕一个共同的目标，各自承担相应的设计任务，并行交互地进行设计工作。

协同设计的基础就是及时、准确地共享数据，通过数据管理(Product Data Management)系统来实现。数据管理系统既可以用来管理和保存产品开发过程中的所有设计参数和信息，同时也能保证设计团队之间的相互协作。Pro/INTRAlink就是常用的协同设计管理系统之一，被视为一种非常成熟而且有影响力的解决方案，在客户群中被广为使用。

一、协同设计的数据特点

1.数据的膨大性

在产品研发过程中，必定会产生许多产品数据。单单就技术图纸来将讲，就包括总装配图、原理图和系统图、部件装配图、零件图、包装物图及包装图、安装图等。它们生成并存在于产品研发的各个不同阶段，以多种不同的形式被存放于不同的地方，而且数量巨大。

2.数据的共享性与标准化

在协同设计开发产品的过程中，几乎处处需要共享数据，比如，查阅产品零件或装配模型，进行干涉检查，实现远程评审，交流设计思想等。

数据共享的前提是数据具有一定的交流规范。但是在协同设计小组成员之间，由于各自的教育背景、知识领域和水平的不同可能导致对数据的理解和处理的的差异，这样很容易引起数据的歧义。因此制定合理、适宜的标准，使每个成员按统一的标准来处理数据，对协同设计十分必要。

数据所涉及的标准，不单指质量标准体系，而是包括设计、制造、服务过程中所涉及到的国家地区标准和行业标准，像GB，ANSI等。在制定自己的标准时要兼顾各种不同的标准，如长度单位，有公制、英制之分，为了兼顾各国工程技术人员的习惯，就可以采用双尺寸标注。而对于不能兼顾的，如工程制图的投影有第一视角，第三视角，就可以注明在公司的图纸中，以免引起混淆。制定了统一的标准，就为协同设计的数据共享建立共同语言。

3.数据的时效性

在产品研发和生产过程中，数据的变化是必然的、经常性的。协同设计成员希望任何设计的变更能够即时地反映到数据变更上来，而且能及时得到最新的数据。也就是说，协同设计成员能及时得到最新的有效数据，这就是数据的时效性。

4.数据的并发性

协同设计是不同的设计者对产品进行并行设计，但是，对同一数据，则不允许两个设计者同时对其进行修改操作。比如，当某个设计者对某张设计图纸修改时，就应该锁定该图纸，其他设计者此时只能浏览不能修改该图;当修改结束后，才释放该图纸，其他设计者才能进行修改操作。否则，就会引起混乱，这就是数据的并发性。

总之，协同设计需要保存、处理、共享大量的数据，因此，选择合适的数据管理平台十分关键。好的数据管理系统不仅仅管理数据，还可以与设计软件、产品设计流程、产品的生命周期管理结合在一起，使工程师们可以集中精力设计产品，而不用过多考虑产品数据管理及协同设计过程中产生的各种问题，从而大大提高设计的效率。

Pro/INTRAlink就是常用的协同设计管理系统之一，是基于WEB的设计协同平台，用户只要使用IE浏览器就可以浏览数据。Pro/INTRAlink还能够与Pro/ENGINEER无缝集成，不仅能管理用户所产生的文件及文件关联，而且使用起来非常的简单、方便和高效。

二、Pro/INTRAlink管理设计数据

下面具体介绍怎样通过Pro/INTRAlink 9.1结合Pro/ENGINEERWildfire管理协同设计数据。

1.数据的储存与共享

Pro/INTRAlink使用“工作区”(Work Space)和“公共区”(Common Space)来储存和共享数据，并通过专门的操作规程来控制数据在工作区和公共区之间迁移。

(1)工作区。

工作区是Pro/INTRAlink为设计人员分配的个人工作空间，用户须通过注册服务器进入或建立，并在其中执行基本的数据管理操作。

工作区由两个部分组成，一个在服务器端，一个在客户端。客户端的工作区内的数据储存在本机上，只能在本机内查看和操作。而服务器端工作区内的数据，储存在服务器上，用户可以在任何终端机通过注册后查看和操作。

(2)公共区。

公共区就是数据共享区。公共区中的数据实际上是保存在数据库中的数据。有权限的用户都可以浏览，甚至修改别人的设计数据，从而使团队工程师的相互协作变得非常容易。同时，为了数据的安全和保密性，在公用区可以建立文件夹来放置不同的产品或不同项目的数据，给用户设置不同的访司权限，控制数据的共享和保密。

(3)数据储存。

数据储存是指数据从工作区迁移到公共区中，其过程如下：数据首先保存在本地工作区内，通过“上载”(Upload)数据保存到服务器端工作区，对服务器端的数据进行“检入”(Check In)操作，数据从服务器端工作区保存到公共区。如图1。

图1 数据上传示意图

2.数据的时效性控制

Pro/INTRAlink通过数据的“发布状态”(Release Level)、“版本号”(Version)和“修改号”(Iteration)来控制数据的时效性，其中发布状态表示数据的成熟度，版本号和修改号用来控制数据的修改。

(1)数据的发布状态。

数据发布状态表示数据成熟度，通常结合公司的产品生命周期管理和产品的设计流程来定义，通过发布状态可以看出设计的状态。一般地说，Pro/INTRAlink的数据发布状态分为以下几种。

●研发(Inwork)：数据检入时的默任的状态，表示该数据正处在创建、修改阶段。

●评审(Review)：表示设计处在工程分析、原型试制、可靠性测试和专家评估状态。

●已批准(Approved)：表示设计已基本完成，开始准备工艺文件、物料清单等为批量生产做准备工作。

●已发布(Released)：设计已全部完成，产品处在大批量生产状态。该状态的数据禁止检出、更改。

(2)数据的版本号、修改号。

数据的版本号和修改号结合在一起表示数据的修改历史。数据的版本号可以是数字或字母，而修改号必须是数字，并且每当该数据被检入公共区一次，修改号数字自动增加1，版本号只有在变更处于已发布状态的数据发生时才会改变。

(3)版本号、修改号的变更规则。

变更处在“已发布”状态的数据，必须通过命令“新建修订版本”(New Revision)来生成新的版本号，同时降低状态变成“研发”。如图2，版本号为A，修改号为5的“已发布”数据，执行“新建修订版本”操作后，变成一个新的数据，其版本号为“B”，修改号自动变为“1”，状态则变为“研发”。新数据将独立于原数据增加其修改号，当“B.1”被检出、修改、再检入时，数据版本和修改号变为“B.2”。

图2 版本号、修改号变更

状态和版本是Pro/INTRAlink管理设计数据的主要特性，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。在Pro/INTRAlink中，当我们描述某一数据时，通常用“名称-版本号-修改号”表示，用户可以根据数据的状态和版本变化，及时获得数据更改的信息。

3.数据的并发性控制

在Pro/INTRAlink中通过“检出”(Check out)来控制数据的并发性。要修改某一数据，必须先将其从“公共场区”检出到“工作区”内。而当某一数据被检出时，系统会显示该数据“被某人检出”(Check out by xx)：并禁止其他人员检出该数据。此时，除了数据检出者外，其他人只能浏览，而不能修改该数据。这就解决了数据的并发性问题，避免因同时更改数据而引起混乱。

4.数据的标准化控制

利用Pro/EGNGINEER和Pro/INTRAlink的无缝集成，将本单位的绘图标准、常用的材料标准、金属的表面处理标准、料单料号标准等集成在Pro/ENGINEER中，配置相同的“配置文件”(CONFIG.PRO)，确保数据具有统一的标准。

三、成功范例

必要的数据共享加上合理的信息沟通，是协同设计成功的关键。对于异地异时的协同设计来说，由于大家不在同一时间同一地点工作，这点尤其重要。我们在协同研发某一通讯基站时就充分体会到这点。我们采用协同设计的初衷是想充分利用“时差”，做到“日不落”的连续工作，来缩短设计周期。其中基站的机械机构设计要求由位于美国和中国的设计人员协同完成。我们采用Pro/ENGINEER WILDFIER4设计产品结构，通过Pro/INTRAlink9.1来管理数据。为了保证协同设计的顺利进行，我们强调以下几点。

1.同一数据标准

根据公司的设计流程配置Pro/INTRAlink，并根据公司的设计标准配置Pro/ENGINEER，采用相同的“配置文件”，内嵌许多“快捷键”。设计者登陆Pro/INTRAlink，进入工作区内，通过“新建模型快捷键”(图3)创建Pro/ENGINEER模型(或工程图)，系统会引导设计者创建符合本单位标准的数据。

图3 新建模型快捷键

在数据被检入公共区之前，还应进行“模型检查”(MODEL CHECK)来检查数据是否符合公司标准，并根据需要修改，确保所有数据符合公司的标准，如图4所示。

图4 通过“模型检查”

2.数据的效性控制

设计人员在开始设计之前，要登陆Pro/I，并同步更新自己的“工作区”，以便得到最新的数据。另一方面，在结束当天的设计时，必须“检入”设计数据到“公共区”中，共享给其他设计者。

3.沟通和信息共享

为了协同设计者之间充分沟通，要求每个设计者创建“工程师日记”，记录总结自己的工作和思路，并通过电子邮件分享给设计小组成员。同时设计小组每周举行“例会”，讨论解决设计司题，确定设计方向。

按照上述要求，设计人员每天在开始设计工作之前，都要更新自己的“工作区”，以得到最新的设计数据，同时阅读邮件，理解协同设计者的设计思路，然后进行设计工作。在结束当天的工作时，要总结自己的工作，供协同者参考，同时检入自己的设计数据。通过如此的协同设计，使设计工期大大缩短，只用类似设计项目一半的时间，就完成如图5所示的室外型通讯基站的设计。

图5 协同设计实例——通讯基站

总之，Pro/INTRAlink通过提供的虚拟空间，保证产品设计数据的惟一性、安全性、保密性、时效性，保证异地协同设计的完成。如果没有Pro/INTRAlink的帮助，团队之间的协同只能通过面对面地交流，通过数据的拷贝，进行信息的共享，很难做到异地异时的协同设计。