基于PDM的船舶设计体系结构及集成框架

基于PDM的船舶设计体系结构及集成框架

1协同信息关系
    船舶设计过程是以项目为组织方式展开的。围绕船舶产品项目管理平台，船东、设计院、船厂、设备供应商进行着不同信息之间的交互，船舶并行协同设计的实质就是对这些信息进行有效的组织和管理，对信息交互过程的管理以及保证相关工作人员的及时沟通与协作。

 
2并行协同设计技术体系
    基于PDM的船舶设计是以现代船舶设计思想、方法为指导，采用分布式的并行协同设计模式，考虑船舶从提出需求到研究、设计、制造、服役、退役的整个生命周期和人、机、环境相容性因素的设计平台。主要由基础技术、主体技术和支撑技术三个层次组成。
 
    (1)基础技术
    基础技术是指传统的船舶设计理论与方法，特别是运动学、静力学与动力学、材料力学、结构力学、流体力学、工程数学的基本原理与船舶各专业基础理论方法等方面。它不仅为船舶现代设计技术提供了坚实的理论基础，也是现代设计技术发展的源泉。
 
    (2)主体技术
    船舶现代设计主体与数字信息技术的发展息息相关、相辅相成。没有信息与数字化技术的发展(如并行协同设计、虚拟仿真设计、ICAD ( Intelligent CAD )、MOD(船舶多学科优化设计)和工程数据库等，便没有船舶现代设计主体技术另一方面，没有其他现代设计技术的多种理论与方法，信息化设计技术的应用也会大大受到限制。而现代化的异地并行协同设计平台正是以它对船舶知识与信息的获取和对船舶产品设计与管理的独特处理能力极其人、机、环境相容性，成为现代船舶设计技术体系的主体。
 
    其次以先进的网络及安全系统和知识库、资源库为基础;以船舶产品全生命周期管理系统、CAD/CAE技术中心、虚拟仿真技术中心和各类软件组合为技术支撑;可供船舶设计、制造各专业、各个设计阶段、各个相关部门单位开展并行工程的、和谐相容的科学体系构成的集成技术平台。
 
    (3)支撑技术
    船舶设计方法学、安全性、可靠性设计技术及试验设计技术所包含的种种内容，可视为现代设计技术群体的支撑技术。船舶现代设计已扩展到船舶产品规划、设计、制造、营销、运行、维护等各个方面，除了必要的传统设计理论与方法的基础知识外，相关的学科与技术，尤其是现代数字技术、自动化技术、系统管理技术、现代装备技术及广泛的自然科学知识等也是十分必要的。
 
3基于网络的船舶并行协同设计的体系结构和集成框架
    基于PDM的船舶并行协同设计集成系统应同时具备PDM的特点和船舶设计的要求，具体来说有以下几点要求:
    (1)系统本身必须是基于B/S结构的体系框架，能够实现远程登录访问的需求，只要这样才能打破地域的限制，实现真正意义上的跨地域的异地协同设计。
 
    (2)系统应具有可集成性。基于PDM船舶CAD/CAE集成系统框架实际上是一个集成化产品开发环境(Integrated Product Development，IPD)，能够实现CAD、CAE与PDM的一体化，帮助设计人员和设计管理人员有效地管理和协调分布式并行、协同设计过程;
 
    (3)实现基于B/S结构的电子签审流程、实现项目的统一管理，对项目能够及时有效的跟踪与监视，提高设计流程的效率与规范。
 
    所以基于网络的并行协同设计的体系结构主要通过项目管理、文档管理、工作流管理、产品结构管理、变更管理等功能模块，构建产品异地协同设计平台，实现跨越组织框架、分布于不同地域的设计所和造船厂的设计部门之间进行协同设计。
 
    基于PDM的船舶并行协同设计集成系统框架主要分为登陆界面层、专业设计、应用平台、功能模块、底部操作平台等5个层次，如图4.3所示。

 
4基于PDM的功能应用集成框架
    在进行并行协同设计时，常常使用集成系统功能。在基于Web的船舶并行协同设计过程中集成系统如4.4图所示，相关应用系统软件模块的结构关系如图4.5所示。

5并行协同设计中web服务及远程处理机制
    本文所搭建的集成框架是支持分布式数据库和分布式处理机制的。允许将处理分为数据库服务器和客户应用程序，所有共享的数据管理由数据库管理系统的计算机处理，而运行数据库应用的工作站集中于解释和显示数据。通过网络连接的计算机环境，将存放在多台计算机上的数据组合成一个逻辑数据库，可被全部网络用户存取。分布式系统像集中式数据库一样具有透明性和数据一致性，分布式数据库系统的结构如图4.5所示。

    分布式集成系统将一个集中数据库分散在两个或多个较小的数据库中，并将这些数据库分布在不同地点的局域网中。对于不同地点的用户，应该定义其对企业网络中数据和文档的访问权限。为了做到这一点，当地的系统必须能提供统一的数据模型。所有的局域数据库必须具有相同的规则和权限定义方法。为了满足船舶并行协同设计的要求，需要建立一局域网，并建立一个共享服务器模式的数据库用来存放在整个设计过程中产生的文档资料，这样便于设计人员能够准确、并行的完成整个船舶的设计工作，同时也便于在设计过程中的其他具有权限的设计人员能够快速准确的查询数据信息，如图4.6所示。

5.1远程处理设置
    基于web服务及远程处理机制的船舶并行协同设计主要是通过用户登录权限来保证整个系统的网络安全的。
船舶设计相关人员可以通过下图所示界面进行登陆操作，该协同设计系统将登录的用户名与密码和系统中存储的数据库用户表匹配，如果是合法用户将进入首页。如果经校验后不是合法用户，系统会提示重新登录。B/S架构可以很好地将服务器信息及时传给客户端，从而使用户可以在异地对服务器进行访问，进行自己的工作。
 
5.2远程协同设计保密管理设置
    随着计算机由各自独立的工作方式向互联协作的形式发展，基于异地的船舶并行协同设计成为未来船舶设计的发展趋势，不同区域不同部门的船舶设计企业用户通过登录模块进入船舶并行协同设计系统。在进入系统时进行权限分层验证。登录模块要求用户输入合法的用户名和相应的密码，同时根据用户不同的权限等级授予用户不同的访问权限，并防止非法用户的登录和入侵，保证PDM系统数据的安全性。
 
    对于登录界面，只有所内成员授予了权限，通过登录界面进入其单位业务网页。再通过权限登录到相应的工作科室。如某设计人员属于民船部，则他只能登录民船部，而不能登录到军船部或其他部门，这样保证了各部门信息的独立性。同样在每个部门的每个科室又设置了各自相应的权限。如点击军船部的总体设计室，又将出现相应权限的登录界面。这样一层层递归保证了相应用户权限的安全性，达到船舶设计的保密性。
 
本文为御云清软英泰PLM软件原创文章，如想转载，请注明原文网址摘自于
http://www.plmsoft.com.cn/news/gsxw/133.html；否则，禁止转载；谢谢配合!