基于AutoCAD 2018協(xié)同設(shè)計(jì)的研究

朱向麗

（廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧530007）

0 引言

開發(fā)一個(gè)大型的工程項(xiàng)目或一個(gè)復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，往往需要許多不同專業(yè)的設(shè)計(jì)人員組成一個(gè)開發(fā)群，及時(shí)交流設(shè)計(jì)思想、協(xié)同開發(fā)，把工作過(guò)程中出現(xiàn)的矛盾和沖突盡量降低，從而縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā)周期，壓縮成本，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力[1]?！皡f(xié)同”已經(jīng)成為當(dāng)代產(chǎn)品研發(fā)策略的重點(diǎn)方向之一，這種協(xié)同設(shè)計(jì)往往是基于網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)支持下的協(xié)同工作。AutoCAD軟件作為工程設(shè)計(jì)軟件，由于其具有強(qiáng)大的圖形和數(shù)據(jù)共享功能，能為設(shè)計(jì)師提供實(shí)時(shí)交流與協(xié)同設(shè)計(jì)的便利，在市場(chǎng)上的占有率很高，至今仍被全球的設(shè)計(jì)師所采用。下面通過(guò)LCS-50有機(jī)肥自動(dòng)定量包裝機(jī)研發(fā)的初期、中期和后期階段來(lái)研究如何基于AutoCAD軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計(jì)。

1 設(shè)計(jì)初期的協(xié)同設(shè)計(jì)

1.1 樣板圖文件的創(chuàng)建

在項(xiàng)目開發(fā)初期，為了協(xié)調(diào)各設(shè)計(jì)師的工作，減少重復(fù)設(shè)計(jì)繪圖環(huán)境的時(shí)間，提高設(shè)計(jì)效率，需要先設(shè)置好專業(yè)化或?qū)ｉT化的工作環(huán)境并把其創(chuàng)建為樣板圖，今后所有設(shè)計(jì)師的新圖都應(yīng)基于同一相關(guān)的樣板圖建立。樣板圖（.dwt）主要包含了一些初始繪圖設(shè)置和預(yù)定義參數(shù)的圖形文件，雖然AutoCAD2018提供了不同樣式的樣板圖形，但是卻沒(méi)有符合國(guó)家使用的GB樣板圖，因此在設(shè)計(jì)前需要設(shè)置相應(yīng)的圖幅范圍、圖框、標(biāo)題欄、圖層、文字樣式（gbeitc.shx）、尺寸標(biāo)注樣式、表面粗糙度、專業(yè)圖形符號(hào)庫(kù)、專業(yè)設(shè)計(jì)程序、標(biāo)準(zhǔn)打印樣式等，并將其另存為圖形樣板文件（*.dwt）格式。

1.2 CAD標(biāo)準(zhǔn)文件的創(chuàng)建

在設(shè)計(jì)初期一般是采用樣板圖技術(shù)來(lái)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，但由于設(shè)計(jì)師在工作過(guò)程中往往帶有自己的不同的工作風(fēng)格，有時(shí)會(huì)無(wú)意中做了一些違背樣板圖的設(shè)置，就會(huì)導(dǎo)致各設(shè)計(jì)成員繪制的圖紙標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，后期管理起來(lái)就顯得異常的混亂。為了維護(hù)圖紙標(biāo)準(zhǔn)的一致性，推薦在設(shè)計(jì)收?qǐng)D階段采用CAD標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)來(lái)規(guī)范圖紙。所謂的CAD標(biāo)準(zhǔn)就是按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范建立的一個(gè)AutoCAD文件（.dws），包括標(biāo)準(zhǔn)的圖層、顏色、線型、文字樣式、尺寸樣式、表格樣式等。所以在設(shè)計(jì)初期應(yīng)創(chuàng)建一套符合標(biāo)準(zhǔn)的樣板文件（.dwt），將其另存為標(biāo)準(zhǔn)文件（.dws）并附著在已建好的樣板文件里，當(dāng)設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)所檢查的文件與標(biāo)準(zhǔn)文件有沖突時(shí)，AutoCAD狀態(tài)行就會(huì)出現(xiàn)即時(shí)的氣泡通知，告知設(shè)計(jì)師出現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)沖突，需執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)檢查，修復(fù)沖突，這在一定程度上起到監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的作用，同時(shí)也維護(hù)了貫徹執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的一致性。

2 設(shè)計(jì)中期的協(xié)同設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)中期，協(xié)同設(shè)計(jì)能否順利進(jìn)行主要取決于各設(shè)計(jì)師間的圖形信息能否及時(shí)獲取與及時(shí)反饋，設(shè)計(jì)資源能否共享等。在以往的異地設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)成員之間的溝通無(wú)時(shí)不在，他們往往要通過(guò)開會(huì)、電話、傳真等方法來(lái)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)工作，而現(xiàn)在則可借助于發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)通過(guò)AutoCAD提供的技術(shù)支持，比如設(shè)計(jì)中心、外部參照、鏈接與嵌入、使用光柵圖像等就可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的協(xié)同設(shè)計(jì)。

2.1 設(shè)計(jì)中心共享設(shè)計(jì)資源

通過(guò)設(shè)計(jì)中心，設(shè)計(jì)師可以共享和調(diào)用AutoCAD圖形中的設(shè)計(jì)資源，比如說(shuō)塊、尺寸標(biāo)注樣式、文字樣式、表格樣式、布局、圖層、線型、圖案填充、外部參照和光柵圖像等。它不僅可以調(diào)用本機(jī)上的資源，還可以瀏覽和調(diào)用局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)上的源圖形，因此說(shuō)設(shè)計(jì)中心是協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程的一個(gè)共享資源庫(kù)，它可以保證不同文件使用相同的資源，而且通過(guò)設(shè)計(jì)中心在多文檔圖形之間復(fù)制和粘貼其他內(nèi)容，大大簡(jiǎn)化了繪圖過(guò)程[2]。

2.2 外部參照保證協(xié)同協(xié)計(jì)

LCS-50有機(jī)肥自動(dòng)定量包裝機(jī)根據(jù)功能不同主要分為三部分：機(jī)械控制部件、電氣控制部件和稱重控制部件。其中機(jī)械控制部件由儲(chǔ)料倉(cāng)、閘門、截料裝置、秤體、夾袋裝置、鋼結(jié)構(gòu)支架、皮帶傳送機(jī)、縫包機(jī)等組成；電氣控制部件由氣缸、電磁閥、調(diào)速閥、安全閥、單向閥、氣動(dòng)聯(lián)件等組成；稱重控制部件由前置放大器、微處理器、補(bǔ)償開關(guān)網(wǎng)絡(luò)和傳感器等組成[3]。在設(shè)計(jì)時(shí)必須將各個(gè)部份分別交給各專業(yè)設(shè)計(jì)成員，借助AutoCAD的外部參照?qǐng)D形技術(shù)來(lái)保證協(xié)同工作。通過(guò)外部參照，一個(gè)設(shè)計(jì)師可以參照不同設(shè)計(jì)師的圖形，可以把不同設(shè)計(jì)師的圖形文件附加到當(dāng)前工作的圖形中，被附加的圖形文件信息并沒(méi)有直接加到當(dāng)前的圖形文件，只是記錄了一種引用關(guān)系，此時(shí)附加的參照?qǐng)D形與外部的原參照?qǐng)D形保持著一種“鏈接”關(guān)系，即外部的原參照?qǐng)D形如果發(fā)生了改變，重載參照?qǐng)D形或打開目標(biāo)文件時(shí)，目標(biāo)文件也將及時(shí)更新附加的圖形信息，而外部參照并不會(huì)顯著增加本圖形文件的大小[4]。當(dāng)設(shè)計(jì)師之間在多重嵌套外部參照時(shí)，靈活使用附加型和嵌套型會(huì)有絕然不同的效果，比如在設(shè)計(jì)某產(chǎn)品時(shí)，A設(shè)計(jì)師參照了B設(shè)計(jì)師的圖形，當(dāng)別的設(shè)計(jì)師在參照A設(shè)計(jì)師的圖形時(shí)卻不允許看到B設(shè)計(jì)師的圖形，這時(shí)A在參照B時(shí)可對(duì)B設(shè)計(jì)師的圖形采取“覆蓋型”的外部參照選項(xiàng)，就樣B設(shè)計(jì)師的圖形就可以安全的屏蔽起來(lái)了。

有時(shí)要修改參照文件，不必回到源圖形也可通過(guò)AutoCAD的在位編輯外部參照對(duì)其進(jìn)行編輯、修改和保存。但是在實(shí)際工作中，除非是自己參照自己的圖紙，否則誰(shuí)也不愿意別人未經(jīng)同意就將自己的圖紙參照進(jìn)去并進(jìn)行修改，所以如果只允許別人參照自己的圖紙而不能在位編輯自己的圖形，只要在“工具”|“選項(xiàng)”|“打開和保存”選項(xiàng)卡中去掉“允許其他用戶參照編輯當(dāng)前圖形”的勾就可以了。當(dāng)設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)，有的參照的圖形要轉(zhuǎn)變成當(dāng)前圖形真實(shí)的一部份，可通過(guò)“綁定”|“插入”功能使外部參照?qǐng)D形真正成為圖紙的一部份。

利用外部參照的功能，每個(gè)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)自己的部份圖紙時(shí)，通過(guò)在圖形中參照其他用戶的圖形，實(shí)現(xiàn)了與其他用戶所做的修改保持同步，可以隨時(shí)引用、比較和分析，真正實(shí)現(xiàn)了跨地區(qū)的協(xié)同設(shè)計(jì)。有了外部參照的這項(xiàng)功能，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人隨時(shí)可打開附加有外部參照的總圖形或是打印具有外部參照的總圖形時(shí)，AutoCAD系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)加載外部參照的最新版本，這樣負(fù)責(zé)人就可以實(shí)時(shí)看到設(shè)計(jì)的最新進(jìn)展，看到所有文檔組裝的詳情，能針對(duì)性地發(fā)現(xiàn)和解決團(tuán)隊(duì)的問(wèn)題，最終達(dá)到無(wú)需人員干預(yù)、自動(dòng)、實(shí)時(shí)的無(wú)縫專業(yè)協(xié)同。

2.3 鏈接與嵌入技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息共享

AutoCAD作為一個(gè)支持鏈接與嵌入技術(shù)的Windows應(yīng)用程序，利用這個(gè)功能可以實(shí)現(xiàn)不同軟件之間的信息共享，既可以鏈接和嵌入其他支持OLE技術(shù)的應(yīng)用程序生成的文檔，也可以讓其他支持OLE技術(shù)的應(yīng)用程序鏈接和嵌入自己生成的文檔，甚至本程序生成的文檔也可以鏈接和嵌入到本程序中來(lái)，比如說(shuō)AutoCAD與WORD可以互相插入彼此的對(duì)應(yīng)文檔，這在制作產(chǎn)品使用說(shuō)明書時(shí)是非常有用的。對(duì)于已鏈接的文件如果勾選了自動(dòng)更新的功能，只要修改了目標(biāo)文件則源文件也會(huì)自動(dòng)更新鏈接。

3 設(shè)計(jì)后期的協(xié)同設(shè)計(jì)

在產(chǎn)品開發(fā)的后期，設(shè)計(jì)者之間、設(shè)計(jì)者與客戶之間的交流變得緊張而謹(jǐn)慎起來(lái)，以前一般多是通過(guò)E-Mail的方式把繪制好的圖形文件（*.dwg）發(fā)給對(duì)方校對(duì)，這會(huì)牽涉到很多問(wèn)題，比如說(shuō)溝通既要快捷、準(zhǔn)確、通暢，又要注意知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)等。AutoCAD正好提供電子傳遞、數(shù)字簽名、發(fā)布電子圖形集等技術(shù)支持，可以有效避免設(shè)計(jì)內(nèi)容的外泄與有效。

3.1 電子傳遞保證文件信息完整

由于LCS-50有機(jī)肥自動(dòng)定量包裝機(jī)的研發(fā)是一個(gè)校企業(yè)合作開發(fā)的項(xiàng)目，設(shè)計(jì)師們工作時(shí)往往不在同一個(gè)地點(diǎn)，需經(jīng)常發(fā)送文件來(lái)實(shí)現(xiàn)異地交流。在傳遞文件時(shí)接收方有時(shí)會(huì)出現(xiàn)找不到文件所需的字體、參照的外部參照、圖片等，這是因?yàn)槲募趥鬟f的過(guò)程中忽略了相關(guān)聯(lián)文件的支持，比如字體文件、插入的光柵圖像及外部參照的源文件、打印樣式等，從而導(dǎo)致接收方打開文件出現(xiàn)了信息丟失的問(wèn)題。為此，可以利用AutoCAD的電子傳遞技術(shù)，將圖形文件（*.dwg）與連同其關(guān)聯(lián)的全部支持文件一起打包成一個(gè).zip壓縮文件，或者是自解壓.exe文件，也可生成一個(gè)含有傳遞集鏈接的Web頁(yè)面上傳到Internet上，供項(xiàng)目組其他成員看到完整的圖形信息，從而降低了出錯(cuò)的可能性。

3.2 圖形加密和數(shù)字簽名保證文件安全、有效

有時(shí)辛辛苦苦設(shè)計(jì)的文件在傳遞的過(guò)程中卻被他人竊取了設(shè)計(jì)秘密，這是一件非常令人不愉快的事情。因此文件的安全是很重要的，圖形的加密技術(shù)有很多，即給文件加上密碼，知道密碼的人就可以打開文件，但如果忘記了密碼，文件就無(wú)法打開了。從基于AutoCAD2018產(chǎn)品開始，已刪除向圖形文件添加密碼的功能。我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中，主要將圖形輸出為PDF文件，并為該P(yáng)DF文件添加密碼，或?qū)D形打包在ZIP文件中，然后使用安全的外部實(shí)用程序添加密碼。其他有條件的可選擇通過(guò)設(shè)置Autodesk360或其他云提供商權(quán)限來(lái)保護(hù)圖形。設(shè)計(jì)師需要對(duì)設(shè)計(jì)完工的圖紙進(jìn)行數(shù)字簽名，擔(dān)起法律責(zé)任。數(shù)字簽名可以保證文件簽名后不被更改，一旦更改，文件便失效。

3.3 利用圖紙集功能增強(qiáng)協(xié)同設(shè)計(jì)效率

當(dāng)項(xiàng)目完成后，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人可按照設(shè)計(jì)項(xiàng)目組織圖形，將多個(gè)文件組織為一個(gè)圖紙集。圖紙集主要用于傳達(dá)項(xiàng)目的總體設(shè)計(jì)意圖并為該項(xiàng)目提供文檔和說(shuō)明，它可以作為一個(gè)整體進(jìn)行管理、傳遞、發(fā)布和歸檔，極大地增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)同設(shè)計(jì)功效。借助于此功能，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人可快捷的管理圖紙，如圖紙編號(hào)、生成圖紙一覽表、圖紙一覽表可與相關(guān)圖形文件關(guān)聯(lián)。如果修改了圖紙的編號(hào)或增刪圖紙，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)更新圖紙集的內(nèi)容。在工作組中使用圖紙集時(shí)，每個(gè)成員都有對(duì)那些與圖紙集相關(guān)聯(lián)的圖紙集數(shù)據(jù)（.dst）文件和圖形樣板（.dwt）文件的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)權(quán)限，但只有一個(gè)成員能夠編輯同一圖紙，因此盡量避免在一個(gè)圖形文件中創(chuàng)建多個(gè)布局。

4 結(jié)束語(yǔ)

靈活利用Autodesk所提供的協(xié)同設(shè)計(jì)功能，設(shè)計(jì)師之間就可以進(jìn)行資源共享并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的交流與溝通，及時(shí)有效地減少項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程中所產(chǎn)生的沖突，這在很大程度上提高設(shè)計(jì)者間的開發(fā)能力與縮短項(xiàng)目設(shè)計(jì)周期，降低設(shè)計(jì)開發(fā)成本。