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基于CATIA/ENOVIA VPM的水电工程三维协同设计

2017/6/26    来源:互联网    作者:王进丰  李南辉  王宁      
关键字:CATIA  ENOVIA VPM  设校审流程  
目前国内水利水电行业已逐步探索应用三维协同设计技术,但相关技术标准、指导手册仍较为缺乏,不利于该技术的推广普及。阐述了CATIA/ENOVIA VPM三维协同技术及其在水电工程中的应用。给出了协同平台的架构及角色、权限配置方案;将上下文关联技术应用于多专业间三维协同设计,便于不同设计专业间协同配合;定义了模型数据的4种不同状态,开展“设校审”流程控制。同时,将三维模型和数据存储在网络数据库中统一管理,保证了在设计时所引用或参考的相关专业的模型均为最新的有效数据,有利于不同设计部门间的沟通,提高了设计质量和效率。

    1 ENOVIA VPM C/S架构

    ENOVIA VPM是法国达索公司的三维协同设计产品,VPM(Virtual Product Lifecycle Management)意为虚拟产品生命周期管理,是基于CATIA平台的一个既能满足三维协同设计又能满足虚拟产品生命周期管理的解决方案,它以设计产生的设计数据为核心,是一项实现对设计产品相关数据、设计过程进行一体化集成管理的技术。

    基于ENOVIA VPM的三维协同设计平台是一个典型的Client/Server架构的软件系统。客户端系统由CATIA、ENOVIA VPM客户端版软件两个部分组成,其中CATIA通过ENOVIA VPM客户端插件与服务器端进行数据交换,使用ENOVIA VPM 中的ENOVIA Portal负责产品生命周期管理和项目节点树管理。服务器端系统由ENOVIA VPM服务器端、Oracle数据库软件构成。服务器端的数据有两类数据及存储方式,第一类是各种关系数据,如人员、组织、上下文数据、文档、模型属性数据,存放在Oracle数据库的关系表中;第二类是加密后三维模型文件,以文件方式存放在电子仓服务器中。

    应用CATIA/ENOVIA VPM技术搭建水电工程三维协同设计C/S架构平台,分为数据层、协同应用管理层和多专业三维协同设计层,见图1。

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    图1 ENOVIA VPM三维协同设计平台的C/S架构

    数据层和协同应用管理层是应用服务器端。数据层包括三维参数化模型、知识模板库、各种关系数据如人员、组织、上下文、权限、模型属性、设计流程等。协同应用管理层负责审核客户端请求,执行对数据层的数据读取与修改,负责三维设计流程控制,包括设计、校核、评审、发布过程和文件版本的升级等。多专业三维协同设计层是应用客户端,包括测绘、地质、坝工、施工、机电、金结等专业基于ENOVIA VPM同一数据库进行本专业的三维设计与参数化建模,并进行结构分析计算校核、碰撞检测、设计会商、二维出图等工作。

    2 数据节点与角色权限

    2.1 数据节点类型和状态

    三维设计需要明确三维模型及二维图纸的目录和节点,设计数据节点在三维协同设计过程中有不同的数据类型和数据状态。

    2.1.1 数据类型

    在VPM三维协同设计系统中,设计节点的数据主要分为三种类型:文档( Document)、参考(Reference)、实例( Instance)。文档为实际物理对象,描述零部件的几何特征和属性。参考描述链接关系,一个参考对应于一个文档,为一对一关系。实例是显示在CATIA结构树上的对象,描述在同一结构树下的空间坐标位置,实例对应于参考,为多对一的关系,在同一结构树中对零部件进行拷贝只会改变实例,其他不会变化。

    2.1.2 数据状态

    设计、校核、审查设计流程控制过程对应于VPM中所处设计阶段不同的4种数据状态,有“设计中”、“待校核”、“待审查”和“已发布”,数据状态的升级构成了文档、参考、实例这3种类型数据的生命周期过程,如图2所示。

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    图2 数据节点的生命周期

    2.2 角色与权限配置

    水电工程项目勘测设计在人员组织上主要有项目经理、项目总工、专业负责人、专业主设计人、设计人员5种角色,对应三维协同设计项目的角色见表1。

    在VPM三维协同设计系统中增加了VPM系统管理员角色,其主要职责是维护系统和工程模型数据,配置项目角色与权限,处理协同设计的各种技术问题。不同的角色因承担不同的工作,应赋予不同的权限,权限有查看数据的权限、创建与修改模型的权限、提升或降低数据状态的权限等,具体配置方案见表2。

    表2中创建数据权限和修改模型数据权限只赋予给设计角色;项目总工、专业负责人、专业主设人分别赋予Project_Manager、Design_Manager、Checker角色,对拥有的数据具有提升或降低对应设计数据状态的权限,分别进行设计、校核、审查,他们还应该有分配工作及创建项目设计节点的权限,所以还应赋予Designer角色。项目经理由于不参与具体的三维协同设计工作,所以对本项目的数据只具有查看的权限。

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责任编辑:张纯子
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