PDM技术在船舶三维模型管理系统的应用研究

0 引言

    船舶制造水平是衡量一个国家船舶工业的重要标志，为了优化制造流程，基于信息化及计算机辅助技术的统一管理平台PDM 成为了提高船舶制造水平的重要系统。

    PDM系统是集计算机辅助设计、辅助工艺设计及辅助制造的集成管理平台，能够实现船舶设计、制造、生产等不同部门之间数据共享与交互，提高了管理效率。

    本文重点分析了基于PDM技术的船舶三维模型管理系统，对系统的软硬件进行了分析。最后进行了建模仿真。

1 PMD系统模块功能

    PDM是集成管理系统，在船舶制造过程中对评审、制造、审批等不同部门的事务进行统一调度管理，建立不同平台数据文档的共享及交互机制，主要有如下功能：

    ①文档的统一管理

    船舶制造各部门完成各自的技术及管理文档，通过PDM统一接口进行提交，PDM管理接收到提交的文档后进行统一编号存储。

    ②设计方案评审

    负责船舶前期方案的评审，在PDM系统中，给不同部门的评审人员相应的帐号，登录后可看到评审任务，在线提交。

    ③数据交互

    船舶制造过程中，所有的数据保存在PDM平台中，同时各部门的不同级别人员分配相应的权限，可以获取对应权限的数据。

    ④电子标签

    PDM系统对每个流程及文档分配相应的电子标签，以便于归档。

    基于PDM的船舶三维模型管理工作流程如图1所示。

    图1 基于PDM的船舶三维模型管理工作流程

2 基于PDM的船舶三维管理系统

2.1 三维管理系统实时功能

    由于船舶管理涉及多个部门，各部门的信息化水平及网络建设并不一致，并且没有统一的部门接口标准，导致部门协调耗费较多的人工，没有实现各部门的自动化管理，主要协调点有以下几种：

    ①计划管理需要各部门的管理人员共同参与，信息化水平较低；

    ②各部门的资料存储在本地服务器，没有实现共享存储管理；

    ③图纸的设计、研发、校队及归档归属各个部门，没有标准流程；

    ④在管理过程中，涉及到的技术变更及故障处理较为复杂，需要统一规划。

    针对以上现有船舶设计管理中存在的问题，三维管理系统统一了各部门的通信接口标准，使得各部门能够在各个流程快速响应，总体设计思路为：建立各部门的三维管理流程，实行多级权限的审批控制权限，实现各部门资料的共享存储，访问、修改、更新操作具有统一接口。

    按照设计思路，三维管理系统具有如下功能：

    1）数据的安全共享机制

    船舶设计过程中各类数据的保密等级不同，三维管理系统需要对不同部门的信息管理人员设置不同的权限，PDM管理系统主要通过LINUX操作系统自带的安全机制来设置不同用户登记及密码。

    2）提供文档的统一提取接口

    文档中的数据有一些具有公共属性，如船舶设计的尺寸、重量、型号等对所有部门开放，需提供统一访问接口。

    3）统一文档的审批流程

    原先每个部门有自己内部的文档审批流程，三维管理系统对各自的审批流程建立统一标准。

    4）统一的网络访问接口

    各个部门的系统管理人员通过所在部门网络即可访问系统数据，不同权限可获取不同等级信息。

2.2 基于PDM 的系统设计

    首先对系统设计进行角色定位，每个角色在系统开发维护中承担了不同的功能。如开发设计者会对用户权限进行设计，并分配不同的文档管理权限，用于对文档进行上传、修改、删除、审阅等操作。在此对系统整个生命周期定位三个角色：设计角色（Model Maker）、审阅角色（Model Maker）及系统维护角色（System Maintainer），各角色的主要工作职能如下：

    ①设计角色（Model Maker）

    负责三维关系系统UML建模，确定模型中每个模块的具体属性、编号及名称，同时提交最终设计的模型文档。

    ②审阅角色（Model Maker）

    对提交的模型文档进行审阅，若不通过则发送消息给设计角色进行修改，若通过则提交模型。