引 言
当前，国内外船舶行业的企业和研究机构，正在逐步规划和实施产品数据管理系统（以下简称PDM系统），实施后的效益也日益彰现。中国舰船研究设计中心近几年来在船舶产品生命周期管理方面做了有益的尝试。2001年，引进了PTC公司的产品生命周期管理系统Windchill。几年来，通过熟悉消化软件的功能和二次开发技术，开发了一些内部应用系统，为逐步完成整体的企业信息化目标打好了坚实的基础。
系统需求
近几年来，中国舰船研究设计中心承担的型号工程任务越来越多，设计人员主要采用计算机辅助工具完成相关的设计和管理工作，电子化的数据量越来越大，各专业部门对产品数据管理系统的需求越来越迫切，同时也对项目管理部门和产品设计部门提出了更高的要求。“管理出效率”，通过企业级产品生命周期系统的实施，利用先进的信息技术建立起数字化的产品研发体系，实现对所有型号研制过程的管理，有助于提升中国舰船研究设计中心的核心竞争能力。具体应用要求包括：
需要功能强大的项目计划管理系统来提高项目管理水平，及时地将项目执行进度反馈给管理部门，让决策部门实时掌握项目执行情况，降低项目风险；
需要集中且安全的电子数据仓库来管理和控制大量电子化的产品设计数据，保证电子数据的版本有效性；
需要自动化审签过程管理来提高设计效率，并对审签过程进行跟踪和控制，保证设计结果的可追溯性；
需要良好的三维协同设计管理环境，以便在设计过程中尽早发现各专业之间的设计冲突，提高各设计专业之间的协作效率；
需要严格的变更管理控制流程来保证多部门协同设计和工作的情况下，在图样和技术资料的大量更改时，设计数据的一致性。
系统实施
根据中国舰船研究设计中心型号产品开发的现状和核心需求，系统采用了PTC公司的企业级PDM软件Windchill和并行协同设计软件Optegra，定制出满足舰船设计和管理的企业信息化平台。
PDM系统的实施是一个循序渐进的过程，中国舰船研究设计中心PDM系统一期主要是实现项目计划管理、产品数据管理和并行协同设计等三个子系统的功能。各子系统的功能和概要的信息流向如图1所示。
图1 PDM系统总体框架
根据功能划分，主要包括以下五个方面的内容：项目计划管理；产品目录管理；设计文档管理；设计电子审签管理；并行协同设计环境。
项目计划管理
在Windchill平台上，建立了产品型号项目计划和设计部门月计划两层项目空间逐级分解、一体化管理的项目计划管理体系；实现了计划编制计划看板各级计划编校审活动的执行反馈的闭环管理；将项目计划管理、设计过程质量控制和CADDS5三维设计有效集成；实现了舰船设计扁平化和精细化管理。主要功能如下：
•室级计划管理功能
室级计划体现为型号项目月计划的形式，根据项目执行进度将项目任务具体细化到设计部门，并提供了相应的室级计划的单一创建、结转、导出至Excel、修改、删除等功能。
•专业科月计划管理功能
专业科月计划体现为设计部门月计划的形式，根据计划节点创建具体的图文档和三维模型的各级编制、校对、审核、标检和审定的任务，并指定具体任务的承担者和计划开始时间、计划完成时间。
•个人计划看板功能
承担具体型号研发项目编校审任务的设计人员登陆系统后，可以以甘特图的形式查看到其承担的具体的编校审的任务列表，并可以启动任务。
•计划监控功能
计划的执行过程中，具体的图文档和三维模型的编校审的执行状况将实时反映到项目活动的状态中，使项目执行状态可以由实际的业务活动的执行状态实时汇总。
产品目录管理
产品目录由质量控制部门统一创建和维护。准确、完整的产品目录信息能够为型号项目设计提供准确的数据来源，是型号产品月计划的重要参考依据，是设计人员进行图文档设计和三维设计的重要参考依据。在产品型号研制的过程中，通过产品目录管理，规范了舰船产品设计，提高了设计质量。
设计文档管理
型号产品开发过程中产生的大量的设计图文档，包括CADDS5产生的设计文件，以及使用AutoCAD和MS Office、仿真分析工具、报表工具等产生的各种格式的设计文件，均可按照产品型号/设计阶段的模式在PDM系统中集中管理，并赋予安全控制权限，提供便捷的搜索和查询功能，为母型设计法和统计分析法的舰船设计模式提供强大的支持。具体完成的功能包括：
•提供设计图文档的分类和属性的管理
实现对水面舰艇研究部型号产品开发过程中除CADDS三维模型外其他设计图文档类型的管理，例如：AutoCAD图纸、汇总表、说明书、设计规范、完工图等，对设计文件按照产品、阶段、专业等进行分类，实现对具体图文档进行特定的业务控制如编码、版本、审批流程、密级等管理。不同的图文档可以规划不同的属性，满足各业务部门的查询和统计需要。
•设计图文档存储和访问安全性控制
实现了根据项目、阶段和安全性控制的需求划分设计图文档的存储位置的功能。
•版本管理
通过设计人员对设计计划项的图文档提交和修改的功能，实现了设计图文档的版本管理。
•按照属性查询和相关性查询
对图文档提供方便查询工具，可按照产品、阶段等多个属性联合查询和采用通配符进行查询。
设计电子审签管理
PDM系统的实施固化了设计电子签署流程，实现了电子化的设计图文档和三维模型的审核流程。主要实现的功能包括：
•CADDS5三维设计的电子审核管理
CADDS5三维模型在完成了设计组内部的模型设计、干涉检查后，设计者可以通过EPD.Connect将该Part从Optegra Vault 经Optegra Gateway提交到Windchill系统中，生成相应的部件和三维可视化模型，并进入到预先设定的三维部件的电子签审流程。
各级三维模型的校审人员可以利用Productview打开需要审核的CADDS5部件的可视化模型，能够对模型进行旋转、平移、缩放、剖切、测量、添加注释等功能，在不修改三维模型本身的前提下，可以将具体附加在三维可视化模型的校审意见作为历史记录保存，形成规范的三维模型的电子签审流程过程。
•设计图文档文件的电子审核管理
设计者在PDM系统中提交设计图文档后，自动启动预先设定的电子签审流程。在PDM系统中保存完整的设计图文档的签审记录。
并行协同设计环境
并行协同设计是以CADDS5三维设计为核心的设计协作过程。它以CADDS5/CAMU数据为中心，基于Optegra进行多专业设计协作，并通过各种可视化工具实现对设计过程的并行实时监控。主要包括并行协作数据存放区（Optegra Vault）的定义、数据的检入/检出、设计干涉检查、并行监控、专业组内部审核。
系统应用
中国舰船研究设计中心PDM系统经过半年多的上线运行，将现有在研产品全部纳入PDM系统管理的范围，达到了项目预期的目标，实现了如下积极效果：
•建立室级计划和专业科工作计划的两级计划分解体系，做到 “事先计划、事中控制、实时统计、透明化管理”，提高舰船设计管理的精细程度；
•建立以三维设计为核心的协同设计体系和流程，构建信息共享的并行协同设计工作环境，提高设计质量和效率；
•建立集中的电子设计数据管理库，数据集中管理、安全存取、有效控制，实现知识管理、保护智力资产；
•建立三维模型和设计图文档的电子化审签工作流程管理机制，保证舰船设计签审的自动化与规范化，提高工作效率，有效管理设计签审历史记录。
结 语
中国舰船研究设计中心在产品型号项目研发过程中，在商用PDM平台基础上，构建了一个集成产品研发设计环境，达到了对项目开发过程、设计数据进行有效地管理和控制，充分保证了数据传递的一致性、安全性和有效性，给出了PDM系统实施的总体框架和实施方法，为PDM系统在企业的实施和应用提供了可供参考的及其重要的方案。
