基于并行协同环境的汽车车身反向工程开发研究

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上海交通大学硕士学位论文基于并行协同环境的汽车车身反向工程开发研究摘　要在国际汽车行业竞争日益激烈的今天，各汽车制造企业广泛采用了大量先进的设计、制造及管理技术。随着计算机技术及数据库技术的迅猛发展，计算机辅助技术在汽车设计和汽车制造企业得到了普遍的应用，很多汽车企业都逐步认识到了并行工程的重要性，并努力将这些技术应用到汽车开发中。车身是汽车上给用户带来第一感官效应的部件，在整个汽车中有着很重要的地位。如今，用户的多元化需求以及市场竞争的激烈态势要求汽车厂商不断开发出新的车型，如何在最短的时间内，以最低的成本和最好的质量实现汽车车身的开发已经成为一项值得研究的课题。反向工程技术的应用，对汽车制造行业起到了很大的促进作用，极大的推动了汽车制造行业的发展。尤其在汽车车身开发中应用反向工程技术，很大程度上缩短了汽车车身的开发进度，降低了汽车车身开发过程中的成本。汽车车身反向开发和正向开发之间存在很多共同点，在汽车车身开发过程中，同样面临着大量的电子文件和设计数据的管理工作，同时作为一个大型的研发项目，项目管理的实施将有助于车身开发进度有理、有序的进行。所以产品数据管理（PDM）和项目管理（PM）的引进正是为了满足这种需要而产生的。本文首先介绍了产品数据管理（PDM）的相关知识，以及产品数据管理（PDM）与并行协同工作之间的关系，指出了PDM是并行协同工作的基础，并阐述了并行工程（CE）的相关知识，分析了并行工程在汽车车身开发中的应用情况。针对产品数据管理（PDM）中项目管理方面的薄弱环节，本文提出了协同项目管理的解决方案，并以协同项目管理软件TeamCenterProject为例，分别介绍了协同项目管理的体系及主要功能以及TeamCenterProject的配置方案。此外，本文还综述了反向工程技术的知识及车身反向开发的一般流程，分析了车身反向开发中存在的一些问题。最后，本文结合江苏某汽车生产厂商的实际情况，以TeamCenterEngineering和TeamCenterProject作为车身反向开发的并行协同解决方案，构建了车身反向开发的并行协同工作环境，通过PDM和PM的实施，整合了车身反向开发流程，缩短了车身开发周期，降低了车身开发成本，对实际的车身开发有着现实的指导意义。关键词：并行工程，协同，产品数据管理，项目管理，反向工程，车身开发–I– 上海交通大学硕士学位论文STUDYONAUTOBODYREVERSEENGINEERINGDEVELOPMENTBASEDONCONCURRENTENGINEERINGABSTRACTFacingtheincreasinglyfiercecompetitivenessintheglobalautomarket,automanufacturersadoptalotofadvancedtechnologiesindesign,manufactureandmanagement.Withtherapidexpansionofcomputeranddatabasetechnology,computer-aidedtechnologyisappliedextensivelyinautodesignandmanufacturearea.Moreandmoreautomanufacturersaregraduallyawareoftheimportanceofconcurrentengineeringandtrytomakethemostofthistechnologyinautodevelopment.Bodyisthemostimportantandthemainpartofthewholeauto,whichcatchesconsumers’eyesatfirstsight.Nowadays,automanufacturersarepressedtodevelopmorenewautomodelstomeetthediversifiedrequirementsofconsumersandtosurviveinthefiercecompetition.Howtoactualizetheautobodydevelopmentbasedontheshortestperiod,thelowestcostandthebestquality,whichhasbecomethehotissueworthwhiletostudy.Theapplicationofreverseengineeringgreatlyacceleratesthedevelopmentofautomanufacturingindustry.Especiallyinautobodydevelopment,reverseengineeringhelpsalotinshorteningthedevelopingcycleandsavingthecost.Reverseengineeringsharessomecommonwithobverseengineering.Itisalsofacingahugemanagementworkconcerningelectronicdocumentsanddesigndata.PDMandPMarejustintroducedtoorganizeandfacilitatethiskindofwork.ThispaperintroducestherelatedknowledgeaboutPDM,tellstherelationshipbetweenPDMandconcurrentengineeringandindicatesthatPDMisthefoundationofconcurrentengineering.Theknowledgeconcerningconcurrentengineeringanditsapplicationinautobody–II– 上海交通大学硕士学位论文developmentisalsoincludedinthispaper.TooptimizetheprojectmanagementinPDMprocess,thispaperprovidesthesolutionofcollaborativeprojectmanagementandtakesTeamCenterProjectsoftwareasanexampletoexplainthesystemandmainfunctionofcollaborativeprojectmanagement.Moreover,thispapersummarizestheknowledgeonreverseengineering,introducesthegeneralprocessofautobodyreversedevelopmentandanalyzessomeexistingproblemsinthisdevelopment.Finally,basedonthefactofsomeautomanufacturerinJiangsuprovince,thispaperconstructsaconcurrentlycollaborativeenvironmentforautobodyreversedevelopmentbyusingTeamCenterEngineeringandTeamCenterProjectsoftware,andintegratesthebodyreversedevelopmentprocesstoshortenthedevelopmentperiodandreducethecostbyimplementingPDMandPM.Thiswillhelpalotinthepracticeofautobodydevelopment.KEYWORDS:ConcurrentEngineering,Collaborative,PDM,PM,ReverseEngineering,AutoBodyDevelopment–III– 上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：乐斌旺日期：2006年2月16日 上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：乐斌旺指导教师签名：邢渊日期：2006年2月16日日期：2006年2月16日 上海交通大学硕士学位论文1　绪论1.1引言随着企业在工业生产中采用先进的设计与制造手段，特别是信息技术的应用，大大提高了企业的产品研发能力和市场竞争能力，促进了生产力的发展，使企业取得了明显的效益。与此同时，产品研发过程中的设计数据和技术文档信息呈现爆炸性的增长趋势。由于企业各个部门使用的不同应用系统，如工程数据管理（EDM）、文档管理（DM）、产品信息管理（PIM）、技术数据管理（TDM）、技术信息管理（TIM）、图像管理（IM）等，这些自动化单元之间，缺乏有效的传递和转换，因而易形成“信息孤岛”，不易管理，产品数据管理（ProductDataManagement，简称PDM）正是在这一背景下应运而生的新的管理思想和技术。当前汽车产品开发的新技术层出不穷，产品开发也呈现出多样化的形式，而反向工程是汽车产品最具实用价值的一种高科技开发形式。在20世纪90年代，国际汽车界兴起一种反向工程的汽车产品开发新方式。经过多年的发展，积累了很多经验，取得了巨大的进步，对汽车行业的发展起到了很大的推动作用。尤其在目前我国汽车工业不是很发达的阶段，如何吸取国外先进经验，加快我国汽车工业的发展有着积极的意义。反向工程主要依靠高度集成化、可视化、开放型的计算机技术和网络技术，构筑汽车产品，从概念构思、产品设计、工程分析、工艺制造、应用工程、市场服务，全过程实现无纸化、高精度、系统化的操作平台。实施反向工程技术是为了更好地实现汽车产品的并行开发，使产品设计及其相关过程实现同步作业，并使之优化，大大提高产品设计的一次成功率，从而缩短周期，降低成本，减少风险，提高质量，增强企业竞争力。汽车车身的开发过程是一个复杂的过程，是团队协作的结果。随着计算机水平的提高，特别是计算机辅助技术的进步，在汽车车身开发的过程中广泛采用CAD、CAE、CAM技术，再加上企业内部办公自动化等大量应用软件的使用，就会生成大量的文档。如何对这些数据进行有效的管理，使各种应用之间进行有效的集成，并能适应团队协同开发的需要，最终提高产品的开发效率，缩短开发时间和减少开发费用是进行传统汽车车身开发变革的关键。项目管理（ProjectManagement）是在项目实施过程中实现其计划、组织、人员及相关数–1– 上海交通大学硕士学位论文据的管理与配置，进行项目运动状态的监视，完成计划的反馈。项目管理是建立在工作流管理基础上的一种管理。到目前为止，项目管理还是PDM系统中比较薄弱的环节。车身反向开发作为一个比较复杂的项目，将协同项目管理系统运用到车身反向开发过程中，对提高车身反向开发管理水平有着积极的意义，能够缩短车身开发周期，降低车身开发成本。本文首先介绍了PDM的定义、特点、类型、应用现状及发展趋势；系统地说明了PDM的各项功能；总结了车身开发的一般开发过程及特点，并介绍了并行工程在车身开发过程中的应用情况；针对PDM的项目管理方面的不足，着重介绍了协同项目管理方面的知识，包括项目管理的基本概念、协同项目管理系统的体系结构，并以TeamCenterProject为例介绍了协同项目管理系统的主要功能，及其主要配置方式；概述了反向工程的一般知识，并阐述了反向工程在车身开发过程中的应用情况和一般流程。作为本文的重点，本文重点提出了TeamCenterEngineering工作组级PDM解决方案，并结合项目管理系统PM解决方案TeamCenterProject，以江苏某汽车厂商为例，结合汽车车身反向开发过程，集成了各种异构CAD应用软件及各种办公自动化软件，提出了系统的软硬件配置方案，给出了系统的网络拓扑结构模型。根据车身反向开发过程的实际需要，实现了人员管理模型、流程模型、产品对象模型等模型，并结合协同项目管理平台，对汽车车身反向开发的过程进行了重新整合，加强了汽车车身开发过程的任务管理、人员管理、资源管理等。通过这些方案的实施，为车身反向开发提供了一个集成的、协同的开发环境。1.2论文研究内容及意义1.2.1研究内容本文的主要研究内容是研究构建一个并行协同的工作环境，并结合车身反向开发过程，如何对车身反向开发过程的产品数据进行管理，通过协同项目管理系统对车身反向开发项目进行过程管理的技术。具体的研究内容主要包括如下几点：（1）PDM的主要功能及实现技术；（2）基于并行工程的车身开发流程；（3）并行工程的车身反向开发中的任务分解及管理；（4）PM的主要功能及结构体系；（5）反向工程技术在车身开发中的应用；（6）PDM和PM环境下的车身反向开发。–2– 上海交通大学硕士学位论文1.2.2研究意义汽车制造业的竞争态势越来越趋向于激烈程度，为了应对当前的形势，各家企业需要在最短的时间内，开发出高质量、低成本的汽车产品推向市场，只有这样才能在市场竞争中处于领先地位。而基于并行协同环境下的车身反向开发的研究具有重要的意义，本文的研究意义在于：（1）本文旨在为汽车制造企业提供了一种现代车身开发方法，探索一种加快车身开发进度的解决方案，为车身开发的集成化、系统化提供了一种可供借鉴的方法和思路；（2）本文的研究为汽车制造企业在车身开发中采用并行工程的管理思想提供了依据；（3）本文为专业的汽车车身设计公司或车身制造公司实施产品数据管理技术提供了一定的借鉴经验；（4）本文将协同项目管理系统应用在车身反向开发过程中，有效地支持了车身反向开发过程的管理工作，为车身开发过程管理提供了一种解决方案1.3论文的结构安排第一章分析了目前产品开发过程中存在的问题，以及引入反向工程技术及并行工程对汽车产品开发的意义，同时论述了车身开发作为一个大型的项目，实施项目管理的必要性，为以后各章节的论述作了必要的铺垫。第二章介绍了产品数据管理（PDM）的基础知识，包括PDM的产生及发展背景以及PDM的基本概念和体系架构，总结了目前PDM的研究现状和最新技术，并论述了有关PDM与并行工程和协同工作之间的关系。第三章主要阐述了基于产品数据管理（PDM）的车身开发并行的理论，说明了PDM在汽车产品开发中的意义，总结了并行工程为基础的汽车车身开发流程和汽车车身开发并行工程的关键技术。第四章引入了协同项目管理的概念，介绍了有关项目管理方面的基础知识，并以TeamCenterProject为例分析了协同项目管理系统的基本架构和主要功能，阐述了协同项目管理中的关键性问题——任务的分解和产品开发过程中的任务流。第五章介绍了有关反向工程方面的基本知识和反向工程在汽车开发中的应用情况，并论述基于反向工程的车身开发流程，针对车身反向开发的协同项目管理中的关键问题，结合了实际情况作了相关的阐述，分析了有关车身反向开发中的CAD/CAE技术。第六章结合实际的车身反向开发项目，以TeamCenterEngineering和TeamCenterProject为–3– 上海交通大学硕士学位论文框架，实施了产品数据管理和协同项目管理系统，实现了车身反向开发的并行协同的集成环境，解决了传统车身反向开发过程中的不足，引入协同项目管理方面的知识，解决了车身反向开发中的任务分配和任务管理方面的问题。缩短了车身反向开发的项目周期，降低了项目的成本。第七章是本文的结论和展望部分。如图1-1是本文的论文结构安排图。第一章绪论第二章第三章第四章第五章产品数据管理基于PDM的车身开基于协同项目管理基于反向工程技术（PDM）基础发并行集成框架系统的研究的汽车车身开发第六章基于并行协同的汽车车身反向开发实践第七章结论及展望图1-1论文结构安排Fig.1-1Theorganizationchartofthispaper–4– 上海交通大学硕士学位论文2　产品数据管理（PDM）基础2.1产品数据管理（PDM）的基本概念PDM是一门管理所有与产品相关的信息（包括工程规范、电子文档，扫描图像、CAD/CAE/CAM文件，产品结构、产品定单、供应商状况等）和所有与产品相关的过程（包括工作流程、审批/发放过程、设计变更等）的技术，它提供产品整个生命周期的信息管理，并可在全企业范围为设计和制造建立一个并行协同的产品开发环境。2.1.1PDM的产生及发展背景产品数据管理技术是从CAD/CAM和工程设计领域产生出来的。自20世纪80年代中期以来，人们就已经初步认识到了产品数据管理的作用。但到90年代中后期，人们才逐步认识到产品数据管理的重要性。目前，由于新的制造模式的发展与应用，如CIMS、并行工程、虚拟制造等，人们已经认识到产品数据管理对企业作为一个集成系统运行的重要性，可以认为产品数据管理是适用于企业过程、组织方式的技术，具有强烈的企业运行模式的背景。产品数据管理实际上是企业信息化发展到一定阶段的必然结果。应用CAD、CAPP系统以后，计算机上迅速产生大量的电子文档，对于大型企业更是如此，如何保证电子文档的完整性、一致性和正确性是应用CAD、CAPP系统后所面临的一个大问题。大部分企业一般没有专用的图文档管理系统，只是利用共享目录结构对电子文档进行简单的管理，没有权限控制、没有版本控制、没有层次结构、没有高效简便的查询手段、没有入库提交机制。这导致电子文档查询困难、共享程度不高，数据信息传递速度缓慢，利用率低下。许多企业的设计BOM、工艺BOM无法由CAD、CAPP系统自动生成，依然存在大量的手工劳动和重复输入。不仅如此，这种简单的电子文档管理还存在很大的安全隐患。也就是说，大部分企业目前无法保证电子文档的完整性、一致性和正确性。我们知道，应用计算机系统的最大效益来自于集成和共享。CAD、CAPP虽然可以显著提高设计、工艺效率，但如果不能实现集成和共享，那么他们所产生的效益还是有限的，这就是当前企业对CAD、CAPP应用效益产生疑惑的一个原因。因此CAD必须提供CAPP所需要的–5– 上海交通大学硕士学位论文信息，同样，CAPP也必须为生产部门提供共享数据，由于设计、工艺处于企业生产的上游，他们产生的数据是企业源头信息，因此CAD/CAPP的集成以及CAD、CAPP与后续管理信息系统的集成具有特别重要的意义，只有实现了集成，才能形成连续的信息流，才能进一步提高CAD、CAPP的应用效益，才能从整体上提高企业的运营效率。但是，CAD、CAPP这些计算机辅助技术是单独发展起来的，这些技术的应用多为分散孤立的单项应用，他们本身并不具备互相集成的能力，不能实现系统之间信息的自动化传递和交换，存在大量的二次重复输入问题，在企业实际应用中，就形成了许多自动化的“信息孤岛”。CAD、CAPP的应用给企业的技术工作带来了全新的面貌，但其发展又暴露了先进的技术手段与落后的管理模式之间的矛盾。随着CAD、CAPP的全面应用，电子数据越来越多，技术工作方式正在悄然发生变化，基于纸介质的管理模式正慢慢地丧失其有效性，随着时间的推移，必将不能适应电子数据和计算机工作模式的管理要求.现在许多企业在实施CAD、CAPP系统以后，依然沿袭传统的基于纸介质的管理模式，企业各部门使用不同的应用系统。这些自动化单元之间缺乏有效的信息传递和转换，因而形成“信息孤岛”；面对“信息爆炸”，解决“信息孤岛”的问题己经突出地摆在了企业各级管理人员和技术人员面前，已经成为制约企业发展的“瓶颈”，严重阻碍了CAD、CAPP系统应用效益的进一步发挥。如何实现电子文档的有效管理，CAD、CAPP系统之间如何实现信息集成、数据共享，业务管理如何满足计算机工作模式的要求己成为企业信息化进一步发展必须解决的问题，源于制造业的产品数据管理（ProductDataManagement）技术经过近二十年的发展，很好地解决了上述问题，成为企业信息化的集成平台。2.1.2PDM的基本概念及体系结构PDM是产品数据管理(ProductDataManagement)的英文缩写。正式提出产品数据管理这一概念是在八十年代后期。近几年，PDM技术突飞猛进，人们对PDM概念的内涵和外延认识也逐渐清晰。在1995年2月，主要致力于PDM技术和相关计算机集成技术的国际权威咨询公司CIMdata公司总裁EdMiller在《PDMToday》一文中给出了PDM的简单定义：“PDM是一门用来管理所有与产品相关信息(包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等)和所有与产品相关过程(包括过程定义和管理)的技术”。而GartnerGroup公司的DaveBurdick则把PDM定义为：“PDM是为企业设计和生产构筑一个并行产品开发环境（由供应、工程设计、制造、采购、销售与市场、客户构成）的关键使能技术”。一个成熟的PDM系统能够使所有参与创建、交流、维护设计意图的人在整个信息生命周期中自由共享和传递与产品相关的所有异构数据。无论概念怎样，PDM是依托IT技术实现企业最优化管理的有效方法，是科学的管理框架与企业现实相结合的产物，是计算机技术与企业文化相结合的一种产品。PDM是–6– 上海交通大学硕士学位论文一项不断发展的应用技术。PDM是一个相对较新的概念，尽管类似的概念己经存在很长一段时间了，但真正可用的商业化PDM系统的出现是在20世纪80年代初期。随着技术的进步，用来定义PDM基本功能的术语也不断发展。PDM的应用不仅仅针对一个或少数几个部门（如设计部门、工艺部门等），而是着眼于全企业范围；它不仅集中于产品的数据存储与管理，而且更广泛地涉及对产品的变更控制、工作流程管理、产品配置管理等功能。PDM也是以整个企业作为整体，能跨越整个工程技术群体，是促使产品快速开发和业务过程快速变化的使能器。另外，它还能在分布式企业模式的网络上，与其他应用系统建立直接联系的重要工具。总之，PDM并不只是一个技术模型，而是一种可以在不同行业、不同企业中实现的技术，且与企业文化密切相关。PDM系统的体系结构可分为四层，它们是用户界面层、功能模块及开发工具层、框架核心层和系统支撑层。用户界面层图视化界面电子仓库与产品结构与零件分类工程变更功能模块及系统管理工作流程管理集成工具文档管理配置管理与检索管理开发工具层框架核心层对象管理框架系统支持层关系数据库管理系统图2-1PDM系统体系结构图Fig.2-1ConfigurablegraphofPDMPDM系统的体系结构如图2-1所示。PDM系统建立在操作系统、网络环境和分布式数据库的基础上。对象管理框架是PDM系统的核心模块，它的重要性一方面在于对象管理框架集中管理了PDM系统中的全部信息实体，另一方面对象管理框架是整个PDM系统信息建模思想的具体体现。所有PDM涉及的实体，人员、数据、过程以及实体之间的关系最终是以对象的形式由对象管理框架统一管理。对象管理框架为整个PDM系统管理的基石。建立在对象管理框架之上的是各种PDM系统的功能框架，包括产品结构管理，产品配置管理、集成工具、工作流管理等。2.1.3PDM主要功能介绍–7– 上海交通大学硕士学位论文PDM系统为企业提供了一种宏观管理和控制所有与产品相关的信息，覆盖了产品生命周期内的全部信息。与产品相关的信息包括属于产品的信息，如CAD/CAM文件、材料清单(BOM)、产品配置、事务文件、产品订单、电子表格和供应商清单等。与产品有关的过程包括加工工序、加工指南、相关标准、工作流程和机构关系等处理程序。PDM技术的研究与应用在国内外已非常普遍。目前，全球范围商品化的PDM软件有不下100种。这些PDM产品虽然有许多差异，但一般来说，大多具有以下一些主要功能：1．电子仓库和文档管理对于大多数企业说，需要使用许多不同的计算机系统（主机、工作站、PC机等）和不同的计算机软件来产生产品整个生命周期内所需的各种数据，而这些计算机系统和软件还有可能建立在不同的网络体系上。在这种情况下，如何确保这些数据总是最新的和正确的，并且使这此数据能在整个企业的范围内得到充分的共享，同时还要保证数据免遭有意的破坏，这些都是迫切需要解决的问题。PDM的电子仓库和文档管理提供了对分布式异构数据的存储、检索和管理功能。在PDM中，数据的访问对用户来说是完全透明的，用户无需关心电子数据存放的具体位置，以及自己得到的是否是最新版本，这些工作均由PDM系统来完成。电子仓库的安全机制使管理员可以定义不同的角色并赋予这些角色不同的数据访问权限和范围，通过给用户分配相应的角色使数据只能被经过授权的用户获取或修改。同时，在PDM中电子数据的发布和变更必须经过事先定义的审批流程后才能生效，这样就使用户得到总是经过审批的正确信息。2．产品结构与配置管理产品结构与配置管理是PDM的核心功能之一，种用此功能可以实现对产品结构与配置信息和物料清单BOM（BillofMaterials）的管理.用户可以用PDM提供的图形化的界面来对产品结构进行查看和编辑。PDM系统中，零部件按照它们之间的装配关系被组织起来，用户可以将各产品定义数据与零部件关联起来，最终形成对产品结构的完整描述，BOM可以利用PDM自动生成。PDM系统通过有效性和配置规则来对系统化产品进行管理。有效性分为两种:结构有效性和版本有效性。结构有效影响的是零部件在某个具体的装配关系中的数量，而版本有效性影响的是对零部件版本的选择，有效性控制有两种形式:时间有效性和序列数有效性。产品配置规则也分为两种:结构配置规则和可替换件配置规则。结构配置规则与结构有效性类似，控制的都是零部件在某个具体的装配关系中的数量，结构配置规则与结构有效性可以组合使用，可替换件配置规则控制的是可替换件组中零件的选择，配置规则是由事先定义的配置参数经过逻辑组合而成。用户可以通过选择各配置变量的取值和设定具体的时间及序列数来得到同一产品的不同配置。–8– 上海交通大学硕士学位论文在企业中，同一产品的产品结构形式在不同的部门（如设计部门、工艺部门和生产计划部门）并不相同，因此PDM系统还提供了按产品视图来组织产品结构的功能。通过建立相应的产品视图，企业的不同部门可以按其需要的形式来对产品结构进行组织。而当产品结构发生更改时，可以通过网络化的产品结构视图来分析和控制更改对整个企业的影响。3．工作流程管理工作流程管理是协调企业组织任务和过程以便获得最大生产效率的技术。为了达到一定的目标，工作组中的人员按照一定顺序动态完成一定任务的过程，称为工作流程。自动化的工作流程有助于工作组成员间共享和传递文档。一般的工作流程管理包括审批流程和更改流程管理，具有传送文档、发送事件通知和接收设计建议等功能，能够保留和跟踪产品从概念设计、产品开发、生产制造直到停止生产的整个过程中的所有历史记录，以及定义产品从一个状态转换到另一个状态时必须经过的处理步骤。利用PDM的工作流程管理功能，可以把企业的管理模式定义到工作流程之中，使产品数据通过流程产生、传送和修改，从而对企业的运作方式、工作顺序等进行全面性的控管。流程控制的结果是减少资料传送和处理的时间，改善各个工作步骤之间的衔接，使企业中的每一位员工按照事先定义好的企业模板去做信息的处理工作，使企业的管理者能够对各项工作的完成情况进行有效的监督和控制，因而提高企业运作的效率。4．用户化工具和集成开发接口各企业的情况千差万别，用户的要求也是多种多样的，没有哪一种PDM系统可以适应所有企业的情况，这就要求PDM系统必须具有强大的客户化和二次开发能力，PDM用户化就是将信息技术与企业管理相结合，提供用户自定义增强功能并能够添加到标准的PDM系统中。这些工具增强了用户和管理员的功能，以及与其他应用集成，如MicrosoftExcel和Word。MRP和基于Windows平台的CAD应用。PDM实施人员或用户可以利用这类工具包来进行企业个体情况的定制工作。5．项目管理项目管理是一种为了在确定的时间范围内完成一个既定项目，通过一定的方式合理地组织有关人员，并有效地管理项目中所有资源和数据，控制项目进度的系统管理方法。项目管理需要在项目实施过程中实现其计划、组织、人员以及相关数据的管理与配置，进行项目运行状态的监控，及时获得反馈。项目管理主要包括两个方面内容：其一是项目组织，即根据项目的特点和项目计划，围绕项目合理组织项目中的人员，有效管理项目所需的各种资源和数据，保证项目按计划顺利完成；其二是项目控制，即围绕项目跟踪其进度，掌握其各项工作指标，以便进行适当的资源分配和进度调整。–9– 上海交通大学硕士学位论文根据现行情况分析，目前的商品化PDM软件中的项目管理功能还很不完善，大多PDM系统只是提供工作流程活动的一些状态信息，且缺乏项目管理相关理论的研究。很多情况下，如果要增强PDM软件中项目管理的功能，都是集成一些市场上常见的项目管理软件，如MSProject来实现的，但是这种在PDM上进行二次开发的集成接口，其集成度有限，而且MSProject在项目管理上功能相对也不是太完善，更多的是在单机上使用，没办法实现协同的项目管理功能。在本文的第四章将会讨论到有关协同项目管理的内容，基于Web的协同项目项目管理软件TeamCenterProject在项目管理方面的功能更为强大，能够增强PDM在项目管理方面存在的不足。2.1.4实施PDM的意义目前PDM系统已经是一个比较成熟的产品了，很多企业实施了PDM项目并获得成功。它是企业实现并行工程的基础，它的应用能有效地缩短新产品的开发周期，提高工作效率；能有效地管理产品开发的过程，包括工作流程管理、审批管理及权限管理等；能使产品开发过程中的数据及时得到交流和共享，有利于提高产品的质量；能有效地管理图档信息，能迅速地查询、修改产品信息；实现并行设计，最终实现并行工程。根据国外资料统计，PDM的应用能使产品设计周期缩短25%，减少工程修改40%，加快产品投放市场进度50%~80%，总成本削减25%以上。国外的一些汽车、飞机公司实施PDM系统以后均大大提高了企业的效益。波音公司自90年代初研究应用PDM技术，完成了波音777飞机的无纸设计与制造管理，为航空企业的发展开辟了新的道路。美国福特汽车公司应用C3P（CAD/CAE/CAM/PDM）技术构成了具有世界先进水平的产品开发体系，取得了极大的成功。国内据对机电工业近五百家企业的调查结果显示，新产品开发周期平均达24个月，其中单件、小批量产品的生产准备周期约占供货期的32%，有的高达60%。采用PDM技术以后，可缩短生产周期50~80%。CIMS示范应用企业使用PDM技术后，对降低产品开发成本，提高设计能力等均取得了明显的效益。2.2国内外PDM技术的研究现状2.2.1PDM的研究现状PDM正如其他集成框架系统一样，是一门快速发展的技术。PDM技术的迅速发展主要归于国际上几大主要的工业企业正逐渐接受PDM，并把它作为支持经营过程重组、并行工程、ISO9000认证等的使能技术。1994年Boeing、Hughes、RollsRoyce、TexasInstrument、Motorola–10– 上海交通大学硕士学位论文这些行业中的领头羊纷纷在PDM应用方面进行了巨额投资作为保持企业竞争力的重要手段。目前，越来越多的国家与地区对PDM软件系统的开发与应用注入资金，无论北美、欧洲、太平洋地区等发达国家还是在印度、巴西、中东地区等等第三世界国家，其应用都在持续不断的增长。PDM所支持的应用范围也已远远突破制造业，应用在机械、电子、汽车、航空/航天以及非制造业等行业。国外软件商正是看到了PDM技术这一巨大的潜在市场，相继推出各式各样的PDM软件。目前全球范围内商品化的PDM软件不下100种，其中较为著名的有UGS公司的TeamCenterEngineering（以前的IMAN），PTC公司的Windchill、MatrixOne公司的eMatrix，IBM公司和法国达索公司的SmarTeam，Hewlett-Packard公司的Workmanager，Computervision公司的Optegra等。国内的PDM系统多数是在20世纪90年代中期发展起来的，最初主要在二维CAD发展之后，为了管理由二维CD系统产生的图档和明细表，开发出了图档管理系统，主要采用C/S（Client/Sever）结构。随着企业应用需求的增加和国外PDM技术的引入，国内的高校和一些从事CAD/CAM的IT公司，开始在原来图档管理系统的基础上，增加了一些项目、过程和配置管理的功能，逐步形成了现在的PDM系统。近年来，国内PDM的研究和产品开发正在迅速，比较成熟的商品化PDM系统主要包括清华同方PDM、华软公司的IntelPDM、南京同创公司开发的PDMS、重庆大学的迈特PDM/PLM，东北大学欧磊技术中心的SmarGroup等。虽然这些PDM系统已经取得了一定的进步，不过与国外的PDM系统相比，还有很多地方值得改进的。2.2.2PDM的最新技术90年代末期，PDM技术的发展出现了一些新的动向，采用了许多最新的技术，产生了新一代的PDM产品。这些最新的技术包括分布式技术、Java语言及基于WEB的技术等。1．分布式技术分布式技术基于网络的分布式计算技术也是近年来获得很大进步的技术之一。以分布式计算技术为基础，基于构件的系统体系结构将逐渐取代模块化的系统体系结构。在分布式计算技术的标准方面，一直存在着两大阵营，一个是以OMG组织为核心的CORBA标准，另一个是以微软为代表的基于DCOM的ActiveX标准。近年来，OMG组织在CORBA标准的制定和推广方面付出了巨大的努力，同时许多CORBA标准的产品也在逐渐成熟和发展；同时由于微软在操作系统方面的绝对统治地位，ActiveX标准在Windows系列平台上显得更加实用，相应的工具也更加成熟。目前这两大标准的争夺仍然没有结束，许多商品化软件多是同时支持两个标准。2．Java语言–11– 上海交通大学硕士学位论文Java语言Java从出现的第一天就成为计算机界的一个热点。Java语言具有高度的可移植性、健壮性和安全性等优点，这些使它一经推出就获得了广泛的支持。Java不仅仅是一种新的计算机语言，同时还是一种移动式的计算平台。Java语言的“一次编程，到处可用”的特点使它成为了编写网络环境下的移动式构件的最佳选择。将分布式计算框架和Java技术结合起来将是构造网络信息系统最理想的模式。3．基于CORBA/WEB的PDM系统随着计算机、通信及信息技术的发展，越来越多的企业采用了Internet/Intranet的现代企业网络，出现了以Web为中心，采用TCP/IP，HTTP为传输协议，客户端通过浏览器访问Web服务器以及与Web服务器相连的数据库的体系结构。这种模式突破了传统的客户机/服务器两层模式，成为一种多层次的客户机/服务器模式。图2-2基于Web的PDM系统的体系结构Fig.2-2ThesystemframeworkofPDMbasedonWeb因此，PDM要能够适应企业的应用需求，保持强大的生命力，就必须通过Internet/Intranet，利用最新的网络技术、数据库技术、Web技术和CORBA技术等，将企业的信息管理提高到一个新的水平。如图2-2所示，最底层是异构环境层，包括异构的硬件平台、网络协议、操作系统和数据库系统，它提供了PDM系统运行所需要的环境；产品数据管理系统层建筑在异构环境层之上，它提供HTTP和TCP/IP等协议操作异构环境层中的数据；基础服务软构件对象层可以看成是PDM系统的使能器，它是用CORBA软构件对象技术开发的；应用层构筑在软构件对象层之上，提供诸如产品结构管理、产品配置管理、生命周期管理、零件族管理、工程变更管理和项目管理等功能，用户可以根据需要对底层的软构件对象进行组装，以获得相应的功能:最上层以通用的浏览器提供统一的用户界面。–12– 上海交通大学硕士学位论文2.3PDM支持并行工程与协同工作并行工程以缩短产品开发周期、降低成本、提高质量为目标，把先进的管理思想和先进的自动化技术结合起来，采用集成化和并行化的思想设计产品及其相关过程。在产品开发的早期就充分考虑产品全生命周期中相关环节的影响，力争一次完成，并且将产品开发过程的其他阶段尽量提前。它在优化的重组产品开发过程的同时，不仅要实现多学科领域专家群体协同工作，而且要求把产品信息和开发过程有机地集成起来，做到把正确的信息、在正确的时间、以正确的方式、传递给正确的人。这是目前最高层次的信息管理要求。图2-3PDM是企业信息传递的桥梁Fig.2-3PDMisthebridgeforinformationtransferinbusinessenterprisePDM作为支持协同工作的使能技术，首先能支持异构计算机环境，包括不同的网络与数据库；其次，能实现产品数据的统一管理与共享，提供单一的产品数据源；第三，PDM能方便地实现对应用工具的封装，便于有效地管理全部应用工具产生的信息，提供应用系统之间的信息传递与交换平台；最后，它可以提供过程管理与监控，为协同工作中的过程集成提供必要的支持。综合上述四个方面，PDM在突出产品数据管理的基础上，正逐步完善其作为制造业领域集成框架的功能，为并行协同工作实施提供更强大的自动化环境。2.4本章小结本章主要介绍了有关产品数据管理（PDM）的基础知识，包括PDM的产生、发展，以及PDM的基本概念和结构体系。PDM支持并行工程和协同工作，是实现并行协同开发的基础。–13– 上海交通大学硕士学位论文3　基于PDM的车身开发并行集成框架3.1传统的汽车车身开发方法汽车车身结构最大的特点在于组成汽车车身的各个零件多为尺寸大而形状复杂的空间曲面（即所谓的大型覆盖件），不能用一般的机械制图方法将它完整的表达出来，不得不需要三维模型作为依据。为了使这些图纸和模型能够确切地表示出车身形状和结构，需要通过一套复杂的设计程序。传统的汽车车身设计方法的流程如图3-1所示。制绘制作绘制作1:1制缩缩1:5油制绘绘模制小小泥作制制绘具定的比比1:1车车制设生设车例例模产型内身身主计计身的的准并部主工模及任总彩彩备绘模图作型制务布色色制型板图造置效效图果果黑图图板图图3-1传统汽车车身设计方法Fig.3-1Traditionalautobodydesignmethod在传统的汽车车身设计及车身工艺装备的设计与制造中，首先要塑造出汽车外形的油泥模型，并根据油泥模型制造主样板，绘制主图板，制作主模型，完成汽车的结构设计。车身工艺装备的设计与制造是以主图板、主模型三者结合作为传递形状和尺寸的依据。主模型、主图板、主样板三者都是实物，制作这些加工依据，需消耗大量的人力、物力和时间，增加了设计与生产准备的周期。另外，因为实物依据在制造、传递、变形等方面不可避免地产生误差，从而会影响车身工装的制造质量。采用CAD/CAM技术进行汽车车身的开发，是以汽车车身表面的数学模型来表达产品表面的几何信息和以数控加工方法来制造车身工艺装备，克服了在传统汽车车身开发中加工依据的制造误差和费时等缺点，提高了汽车车身工装的制造精度及缩短了汽车车身开发、生产准备–14– 上海交通大学硕士学位论文的周期。工新车车工艺工车身造身产冲装工路序零型产表型结品压结装线内件开品面设构设工构设车文容信性车模车模冲艺车模件文车发能身计型身计型压文身计型身息身计要造文结文工件工文工件工划求型件构件艺装件装装CADCAD设CADCAPPCAM计车冲工造CAD身压装工加冲造型设压工CAD设图装CAM工知、计艺计工机型分形识CAE知知知艺床软析软系软数识识识数数件软件统件据软数数数据据件库件据据据库库库库库图3-2传统车身CAD/CAPP/CAM系统的工作流程图Fig.3-2TraditionalworkingflowchartforautobodyCAD/CAPP/CAMsystem图3-2是传统的车身CAD/CAPP/CAM系统的工作流程图。可以看出，它仍然采用了串行的工作方式：首先由车身造型CAD系统根据新车型开发计划提出的功能要求完成车身造型设计；然后，进行车身结构设计、车身冲压工艺设计和车身工装的设计；车身工装CAPP系统规划出零件加工的工艺流程；CAM系统根据CAPP系统输出的工艺文件指导实际加工生产。在CAPP系统设计工艺流程时，由于结构工艺性问题或材料工艺性问题常无法满足设计者的要求，同时CAPP设计的每一过程结果也未必符合实际生产的需要。由此可见，传统的车身CAD/CAPP/CAM系统仍然具有以下缺点：（1）每一阶段都依赖于前一阶段的完成，并制约后一阶段的进行；（2）修改任一阶段的设计数据，其后各阶段的设计都必须重新进行，以修改相应的数据；（3）在设计阶段不能充分地考虑加工需求、装配需求等，难以实现最优化的设计。采用常规的CAD/CAPP/CAM技术进行车身的开发与生产准备，虽比采用传统方法先进、高效的多，但它仍然是以串行方式工作，即从车身概念设计、造型设计、结构设计到车身冲压工艺设计、车身工装设计设计、制造以及检测等各个阶段，都以串行方式进行。串行工作方式存在着如下缺点：每一个阶段都以来于前一阶段的完成，并制约后一阶段的进行，整个车身开发周期为上述各个过程所需周期的总和。此外，由于各个阶段的工作分别由车身开发的各类专业人员进行，前阶段的专业人员常常不能及早考虑后阶段可能产生的问题，造成设计与制造脱–15– 上海交通大学硕士学位论文节，常因后期工装制造产生的问题，而不得不反过来修改产品设计，使整个生产装备过程重复循环，造成设计改动量大、产品开发周期长、产品开发成本高，制约了CAD/CAM技术作用的发挥。因此，为了克服传统车身CAD/CAPP/CAM系统的缺点，需要采用更为有效的车身设计方法，利用并行工程的思想来进行车身开发。3.2PDM在汽车产品开发中的地位计算机技术在汽车行业的应用是从提高设计水平开始，快速的科学计算能力提高了汽车设计中的各种分析计算能力；计算机辅助辅助设计极大的加快了设计进度并且提高了图档的质量；三维实体建模提高设计的准确率和创造既美观又合理的外观和内部装饰；计算机辅助工程的计算与仿真提高了设计的优化与质量；计算机辅助制造保证加工复杂零件的精确度；计算机辅助工艺则提高工艺的水平和效率。总之CAX技术大大提高了汽车设计手段，为了充分发挥CAX工具带来的效益，电子文档管理（EDM）系统着重管理上述CAX工具所产生的大量的电子文档，提供对各种CAX工具产生的电子文档的存取，权限的控制，查询的手段，审批的流程和归档管理等功能。随着CAX技术的普及使用，对于上述各种CAX系统产生的文档之间的关系管理，各种零部件的分类管理，各种任务及整个项目的过程管理提出了新的要求，甚至要求不同地区的设计部门能够展开并行工程，加速新产品的开发速度，并且为下游的生产制造部门创造有利的条件，于是产生了以产品为对象的产品数据管理（PDM）系统。在PDM系统中，增加了对象，对象版本配置（BOM）、流程、报表、应用系统集成、零件分类管理、项目管理和分布式管理等功能，在每个对象中包含了相关的设计、分析、制造、测试和维修服务的全部信息，记录了每个对象的全部变化历程，利用各种配置条件，结合不同的应用组合，实现汽车系列的通用平台。3.3并行工程（CE）简介3.3.1并行工程的定义和特点面向产品的全生命周期的设计是一种在设计阶段就预见到产品的整个生命周期的设计是一种在设计阶段就预见到产品的整个生命周期的设计，是具备高度预见性和预防性的设计。正式基于这种预见性，现代产品设计才能做到“运筹于帷幄之中，决胜与千里之外”。使产品设计具备高度预见性和预防性的技术就称作“并行设计”（CD，ConcurrentDesign）或“并行工程”（CE，–16– 上海交通大学硕士学位论文ConcurrentEngineering）。并行工程实质就是集成地、并行地设计产品及其零部件和相关各种过程的一种系统方法。这种方法要求产品开发人员与其他人员一起共同工作，在设计一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户的要求。　　从上述定义可以看出，并行工程具有如下特点：1.强调团队工作（Teamwork），团队精神和工作方式一个人的能力总是有限的，他不可能同时精通产品从设计到售后服务各个方面的知识，也不可能掌握各个方面的最新情报。因此，为了设计出便于加工、便于装配、便于维修、便于回收、更于使用的产品，就必须将产品寿命循环各个方面的专家，甚至包括潜在的用户集中起来，形成专门的工作小组，大家共同工作，随时对设计出的产品和零件从各个方面进行审查，力求使设计出的产品便于加工，便于装配，便于维修，便于运送，外观美、成本低、便于使用。在集中了各方面专家的智慧后设计出来的产品（在定型之前经过多次设计修改）必然可以满足（或基本满足）上述要求。在设计过程中，要定期组织讨论，大家都畅所欲言，对设计可以“横加挑剔”，帮助设计人员得出最佳化设计。需要指出的是，团队工作方式并不意味着一定要大家成天呆在一起，这样有时会造成人力的浪费。所以，可以采取定时碰头的方式，或由设计人员单独向某方面的专家咨询。在计算机及网络通讯技术高度发达的今天，工作小组完全可以通过计算机网络来工作。设计人员通过网络向各方面专家咨询。专家们亦可通过网络随时调出设计结果进行审查和讨论。这种工作方式如图3-3所示。设计者计算机加工工艺师用户计算机计算机中间设计结果装配工艺师维修人员计算机计算机计算机销售人员图3-3基于计算机网络的工作方式Fig.3-3Workingstylebasedoncomputernetwork–17– 上海交通大学硕士学位论文2.强调设计过程的并行性并行性有两方面的含义：其一是在设计过程中通过专家把关同时考虑产品寿命循环的各个方面；其二是在设计阶段就可同时进行工艺（包括加工工艺、装配工艺和检验工艺）过程设计，并对工艺设计的结果进行计算机仿真，直至用快速原型法产生出产品的样件。这种方式与传统的设计在设计部门进行，工艺在工艺部门进行已大不相同。传统设计过程与并行设计过程，分别见图3-4和图3-5。产品概念产品总体产品详细产品装配产品制造市场需求产品制造设计设计设计检查检查图3-4传统的产品设计过程Fig.3-4Traditionalproductdesignprocess产品详细设计产品装配检查产品概念产品总体市场需求产品制造设计设计生产成本审核产品制造检查图3-5并行产品设计过程Fig.3-5Concurrentproductdesignprocess3.强调设计过程的系统性设计、制造、管理等过程不再是一个个相互独立的单元，而要将它们纳入一个整体的系统来考虑，设计过程不仅出图纸和其它设计资料，还要进行质量控制、成本核算，也要产生进度计划等。这种工作方式是对传统管理机构的一种挑战。4.强调设计过程的快速反馈并行工程强调对设计结果及时进行审查，并及时反馈给设计人员。这样可以大大缩短设计时间，还可以保证将错误消灭在“萌芽”状态。并行工程的组成及信息流如图3-6所示，在图中未画出计算机、数据库和网络。但是，它们都是并行工程必不可少的支撑环境。–18– 上海交通大学硕士学位论文构思设计生产准备仿真工艺设计加工仿真性能仿真装配设计装配仿真检验设计检验仿真样件试验模型试验产作装检品业配验图计计计纸划划划图3-6并行工程组成及信息流Fig.3-6Concurrentengineeringbreakdownandinformationflow3.3.2并行工程与PDM的关系A面向对象技术5零件族管理B网络技术6产品变更管理C数据库技术7应用工具封装D先进的管理思想8CAX/DFX工具的应用1生命周期管理9数字化模型的建立2人员管理10IPT的组织3电子仓库的管理11过程的组织4产品结构管理图3-7CE、PDM和产品开发过程之间的关系Fig.3-7TherelationshipamongCE,PDMandproductdevelopment图3-7表达了并行工程、PDM和产品开发过程的关系。并行工程是一种集成地、并行地设计产品及其相关过程的系统化方法，为了缩短产品上市时间、提高产品质量和降低产品成本，–19– 上海交通大学硕士学位论文实施并行工程必须对传统产品开发过程做四个方面的调整，即重构产品开发过程（PDPR），合理配置人员，建立数字化产品模型和应用计算机辅助工具。PDM以网络和数据库技术为基础，以面向对象技术为手段，它是信息化的企业级产品开发过程在计算机系统中的实现。它具体包括：生命周期、开发人员、电子仓库、产品结构与配置、零件族和工程变更等项目的管理。3.3.3并行工程的核心内容作为企业按一定步骤实施制造系统自动化的指导性策略，并行工程包含四个方面的核心内容：（1）产品开发队伍重构：将传统的部门制或专业组变成以产品为主线的多功能集成产品开发团队，即IPT（IntegratedProductTeam）。IPT被赋予相应的职责权利，对所开发的产品对象负责。（2）过程重构：从传统的串行产品开发流程转变成集成的、并行的产品开发过程。并行过程不仅是活动的并发，更主要是下游过程在产品开发早期参与设计过程；另一个方面则是过程的改进，使信息流动与共享的效率更高。（3）数字化产品定义。包括两方面：数字化产品模型、产品生命周期数据管理、数字化工具定义和信息集成，如：面向装配设计（DFA，DesignforAssembly）、面向制造的设计（DFM，DesignforManufacturing）、计算机辅助设计/工艺/制造（CAX，ComputerAidedDesign，etc.）等。（4）协同工作环境，用于支持IPT协同工作的网络与计算机平台。针对并行工程的核心内容，并行工程包含了组织结构、新的用户需求策略、必要的支撑环境、产品开发过程改进四个关键要素。并行工程在先进制造技术领域具有承上启下的作用，这主要体现在两个方面：①并行工程是在CAX技术的支持下，将原来分别进行的工作在时间和空间上交叉、重叠，充分利用了原有技术，并吸收了当前迅速发展的计算机技术、网络结束的优秀成果，使其成为先进制造技术的基础。②在并行工程中为了达到并行的目的，必须建立高度集成的主模型，通过它来实现不同部门人员的协同工作。为达到产品的一次设计成功，减少反复，它在许多部门应用了仿真技术，主模型的建立、局部仿真的应用等都包含在虚拟制造技术中，可以说，并行工程的发展为虚拟制造技术的诞生创造了条件。–20– 上海交通大学硕士学位论文3.4并行工程在汽车车身开发中的应用3.4.1并行工程的汽车车身开发流程并行工程是并行地进行产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）一体化设计的系统方法。这种方法要求产品开发人员从设计一开始就考虑产品生命周期中从概念形成到产品报废处理的各种因素，包括质量、成本、材料、可靠性、装配、维护、作业调度与用户需求等。并行工程侧重于产品设计过程，强调设计过程中的信息集成、计算机辅助功能的集成及在多学科小组的支持下实行并行作业与协同工作。在汽车车身反向开发过程中，需要多部门、多学科的人员参与其中，而且其中涉及到多种CAD应用软件和工业造型软件系统。汽车造型师利用造型软件，在原型车的基础上并结合实际的功能需求、市场调研的结果，在计算机屏幕上进行美术效果图的设计；油泥模型师根据造型方案的最终确定方案，对原车进行改型的油泥模型设计；测量人员对车身进行扫描测量，获取车身点云数据；车身外表面重构工程师根据点云数据，重构出高质量的车身外表面，结构设计人员进行车身结构CAD；汽车分析工程人员利用有限元分析方法进行零部件的强度、刚度计算等，并进行干涉方面的分析工作。车身制造工艺人员要进行制件的冲压成形工艺性分析并确定冲压工艺方案。最后，进行车身工装的CAD/CAPP/CAM以及计算机辅助测量等工作。要实现汽车车身反向开发的并行工程，必须把不同类型、不同专业的数据以集成化的方式管理，并建立起集成化的产品统一数据模型。在各个开发部门、各个阶段，数据都能快速、顺畅、准确、可靠地进行传递，达到数据共享。图3-8为实施车身反向开发和工装设计与制造的并行工程框图。车身造型设计车身表面测量车身表面重构车身试生产车身结构设计产品数据管理工装CAPP有限元分析工装CAM工装CAD检测图3-8汽车车身并行工程框图Fig.3-8Flowchartofautobodyconcurrentengineering–21– 上海交通大学硕士学位论文3.4.2汽车车身开发并行工程的关键技术要使并行工程的技术有效地应用于车身开发，必须要解决以下关键技术：1．建立集成化的车身产品模型建立集成化的车身产品数据模型的目的在于为车身开发的整个生命周期内的各个环节提供车身产品的全部信息。它可为车身造型设计、结构设计、有限元分析、冲压成形工艺性分析、车身工装设计与制造、装配和检验等环节提供共享的车身开发的全面描述。它不仅包括车身表面的几何信息的描述，而且还包括非几何部分的描述，如精度、管理、技术、材料、装配等方面的制造工艺信息的描述。这些信息是产品生命周期内的信息交换和共享的基础。建立车身产品数据模型的关键技术是：建立基于特征的产品数据模型、产品数据交换技术和产品数据交换标准。2．CAD/CAPP/CAM的信息集成为了克服传统的车身CAD/CAPP/CAM系统的串行工作方式，应该按照并行工程的哲理来设计车身CAD/CAPP/CAM系统，建立统一的全局车身产品数据模型，使车身造型CAD、车身结构CAD、车身冲压CAPP、车身工装CAD/CAM共享统一的产品数据模型。3．建立多学科的开发团队由于车身的研制、开发是一个庞大的系统工程，需要不同的部门和各类专业人员的参加。为了有效地利用并行工程哲理进行车身的开发工作，必须根据车身开发的特点，把整个车身开发这一总项目，分解成多个子项目，各个子项目分别由相应的多功能小组来完成。多功能小组应由不同部门，包括工业造型、油泥模型、车身测量、曲面重构、结构设计、车身分析、工装设计、工艺、质量保证、服务等部门的人员组成。在多功能小组之上应成立指导委员会，委员会由多功能小组的组长、若干专家以及公司技术负责人组成，该委员会讨论多功能小组的工作及所有在工作中出现的问题，负责并行工程多功能小组间的横向联系。小组的通信问题是实现并行工程的关键问题之一。由于所有功能在设计阶段并行实现，要求所有数据资源由各小组共享，要求所有成员能随时了解设计变化、设计进度情况，要求各小组之间能够及时进行信息交流。要达到上述目标，必须具备先进的通信手段。3.5产品数据交换标准在车身零部件的产品数据中，以文件形式存在的有CAD文件、CAPP文件、CAM文件等。在并行工程和CIMS环境下，车身开发CAD/CAPP/CAM/CAE各个系统之间要能够畅通地完成信息的提取、交换、共享和处理，并能向CIMS中其它子系统提供必要的信息。但是，由于车身CAD/CAPP/CAM/CAE一体化的各个子系统内的数据结构及格式各不相同，要想实现在–22– 上海交通大学硕士学位论文各个系统间实现信息的传递与共享，就必须提供一个独立于各个子系统的中性文件作为接口，以便提高各个子系统之间信息传递的效率。因此在建立车身开发并行集成环境时必须使用统一的产品数据交换标准。自80年代初以来，产品数据交换标准不断产生，其中典型的包括IGES、SET、PDES、VDAFS、STEP等，目前最常用的产品数据交换标准有IGES和STEP两种。3.5.1初始图形交换规范（IGES）IGES（InitialGraphicsExchangeSpecification）是最早的、也是目前应用最广的数据交换标准，它由美国国家标准局（NBS）主持开发。在IGES标准中，规定了供数据交换用的文件结构和格式，它是以ASCⅡ码表示，记录长度为80个字符的顺序文件。IGES文件分为开始（Start）、全局（Global）、目录条目（DirectoryEntry）、参数数据（ParameterData）和结束（Terminate）五个部分，其中目录条目和参数数据部分是文件的主体，它们是有关实体（Entity）的具体数据。当前流行的主要商用CAD/CAM软件系统，如UG、CADAM、I-DEAS等都含有IGES接口。然而，IGES在实际应用中却存在以下一些问题：（1）数据文件过大，数据转换处理时间过长；（2）某些几何类型转换不稳定；（3）只注意了图形数据的交换而忽略了其他信息的交换。为了克服IGES标准的上述缺点，国际标准化组织在吸收了IGES的优点的基础上又发展了STEP。3.5.2产品模型数据交换标准（STEP）STEP（StandardforTheExchangeofProductModelData）是国际标准化组织（ISO）的工业自动化系统技术委员会TC184中的产品数据的外部表示分会SC4负责制定的产品数据交换的国际标准。STEP技术提供了一种不依赖于具体系统的中性机制，它规定了产品设计、开发、制造以至于产品全生命周期中所包括的诸如产品形状、解析模型、材料、加工方法、组装分解顺序、检验测试等必要的信息定义和数据交换的外部描述。因此，STEP能够解决制造过程中CAD、CAPP、CAM、CAQ、CAT等活动的产品信息共享，这也从根本上解决了CIMS系统的信息集成问题。此外，STEP技术另一重要的特点就是它还支持现代制造业中的并行工程。STEP的体系结构分为三层，底层是物理层，给出在计算机上的实现形式；第二层是逻辑层，包括集成资源，是一个完整的产品模型，从实际应用中抽象出来，与具体应用无关；最上层是应用层，包括应用协议及对应的抽象测试集，这是与应用有关的一个层次。–23– 上海交通大学硕士学位论文STEP标准仍在发展中，其中某些部分已很成熟，基本定型，有的尚在形成之中，尽管如此，它目前已在CIMS系统的信息集成方面得到了广泛的应用。在建立汽车车身开发并行集成环境的时候，采用统一的产品数据交换标准IGES和STEP，产品模型以IGES或STEP中性文件形式存在，从而可以满足集成环境内各个分系统之间的产品数据交换的需要。3.6PDM与CAX之间的集成模式PDM与CAX之间的应用集成按集成的水平划分，从低到高，可分为三个层次，即应用封装模式、接口模式和紧密集成模式。（1）应用封装模式所谓“封装”，是把对象的属性和操作同时封装在对象中，用操作集来描述可见的模块外部接口，保证对象的界面独立于对象的内部表达。“封装”意味着操作可见而将数据和操作的实现都隐藏在对象中，即把对象的属性和操作方法同时封装在定义对象中。“封装”意味着用户“看不到”对象的内部结构，但可以通过调用操作（程序）来使用对象，因而，“封装”体现了信息隐蔽原则。同时，当程序设计改变一个对象类型的数据结构内部表达时，可以不改变在该对象类型上工作的任何程序。“封装”同时提供一种逻辑数据独立性的形式，在不改变对象类型程序的情况下能够改变类型的实现。通过对PDM系统的应用封装，PDM系统不仅要管理封装的应用程序，同时也要对由应用程序所产生的数据文件进行管理。也就是说，PDM系统能够自动识别、存储和管理由应用程序产生的文件，同时，被存储的文件可以在PDM系统环境中被激活时，可以启动相应的应用程序，并被编辑和修改。这样，通过PDM系统的封装应用程序和由其产生的数据文件在PDM系统环境中就可相互关联。（2）接口交换模式接口是比封装更高层次的集成模式。它把应用系统与PDM系统之间需要共享的数据模型抽取出来，定义到PDM的整体模型中去，以使应用系统与PDM系统之间具有统一的数据结构。通过接口集成，应用系统作为一个对象纳入到PDM系统环境中。接口模式集成的特点是，在封装的基础上，按照应用系统与PDM系统间共享数据模型，通过数据接口，实现应用系统的部分数据对象自动创建到PDM系统环境中，或从PDM系统中调用应用系统需要的某些数据对象。在接口模式中，每个应用程序除了共享部分的数据模型外，还可以拥有自己的私有数据模型。一般地，根据用户对系统数据的要求，可以有工具式接口、直通式接口和间接式接口方式。–24– 上海交通大学硕士学位论文（3）紧密集成模式紧密集成模式是最高层次的集成。在这一层次中，各应用系统被视为PDM系统的组成部分。应用系统与PDM系统之间不仅可以共享数据，还可以相互调用有关服务，执行相关操作，真正实现一体化。PDM系统对集成的信息类型，包括面向应用的数据、特征数据等提供全自动的双向交换功能。在这一模式的集成设计中，首先在应用系统和PDM系统之间建立一种共享信息模型，使其在应用系统或PDM系统创建和修改共享数据时，对方也能进行自动修改，保证双方数据的一致性。另外，在应用系统中需要有PDM中相关的数据对象编辑与修改功能，以使应用系统编辑某一对象时，PDM也能对该对象进行自动修改。紧密集成模式在CAD/CAM系统与PDM、ERP系统和PDM系统的集成中都有应用。PDM环境提供一整套结构化的面向产品对象的公共服务集合环境，构成集成化的基础，从而实现以产品对象为核心的信息集成。紧密集成是每个实施PDM的企业所期望达到的目标，也是PDM厂商努力的方向。但是，要真正实现这种集成，在技术上取决于应用系统与PDM系统双方的开放性及对系统内部结构了解的详细程度，同时需要有较大的资金投入，因此不是每个企业都能做到的。目前能做到这种集成的是应用软件与PDM软件源于同一家的情况，例如，UGS公司的CAD/CAM软件UG和它的PDM软件TeamcenterEngineering就做到了紧密集成。图3-9基于TeamCenterEngineering的应用集成Fig.3-9ApplicationintegrationbasedonTeamCenterEngineering–25– 上海交通大学硕士学位论文3.7本章小结本章分析了传统汽车车身开发过程的不足，介绍了产品数据管理在车身开发中的应用情况。产品数据管理是实施并行工程的基础，要实现汽车车身并行开发，需要产品数据管理系统作为车身产品数据管理的平台，构建一个集成的车身开发环境。–26– 上海交通大学硕士学位论文4　基于协同项目管理系统的研究4.1协同项目管理的基本概念4.1.1项目管理的概念项目管理是指在一个确定的时间范围内，为了完成一个既定目标，经由特殊形式的临时性组织运行机制，并通过有效的计划、组织、领导与控制，充分利用既定有限资源的一种系统管理方法。换言之，项目管理的实质是通过一定的方式合理地组织有关人员，从而有效地管理项目中的所有资源(人员、设备等)与数据，并进行进度控制。项目管理包括两个方面。其一是项目组织，即根据项目特点和项目计划，围绕项目合理组织项目中的人员，有效管理项目所需的各种资源和数据，保证项目按计划顺利完成。其二是项目控制，即围绕项目跟踪其进度，掌握其各项工作现状，以便进行适当的资源分配和进度调整。在具体实施项目的过程中，随时对项目进行跟踪，以便使项目按计划规定的进度、技术指标完成，并提供现阶段工作的反馈信息，以利后续阶段的顺利开展和整个项目的完成。4.1.2项目管理的应用项目管理是从开发和生产大型、高费用、进度要求严格的复杂系统中发展起来的，它主要用于航空、航天、国防和建筑工业等方面。但随着项目管理技术的发展，人们对它的有效性和有益性的认识也越来越深，因此在现代工业企业中，项目管理的方法也得到广泛的应用。（1）新产品开发项目管理本身不能开发出新产品，但它能为开发新产品工作创造更好的条件，使它更容易，更快地取得成功。一个企业要开发新产品，首先要挑选一个负责人，领导开发工作。制定一个工作计划、确定目标、估算出大概的期限和费用等。这些都可以按照项目管理的原则和方法来完成。（2）软件系统开发当一个制造企业在引进或开发MIS或CIM系统时，也需要生产、设计、财务等不同方面的–27– 上海交通大学硕士学位论文专业人员来共同协力进行，为了有效地协调这些横向联系，就可以采用项目管理的方法。（3）设备大修工程企业设备大修工程与基建项目类似。例如化工厂，生产一定的时间后，就有必要进行停产大修。显然停产的时间越短越好。为了缩短这个工期，使用项目管理就是最好的方法。（4）单件生产许多大型产品是一次性单件生产，例如，大型专用成套设备、轮船等。这些产品通常是由用户提出详细的定货要求，有具体的交货时间和预算费用。这类产品一旦成功，利润很高；一旦失败，风险也很大。因此，经常采用项目管理的方法组织生产。4.2协同项目管理中的任务分解和任务流4.2.1任务分解任务分解过程是根据任务本身的特点（如目标、输入数据、资源需求和相互关联）将复杂任务划分为相对简单的多个子任务的过程。任务分解过程中必须确定子任务的目标、输入/输出数据、资源需求和执行时序。任务分解是任务管理的基础，它以增加任务管理的复杂性为代价降低了单个任务执行的难度，简化了任务的相互关联。如果把整个产品开发过程视作一个总任务，则这个任务的执行者可对该任务进行分解细化，子任务和父任务是不同粒度空间的映射，分解后的父任务与子任务是在不同粒度空间中进行的活动。一般来说，开发总任务的创建意味着产品结构根节点的生成，任务的不断分解细化代表新节点（零部件）的生成，每一个新节点生成后，可以进一步细化，分解成子任务，即产生子节点。因此任务分解是同产品结构生成紧密相连的，任务的分解提交过程可以看作产品结构生成的过程，随着任务的不断细化，产品结构树也在不断生长，当所有开发任务完成提交后，产品开发完成。任务分解体现了开发目标完成的动态过程，即任务的每一次分解都是对一个由开发目标、产品数据、组织成员、开发要求等元素构成的特定环境完成的一次特定转变。这个转变既要发生在每一个任务层次当中，又反映在任务的细化过程中。任务分解过程是任务部分执行和对任务认识深化的过程，它有利于提高任务执行的并行程度，从而缩短任务的执行时间。任务分解也是产品开发方法学中“自顶向下、由粗到细、逐步求精”指导性原则的具体体现，它具有刻画产品开发过程纵深发展方向的能力，因此任务是一个层次化模型。一般来说，任务分解应遵循以下原则：（1）尽可能降低子任务的耦合程度，从而可以提高任务执行的并行程度和降低任务的管理–28– 上海交通大学硕士学位论文难度；（2）正确控制任务分解粒度：分解一方面有利于产品开发过程的并行进行，另一方面也增加了任务管理难度，而且过度分解将使产品开发活动过于分散，底层任务高度耦合，以至无法用任务模型准确描述。（3）根据数据对象进行分解，即将处理相同或相似数据对象的任务作为一类，这样有利于开发过程中产品数据对象的管理。（4）建立产品开发的预发布和反馈机制，设置阶段性产品开发成果检查点，并根据检查点的设置分解产品开发任务。（5）把目标或功能上关系密切的任务归为一类，因为任务都是目标导向的，所以功能上密切相关的任务，一般具有共同的开发目标。例如汽车产品按照功能可分为发动机、车身等自模块或子部件，相应地汽车开发总任务也可分为发动机设计和车身设计两个子任务。4.2.2产品开发过程中的任务流产品任务不断分解，形成了一个任务分解树。任务树可以描述任务的全部隶属关系，却不能够表示同一层次上任务之间的关联关系，而工作流模型虽然可以表达任务之间的时序联系，但是无法表达不同层次之间的组成关系。任务流是用于产品开发过程管理中全部任务的综合描述，它表达了不同层次上的任务及其相互关系。图4-1基于任务分解的产品开发任务流示意图Fig.4-1Demonstrationchartofproductdevelopmentprocedurebasedontaskdisassemble产品开发过程中的任务流是关于任务的一个层次化网络结构，任务的每一次分解都是从一个较高的、抽象的层次进入到一个较低的、具体的层次，随着开发过程的不断推进，任务也在不断的分解细化之中，对应的设计对象同时不断进化，产品方案逐渐丰富和完善。如图4-1为产品开发任务流示意图。–29– 上海交通大学硕士学位论文4.3协同项目管理系统的体系结构项目小组1项目小组2项目小组3项目小组4用户层项项项项项目目目目目进资协跟工度源同踪作管管发与区理理布汇安应用功能层报全项目生命周期计划执行定义过程层（跟踪和控制）结束JDOT应用服务器：TeaNative¾安全¾缓存核心服务层¾并行控制¾实时更新¾存储服务支持层网络和数据库LDAP服务图4-2协同项目管理系统体系架构Fig.4-2SystemorganizationofCollaborativeprojectmanagementsoftware基于Web的协同项目管理系统是由多层体系结构组成，从下至上，分别是：支持层、核心服务层、过程层、应用功能层和客户端/浏览器，如图4-2所示。支撑层包括网络和数据库、LDAP（LightweightDirectoryAccessProtocol，轻量级目录访问协议）服务，是整个项目管理系统的基础，也是项目团队成员协同工作的支撑环境。数据库也可看成项目团队的知识库，用于存储项目数据模型及管理过程中所产生的静态和动态数据，项目团队成员根据预先设定的权限对项目知识库进行访问。核心服务层是指JDOT（JavaDistributedObjectTechnology，Java分布式对象技术）应用服务器，该服务层位于网络和数据库之上，既提供LDAP目录和E-mail服务的链接，也提供本地的文档管理服务。这一层还包括许多基础性服务，例如，安全服务、缓存服务以及数据库更新服务等。过程层和应用功能层是紧密相连的，过程层是从宏观角度涵盖了整个项目生命周期，包括–30– 上海交通大学硕士学位论文项目定义、项目计划和进度安排、项目执行和跟踪监控、项目结束四大阶段，关注的不仅是项目的投入和产出，更着重于整个项目管理过程。应用功能层分为五大部分：项目进度、项目资源管理、项目协同发布、项目跟踪与汇报、项目工作区安全。所有的功能都是围绕并服务于整个项目生命周期，并且渗透到项目管理过程的具体环节。用户层是指用户界面，用户无须安装客户端，只须打开浏览器即可连接到协同项目管理系统，方便用户在不同地点都能及时访问该系统，和项目其他成员一起协同工作。4.4协同项目管理系统的主要功能（1）项目进度管理支持项目团队进行项目规划、项目维护和项目进度监控。项目团队成员能够实时交互地访问项目计划，其中包括在一个协同平台上进行项目甘特图的编辑。图4-2是项目的工作分解结构和甘特图视图，项目经理可以方便的进行项目规划，制定时间进度表，以及定义任务相关性和任务约束，该界面有两种视图：甘特图和任务表。任务表视图以表格的形式显示每个任务的计划开始时间、实际开始时间、计划完成时间、实际完成时间、基线时间、完成百分比、任务指派者、状态等。项目经理还可以查看关键路径和查看基线，将任务的实际完成情况和计划情况进行比较，从而及时有效的进行项目进度跟踪和监控。图4-2协同项目进度管理Fig.4-2CollaborativeprojectSchedulemanagement–31– 上海交通大学硕士学位论文（2）项目资源管理支持用户进行项目资源的规划和管理。图4-3是人力资源管理的两个视图：人员任务表和人员资源柱状图。项目经理可以查看成员承担的所有任务量以及任务相关信息，工作量过重的话会在柱状图中以红色显示提醒管理者注意。图4-3项目人力资源管理Fig.4-3Projecthumanresourcemanagement成本管理功能将资源和资源能力同费用计算率关联，为项目经理提供了详细和整体的项目费用情况，包括项目估算费用及附加费用。授权项目成员为项目定义相关的工作任务、相关费用、执行每项任务所需的资源，以及资源所具备的能力。此外，还提供了工时卡报表功能，允许项目成员提交项目工时卡，对其进行在线的管理和评估。（3）项目协同发布项目团队能够在协同工作区中建立并发布各类项目信息。通过协同文档夹，项目成员可以组织那些需要和其他成员共享的项目信息。在协同工作区中，项目成员能够进行检入、检出和文档级控制来确保用户使用的是“正确”的信息共享版本。协同笔记簿和线上讨论功能支持项目成员合作建立新的文档，实时获取/交换团队相关的意见、记录、评论、链接和文档。（4）项目跟踪与汇报项目管理系统为项目经理提供项目跟踪和汇总报告功能。系统定义了图视报表生成器和报表模板。项目经理依据项目信息能够生成各种报告，如工作空间任务报告、基线报告、预算报告、成本报告、成员考勤卡报告等。因此获得所有项目和团队的总体状态更新情况。出现问题时，事件通知将自动发送至项目经理处以示警告。–32– 上海交通大学硕士学位论文（5）项目工作区安全使用角色安全机制帮助项目管理者便捷地定义单个团队成员的访问权限。这不仅仅是项目级的，它还为整个系统提供了安全保障。为确保服务器和WEB浏览器之间的数据传递安全，我们采用工业标准SecureSocketsLayer（SSL）为其加密。4.5协同项目管理软件介绍4.5.1TeamCenterProject简介TeamCenter项目（TeamCenterProject）通过实现团队的任务、时间安排和资源分配的实时同步，支持企业团队协作地规划和管理产品的过程不如正向开发那么复杂，所需要考虑的因素没有正向开发那么多开发项目。TeamCenterProject是一个纯Web电子商务解决方案，它帮助企业团队通过协作来实时规划和管理其战略性经营项目。便捷的操作、丰富的功能以及真正意义的项目计划能力是TeamCenterProject解决方案的显著特征，它支持跨学科团队在实时的网络环境中创建并共享项目信息。这样的一个协同环境使得分散在全球的用户能够同步浏览并彼此交流处于不断更新中的项目信息，这些信息包括项目进度计划信息、协同笔记簿以及协同文档夹中的相关信息以及项目文件。此外，TeamCenterProject还支持将复杂的项目细化为明确的任务，并将这些任务分配给指定的资源，同时管理每个资源所承受的工作负荷。TeamCenterProject尤其支持项目团队协作，这个团队不仅包括来自分散在公司内部的部门组织中的成员，还包括来自公司的供应链和业务伙伴企业的专家。作为纯Web协同产品管理系统中的一个组成部分，TeamCenterProject支持由分散的用户和异构的应用系统构成的虚拟企业在产品生命周期的所有阶段高效地运作。4.5.2TeamCenterProject的配置方案（1）针对内部网和内部用户的简单配置图4-4所示为简单的TeamCenterProject配置，适合企业在企业内部使用的一种配置方案。在这个方案里，TeamCenterProject和SQLdatabase都安装在一台服务器上，Webserver安装在第二台服务器上。两台服务器通过VLAN连接在一起，并分别都能被网上的所有客户端访问到。如果想使用TeamCenterProject提供的默认Webserver(Apache的Tomcat)，那么可以把TeamCenterProject和SQLdatabaseserver安装在同一台计算机上，同时所有的软件部分都可以位于一台计算–33– 上海交通大学硕士学位论文机上，其中包括：òTeamCenterJDOT服务器òTeamCenterProject数据服务器òSQLdatabase服务器InternalVLANSever:ClientA1-TCProjectSeverClientC2-DatabaseSeverClientBWebApp.Sever图4-4适合企业内部使用的简单TeamCenterProject配置Fig.4-4TeamCenterProjectconfigurationforinternaluse（2）针对DMZ以及需要和Internet用户共享的配置图4-5适合跨企业、异地协同的TeamCenterProject配置–34– 上海交通大学硕士学位论文Fig.4-5TeamCenterProjectconfigurationforexternaluse图4-5所示为相对比较复杂的配置。如果公司希望和企业网外的用户共享数据，这是一个比较适用的解决方案。在这个方案里，可以把TeamCenterProject服务器(JDOT服务器),内部的Web应用服务器,以及SQLdatabase服务器置于内部防火墙后面。可以在隔离区DMZ（DemilitarizedZone）里面设置多台Web应用服务器和一个SSLWeb服务器，以便允许来自Internet客户端计算机的访问。隔离区是为了解决安装防火墙后外部不能访问内部网络服务器的问题，而设立的一个非安全系统与安全之间的缓冲区。4.6本章小结本章主要介绍了项目管理方面的概念以及应用场合。针对协同项目管理中的关键问题——产品开发过程的任务分解和任务流的内容做了较为详细的阐述。以UGS公司的TeamCenterProject为基础，剖析了协同项目管理系统的体系结构和主要功能，并对TeamCenterProject的配置方案做了相关介绍。–35– 上海交通大学硕士学位论文5　基于反向工程技术的汽车车身开发5.1反向工程技术的基本概念反向工程（ReverseEngineering，RE）是对产品设计过程的一种描述。在工程技术人员的一般概念中，产品设计过程是一个从无到有的过程：即设计人员首先在大脑中构思产品的外形、性能、大致的技术参数等，然后通过图纸或CAD技术的帮助建立产品的三维数字化模型，最终将这个模型转入到制造流程中去，完成产品的整个设计制造周期。这样的产品设计过程我们可以称为“正向设计”过程（与“反向工程”产品设计相对应）。反向工程产品设计可以认为是一个“从有到无”的过程。简单地说，反向工程产品设计就是根据已经存在的产品模型，反向推出产品设计数据（包括设计图纸或数字模型）的过程。从这个意义上说，反向工程这一概念在工业设计中使用已经很久了。早期的船舶工业中常用的船体放样设计就是反向工程的很好实例。仿制、改制产品二维样图、技术文档P仿制、改制产品CAD模型重构数据采集DM系统制作系统CAM快速原型RP实物或模型模具产品样件新产品图5-1反向工程流程图–36– 上海交通大学硕士学位论文Fig.5-1Reverseengineeringflowchart随着计算机技术在制造领域的广泛应用，特别是数字化测量技术的迅猛发展，基于测量数据的产品造型技术成为反向工程技术关注的主要对象。通过数字化测量设备（如坐标测量机、激光测量设备等）获取的物体表面的空间数据，需要利用反向工程CAD技术获得产品的CAD数学模型，进而利用CAM系统完成产品的制造。因此，反向工程技术可以认为是与将产品样件转化为CAD模型的相关数字化技术和几何模型重建技术的总称。反向工程的实施过程是多领域、多学科的协同过程。反向工程的整个实施过程包括了从测量数据采集、处理到常规CAD/CAM系统，最终与产品数据管理系统（PDM系统）融合的过程。因此，反向工程技术是一个多领域、多学科的系统工程，反向工程技术的实施需要人员和技术的高度协同和融合。图5-1所示为反向工程流程图。5.2反向工程在汽车车身开发中的应用当前汽车产品开发的形式逐步多样化，但反向工程是汽车产品最具有实用价值的一种高技术开发形式，其发展前景是无法估量的。在20世纪90年代，国际汽车界兴起一种反向工程的汽车产品开发新方式。经过几年的发展，积累了很多经验，取得了巨大进步，已经逐步成为现代汽车产品开发的主流形式。众所周知，我国的汽车开发能力与先进国家相比较还有很大差距，尤其是车身自主开发能力弱，已经成为中国汽车业的软肋。市场认可的国产轿车是不同程度引进的国外产品。因此，产品设计部门在车身设计方面的主要工作是对引进的技术与产品进行消化吸收，转化完善，局部改型等。事实证明，技术引进是吸收国外先进技术，促进民族经济高速度增长的战略措施，世界各国都在研究如何利用别国技术发展自己的技术。那么，在没有产品图样、技术文档、工艺流程等技术资料的情况下，如何在仅有产品原型或实物模型的条件下掌握国外技术并结合现代设计开发技术提高自己的设计能力呢？正确的途径之一便是反向工程。图5-2欧宝公司的可赛图5-3上海通用的赛欧–37– 上海交通大学硕士学位论文Fig.5-2CORSAmadebyOPELFig.5-3SAILmadebyShanghaiGM同样，反向工程技术也为全球几大汽车制造公司所利用，这些公司为了能够适应当前汽车行业的激烈竞争，希望能够快速开发出新产品。利用反向工程技术，在公司原有的车型的基础上进行改型，极大的缩短了新产品的开发周期，加快了新产品投放市场的速度。例如上海通用汽车公司在可赛（英文名为CORSA）的基础上，通过反向工程技术进行相应的改型开发，结合中国市场的情况，开发出了新车型——赛欧，如图5-2与图5-3所示分别为欧宝原厂的可赛和上海通用公司的新赛欧。其他汽车公司也在整车开发以及汽车部分零件的设计中大量运用到反向工程技术。实施反向工程在提高我国自主开发车型能力方面有重要的意义，实施反向工程能更好地实现汽车产品设计的并行工程，使产品设计及其相关过程实行同步作业，并使之优化，提高产品设计的一次成功率，从而缩短开发周期，降低开发成本，减少风险，提高质量，增强企业的竞争力。这对我国汽车行业全力打造民族品牌、振兴我国汽车工业来说，无疑有非常重要的意义。当然，汽车车身开发的具体手段是丰富的，不能否认其多样性，但反向工程是车身开发中最有实用价值的一种高科技开发形式，它的发展前景是不可估量的。5.3基于反向工程技术的车身开发流程车身反向开发过程相对正向开发过程来讲，区别主要在于设计阶段，在生产阶段基本与正向开发一致。车身反向开发过程是由原型车发展而来，根据市场调研的结果以及从实际原型车的分解情况，最终从原型车的概念上设计出新的车型。这里作者根据亲身参与的实际项目出发，主要关注的是车身反向设计过程中的一些问题，根据实际的情况，提出针对性的解决方案。车身反向开发与正向开发相比较，没有正向开发那么复杂，需要考虑的问题没有正向开发那么多，一款车型通过反向开发，所需要的时间与正向开发相比，可以将开发周期缩短很长的时间。在汽车车身开发中引入反向工程技术，可以在开发过程中推导出原车的设计意图，并在原车的基础上进行创造性的改进设计。车身正向开发过程中，车身安全性设计是车身开发中比较重要的环节，例如车身总布置和造型的安全设计和轿车车身结构安全性设计等。而在车身反向开发过程中则在这个环节中节省比较多的时间和成本，因为车身反向开发是在原有车身采集到的点云数据的基础上进行的，车身的结构设计安全性基本上可以得到保障。但是，完全依赖反向工程技术进行车身设计开发，则有可能带来安全性得不到优化的问题，所以完全的车身反向开发是不可取的。下面就车身反向开发过程的一般流程进行相应的描述。车身反向开发的一般流程：首先造型工程师根据市场预测和调研的结果，对原车进行分析，找出原型车身上需要改进的外观造型和风格，对原车车身进行重新的造型方案设计；对造型方–38– 上海交通大学硕士学位论文案进行评价，最终选择其中最为合理的方案；然后由油泥模型工程师根据造型方案的设计，进行车身油泥模型的制作；紧接着进行车身总布置；车身总布置工作完成后，需要对车身进行整体的测量，采集车身表面数据，在车身结构分解之前，将车身外表面全部测量完毕；外表面测量完成后，开始外表面A级曲面的重构和评估，确定外表面后进行结构分块。同时进行车身内表面和内部结构的测量，由于车身内部结构在整车的状况下难以进行，必须对车身进行分解后才能完成。在内部结构测量过程中，可以同步进行车身内部结构件的反向设计。首先根据测量点云快速设计产品结构，并发布车身原始设计数模，提交并进入生产准备阶段。待所有零件原始数模完成后，再进行车身的运动校核、干涉分析、结构CAE分析以及安装工艺分析等工作，提交最终数模并进入模具的制造阶段，进行样车的试制工作。基于反向工程技术的车身开发一般流程如表5-1所示。表5-1基于反向工程的车身开发一般流程Table5-1Autobodydevelopmentprocedurebasedonreverseengineering第一阶段效果图设计、油泥模型制作第二阶段车身总布置第三阶段车身表面数据采集第四阶段车身外表面重构第五阶段车身结构设计第六阶段运动分析、干涉分析、CAE优化分析第七阶段样车试制准备5.4车身反向开发项目的组织和管理汽车车身总成结构车车车发车身身车身动身地前门顶机侧板围总棚舱围总总成总总总成成成成成图5-4车身按总成分解结构图Fig.5-4Autobodyassemblybreakdown根据第四章有关协同项目管理方面的理论和方法，我们在这一节主要从项目管理中任务的角度对车身反向开发过程进行考察，以项目的形式组织车身反向开发，重组车身反向开发过程，–39– 上海交通大学硕士学位论文通过任务分解以提高车身反向开发任务的并行执行程度。并行协同的实质是通过将开发任务适当分解为多个串并行执行的子任务，并基于任务组织动态开发团队。由于车身在结构上是以总成、分总成、零部件的层次进行划分的，这样与之相对应的任务分解过程也可以以总成、分总成、零部件的层次进行划分。这里车身结构设计就可以包括车身地板总成设计、前围总成设计、车门总成设计、车身侧围总成设计等诸多子任务，而车身地板总成设计又可继续分解为车身地板盖板设计和车身地板零件设计等子任务，车身地板盖板设计还可以继续分解为层次更低的子任务，这些子任务的执行者分别来自不同部门，如果在条件允许的情况下，甚至还可以由协同企业来完成。汽车车身就某种车型来说是基本固定的，如图5-4所示为汽车车身按总成结构分解的结果，车身反向开发的任务分配是按这样的总成进行下去的。因此根据汽车车身结构可以确定车身反向开发任务如表5-2所示，其中总成设计任务又可继续分解为粒度更细的子任务，以此类推，整个汽车车身产品开发任务构成了一个复杂任务链，相应地，开发成员也基于任务流构成了一个虚拟动态开发网络。表5-2车身反向开发主要开发任务（部分）Table5-2Majortaskofautobodyreversedevelopment（partial）任务号任务名称任务执行者（相关成员）1市场调研、市场需求分析市场经营部2竞争车型分析、原型车选择市场经营部、企业高层主管3工业造型、方案的确定工业造型部门、企业高层主管4油泥模型制作油泥模型部门5车身数据采集前准备工作项目支持部门6车身外表面测量车身测量室7点云数据坐标调整车身外表面组8内表面、内部结构测量车身测量室9曲面处理、光顺及分块车身外表面组10车身地板总成设计车身地板组11前围总成设计前围总成组12车门总成设计车门总成组13顶棚总成设计顶棚总成组14发动机舱总成设计发动机舱总成组15侧围总成设计侧围总成组–40– 上海交通大学硕士学位论文16运动校核、车身结构CAE车身分析组表5-3前裙总成设计任务的子任务（部分）Table5-3Sub-taskofdevelopmentprocedureforthefirsthalfautoassembly任务号任务名称任务执行者（相关成员）1散热器安装横梁AAA2散热器安装横梁连接板AAA3前横梁上板BBB4散热器安装支架CCC5前横梁加强板CCC6前大灯安装支架CCC开始市场调研、需求分析竞争车型分析、原型车选择工业造型、方案的确定总体设计油泥模车身数坐标地板总前围总地板总型制作据采集调整成设计成设计成设计提交数模样车试制准备完成图5-5车身反向开发项目控制流程Fig.5-5Projectcontrolflowofautobodyreversedevelopment从表5-2和表5-3可以看出，汽车车身反向开发的任务繁多，相互之间关系复杂，为了对开发过程进行有效管理，需要建立汽车车身的反向开发过程模型，使之能够表达任务之间的时–41– 上海交通大学硕士学位论文序关系，也能够考虑任务之间的层次性。基于这一点，通过对车身的开发任务及它们之间的关系进行分析，在这里可以将车身反向开发过程定义为许多互相调用的项目流程模板，按照项目来组织的开发过程管理。如图5-5为汽车车身反向开发过程的项目控制流程，其中的任务还可以继续分解为子项目流程，在这里就不再作详细论述。车身反向开发项目中有关的任务流管理和项目中的任务划分，可以通过PDM和PM的实施来实现，有关这方面的内容在第六章中有所述及。5.5车身反向开发中的CAD/CAE技术5.5.1车身反向开发中的CAD技术车身反向开发项目的实施需要由反向工程CAD软件的支持。反向工程CAD软件的主要作用是接收来自测量设备的产品数据，通过一系列的编辑操作，得到品质优良的曲线或曲面模型，并通过标准数据格式将这些曲线曲面数据输送到其他的CAD/CAE系统中，在这些系统中完成最终的产品造型。在车身反向开发过程中，实际的应用是专业的反向工程软件和现有的主流CAD系统相结合来进行的。目前，专业的反向工程软件主要有美国UGS公司的Imageware、美国RainDrop公司的GeoMagic、英国DelCam公司的CopyCAD以及韩国INUS公司开发的RapidForm等。这些专业的反向工程软件有各自适用的应用领域。目前，在车身反向开发中，应用比较广泛的是Imageware，Imageware具有强大的测量数据处理、曲面造型、误差检测等功能，可以处理几万至几百万的点云数据，能够很好的与测量设备ATOS配合使用。根据这些点云数据构造的A级曲面（ClassA）具有良好的品质和曲面连续性，尤其适用于车身外表面A级曲面的重构。另外，由于Imageware与UGNX同属于美国UGS公司的产品，在集成方面做的比较好，两者结合使用，用于车身反向开发过程中，能够加快车身反向开发的进度。另外，CATIA软件中有专门的A级曲面模块，在目前的车身反向开发项目中也被广泛的使用。5.5.2车身反向开发中的CAE技术CAE在汽车产品的开发中应用非常广泛。如采用有限法（FEM）计算机零件的应力和变形进行强度和刚度分析；采用动力学方法进行汽车整车的操纵稳定性和行使平顺性的动态仿真分析；采用有限元法进行汽车碰撞分析；采用有限元法和边界方法（BEM）分析汽车的噪声等等。可以说，CAE在汽车产品开发过程中所发挥的作用已经无法被取代。CAE在汽车产品开发过程中的作用集中体现在三个方面：（1）CAE极大地缩短了产品的研制周期，在建模和分析过程中采用实体造型和参数化，–42– 上海交通大学硕士学位论文模型和参数的修改都很方便，最终确定合理的结构参数所需时间得到大幅度的缩短。（2）减少开发费用。相对于道路实验和室内台架试验而言，利用CAE分析汽车整车及零部件的各种性能所需要的费用大幅减少。（3）有利于通过优化等手段开发出性能更为优越的汽车整车和零部件。譬如通过优化车架和车身的结构参数减轻整车重量；通过优化行走系和转向系的参数提高整车的操纵稳定性和行使平顺性等。同样，在汽车车身反向开发过程中，CAE技术也是应用比较广泛的，虽然说很多结构件的设计是根据原始点云反向重构得到的，但是单纯的反向开发是无法保证车身结构的刚度、强度和车身钣金件是否能够成形等要求，另外，同样还需要考虑车身的装配可行性。5.6车身反向开发中的现状分析传统的车身反向开发过程中，由于开发周期比较长，涉及的人员比较多，管理难度比较大，很多任务的方式是以传统串行的方式进行的，所以效率相对比较低下。其问题主要体现在以下几点：（1）车身反向开发项目团队成员比较多，仅靠一般的管理模式无法达到资源的优化组合，且协调的难度很大，造成人员的沟通及协调成本很高，需要组建一个集成的开发团队。（2）车身反向开发过程中的任务量大，是一个大型的开发项目，目前的开发过程中缺乏现代的项目管理机制，开发过程中效率比较低下，造成项目的开发周期比较长，成本比较高。（3）数据分散、零乱、共享程度低。传统的车身反向开发中设计数据和技术文档分散在每个设计者的计算机内，随着数据量的增多，技术文档和设计数据越来越多，不能有效的管理起来，造成数据冗余和资源浪费。即使在同一台电脑内的文档和数据也不是以数据库的形式存放的，而是以文件的形式存在不同的目录中，查询不方便。（4）没有审批手段。电子图档本身是图形文件，没有记载归档时的审批记录，可以随意更改，这也是不能作为生产依据的原因之一。（5）安全性差。设计数据和技术文档分散在每个设计者的计算机内，没有保密措施，无法真正控制图文档的非法调用、删改和复制。（6）图档中的数据不能自动提取，不能生成物料清单BOM表。电子图档中已经存在大量的设计数据信息，不能为生产管理信息系统所利用，需要人工再次输入，不但可能输错，而且造成资源严重浪费。（7）查阅不方便。在设计过程中，查询需要的文档相当困难，耗费的时间长，无法实现分类查阅的功能。–43– 上海交通大学硕士学位论文（8）版本管理不统一。在车身反向开发过程中，设计结果不是一次性达到要求的，需要不断的进行更改，才能最终达到要求。这样就造成同一部件产生多个版本的数据，如果不能对这些数据实现合理的管理，必然造成很大的混乱。所以必须对文件的版本进行相应的控制。5.7本章小结本章主要介绍了反向工程的基本知识和有关反向工程技术在汽车车身开发中的应用情况，并总结了基于反向工程的汽车车身开发流程和车身反向开发中的CAD/CAE技术。重点分析了基于并行协同的车身反向开发的关键问题——任务分解及任务流管理，车身反向开发项目中的任务分解主要是基于车身产品结构来分解的。–44– 上海交通大学硕士学位论文6　基于并行协同的汽车车身反向开发实践在市场经济下，企业之间的竞争日益激烈，如何提高企业自身的竞争力，是企业生存与发展的关键问题，其中技术创新、产品创新更是企业生存的灵魂。现代企业已由“橄榄型”转为“哑铃型”，新产品的研发在企业中的地位越来越重要。因此，如何提高企业新产品自主研发能力显得尤其重要，而研发能力的提高，离不开高新技术的发展和应用，离不开现代化的新产品研发环境，为企业研发机构建立基于信息共享的新产品研发环境是迫切需要解决的问题。江苏某公司是一家专业从事车身设计和制造的公司，技术实力雄厚，但是由于缺乏一些现代化的管理经验以及缺乏相应的信息管理支撑平台，产品开发周期长，在产品数据共享、产品研发管理方面存在不少问题，为了在激烈的市场竞争中占据主动，公司采用了CAD/CAM/CAE/PDM等计算机技术建立信息共享的车身反向开发环境，通过这样的信息集成化管理手段，加快了车身反向开发进度，提高了新产品的自主研发能力。公司根据自身的实际情况，考察了多家国内外PDM产品，经过详细的比较和认证，最终决定实施UGS公司的PDM产品TeamCenterEngineering。6.1TeamCenterEngineering解决方案6.1.1TeamCenterEngineering软件介绍TeamCenterEngineering是美国UGS公司的PDM产品。TeamCenterEngineering允许工程和制造团队在以工作流程驱动的过程中同步设计数据、共享设计模型，并通过全数字环境进行协同。通过整合这些能力，企业就能够改进产品质量、缩短加工时间、降低成本，以加速整个产品生命周期。通过牢固集成多个相异的CAD系统、包括NX、Solid-Edge、Pro/Engineer、CATIA和AutoCAD，TeamCenterEngineering构建了一个异构的工作环境。因此所有团队的成员，无须学会如何使用一个CAD系统，就能查看和了解数字化虚拟产品。TeamCenterEngineering集成的可视化能力增进了团队成员之间的交流，也加强了参与产品生命周期的其他团队之间的协同。在确保用户的设计意图被正确体现并达到完全一致时，就–45– 上海交通大学硕士学位论文能在产品中注入更多的设计创意。TeamCenterEngineering的主要功能如表6-1所示。表6-1TeamCenterEngineering功能及效益Table6-1FunctionandbenefitforTeamCenterEngineering功能效益高度保密性通过应用最佳实践的存取规则保护用户的关键任务产品信息全球可存取能帮助用户建立工程和制造团队，在一个分布式、多点环境中共享知识完善的查询和导出功能能让用户快速定位信息，以图像或文本格式显示设计组件、零件和产品信息受控的检入/检出功能通过进程中的“锁出”操作，保护工程产品信息的完整性版本/版次控制建立修订版本和中间版本管理信息的变更界面友好的配置管理能帮助用户建立和配置可直观控制的分层产品结构全面的文档资料管理管理与一个已定义产品结构相关的文档、规范及其他的非图像信息集6.1.2TeamCenterEngineering配置方案（1）系统硬件配置服务器端——IBMAIX系统服务器。客户端——PentiumIV，主频1.6G至3G、内存512M至1G、硬盘40G至80G。（2）系统软件配置服务器端：操作系统——Windows2000AdvanceServer数据库——Oracle9.2PDM软件——TeamCenterEngineeringBase，TeamCenterEngineeringPortalServerTeamCenterProject，TeamCenterVisualization客户端：操作系统——Windows2000Professional，Windows2000/NTPDM软件——TeamCenterEngineeringPortalclient应用软件——UGNX2.0，Imageware11.0，CATIA，AutoCAD2000，Office2003，ATOS设备相关软件等（3）系统网络拓扑图江苏某公司采用的PDM系统的网络拓扑图如图6-1所示。–46– 上海交通大学硕士学位论文TeamCenterEngineeringTeamCenterProjectPC便携电脑绘图仪扫描仪Oracle服务器服务器服务器??TeamCenter文件服务器TeamCenter文件服务器Web服务器工作站工作站PC打印机工作站PCPCPCPC图6-1TeamCenter网络配置拓扑图Fig.6-1TeamCenternetworkconfigurationchart6.2基于并行协同的汽车车身反向开发应用6.2.1车身反向开发中小组成员管理1．成立车身反向开发IPT项目团队IPT项目组的成员分别来自于工业造型组、车身测量组、车身外表面重构组、车身结构设计组以及项目支持组等部门人员组成。项目团队中所有成员在同一地点进行工作。由于并行产品定义是一项新工作，为了使每一个人、每一件任务都有章可循，公司管理并行产品定义的主要方法之一是：对与项目有关的每一个工作和职责都有一套明确的定义。并行产品定义的工作过程是基于公司职能部门和IPT之间清楚的通信交流，以及IPT项目组内成员之间清楚的信息交流。因此，必须明确阐明他们的作用和职能，而且可以方便地利用项目的每一个成员，其主要作用和职责如下：（1）在整个工作中采用连续工作环境中协调解决的方法，而不是会议驱动方式；（2）完成IPT要求的项目的需求分析、设计定义、分析和支持服务；–47– 上海交通大学硕士学位论文（3）拟订计划并保证质量达到预期的目标；（4）应用某种度量来评估工作进度，且提供足够数据后才能作更改；（5）通过协调来支持交叉功能之间的通信交流；（6）对数字化技术活动做出决策；（7）理解和使用并行产品定义的优化工作方法。TeamCenterEngineering对集成开发团队（IPT）进行统一的管理。基于团队/子团队、角色、用户、人员等信息对整个项目的开发人员进行统一组织和管理，构造产品开发的虚拟团队，支持车身集成反向开发过程的进行。成立的车身反向开发项目团队的组织结构图如图6-2所示。车身反向开发项目团队项目总负责人外工油车结车项表业泥身构身目面造模测设分支重型型量计析持构组组组组组组组组组组组组组员员员长长长111前地车发顶侧围板门动棚围总总总机总总成成成舱成成组组组组组组组组员长1图6-2车身反向开发项目组织结构图–48– 上海交通大学硕士学位论文Fig.6-2Organizationchartforautobodyreversedevelopmentproject2．人员组织管理在TeamCenterEngineeringPortal的【组织】应用程序中可以实现项目组织成员的建立和管理功能。分别创建项目组中的角色以及各个不同的项目小组，在项目小组建立后，管理员根据项目组的成员情况定义相应的用户，用户是指具有合法TeamCenterEngineering系统账号的人员。在TeamCenterEngineering中我们根据图5-2所示的项目组织架构图创建用户组和相应的用户，如图6-3所示。图6-3定义车身反向开发项目组Fig.6-3Definetheteamforautobodyreversedevelopmentproject3．权限的管理在一个企业的PDM系统中，需要实现的目标是将所有的产品数据进行集中式管理，以便于存取和为其他需要读取数据的人提供共享。因此，能够适当地保护数据，防止数据被没有授权的人误操作、修改或删除是非常必要的。TeamCenterEngineering中的权限管理有两种类型：（1）基于规则的权限。设置具有共性的访问者（例如有相同的职责，或在同一项目组中工作）的权限；设置具有共性的TeamCenterEngineering对象（例如Item、数据集、文件夹等）能够被哪些访问者访问。（2）基于对象的权限。对某个具体的TeamCenterEngineering对象设置能够被哪些访问者访问（设置基于对象的访问权限的用户必须对这个对象有更改权限）。–49– 上海交通大学硕士学位论文同样，在车身反向开发项目中，我们对车身开发过程中的产品数据也需要进行相应的管理，通过对车身开发过程中所建立的文件夹以及文件夹中的数据进行分别的管理，对项目组的成员进行分别的授权，以达到产品数据的安全管理工作。有关权限的设置如图6-4所示。图6-4项目组成员的权限管理Fig.6-4Thepermissionmanagementofprojectmember6.2.2车身反向开发中产品数据管理车身反向开发过程中，会产生很多相关的产品数据，如果这些数据得不到有效的管理，就会造成很大的混乱，出现查找困难。在车身开发过程中，对车身上的产品进行结构层次上的管理，车身产品的机构层次可分为四层：产品级（Product）、总成级（Assembly）和分总成级（BranchAssembly）和零件级。1．零件级零件是不可再分的最小结构，如发动机罩外板、发动机罩内板等。2．分总成级介于总成与零件级之间的单元，例如，侧围总成下面有侧围零件、侧围护板等分总成。3．总成级总成是产品中一个相对独立的结构，如发动机罩外板和发动机罩内板构成一个发动机罩总成。4．产品级–50– 上海交通大学硕士学位论文产品是所有车身总成的集合，即整个车型，如发动机罩总成、车身地板总成、顶棚总成等构成整个车型。在TeamCenterEngineering中能够实现对车身反向开发过程中产生的数据的有效管理，并以总成、分总成、零件的形式进行管理，并且能够方便的为项目组成员搜索。如图6-5所示为车身反向开发过程中的数据在TeamCenterEngineering中的管理。图6-5车身反向开发过程中的数据管理Fig.6-5Datamanagementforautobodyreversedevelopmentproject6.2.3产品结构与配置管理模型产品结构用来反映一个产品的构成以及各部件之间的构成关系。一个产品要经历不断的修改、逐步完善的过程，这意味着产品结构会不断的变化。在车身反向开发过程中，基于原车的改型也不是完全照搬照抄的，是需要根据原车的结构原理，以及从原车的设计要素中推导出一些相应的设计概念，并能够从中发现一些先进的要素，开发出更加符合用户要求的产品。这样，在车身反向开发过程中，对车身的结构进行不断的修改。通过产品结构配置，可以利用现有的产品构建不同的版本，迅速地构造出适合于具体用户要求的产品结构；产品数据都关联在产品结构的构件上，它们是PDM系统管理的主要对象。产品结构配置是利用事先建立的完整产品结构，按照满足用户所需功能的要求，设计或选择零不见，把这些零部件按照它们的功能、某种组合规则（如装配关系）和某种条件进行编组，–51– 上海交通大学硕士学位论文行成一个具体的产品结构。表6-2车身结构配置Table6-2Autobodystructureconfiguration一级三级四级二级车前板制件挡泥板、左右前翼板、发动机罩等车身底架与地板前围前挡板、前风窗、A柱、前围覆盖板车身本体侧围、后围与顶棚车门内板、外板、车门框、门锁加强板等车车后板制件行李舱盖、后翼板、后轮护罩等身前后保险杠反散热器面罩向装饰件嵌条与防擦条阻风板、扰流板及导流板开标识类发仪表板本体及安装件项副仪表板目地毯与行李舱垫遮阳板外饰件拉手顶棚内护板座椅框架、弹性元件、衬垫、调整机构等6.2.4车身反向开发中工作流程的管理工作流程管理模型应该包括的内容：（1）工作流程的名称和使用范围；（2）工作流程中工作阶段的数量，先后次序及返回逻辑；–52– 上海交通大学硕士学位论文（3）每个工作阶段对应的人员、角色、表态方式和表决方式；（4）在每个工作阶段开始或结束时需要完成的特殊任务；（5）流程中每个工作阶段所对应的版本变化规则。TeamCenterEngineering根据车身反向设计中实际的流程，建立相应的各类标准工作流程，是车身反向开发项目的研发各阶段、各部门的设计、审批流程都在系统的控制下规范地进行。领导层根据PDM的权限管理可在任何时候实时查询正在进行的和已经完成的工作流程，了解项目研发的进展情况。所有设计和审批流程的操作都有权限的控制，并在系统中记录，以便分清职责和人员的绩效考核。以下是车身设计的一个简化过程：工艺审核设计校对审核批准标准化审核图6-6产品设计流程Fig.6-6Productdesignflowchart根据上面的产品设计流程提出的流程模型如表6-3所示。表6-3产品设计流程模型Table6-3Productdesignflowmodel工作流程名工作阶段用户姓名用户角色通过规则特殊任务返回阶段设计张××设计员一致王××设计设计员一票设计李××产品设计标准化审核赵××标审员一致设计通知主任工艺审查朱××工艺员一致设计工艺员–53– 上海交通大学硕士学位论文批准马××主任设计员一致设计在TeamCenterEngineering中采用作业流程设计器建立相应的作业流程模板，并根据具体的设计流程选择对应的作业流程模板进行工作流程的管理。图6-6中的产品设计流程对应的TeamCenterEngineering所建立的作业流程模板如图6-7所示。图6-7作业流程模板的建立Fig.6-7Workingflowmodelestablishment图6-8上图作业流程对应的车门数模Fig.6-8Digitalmodelcorrespondingtothefigureofworkingflowmodel6.2.5车身反向开发中的可视化协同–54– 上海交通大学硕士学位论文汽车车身开发过程中使用到的应用软件种类比较多，有Imageware、UGNX以及CATIA等，如果每台机子都安装这些软件的话，一方面成本将会增加，另一方面机器的性能也会受到影响，而且不是所有的成员都需要使用到这些软件。在项目中采用TeamCenterVisualization，通过TeamCenterVisualization的使用，可以使尽可能多的对象参与到项目中，公司的管理层不需要使用CAD软件，就可以浏览各种CAD数据。项目主管通过TeamCenterVisualization对图纸进行评审，可以对各种文件进行批注，这样的操作不会影响到文件的本身。TeamCenterVisualization给用户提供了一个基于Web的架构，可以实现异地基于产品模型的协调会。该系统采用特殊的JT文件格式，可以进行网上的模拟装配，并且与TeamCenterEngineering系统能够很好地集成。如图6-9所示为通过TeamCenterEngineering集成的TeamCenterVisualization来查看车身产品数据模型文件。图6-9通过TeamCenterVisualization查看车身数模Fig.6-9ViewingdigitalmodelbyTeamCenterVisualization6.3车身反向开发中的项目管理车身反向开发作为一个系统的工程项目，如何提高项目的管理能力，不仅在于解决车身开发过程中的信息孤岛现象，实现产品开发过程中的数据共享问题。同时，需要对车身反向开发–55– 上海交通大学硕士学位论文过程中的任务的进度、资源以及成本进行管理，传统的PDM软件在项目管理方面都普遍存在不足，项目管理也是目前PDM软件中研究的热点问题。我们在上一章中提到的协同项目管理软件TeamCenterProject可以解决这样的问题，UGS公司为TeamCenterEngineering提供了TeamCenterProject相应的接口，能够实现两者之间紧密的集成。1.登陆协同项目管理平台图6-10项目管理系统登陆界面Fig.6-10Logininterfaceforprojectmanagementsystem如图6-10所示为协同项目管理的登陆界面，在登陆界面中输入用户账号和密码即可进入协同项目管理平台。系统管理员进入系统后分别设定项目中的成员2.车身反向开发项目的建立图6-11车身反向开发项目的建立–56– 上海交通大学硕士学位论文Fig.6-11Establishmentofautobodyreversedevelopmentproject对于该车身反向开发项目，其项目设置界面如图6-11所示。在项目设置界面，要求项目立项人输入项目名称、项目负责人、项目的起始时间、结束时间等与项目相关的信息。3.协同开发团队管理图6-12车身反向开发项目小组管理Fig.6-12Groupmanagementforautobodyreversedevelopmentproject在该项目中，所涉及到的人员组成比较复杂，分别是来自公司不同部门的成员和具有不同技能的人员需要进行资源重新组合，并争取资源最优化配置。在小组管理模块中，由项目主管在协同管理平台进行项目组的创建，并指定个项目组的组长，并由各组组长或项目主管对其中的组员进行权限的分配。图6-12所示为车身反向开发项目的小组管理界面。4.协同项目中任务管理车身开发遵循一定的开发流程，在这里我们可以制定一定的流程作为默认的流程，这样在就可以在项目的一开始就选用这个默认的流程。同时，系统管理员也可以利用模板的管理功能定义开发流程。在项目主管接受到车身开发任务后，首先，对开发任务进行分解，并在协同管理平台中完成项目组成员的配置，并对项目组管理成员的权限、技能进行设置。然后将分解后的任务分配到各个开发小组，各开发小组在接受到项目主管分配的任务后，再一次分解任务，将每一项任务按计划进度分配到项目组具体的开发人员手中。项目组组员执行组长分配的具体开发任务，–57– 上海交通大学硕士学位论文并在任务的进行过程中，可以提交自己的项目进度，这样组长及项目主管以及其他相关组员能够时刻了解到项目的进行进度如何，并做出正确的判断，进行相应的项目进度调整，时刻做到心中有数。在任务完成后，向组长提交任务，组长对提交的任务进行初步审核，如果审核通过，则将完成的任务进行归档，如果审核不能通过，则将任务再发回组员手中，并以邮件的形式，指出任务不能通过审核的原因。在小组任务完成后，组长将任务提交给项目主管，由项目主管审核提交的任务，具体流程如图所示。图6-13车身开发项目中任务的甘特图表示Fig.6-13TaskofprojectexpressionusingGunterchart在这里，项目总工程师对车身开发任务进行归类，列出本项目的所有开发任务，并将任务分配到各个开发小组中。在该车身反向开发项目中，首先按照车身开发的一般流程，将开发任务分成几大模块，例如，造型任务、油泥模型以及车身测量等等。在制定项目任务的时候，由于其中涉及的项目任务较多，各个项目之间具有一定的关联性，项目的分解主要是基于总成结构的划分进行分解的。如图6-13所示为车身开发项目中任务的甘特图表示。5.项目中的文档管理车身开发过程中，有大量的文档和数据产生，如图6-14所示为项目文档管理区，项目组成员可以对文档进行实时的更新，根据项目组成员在项目中所处的身份，可以对项目文档具有删除、版本管理以及下载的权限。–58– 上海交通大学硕士学位论文图6-14车身开发项目中文档的管理Fig.6-14Documentmanagementforautobodydevelopmentproject6.协同项目中的交流在车身开发过程中，不可缺少的是协同项目团队之间的沟通问题，通过TeamCenterProjectMessenger，如图6-15所示。成员之间可以通过这个工具很方便的进行交流，其功能类似于Microsoft公司的MSN聊天工具。通过内部的沟通交流，能够提高项目成员的技能。图6-15协同项目组成员通信工具Fig.6-15Communicationtoolsforprojectmember–59– 上海交通大学硕士学位论文6.4本章小结通过产品数据管理PDM和协同项目管理系统PM的实施，有效地解决了车身反向开发过程中的信息的孤岛问题，车身反向开发过程中的数据能够为项目成员共享，提高了车身反向开发的项目管理水平，能够有效的组织和协调车身开发中的复杂任务。通过工作流的管理解决了车身反向开发中的数据传递问题。TeamCenterEngineering支持多种异构的CAD环境，为车身并行协同开发提供了一个集成的开发环境。TeamCenterProject有效地管理车身反向开发过程的任务分解、任务分配以及人员管理问题，并能够为车身反向开发提供一个相互沟通、相互促进的平台。此外，有关开发费用管理、资源管理方面的内容，这些方面的内容涉及更多的管理问题，这里就不再做相关论述。–60– 上海交通大学硕士学位论文7　结论与展望7.1结论为了能够加快汽车车身开发的进度，降低汽车车身开发中的成本，以适应市场多元化的需求和激烈市场竞争的需要。本文在实际的汽车车身反向开发过程中，以并行工程、协同开发的理论为依据，探讨如何构建一个并行协同的集成开发环境。建立了车身反向开发并行协同工作环境，并进行了并行协同环境的软硬件配置，提出了网络配置方案。该环境在实际的某SUV车身开发过程中进行了相应的验证，事实证明，该系统能够有效地管理车身反向开发中的产品数据，有序、高效地对车身反向开发项目中的过程进行管理，能够提高车身开发的效率，有效地支持了车身反向工程开发并行协同工程。通过本论文的工作，可以得出以下主要结论：（1）本文建立的车身反向工程开发并行协同环境能够有效地支持车身反向工程开发并行工程，缩短车身开发周期，降低开发的成本，为相关的反向工程开发项目采用并行协同项目管理思想提供了一定的借鉴经验和依据。（2）本文提出的产品数据管理系统构架，能够有效地实现车身反向工程开发过程中产品数据的统一管理和控制，对并行协同的过程集成提供了支持，为开发过程提供单一的车身产品数据源，数据可以存储在数据库中，保证了产品数据的安全性，并能够方便的为项目组成员查询、共享，极大的方便了车身开发人员的使用，提高了开发的效率。（3）本文提出了协同项目管理系统流程，并结合产品数据管理系统的工作流管理的功能，更加清晰和科学的对车身反向开发的流程进行管理，能够为项目或企业领导提供一个比较清楚的项目进度计划，可以很方便的了解项目的最新进展情况，并根据实际的工作情况做出相应的计划调整。（4）通过实施协同项目管理系统，为项目组成员之间提供了一个互动的、零距离的工作环境，项目组成员也可以参与到项目进度计划中，而不是被动的去接受。同时，项目组成员可以通过协同项目管理系统更好的进行沟通，对一些项目中碰到的问题进行实际的讨论，能够形成一个良好的工作环境。–61– 上海交通大学硕士学位论文7.2展望本文主要是针对汽车车身反向工程开发如何构建并行协同的工作环境作了一些研究，在各方面存在着一定的局限性，所述及的车身开发项目也是在同一地点进行的，并且很多方面存在着不足的地方，尤其是在车身反向开发过程应用协同项目管理方面的知识不仅只是应用平台的建设的问题，更多的是与实际的管理水平有着密切的联系，如何将项目管理实施好，是一个系统的工程。由于目前网络方面存在着局限性，产品开发过程中的产品数据在企业或合作伙伴之间的传递无法达到满意的程度，基于网络的协同开发目前大部分处于理论的阶段。随着一方面网络技术的不断发展，另一方面基于Web的产品数据管理系统PDM和协同项目管理系统PM等管理软件的成熟，企业与企业之间的距离越来越短，企业之间的合作开发逐渐发展为如同企业内部之间的相互协作那么便捷且有效，网络协同开发将会越来越普及，产品开发周期越来越短。随着技术的不断更新，竞争程度的不断加剧，不论是汽车行业还是其他的行业，都在努力的探索如何加快产品的开发进度、降低开发过程中的成本。1999年AberdeenGroup提出了CPC（CollaborativeProductionCommerce，协同产品商务）的概念，根据其定义，CPC是一种新的解决方案，利用Internet技术，把产品商业化过程中的不同用户，包括企业各职能部门、供应商、制造商、合作伙伴、顾客连成一个全球的知识网络，无论这些人员承担什么任务，使用什么计算机工具，分布在什么地理位置，都能够协同完成的产品开发、制造和全生命周期管理。通过这样的新技术，可以整合世界各地的优势力量，共同去协作的完成一个项目。–62– 上海交通大学硕士学位论文参考文献[1]范文慧，李涛，熊光楞等，产品数据管理（PDM）的原理与实施，北京：机械工业出版社，2004.1[2]庞士宗，肖平阳，唐加福，产品数据管理PDM，北京：机械工业出版社，2001[3]童秉枢，李建明，产品数据管理（PDM）技术，北京：清华大学出版社，2000[4]谷正气，任恒山，姜美华等，轿车车身，北京：人民交通出版社，2002.10[5]郭钢，李国龙，张珲等，新产品数字化设计与管理，重庆：重庆大学出版社，2004.1[6]朱战备，韩孝君，刘军，产品生命周期管理——PLM的理论与实务，北京：电子工业出版社，2004.8[7]张旭梅，但斌，刘飞，企业信息化工程，北京：科学出版社，2003.7[8]张蓬，黄乐圆，协同产品商务CPC，北京：机械工业出版社，2004.1[9]李庆雨，产品数据管理中项目管理子系统的研究与实现，山东大学硕士论文，2004[10]郭建设，分布式项目管理系统的研究与实现，中国科学院沈阳自动化研究所硕士学位论文，2004[11]曲小飞，集中于车身开发过程的PDM研究与应用，吉林大学硕士学位论文，2003[12]刘文龙，集中于车身开发过程的数据管理技术研究，吉林大学硕士学位论文，2002[13]于春生，基于WEB的车身设计CAD/CAE信息集成系统研究与应用，东南大学博士论文，2000[14]赵秀栩，基于WEB的规模定制产品协同设计及其应用研究，武汉理工大学博士学位论文，2004[15]夏广宏，汽车车身产品数据管理技术的研究与应用，吉林大学硕士学位论文，2001[16]并行工程在汽车开发中的应用，www.icad.com.cn[17]唐定勇，何铁宁，陶以政等，基于PDM系统的产品协同开发环境技术应用研究，机械，2002，Vol.29增刊：29-31[18]汪祖民，王爱玲，刘伟，基于WEB的PDM系统研究，机械管理开发，Vol.77，No.2，2004.4：72-77[19]陈国权，并行工程管理方法与应用，北京：清华大学出版社，1998[20]刘正兴，基于并行协同环境下的长安微车系列车型车身改型开发研究与实践，重庆大学硕士学位论文，2001[21]孔建寿，面向协同产品开发过程的集成管理技术研究，南京理工大学博士学位论文，2004–63– 上海交通大学硕士学位论文[22]俞涛，吕震，方明伦等，应用软件系统在PDM平台上的集成机制及其实现，中国机械工程，2000.12[23]吴祚宝，吴澄，基于产品数据管理的产品和开发过程集成方法，清华大学学报，2000.4[24]张劲松，协同产品开发链中过程管理、产品配置与数据管理技术研究，华中科技大学博士学位论文，2004[25]李明，OEM环境下支持产品开发设计的若干关键技术研究，重庆大学博士学位论文，2004[26]杨虹，轿车车身产品建模技术研究，上海交通大学硕士学位论文，2000[27]郑波，高琦，姜兆亮等，基于协同设计的虚拟项目管理系统，工具技术，Vol.39，No.7，2005：19-21[28]许隽，杨东超，李姝宁等，面向企业产品开发的协同项目管理技术研究，机械设计与制造，No.4，2004.8：101-103[29]高维娜，许亮，王培领，面向网络企业的协同项目管理信息系统，制造业自动化，Vol.25增刊，2003.8：38-40[30]万丽荣，王成龙，曾庆良等，协同仿真平台中项目管理系统的设计研究，计算机工程与应用，2004.16：209-212[31]卢金火，赵百灵，并行在汽车车身开发中的应用，汽车工程，Vol.19，No.3，1997：134-138，159[32]兰凤崇，魏文，Lin，汽车车身开发数据管理技术的研究与应用，Vol.20，No.4，2004：33-36[33]李少波，谢庆生，楚甲亮，汽车车身设计方法探讨，贵州工业大学学报，1999.12[34]金涛，童水光，逆向工程技术，北京：机械工业出版社，2000[35]刘阳，艾长双，快速逆向工程技术及其在产品开发中的应用，机械设计与制造，No.1，1999：26-28[36]彭岳华，崔琼瑶，逆向工程在汽车产品设计中的应用，计算机应用与软件，Vol.20，No.9，2003：31-32，91[37]苏汉元，张丕付，CAX技术与汽车工程，上海汽车，No.2，1998：1-5[38]苏文慧，于学兵，逆向工程——汽车车身设计中的新型开发方式，机械研究与应用，Vol.18，No.1，2005：63-64[39]陈光祖，逆向工程：汽车产品开发的一种高效形式，汽车与配件，No.42，2002：15-16[40]王虎，周长英等，逆向工程技术在汽车产品开发中的应用，上海汽车，No.11，2002：4-7–64– 上海交通大学硕士学位论文[41]陈志杨，逆向工程技术——应用及软件，CAD/CAM与制造业信息化，No.7，2003：88-89，92[42]YuanXing，ZhenrongXing，HaibinWang，Researchonintegratedreverseengineeringtechnologyforformingsheetmetalwithafreeformsurface，JournalofMaterialsProcessingTechnology，2001，5：153-156[43]ZhangYu，Researchintotheengineeringapplicationofreverseengineeringtechnology，JournalofMaterialsProcessingTechnology，2003，8：472-475[44]WuTingzhou，Integrationandvisualizationofrapidprototypingandreverseengineering：[DoctorDegree].MastersAbstractsInternational，Volume：40-06，1602[45]XinminLai，ZhongqinLin，TianHuang，etc.，Astudyofareverseengineeringsystembasedonvisionsensorforfree-formsurfaces，ComputersandIndustrialEngineering，2001，7：25-28[46]王建能，史冬岩，刘钦辉，支持企业联盟产品协同设计的项目管理系统研究，制造业自动化，Vol.26，No.7，2004：14-16[47]杨明忠，支持并行产品开发的产品数据管理系统研究与应用，武汉理工大学博士论文，2002[48]F.London，K.J.Cleerus,Y.V.Reddy，ABlackboardSchemeforCooperativeProblem-SolvingbyHumanExperts，ConcurrentEngineeringResearchCenterWestVirginiaUniversity，1989[49]DingYufeng，Productdatamanagementframeworkandrealizationforsupportingcollaborativedesign，SeventhInternationalConferenceonIndustrialEngineeringandEngineeringManagementNovember28-30，2000Guangzhou,China[50]KleinM.，CapturingdesignrationaleinConcurrentEngineeringTeams，IEEEComputer，1993.Jan[51]王晓红，并行工程与产品广域协同开发的研究和实践，上海大学博士学位论文，2003[52]来振华，顺向工程与逆向工程结合的数字化汽车设计流程研究，浙江大学硕士学位论文，2005[53]CarolJ.Haddad，OperationalizingtheConceptofConcurrentEngineering：ACaseStudyfromtheU.S.AutoIndustry，IEEETransactionsonEngineeringManagement，Vol.43，No.2，May，1996[54]乐颖，面向产品协同设计的项目管理系统研究，西南交通大学硕士学位论文，2003[55]卢红，张婵娟，周祖德，异地协同设计中的项目管理及其若干实现技术，华中科技大学学报（自然科学版），Vol.31，No.6，2003：35-37[56]SamirMesihovic，JohanMalmqvist，PeterPikosz，ProductDataManagement（PDM）–65– 上海交通大学硕士学位论文SystemBasedSupportForEngineeringProjectManagement[57]iMan用户手册，西安航空动力控制工程有限责任公司[58]范小东，熊光楞，范文慧，MAN工作流管理系统改进研究，机械科学与技术，Vol.22，No.4，2003：549-552[59]GTACQuarterly——SecondQuarter2005，www.ugs.com.cn[60]TeamCenterProjectInstallationandConfigurationManual，UGSCorporation，2004[61]TeamCenterProject用户手册，UGS公司，2004[62]TeamCenterEngineering简介，UGS公司[63]吴忠，彭为，基于虚拟样车、逆求工程及异地并行设计技术的汽车车架设计、开发系统研究，计算机工程与应用，2004.4[64]施中华，杨缦琳，并行工程及其在汽车工业开发中的应用探索，研究与发展管理，Vol.9，No.1，1997.2[65]范健，冯国浩，王震，iMAN入门基础，北京：清华大学出版社，2003[66]卢向南，赵道致，张文慧等，项目计划与控制，北京：机械工业出版社，2004.1–66– 上海交通大学硕士学位论文致谢衷心感谢我的导师邢渊教授。两年多的时间里，邢老师对我给予了极大的支持和帮助。在我攻读硕士学位期问，从选题、研究、实践到撰写论文的整个过程中，邢老师都倾注了大量的精力和心血。邢老师渊博的知识、严谨的治学态度、具有前瞻性的科学思维方法都使我受益匪浅。在我攻读硕士学位期间，导师的关怀、热情给予我极大的鼓励和信心，使我能够至始至终、不遗余力地将硕士论文完成。谨对导师的辛勤培养与无私关怀表示诚挚的谢意！谨向尊敬的中国工程院院士阮雪榆教授致以深深的敬意。阮教授开拓创新胆识、高瞻远瞩的魄力和卓越的领导才能为学生敬仰！在这两年半的学习期间，我还得到上海交通大学塑性成形工程系和国家模具CAD工程研究中心李明辉教授、张质良教授、张永清教授、李从心教授、崔振山教授、陈军教授、朱培玉高级工程师、于沪平教授、赵震副教授、谢叻副教授、郭志英副教授、李桂珍老师、顾瑾老师、张慧林老师给予的很多帮助、关怀和教诲。在此，表示深深的敬意和感谢！感谢交大申模科创公司的副总经理谢荣，在一起工作的过程中，他无论在生活上还是在学习上都给了我很大的帮助，让我受益匪浅。同时也感谢林轩工程师、张喆工程师、赵伟工程师以及交大申模科创公司的其他工程师，他们都给予我很多关心和照顾，在这里也表示谢意。感谢B0329191班的同班同学：何贵、姚华明、李敏、王磊、吴巧教、周赞熙、张新明、张泉泉、黄玉锋、严正等，尤其要感谢在一起共同生活过的室友们，他们让我感觉到一个大家庭的温馨，在平时的学习和生活中得到了他们很多帮助。感谢我的女朋友马江虹，在平时的学习和生活中，她给我无微不至的关心，让我有更多时间投入到学习和科研中，在写论文过程中，同样给予我很多的帮助。特别感谢是我的父母亲以及我的两个哥哥对我的无私奉献和关怀，是他们指引了我人生的前进方向和不断进取的动力。特别要对我去世一周年的父亲表示敬意，他对我的成长经历有着很深的影响。在攻读硕士期间，没能抽出更多的时间照顾我敬爱的父亲，倍感愧疚，最遗憾的是没能在父亲临终时见上最后一面，在这里我以这篇论文来缅怀我的父亲。在论文完成之际，谨向所有关心、帮助和支持过我的人致以最诚挚的谢意！乐斌旺2006年2月于上海交通大学–67– 上海交通大学硕士学位论文攻读学位期间发表的学术论文1.曲面重构中曲面品质评价方法及应用，第一作者，机床与液压，2006年11期（录用，待发表）2.基于反向工程技术的汽车车身开发，第一作者，锻压技术（录用，待发表）–68–