0 引言
掘进机设计过程中图纸、文档、三维模型、分析数据等文件不仅种类多，而且数量庞大。对于一种机型来说一套完整的掘进机设计图纸起码在千张以上，相应的计算书、说明书、图册等数量更是可观，那么所有机型的文件加在一起要以万为单位来计量了。而且设计流程中不可避免地存在图纸修改、升级，以及不同机型共用相同图纸等现象，由此带来的图纸版本管理、安全管理以及图纸共享等问题非常突出，耗费了设计人员巨大的精力，造成设计工作效率低下和不必要的资源浪费。因此在网络化设计的大背景下，一套行之有效的图文档管理系统是非常必要的。
1 问题分析与解决方案
1.1 当前状况与主要问题
目前设计人员按掘进机功能划分为总体设计组与不同的专业设计组，各设计组的工作分工是比较专业和明确的。总体设计人员主要负责整机设计并协调各专业设计组之间的沟通和配合。各专业设计组人员进行的是特定机器部件的设计工作。因此他们的计算机上一般只存储与本专业相关的文件。最后所有的文件都要汇总到总体设计人员的计算机上。
这个系统（见图1）中所有设计人员的计算机都通过1台交换机构成了1个局域网，每1台计算机作为1个独立的设计节点，在局域网地位是平等的。这样就造成总体设计人员要建立很多文件夹来存储所有设计人员的文件，而每个设计人员在更改自己的图纸后都要及时通知总体设计人员，否则就会造成不同部件之间出现干涉。而不同专业组之间相同的部分都要由总体人员统计，尤其是通用件和标准件，这就会大大加重工作量并同时容易出现错误，造成浪费。因此必须建立一套自动化的图文档管理系统，让设计人员从这种琐碎繁杂的工作中解放出来，全身心地投入到产品研发与改进上。
图1 系统以前网络结构体系
1.2 具体解决方案
解决这些问题，需在当前实际条件下，以最小的代价，最快的速度，并能取得较好的效果，不能因为新系统的使用而影响正常的工作。
(1)硬件解决方案
在网络布置上这种结构是在建造过程中就预先布好线的，如果要改动可能会涉及基建，工程量较大，周期较长。经过调查比较，发现CAXA图文档管理系统。它所要求的硬件环境与当前结构比较相近，而且现有工作人员的二维设计软件也是CAXA，这样就不存在重新学习培训的问题。CAXA图文档管理系统只要求所有设计计算机在一个局域网内，并可以将局域网内任何1台计算机作为服务器，安装服务器端软件，作为电子仓库，其他计算机上安装客户端软件，作为工作节点。为了设计更加安全和稳定，采用了如图2所示结构，即在原硬件基础上增加了图文档和域服务器。图文档服务器主要作为电子仓库，采取大容量高速硬盘，所有设计人员的文档全部存储在这里。域服务器统一配置各设计节点的网络管理和软件管理，保证各节点的统一与同步性，使每个设计人员都有特定的权限在本地完成网络内工作，提高设计效率。
图2 系统当前硬件结构体系
(2)软件解决方案
软件系统由图文档服务器端、数据库软件和客户端三部分组成，如图3。其中服务器端和数据库管理软件安装在图文档服务器上，主要作为电子仓库来存储和管理图文档数据，客户端软件包括图文档管理以及各种绘图软件。结合软件结构，整个工作流程：首先是根据市场需求进行调研，进行前期方案设计，方案成熟后开始进行总体设计。总体设计完成后各参与的设计小组都会拿到自己的工作任务及具体参数并开始详细设计，这个过程如果用到的通用件和标准件如果在电子仓库中存在，设计人员可以直接借用，如果是新零件那么就在电子仓库中创建，其他人员如果有一样的同样可以借用。而图文档管理软件自身的版本管理也可以让设计者不会混淆丢失任何一张图纸。所有图纸完成后就可以发布打印并交付生产了。
在这个过程中，所有人员本地计算机上都不存在图纸，所有图纸都是在服务器电子仓库内，保证不会重复，而服务器的双硬盘备份措施以及光驱备份功能都可以保证数据的安全与稳定。
图3 系统软件结构及工作流程
2 图文档管理系统主要功能
根据掘进机设计过程的需要，图文档管理系统具有的主要功能：
(1)数据安全管理
①所有登陆系统的用户都对应一定的角色，角色的操作权限由管理员控制，其相应工作都需要经过授权，保证了不同用户具有不同操作权限的可控性；
②权限的控制可细化到零件一级。对产品中某些核心零部件，可以单独指定负责人，其他项目组成员不能对其进行操作：
③所有的电子文档都可以上传到服务器集中管理，使个人计算机中不再存在产品资料；上传到服务器中的数据都是自动加密的，即使服务器的硬盘丢失，在其他地方数据也是不可读取的。
(2)文档电子仓库
图文档采用客户/服务器方式，通过网络将原来存放在个人计算机上的图纸存储在服务器保存。这就好比在企业网络中建立一个电子仓库，集中管理所有的电子资料，实现资料的安全与共享。
(3)产品结构管理
图文档以树状结构描述产品零部件之间的装配关系，按照产品大类、产品细类、产品的顺序等来组织产品的文档结构，而这些产品结构能够很方便地从已有的二维图纸中提取信息自动生成，使维护产品结构非常轻松。
(4)文档版本管理
已有的图纸文档也不是一成不变的，经常需要发生更改。对新加入到服务器的文档，系统会自动生成一个版本号，此时文档可以检出更改，更改完成入库之后小版本号自动更新；当设计完成后文档可以发布，发布后的文档图标、版本号都会自动更新，与原来设计状态有区分；发布后的版本相当于企业图纸的受控版本，若要更改必须经过负责人审核，并重新发布。以上各状态下生成的版本都有记录，都可以回滚。对于已经定型不再发生更改的文档，还可以把它归档，作为通用资料来使用。
(5)图纸文档检索
以前查找图纸是非常费时麻烦的一件事情，而对电子仓库中的所有文档进行查询，图文档在10万张图纸中查询到所需文件的时间会＜10s。而查询方式也是多种多样的，既可以直接提取图纸标题栏的信息，比如说设计人员、材料类型等，也可以根据日前、数据大小等进行查询，查询得到的结果也能够直接浏览、编辑和复制。图文档检索可以大大提高查找资料的速度，明显提高工程师的工作效率。
(6)设计数据重用
掘进机设计很多时候都是改型设计，需要借用旧产品进行部分更改。图文档提供了数据重用方案，支持完全借用和复制后更改2种设计方法。这样，可以很好地进行知识重用。只要通过借用、部分更改等就可以从基本产品上派生出许多变型产品，提高产品设计效率，降低设计成本。
(7)生产报表管理
在生产报表管理方面，图文档也提供了专门的解决方案。设计人员设计好图纸后，标题栏、明细表的信息可以自动调入到图文档系统中，并且可以根据这些信息快速汇总生成外购件、标准件、外协件等清单，并可方便地输出和打印。在原有模式设计中，报表统计占用了设计人员大量时间，图文档可以把设计人员从这种烦琐的工作中解放出来。
(8)系统操作工具
图文档提供了一系列常用的操作方式，如批量入库、图纸导出、拼图打印、表单定义、报表定义等等，帮助设计人员更好、更快地管理图纸，提高工作效率。
3 结语
目前，图文档系统已经稳定地运行了，经过所有设计人员的积极参与，达到了预期的效果。通过图文档的应用保证了图纸的安全，降低了设计人员的工作强度，提高了设计的协调分工与工作效率。主要不足表现在电子仓库的容量对三维图像翻分析数据来说有些不足，目前这部分数据采用分散存储的模式，下一步需要采取一定措施对其进行优化管理。
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本文标题：掘进机设计中国文档管理系统的研究与应用
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