0 引言
船舶行业是单批量、多品种、多专业参与的设计制造行业。船舶设计单位在经过长时间的设计工作，积累了大量的船舶设计文档，这些文档资料作为母型资料在新船型设计开发中有着极其重要的作用。但是随着计算机技术的发展，在船舶设计活动中虽然摆脱了传统的手工制图阶段，但是船舶设计文档的管理技术并没有跟上，设计人员要想从成千上万的资料中找到所需要的文件还是非常困难的。另外，目前文档的审签仍以纸质手工审签为主，这样不但浪费大量的纸张，而且最主要的是对文档的流动状态不能进行实时的跟踪和控制，不能进行统一的协调管理。一旦某一部门使用的文档版本不正确，就会导致错误的信息获得，可能造成不必要的重复工作，从而浪费大量的人力物力。这些目前都是船舶设计部门普遍存在的问题。而基于PDM的船舶设计文档管理系统可以很好地解决上述问题。
基于PDM的文档管理是用来组织电子文件的，说明该文件是由谁来拟制的，是属于什么类型的，下一步需要谁来审核批准的。在项目执行过程中文档设计人员只需要在自己的电脑上提交该电子文档到项目的共享文件柜中，该文档就会根据自身的生命周期流程自动执行该文档的设计、校对、审核、审定等流程。PDM系统也会自动管理该文档状态情况以及版本变化情况。这样就避免了设计人员拿着图纸到处审核的低效率审签流程，还可以保证文档在传递过程中的版本一致性，便于其他工作人员查询最新的信息，从而减少不必要的损失。
1 文档属性类型
要想对船舶文档进行有效的管理，首要步骤就是对船舶文档进行正确的分类研究。按照文档的性质和在设计过程中所起的作用将文档大致分为设计文档、管理文档、规范类文档以及试验文档等，从文档在产品开发过程中所起到的作用上来讲可分为任务书、2D文件、3D文件、技术说明书、报告、会议纪要、通知书、建议书……。
2 文档界面设计
用文档拟制工具(Office/AutoCAD/Catia/Solidworks等)拟制船舶设计相关的电子文件。进入PDM系统，在个人文件柜下建立一个文档对象，填入表1中需要手工填写的属性。把新建的文档从个人文件柜中检入到项目文件柜的相应目录下，完成该电子文档的提交。
表1 文档属性类型
因为PDM的文档管理具有一般性，而不是在针对某一具体产品的，如在船舶图纸类文档中图纸具有图号的属性，而在原有的PDM系统是没有该项的，因此需要进行二次开发研究开发出符合船舶设计特点的文档属性界面，由于篇幅原因，这里仅以“图号”为例进行研究。
为了保证原系统的完整性，“图号”的开发采用的是在Windchill原有的数据模型基础上，通过对代码重新编译（如图1所示），然后通过系统代码生成工具Windchill system generation进行代码生成，最后采用SQL语句生成对应的数据库中oracle表实现代码的实现。而对于如“密级”属性的实现则需要采用标准文档类文件来实现，如图2所示。
图1 文档开发程序
图2 文件柜存储文档的结构
3 文档的存储
在船舶PDM系统中，文档的存储原则主要是按照船舶设计单位划分的行政专业组在Windchill系统中对数据进行组织，这样便于文件的查找，同时也可按不同部门的域权限对文档进行访问权限控制管理。文档的数据存储方案如下：
一级子目录：各种不同型号的项目名称（项目对象同时存放在该目录下），在项目对象产生的时候在系统文件柜中自动产生这类目录，这样就可以在文件柜中很方便地查到该项目的文件资料。将来可以根据文档的项目团队属性（该项目团队属性与项目对象同名）和所在的部门与专业组信息，很方便地将其自动检人到该一级子目录下。
二级子目录：按照功能划分的文档类型和其他数据类型来划分。
各部门根据自己所包括的专业组，在Windchill系统中设定文件柜，在创建某项目对象时，一级和二级子目录同时被自动创建。
文档在正式归档以前，不仅会决定自己所在的文件柜和一级子目录，而且还会根据文档功能类别属性，自动决定文档要存放的二级子目录的位置。由于在Windchill系统中对文件柜本身进行权限限制，因此用户并不能看到所有的文件柜，而只能看到被授权的文件柜（主要是自己所在专业组对应的文件柜）。
船舶设计文档在创建之初只存放在相关人员的个人文件柜中，只有本人或者管理员可以访问该文件，个人文件柜中存储组织方式可以根据用户每个人的个人喜好进行子目录的划分，对文档进行分类存放。对于存在共享文件柜中的文件存储需要按照该单位的项目要求进行统一规划，子目录名称即为该科研项目名称，同时可以在子目录中再建子目录来存储子项目的信息资料。个人文件柜和共享的文档之间需要通过检入/检出操作实现对文件的转移和版本控制。
4 文档的版本管理
船舶设计是一个反复修改的过程，其设计文档的版本时有一个演化过程。任何一个文档的版本由大小2种版本构成。大版本变化序列为：A→B→C→D；小版本变化序列为：1→2→3→4。版本的主要变化规律如图3所示。一个文档在没有达到审批状态之前的版本变化只是小版本的变化过程，系统只记录修改过程和最新的小版本号，而不需要设计更改过程的控制，经过几次修改，小版本的变化过程为：A.1→A.2→A.3→A.4。如果文档通过审批状态和发放状态发现问题，则修改过程需要采用变更控制管理而且需要实现大版本的辩护，如从A.2版变到B.1版等，这种变化即为版本的升级过程。
一个完整的文档版本演变过程为A.1→A.2→A.3‖B.1→B.2‖C.1→C.2→C.3。版本的变化不会造成文档编号的改变。
图3 文档版本演变过程
5 工作流管理
文档的传递过程是以文档的工作流程为顺序实现的，从而保证文档传递的一致性、真实性以及完整性。在流程执行过程中，如果多审批环节每一个活动的角色都有项目工作人员或领导参与，则执行完整的多审批流程；否则，如果某一活动的角色没有具体的项目工作人员以及领导参与，则该活动将会被自动跳过；如果仅仅有一个审批环节的角色被指定了参与人员，则该多审批环节在系统中将自动转换成单审批环节（因为其他的环节均被系统自动地跳过）。不同类型的文档具有的生命周期和工作流程是不同的。典型的船舶设计过程中的文档需要经历设计、校对、审核、标检、审定5个阶段才能归档，如图4所示。
图4 文档审签流程
以“船体结构计算书”为例说明文档审签流程。文档审签流程的参与者角色对应到具体的人员，这里假设“船体结构计算书”的整个审签流程中设计者为总体科员A、校对者为总体科员B、审核者为总体科长、标检者为总体科员C、审定者为总工程师。该文档的审签流程如下：
1)总体科员A把“结构计算书”在本地电脑设计完成后，将文档提交到个人文件柜中再检人共享文件柜中完成其提交工作。因为在“设计”阶段不需要审核检查，所以文档设置自动升级。
2)校对者（总体科员B）在自己的工作表中收到审阅任务，如果在审阅后认为“结构计算书”中没有问题，选择批准，文档进入“升级”状态，文档将升级到审核阶段。如果有问题，则可以在图上进行必要的标注。在这个进程中若发现文档中有问题，则不批准，返回给设计者，设计者在自己的工作表中接收到修改任务书，将文档检出到自己的个人文件柜中，对文档进行修改，并把修改的内容注释填写在说明中，在校对阶段进程中，工作流模板如图5所示，校对者的审阅过程模板如图6所示。这样就完成了设计——校对阶段，其他阶段相似，直至文档达到归档状态，这样就完成了文档的审签流程。
图5 工作流模板
图6 审阅过程模板
6 文档查询
输入查找信息——船体图纸文件送船检审查目录，如图7所示。搜索结果的显示见图8，可以选择自己所有进行的操作。
图7 输入查找信息
图8 结果显示
7 结语
船舶文档管理是一个很复杂的系统工程，本文从系统的角度对文档的类型、制订提交、存储、权限管理、版本管理、工作流程管理进行设计研究，改变了传统的文档纸质传统方式，提高了文档的设计效率，增强了企业竞争能力。但由于其文档类型的复杂性，其存储管理和审签流程也是复杂多变的，本文针对一些较典型的情况进行研究，只是船舶设计过程的一小部分，仍有大量的研究工作需要进一步展开。
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本文标题：基于PDM的船舶文档管理系统设计与开发
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