机械设计方案

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机械设计方案范文第1篇

    强化机械设计教学效果的措施

    (一)强化实践,延长机械设计训练周期

    通常在新生入校之后都会进行专业教育。然而新生刚进入大学,对有些概念和专业方向以及教学培养计划中相关课程之间的关系,并不能很好理解,到第六学期开始机械设计课程的教学时,忙于应付各单科,而无暇总结和体会课程之间的关系,达不到好的效果。课程组先后增设了入学专业教育、新生研讨课、课外科技活动小组以及跨年级的专家学科前沿课程等环节,通过这些环节使学生增强了对学习对象的认识,明确了设计训练长周期的实际意义。例如:课程组教师利用班导师的便利条件,从大学二年级开始组织课外科技活动小组,取得了一系列的成果。“仿人按摩机器人手臂”分获吉林省大学生课外学术科技作品竞赛一等奖和“挑战杯”长春工业大学大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。“超声波消除应力装备”获得“挑战杯”长春工业大学大学生课外学术科技作品竞赛三等奖。“机电创意之星”的3D烤地瓜机、“星星之火”团队的多功能炭火烤箱、“三维之旅”团队的Q版高达等作品分获3D大赛全国三维数字化创新设计大赛吉林省赛区一等奖、二等奖。“树墙自动修剪机”、“健身洗衣机”、“双座健身储能自行车”分获“全国大学生机械创新设计大赛”东北赛区一等奖、二等奖。在实验方面,加强了机械专业基础实验项目和实验室的开放。机械设计是一门实践性很强的课程,要培养学生的设计技能和创新技能,就必须注重实践教学,课程组重新构建了机械设计实验教学体系,机械设计实验包括:基本实验、综合设计性实验、研究型实验。在增设的综合设计性实验基础上,新开设了机械基础虚拟实验,利用ADAMS、ANSYS软件培训学生机械运动学、动力学仿真能力。学生在完成必做的基本实验、综合设计性实验基础上,开放实验室为学生提供了研究型实验条件,供学有余力的学生进行研究。使学生深化和巩固了所学的理论知识,淡化了教室与实训室的界限,充分发挥了工程环境的教学优势,激发了学生的学习兴趣。

    (二)调整重点,增设机械设计讨论内容

    学习是温故知新的过程,只有在前面基础之上的不断积累,才能够有所超越。在有限课时内,必须调整讲授内容,增设习题讨论环节。对于逻辑性强、有明确清晰传承关系的理论推导内容,借助于参考教材比较容易掌握,应该简明扼要,主要安排在课后学生自学。对于经验性公式和具有模糊性设计参数的学习内容,尤其是相互制约影响的参数之间关系的理解和取值趋势,应该重点讲解,将教师丰富的经验知识传达给学生。

    利用网络等多种教学平台,将学生常见问题以及讨论过程和结论,提供给更多学生学习与思考。课程组积极为上课教师提供讨论素材,以科研成果作为教学案例,大大地充实了机械设计讨论内容,提高了学生学习兴趣。例如在“大型焊接件残余应力消除装备的研制与开发”项目的研究上,教师和学生通力合作、勇于创新,取得了重大经济效益和研究成果,将研究情况引入课堂,作为教学案例,在机械设计课程讨论中予以体现,使学生通过实实在在的项目、研究内容、研究方法,加深对概念的理解及实际应用。

    (三)在不断培养的过程中强化创新意识

    机械设计在重视基础理论学习之上,还要重点培养学生发散性创新思维能力和思维习惯。提高设计效率是未来设计工作者需要不断努力的方向。因此,必须适当增加培养创新意识的途径。在课程设计中,课程组严格执行学校的相关规定,保证教师投入的精力。每年更新课程设计内容,鼓励教师在指导课程设计的选题上围绕科研项目的具体内容提出,使课程设计更多地反映新成果和新技术。

    多年来此项制度一直得到了较好的贯彻,在一些项目中本科生甚至作为项目完成的主力队员,在此方面,课程组教师已积累了丰富的指导经验。由学生为主体,教师指导完成的项目达十余项。在机电工程学院06级机械设计课程设计中,学生自主提出了设计题目“园林树干养护溶液喷施机”、“塔式分层独立旋转餐盘的创新设计”、“涡流式黑板擦”并进行了相关设计,效果良好。实践表明,此方法极大地调动了学生的学习积极性,使得其对本专业有了更深的认识,了解了科研与生产实践相互促进的作用。

    课题训练,提高学生设计适应能力

    注重科研与教学的紧密结合既是我们的一贯思路,也是我们的一贯做法,并且在长期的实践中形成了一系列的规范要求,取得了众多的成果。在实践中我们将科研成果及时、有效地转化在教学活动之中,主要在三个层面展开:展示学科学术前沿、提升课程教学水平、扩展研究性学习空间。即以科研成果展示帮助学生了解学科前沿发展动态,跟踪国际先进水平,激发学生的专业学习兴趣;以科研成果提升课程教学水平,强化实验课程的工程背景,提高学生的工程意识;以科研项目带动和支撑研究性学习的开展,实现学生研究能力和创新能力的培养,促进其早出成果,出好成果。

机械设计方案范文第2篇

关键词：半导体专用设备 机械结构 系统化 模块化 智能化

0.引言

科学技术的发展进步以及人们对产品质量要求的提高，在半导体专用设备设计中，为确保产品质量，提高设备综合性能，采取有效措施做好方案设计是十分必要的。另外，当前产品更新换代步伐也在不断加快，产品功能日益增多，性能复杂性增加，更新速度加快，在这样的背景下，提高产品方案设计水平更具有紧迫性。但一些设计人员对此重视程度不够，影响方案设计水平提高，跟不上时展步伐和对产品质量的要求。为转变这种情况，设计人员要提高思想认识，重视计算机辅助产品的设计绘图和设计计算，以促进产品设计水平提高，更好满足半导体专用设计需要，为产品生产和应用打下良好基础。下面将探讨半导体机械结构不同的设计方案，并对其发展前景进行展望，希望能为方案设计和发展提供参考。

1.半导体专用设备中机械结构的方案设计

在计算机辅助产品设计的引导下，再加上设计人员技术水平不断提升，当前半导体机械结构方案设计取得多种不同方案，并且每种方案具有自身显著特点和优势，具体来说，包括以下几种，实际工作中应结合具体需要合理选择。

1.1系统化设计方案。将方案设计看成由若干要素组成的系统，每个要素既独立，又相互联系，并具有层次性，方案设计时将所有要素结合起来，进而完成系统设计任务。机械结构设计应用系统化设计方案时，常用方法包括设计元素法、图形建模法、构思-设计法、矩阵设计法、键合图法。设计元素包括功能、效应、效应载体、形状元素、表面参数，五个元素确定后，产品设计特征和特征值也已经被确定下来。图形建模将设计划分为信息交换和辅助方法两个方面，实现系统结构、功能关系的图形建模。构思-设计将产品设计分为构思和设计两个方面，选择合适的结构，然后得出结构示意图。矩阵设计采用“要求-功能”逻辑树描述要求功能间的关系，然后建立关联矩阵，满足所需功能的矩阵，提高方案设计水平。键合图法将系统元件功能分为产生、消耗、转变、传递能量形式，借助键合图表达元件功能解，由键合图产生设计方案，达到完成设计任务的目的。

1.2结构模块化设计方案。定义设计任务时以功能化产品结构为基础，引用已有产品解描述设计任务，从而在设计阶段预测生产能力和费用，提高产品设计可靠性，节约方案设计和产品生产成本。功能产品结构分为产品、功能组成、主要功能组件、功能元件四个层次，并且每个模块化结构具有标准化接口，具有系统化、集成化、层次化、互换性、兼容性特征，以缩短产品设计周期，节约产品设计成本。

1.3基于产品特征知识设计方案。用计算机能识别语言描述产品的特征，设计领域的知识和经验，建立知识库和推理机制，进而实现计算机辅助产品方案设计。常用设计方案包括编码法、基于知识的混合型表达法、利用基于知识的开发工具、设计目录法，具体产品设计时根据具体需要合理选用相应的方案。

1.4智能化设计方案。根据设计方法和理论，借助三维图形软件、智能化设计软件、虚拟现实技术、多媒体、超媒体工具进行产品开发和设计。常用方法包括产品规划-构思产品、开发-设计产品、生产规划-加工和装配产品。

2.半导体专用设备中机械结构的方案发展前景

上述不同设计方案各有自身特点和优势，并具有一定联系。随着技术发展和设计理念更新，半导体机械结构设计水平将进一步取得发展和进步，对产品生产和制造发挥积极作用。

2.1各方案的特点。上述不同设计方案各有自身特点，满足半导体设计需要，产品设计时应结合具体需要合理选择不同方案。系统化设计方案将方案设计由抽象到具体进行层次划分，制定每一层设计目标和方法，将各层次有机联系在一起，推动整个方案设计系统有序进行，并确保系统设计有规律和方法可以遵循，促进方案设计水平提高。结构模块化设计对不同模块进行组合，进而完成整个方案设计任务。半导体机械产品的某些组成部分功能明确，结构稳定，通过划分模块进行设计更有利于完成设计任务。并且一个实体可完成多种功能，设计的关键内容是结构模块划分和选用，设计人员需具备丰富的专业知识，并注重总结经验，才能有效完成模块化设计任务。产品方案设计无法采用纯数学演算方案，通常根据产品特征进行形式化描述，根据设计人员的专业知识和经验进行推理决策，然后才能完成设计任务，更好满足产品使用功能需要。智能化设计常用三维图形软件和虚拟现实技术，直观形象，有利于用户积极参与。但该方案系统性差，在零部件结构、形状、尺寸、位置确定时，要求设计软件具有较高的智能化程度，并且设计人员需要丰富的经验和专业技术知识。此外，这些方案并不完全孤立，不同方法又相互联系，模块化设计蕴含系统化思想，基于产品特征知识设计方案需应用系统化和模块化方法。通过不同思想和方法的合理应用，有利于简化设计流程，节约成本，确保产品设计质量。

2.2方案设计发展。随着信息技术和网络技术发展，异地协同设计方法出现，用户对产品“功能需求-设计-加工-成品”成为可能，为促进该目标实现，首先就要实现产品设计的三维可视化。由此带来的结果是，三维图形软件、智能化设计软件、多媒体技术、虚拟现实技术、超媒体工具越来越多的被应用到方案设计中，推动方案设计发展与进步，促进产品设计水平进一步提升。

2.3方案设计前景。目前，半导体机械结构方案设计朝着计算机辅助实现、智能化设计、满足异地协同设计制造需求方向迈进。有关方案设计的计算机实现方法起步较晚，技术尚未成熟，有待进一步研究和提升设计水平。为解决这些问题与不足，综合应用上述四种方法，提高方案设计水平是一种有效方法和途径，它包括机械设计、系统工程理论、人工智能理论、网络技术等多种理论和技术，这是今后需改进和完善的地方。同时还要注重总结经验，提高设计人员综合技能，加强交流与合作，进一步提高方案设计水平，推动半导体设计和产品质量提高。

3.结束语

综上所述，机械结构设计是半导体专用设备设计和生产的一项重要工作，对后续工作产生重要影响。随着设计经验总结和技术更新，方案设计水平将进一步提升。另外，设计人员还要善于总结经验，注重技术创新，加强国际交流合作，吸收最先进的设计成果，更好指导结构方案设计工作，推动半导体结构设计水平和综合性能提升。

参考文献：

[1]程建瑞，王作义.半导体设备市场的新挑战与新机遇[J].电子工业专业设备，2014（2），81-84

机械设计方案范文第3篇

Liao Shengwen Wang Yuqin Zhang Xiaoying Wu Na Yang Jian

（ChaoHu University Chaohu city 238000）

Abstract： Fischertechnik model based on the conceptual design of the mechanical arm. Design of the main content including the overall design of the mechanical arm， complete mechanical system scheme design and model making， of mechanical arm in the process of cargo handling the operation parameters of the overall planning， the final preparation of the completed the overall control program and debugging. The experimental results show that the structure of the system is simple and feasible.

Key words： Fischer Technology；mechanical arm；control program

中图分类号：TP24 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）10-0270-02

引言

近年来，随着科技发展迅速，人们的生活节奏不断加快，越来越多的人不想从事体力劳动，进而企业出现“用工荒”的问题。在高校教学过程中，由于部分理论知识较抽象，教师讲解较难，学生理解掌握起来也较难，这样就达不到想要的教学效果。本次设计的机械手臂在生活中应用较广，如建筑工地上的旋转升降型机械手臂、吊臂，企业在生产制造过程中使用的机械手臂等。这些机械手臂在结构和控制上都比较复杂，所以我们在教学过程中的讲解就有一定的困难。机械手臂模型方案是基于慧鱼技术进行设计的，它的主要功能是将物品从某一位置移到另一位置，在这个过程中机械手臂共完成了对物品的夹起、移动、升降和旋转等动作。从某方面来说，机械手臂的出现代替了劳动力，进而为现代企业解决用工荒的难题。该模型与常见的机构相比具有体积小且易于移动，故灵活性强，可以在教学中的典型机构与它相结合演示给学生看，通过演示更深入理解各个结构之间是如何运转，采用理论与实践相结合的方法，让学生学习理论课程更具有生动性和形象性，达到掌握该课程理论知识的目的。

慧鱼创意组合模型是一个技术含量很高的工程技术类趣味拼装模型，其主要部件尺寸精确，不易磨损，可以保证反复拆装并不影响模型结合的精确度。它为应用型高校在教学过程中创新教育和创新实验提供了很好的实践平台。总体来说，慧鱼模型的使用，既让学生融汇贯通各学科多领域的综合知识，将其应用于实践过程中，又培养了创新的意识，最重要的是给予学生实现创新的平台。为此设计并制作拼接了机械手臂，文章主要对机械手臂的机械系统与控制系统进行了组装设计讲解。

一、机械系统设计方案

机械手臂的主要功能是将物品从某一位置移到另一位置，即：机械手臂从起始位置到物品所在位置后将物品夹起，再到指定位置把物品放下，最后返回原位准备进行下一动作。根据它的功能目标机械手臂的机械系统主要有旋转机构、伸缩机构、升降机构以及开合机构四大部分组成，模型实物如图1所示，该模型体积较小，各个机构的运转可清楚的看见，方便教师携带，可将其模型展示给学生观看，便于学生理解和巩固。

图1 机械手臂

Fig.1 multi-function robot arm

1.机械手臂的旋转装置

机械手臂的旋转功能在方案中是通过齿轮啮合传动实现的，并在起始位置和终止位置中放置行程开关来控制机械手臂的移动范围和旋转方向的变换。其传动简图如图1.1所示。图中小齿轮是主动轮，便于对旋转速度的控制。

（a）旋转装置简图

1―转盘 2―小齿轮 3―齿轮箱 4―马达箱图

1.1 实际旋转机构图

Fig 1.1 Actual rotating mechanism chart

2.机械手臂的伸缩机构

通过利用蜗轮蜗杆、齿轮之间的传动以及连杆与滑块杆之间的滑动来进行实现机械手臂的伸缩功能。并通过齿轮箱来控制它的速度。实现这一功能的意义在于，可以增大其工作范围，通过它的伸缩功能，机械手臂可以不用移动就能到达指定位置，其传动简图如图1.2所示。

（a）伸缩装置简图

1―马达 2―齿轮箱 3―蜗杆 4―连杆

图1.2 实际伸缩机构图

Fig 1.2 Actual rotating mechanism chart

3.机械手臂的升降机构

机械手臂的升降功能则是通过链传动和涡轮蜗杆传动之间的相互连接来进行实现的。它的传动简图如图1.3所示。

（a）链传动机构简图

1―小齿轮；2―链条

图1.3 实际升降机构图

Fig 1.3 Actual lifting mechanism chart

4.机械手臂的开合机构

物品的夹起与放开都是通过机械手臂的开合来完成，在设计过程中，选用涡轮蜗杆的结构作为运转的机构。将涡轮蜗杆固定在机械手臂的中间，通过马达带动蜗杆的转动，涡轮与手臂之间的衔接物会带动手臂向两侧张开或夹紧，实现机械手臂对物品的夹紧和放下的功能。

（a）夹紧机构简图

1-开关；2-销；3-机械手臂；4-涡轮；5-蜗杆

图1.4 实际夹紧机构图

Fig 1.4 Actual clamping mechanism

二、控制系统设计方案

1.总体运行过程

假设机械手臂现处于张开状态，且在最底层，手臂未发生移动，将物品放置于某一位置，高度与机械手臂高度一致。运行过程如下：一开始，先转动转盘至某一角度，由马达M2控制，其位置在小齿轮的齿轮箱旁边， 顺时针为正转。然后将机械手臂向前伸出一定距离，使其恰能触碰到物品，由马达M3控制，其位置在移动机构中远离机械手臂的一侧，顺时针时伸缩装置向前运动。接下来，用机械手臂夹紧物品，由马达M4控制，逆时针为手臂闭合。夹住物品后，利用升降结构将物品升至同货架高度一致的位置，由马达M1控制，逆时针为上升。接着，调节物品与货架之间的距离，通过向前或后退移动一定距离，直至两者之间距离为零，再通过旋转功能，旋转到货架上面，最后控制夹手张开，将物品放置在货架上，完成运输功能。系统的总体运行程序如图2所示。

图2 总体控制程序图

Fig 2 Overall control chart

（1）旋转功能介绍。物品的转移可以通过偏置一定的角度，使物品到达指定的地点，可通过编程控制马达M2实现旋转，顺时针旋转为正转。

（2）伸缩功能介绍。要想精确的定位重物在哪个位置放置，可通过移动装置，实现机械手臂的伸缩功能，编程控制马达M3实现机械手臂的伸缩，顺时针旋转为向前移动。

（3）升降功能介绍。要使物品放到货架上，则需要调节物品的高度不得高于货架且不能过低，装置通过链条传动，利用小齿轮将链条带动，然后控制涡轮蜗杆的升降，从而实现物品的升降，编程控制马达M1实现升降，逆时针旋转为物品上升。

（4）开合功能介绍。物品的夹取是在运输过程中的重要环节，通过涡轮蜗杆机构，编程控制马达M4实现夹手的张开与闭合功能，顺时针旋转为夹手张开状态。

三、结语

机械设计方案范文第4篇

关键词:安全；机械；防护设施；警示标志

Abstract: It’s introduced that the campaign machinery and equipment should have the security protection facilities in factories, as well as how to check them during the safety evaluation of the status quo, finally, the author adviced that some measures , such as mechanization, automation of process control, alarm devices and warning signs, shoud be taken against to reducing the mechanical injury and non-mechanical-injury.

Key words: Security; Machinery; Defense facilities

中图分类号：P624.8文献标识码：A 文章编号：

1概述

在对工厂进行安全现状评价过程中有一个重要的项目，就是对现场状况进行检查。除了检查工厂周边区域环境、厂区平面布置、工艺操作及安全生产管理等外，最主要的一项应针对生产机械设备设施的安全防护设施进行检查。

机械设备本身应具有本质安全性能，不出现任何事故和危害，但往往很难做到或代价十分昂贵，因此常选择间接安全技术措施，即当不能或不完全能实现直接安全技术措施时，为机械设备设计出一种或多种安全防护装置，最大限度地预防、控制事故或危害的发生。一般机械设备是由电或燃油驱动和控制的，运动形式和危险部位较多。所以当机械或电子控制发生故障造成失控，或是人的行为失误时，设备上的安全防护设施就显得至关重要。因此，在进行安全评价时，对企业现场机械设备的安全防护设施检查也显得尤为重要。笔者根据多年基层工厂的经验和参加安全评价工作几年来对工厂现场检查的实践，认为对工厂现场生产机械设备的安全防护设施检查应首先检查其有无安全防护装置，再检查安全防护装置是否完好正常。

2工厂机械设备的安全防护装置的检查

笔者在在对工厂进行安全现状评价过程中，针对工厂不同的设备预先制定检查表，将这些机械设备按常规都应配置的安全防护装置用表格的形式列出，按表进行检查，以免遗漏，例如：

针对生产、使用、贮存或运输中存在有易燃易爆的生产设备如锅炉、反应釜、压力容器、可燃气体燃烧设备以及其它燃料燃烧设备的检查，按常规锅炉、反应釜、压力容器及燃烧设备等都应配置安全阀、水位计、温度计、防爆阀、自动报警装置、截止阀、限压装置、点火或稳定火焰装置等安全防护装置[1]。现场检查时对照检查表查看这些机械设备有无上述安全防护装置，是否正常完好。

针对工厂各种旋转机械的传动外露部分的检查，按常规如泵、风机及压缩机等运动机械的联轴器部位、砂轮机及电锯皮带轮等都应设防护装置，一般为防护网、防护栏杆、可动式或固定式防护罩和其它专用装置[2] [5]。现场检查时对照检查表查看这些机械设备有无上述安全防护装置，再看是否正常完好。并且有些可移动式防护罩还装有有联锁装置，当打开防护罩时，危险部分立即停止运动。如南京江宁区经济技术开发区金佰利个人卫生用品有限公司的卫生巾生产线就设有联锁装置，只要生产线上的防护罩一打开，生产线立即就停止运转。

针对起重设备的检查，按常规起重设备都应设有信号装置、制动器、卷扬限制器、行程限制器、自动联锁装置、缓冲器以及梯子、平台、栏杆等[3]。现场检查时对照检查表查看起重设备有无上述安全防护装置，再看是否正常完好。

针对冲压设备的检查，按常规冲压设备的施压部分应设置防如挡手板、拔手器联锁电钮、安全开关、光电控制等护装置[5]。现场检查时对照检查表查看冲压设备有无上述安全防护装置，再看当人体某一部分进入危险区之前，滑块能否停止运动，联锁电钮、安全开关是否正常完好。

针对自动生产线和复杂的生产设备及重要的安全系统的检查，按常规其都应设置自动监控装置、开车预警信号装置、联锁装置、减缓运行装置、防逆转等安全防护装置[1]。现场检查时对照检查表查看这些生产设备有无上述安全防护装置，是否正常完好。对加工过热或过冷的部件时，检查其是否已配置了防接触屏蔽装置[1]（在不影响操作和设备功能的情况下），避免操作者触及过热或过冷部件引起烫冻伤事故。

针对可能产生粉尘、有害气体及发生辐射的生产设备的检查，这些生产设备按常规都应安装自动加料及卸料装置、净化和排放装置、监测装置、报警装置、联锁装置、屏蔽装置等[4]。现场检查时对照检查表查看生产设备有无上述安全防护装置，是否正常完好。

对企业正在进行检修的机械电气设备的检查，检查时要看这些正进行检修机械电气设备是否已挂上“正在检修，禁止开机”、“正在检修，禁止合闸”等警告提示牌。

另外机械设备要是间接安全技术措施无法实现或实施时，可采用检测报警装置、警示标志等措施，警告、提醒作业人员注意，以便采取相应的对策措施或紧急撤离危险场所。

3结语

我们在对机械设备的安全防护设施进行检查都是为了实现工厂减少或不出现机械伤害和职业危害。只有当机械设备安全防护装置齐全，设备处于最佳组合时，它才能自动排除故障，确保人身和设备安全。在有条件的情况下应尽量采用机械化、自动化程序控制等，这是实现机械设备本质安全的最基本的途径。

参考文献

[1]全国注册安全评价师执业资格考试辅导教材编审委员会,安全生产技术[M].北京:煤炭工业出版社,2005.

[2]GB5226.1-2002,机械安全机械电气设备[S].

[3]GB/T6067-1985,起重机械安全规程[S].

[4]GB/T17150—1997,放射卫生防护监测规范[S].

[5]GB/T8196-2003,机械安全防护装置固定式和活动式防护装置设计与制造一般要求[S].

附：作者简介

机械设计方案范文第5篇

关键词：CAD 协同设计；勘察设计；信息化

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）05-0099-03

1 概述

工程项目设计工作由多个专业、许多设计人员甚至多个工作场所的多个设计单位组成的设计团队（项目组）按照分工进行协作完成的，并整个设计过程中贯穿进行提资、查返、校审等交互作业，最终完成设计成果，并在施工过程中可能发生设计更改。当前，设计人员仍处在独立使用各自的专业CAD工具进行分别设计工作，目前使用的CAD平台，并未提供在设计过程中的消息传递和同步更新功能，不同设计者在CAD环境下设计时，并不能实现真正的同步协作，设计更改的滞后难以避免。由于设计内容的一些修改或者变更无法得到及时共享，协作也就难以进行。

贵州正业协同设计平台是为任意工作场所内基于项目协同工作的设计团队进行分工协作、专业相互配合以及协作共同完成设计工作而设计的，它确保无障碍的进行协作作业，从而提升设计效率：

1）建立并串结合的科学工作模式，缩短设计工期并减少设计冲突

传统的设计工作是下游专业接到上游专业设计互提条件图后才能开始，同时又需要将条件图进行大量的修改才能作为下游专业的底图，并在设计过程中一旦上游专业发生了修改，底图需要重新制作，费时费力而且容易出现设计冲突。协同模式是将设计交互从图纸转向图纸的内容，条件图应是自动整理后下游专业需要的底图而非整幅全图，避免下游专业的整理作业。

统一设计标准，实现无障碍设计数据交换与引用，提高设计质量

设计标准是提高绘图质量和效率，创建各专业基于网络的协同设计环境，实现设计规范化和标准化的基础。设计标准为设计数据的无障碍交换提供了统一的语言环境，对提高设计质量起到积极促进作用。

2）项目团队协同设计，降低沟通成本，提高设计过程管理和监控力度

通过协同平台，各工作场所、各专业的设计人员基于统一的设计标准，实现设计数据和资料实现自动管理、提资、修改自动发现以及流程作业，将所有各专业的设计内容有机形成一个完整的项目设计数据，使设计与管理实现一体化，项目经理、各级领导和专业负责人等可以实时掌握设计进度和图纸完成情况，及时发现图纸质量和进度问题，及时指导修改。

3）设计文件资料的统一管理，避免设计文件和资料分散在个人计算机中

工程项目中的所有图纸资料都集中储存在协作服务器中，并且有安全、完善的共享管理和用户权限管理，由服务器实现图纸的版本管理与控制。避免设计文件、工程资料分散在各自的个人计算机中，实现有序的利用、收集、整理和归档，促进设计数据的重复利用。

2 贵州正业协同设计平台技术方案

2.1 设计思路

贵州正业图层级协同设计系统设计遵循“十一五国家科技支撑计划”的研究技术路线和所制定的“协同设计标准”。系统设计基于设计院广泛使用CAD平台，在不改变设计软件的情况下，通过制定协同设计标准，快速建立统一的标准化设计环境，这样可以降低推行所需要培训等学习成本，容易为设计人员接受，降低了推广的成本。

1）充分借助已有的CAD基础，避免新采购CAD和学习成本

提供大量工具来协调各设计成员之间的图形和共享图形数据，这些技术贯穿于设计的整个设计过程中。在设计初期，通过建立依据制图标准的专业图形符号库、CAD标准（DWS格式文件）等，使用专业图形符号库和CAD标准能够提高专业产品设计的效率，保证设计人员采用相同的绘图标准；在设计过程中，通过使用设计中心、外部参照技术达到协同设计主要取决于设计人员之间图形信息的获取与信息反馈的及时、便捷并同步更新。在设计后期，在设计人员与用户之间建立快捷、准确、通畅，又要保证数据的安全性电子数据沟通与共享环境。

2）跨部门、专业、跨地域的网络化协同设计

系统支持企业内不同设计部门、不同专业方向上或者同一项目的不同设计企业之间进行协调和配合，从而满足跨地域、跨区域、跨国界的设计发展趋势。通过跨专业、跨地域的网络化协同设计缩短产品设计周期，从针对个体的串行设计工作模式，转向上下游多方协同的并行设计工作模式。

2.2 业务方案

①系统提供“标准与基础维护”模块实现标准图层和参数维护管理，建立专业图形符号库和CAD标准。

②项目设计启动时，通过使用贵州正业协同管理系统的“项目管理子系统”，项目负责人（可能为专业负责人等）进行项目策划工作，对项目的设计任务进行分解，对专业人员进行分工，向各个专业下达具体的设计任务，这些设计任务已经按照设计标准进行了规范化和标准化，保证设计人员采用统一的设计标准；

③设计开始，各专业设计人员在协同设计平台中接受到设计任务，从系统已经建立好的设计任务进入到专业CAD软件开始设计工作；随着设计进展，进入提资阶段后，系统根据CAD标准的“专业间图层协作标准”，自动从当前图中提取对应的图层图苑生成规定的提资文件，提供给相关专业直接引用或者参照。

④在设计修改（如自查修改、校审等）时，用户签入设计时将自动更新提资文件，引用该提资文件的用户将收到提醒并自动更新引用，保证所有图形都是最新和一致的，减少“错、漏、碰、缺”。