设计企业怎样走进协同设计

杨国华 谢卫 中国电子工程设计院

补充摘要

一．前言

在国内，设计师从逐步丢掉图板，到应用计算机辅助设计软件已经有十年的历史了，取而代之的大多是基于AutoCAD、MicroStation平台的各种专业软件。十多年来，这些软件不断升级，功能也越来越完善，在这些软件的帮助下我们的工作效率与图板时代有了很大的提高。随着AutoCAD等各类绘图平台软件的推广，基于AutoCAD二次开发的增强绘图软件也得到了迅速普及，以天正，探索者，浩辰等公司为代表的一系列AutoCAD二次开发厂商迅速崛起。目前国内大部分的设计院已经不满足于采用纯CAD平台绘图软件绘图，而是转向使用二次开发的CAD专业应用软件。毋庸置疑，这些进步都大大提高了设计师自身的绘图速度，另外借助于各种软件共享技术，设计标准化也得到了很大的发展和推广。

但是我们还应该清醒的看到，虽然设计师自身的设计效率大大提高了。但是设计师整体的配合和管理水平却没有得到相应的提升。目前绝大部分勘察设计单位之间的配合还停留在依靠人工协调的阶段。

计算机和网络技术的发展，广大设计师使用计算机水平的提高，使得协同工作成为可能。

二．设计企业协同工作面临的难题

为适应激烈的市场竞争，多数设计企业通过加大在信息化方面的投入与研究力度，不仅通过引进综合管理系统和专业CAD应用软件以帮助提高管理水平与设计质量，更侧重研究如何能加强设计团队的配合与协同，从更深的层次来提高设计效率，提升设计资源的整合，缩短设计周期，以更进一步的增强企业的核心竞争力。但是，随着企业信息化建设的不断深入，管理和生产中形形色色的数据正在以令人难以想象的速度急剧膨胀，种类繁多、检索困难、变化频繁、流向不明、缺乏安全性、图纸丢失、版本错误、无法共享等情况时有发生，出现所谓的“数据泛滥”或曰“数据失控”。不可避免的会出现各种配合过程中的失误。在企业走向协同设计的路途中面临的问题有：

1、设计标准的不统一带来的沟通障碍和资源浪费

设计过程中常见的一个问题就是设计制图标准的不统一而造成的，例如采用的制图软件不同、图层不同、软件版本不同、文件格式不同就可以导致双方图纸不能互相浏览，或者内容缺失，都会使设计人员无法及时交流，以至拖延工作进度。 2、低效的图纸管理造成的资源浪费和设计效率低下

在面向生产设计的、动态的图档管理方面，传统的设计方法在网络环境下缺乏高效的管理和控制的有力手段。同时企业网也没有发挥更大的作用，只能是在低水平上的重复应用，尤其是生产设计过程的信息化管理还处于真空状态，网络最核心的应用数据库、协同工作还基本处于停滞阶段，造成数据混乱，设计过程的工作不能得到动态的控制，信息共享不畅。

3、协同设计环境的缺失阻碍了设计团队高效合作和水平提升

上述问题的存在无法给设计人员创造一个良好的协同设计的环境，致使设计资源处于分散管理的状态，容易丢失或得不到很好的利用，设计人员在应用这些信息时比较盲目、效率低下，大量重复劳动。无法保证各个设计阶段设计数据的高度一致性和集成性，设计过程松散，团队合作效率低下，过程管理非常困难，缺少量化统计数据，不能统观全局，无法为正确决策提供依据，这一问题已经日益成为制约设计行业提高工作效率的一大瓶颈。

三 在协同设计方面所作的探索

我院开始采用协同设计始于本世纪初。进入2000年之后，随着我院对外合作项目的增多及与国际工程公司接轨步伐的加快，设计模式和设计方法上发生了变革，由个人单机的静态工程设计模式向基于网络环境下的动态协同设计模式转变。起初协同设计仅限于在特定项目组采用，通过几年的使用、摸索和经验总结，已经逐步在全院展开推广。

自2001年起，我院逐步开始建立协同设计相关的各项技术基础、标准和规范，主要体现在： 编写了相应的《CAD标准》

内容包括：总则、通用计算机标准、CAD制图标准、项目协同工作区设置规则、建筑物内部管线留洞（预埋套管）标注专业代号的规定；图例；图层管理；设计文件编码及命名规则；设计文件编制格式及签署规定。

编写了相关的协同设计标准

分别分工业和民用业务板块组织编写了相应的协同设计规程，并付诸实施。我院规模较大的设计生产部门都有专门的协同设计管理与推进小组，通过小组的努力工作，目前我院已经逐步制定了比较完备的针对民用和工业建筑的不同的协同设计标准并推广实施，取得了较为显著的效果。

通过硬件和网络系统升级为协同设计提供了网络环境的保障

通过高性能服务器的采购和全院网络系统的升级，为全院的协调设计提供了良好的硬件基础。

专业应用软件定制开发

由于我院设计师采用的绘图软件通常为目前市面较为流行的基于AutoCAD平台二次开发的专业应用软件，软件会自动产生相应的图层。如何保证制图标准与这些软件的兼容就成了一个非常重要的问题。我院对此的处理方式是，在软件采购中要求软件开发厂商按我院制定的《CAD标准》进行定制，目前国内主流的软件开发厂商开发的软件经定制后都能自动适应我院的标准要求。我院的图层标准甚至已经成为部分软件开发厂商的标准。

自2004年起，我们在全院范围内开始推广基于服务器共享工作区的协同设计，经过近四年的大力推广，目前项目采用协同设计的比例已基本上达到90%以上，协同工作已经成为设计师日常工作必不可少的部分，整体工作效率大大提高。

四．企业协同设计管理平台的研制

1．目前的协同设计方式存在的问题

如前所述，基于共享工作区的协同已经在我院得到了大力推广，但是在实际应用中还有一

定的缺陷。主要体现在：

1）网络管理员工作压力很大，几乎所有的权限管理都要由网络管理员配置； 2）由于不能进行有效的版次管理，经常会出现文件覆盖现象；

3）不能进行设计过程的信息沟通记录，使项目的质量、进度难以有效的跟踪控制； 4) 虽然定义了图纸命名规则，但是设计师在实际应用时并不能规范执行； 5）大量存在一个文件绘制多张图的问题，给图纸归档造成了很大困难；

正是由于这些问题的存在，我院又专门组织人员开发了相应的《希达建筑设计协同管理系统》。 2．设计协同管理系统的开发目标

《希达建筑设计协同管理系统》是通过对我国设计单位的实际需求及现有的设计院管理信息系统整理提炼，结合国际上成熟的建筑软件设计思想和计算机软件技术，开发的一套面向设计单位的设计过程管理和工程数据管理软件。它充分利用设计单位的网络资源，实现基于项目的设计团队的资源共享和协同工作,以及设计文件的全过程有效管理。

《希达建筑设计协同管理系统》采用先进的软件技术，充分利用企业网络资源，可以在局域网（以及广域网）使用，实现远程项目管理、协同设计和资源共享。

《希达建筑设计协同管理系统》以设计过程为主线，将其工程项目作为产品对象，系统地解决了项目管理、协同工作、资源共享三方面中的问题。通过从项目的立项、实施到收尾等全过程管理 ，实现设计资源的合理利用。并将所有过程的相关信息都记录在案，提供相关数据图表以供查询统计，为设计单位实现标准化管理打下了良好的基础。

通过建筑设计协同设计管理系统的开发和应用能够实现：

1）使设计者脱离独立设计模式，处于统一的项目设计环境中，统一管理项目文件和个人文件，可浏览和利用所有和自己相关的，在自己权限范围内的项目文件。图1为传统的信息交流渠道与协同设计管理信息交流渠道的比较。

2）公共资源（包括外部参照文件）自动管理

3）规范设计流程，专业间提条件图和审核，校对，会签，归档验证。

4）文件版本管理，系统日志，项目函件，会议纪要，使操作记录均有据可查。

5）方便的沟通交流，即时通讯与设计环境的集成，自动提醒功能，远程和本地通讯。 6) 分级权限管理机制，项目负责人，专业负责人对项目进行有效掌控。

《希达建筑设计协同管理系统》的最终目标在于提高中、大型设计单位综合管理水平和工作效率，从而在激烈的市场竞争中立于不败之地。

3．协同设计管理系统所实现的主要结构与功能

图1表示的是原来的协同工作方式，可以看出是一个网状网络，每个人必须和其他人发生关系，工作较为复杂，不易控制。图2是协同管理平台下的工作模式，是一个星形网络，每个人都和设计中心打交道，管理非常清晰。

项目负责人项目负责人建 筑结 构建 筑结 构项目信息(设计中心)给排水配电给排水配电暖通概预算暖通概预算

图1 传统点对点方式 图2 集中共享

《希达建筑设计协同管理系统》采用C/S结构，并以网络服务（WebService）技术作为主要的数据传输技术。系统的软硬件部署，主要包括三个部分：用户工作台（安装Client）、服务器（安装各类服务）、数据/文件服务器（安装数据库软件/文件系统）。其中，在实际应用中，服务器与数据/文件服务器可以根据实际情况整合为一台服务器。另外，整个系统通过应用网关——Gateway——与Internet连接，所以，网关的服务器与应用服务器为同一台服务器。其主要系统结构示意图如下（图3）：

图3 系统结构图

协同设计系统平台组成如图4所示：