基于SolidWorks PDM模块课程教学实施探究

李涛

摘 要：在网络化和社会化高度发达的今天，协同设计理念已然成为企业与设计师们寻求合作的新趋势。随着国内外工程机械产品市场竞争的日益加剧，企业要获得进一步发展，必须对传统的管理方法进行改进。在此背景下，如何让高职院校机械设计专业的学生从一开始就能真实地体会到协同设计理念以及了解有效的产品数据管理，基于此，该校机械专业教师在《机械产品数字化设计》课程添加了SolidWorks PDM模块教学，并对该模块教学模式进行了探索。

关键词：协同设计;产品数据管理;SolidWorks PDM 探索

0 引言

《机械产品数字化设计》课程是机械设计与制造专业设置的一门专业必修课，该课程的主要任务是学习三维数字建模的基础知识，使学生能够运用SolidWorks CAD模块进行一般复杂程度零件的设计。然而近年来，随着企业生产地快速发展，产品更新换代加快、生命周期缩短以及高新技术地应用导致产品数据信息量急剧增加，企业逐渐改变了传统的管理方法而采取产品PDM的实施，从而实现信息的有序管理。为了满足企业对人才需求，《机械产品数字化设计》课程不仅讲授CAD特征建模功能、产品装配以及工程图创建功能，还引导学生在SolidWorks PDM模块环境下进行机械产品的协同设计以及有效的产品数据管理。

1 SolidWorks PDM模块教学思路

SolidWorks PDM模块教学对象是机械设计与制造专业二年级的学生，他们通过对SolidWorks的三维特征建模学习，已经掌握了二维草图绘制方法、基础特征创建和特征编辑的方法、曲面特征创建、零件装配配合以及工程图创建，具备了机械产品数字化设计的能力。在此能力的基础上添加PDM模块，向学生介绍产品数据管理（PDM）的概念及系统的主要功能，引用学生熟悉的机械产品设计案例，引导学生在SolidWorks与PDM集成的环境下进行协同设计以及数据管理。

SolidWorks PDM模块教学思路是：首先通过多媒体信息查询的方法引导学生了解一般企业信息化目标、企业产品数据管理存在的问题与需求，以及PDM实施给企业带来哪些价值，为什么要学习SolidWorks PDM模块;其次采用演示的教学方法向学生示范SolidWorks PDM界面基本功能的操作步骤;然后采用任务驱动与案例教学方式模拟企业产品开发中的参与角色和设计制造流程，学生组成项目组，协同完成“编码器”产品设计，学生通过该案例的学习掌握基于协同模式的Top down设计和基于协同模式的设计数据更新。最后采用任务驱动与案例教学方法引导学生如何利用SolidWorks PDM管理自己的数据，有效提高工作效率。

2 SolidWorks PDM模块教学实施

2.1 教学内容

SolidWorks PDM模块教学内容（見表1）。

2.数据分类归纳的能力

2.2 教学方法

SolidWorks PDM模块教学体现高职课程特征，结合学生实际情况，坚持以行动导向作为教学组织原则，以实际工作任务为学习载体，以工作能力为目标，以学生为主体，以教师为主导，形成“以工作过程为导向，以工作任务为载体，教学做一体”的教学模式，综合运用项目教学，角色划分等行动导向的方法，采用多媒体教学，理论实践一体化等手段与方法，培养学生从事机械产品数字化设计岗位的协同设计和数据管理的综合职业能力。

2.3 教学案例

案例1：“编码器”协同设计—模块分工。班级小组内进行角色划分：设计A组（2人以上）   设计B组（2人以上）   设计C组（2人以上）   审核（1人）   总工（1人）。

（1）总工通过项目模板创建一个新项目。客户名称：班级;项目名称：模块分工;项目负责人：学生姓名。（2）创建以“班级-编码器”命名的装配体以及装配体内零部件存放至项目图档内，可以直接利用之前创建编码器零部件或者重新建立新的空白零件并插入

装配。（3）将各个零部件分别分配至不同流程中，选中文件点击更改状态将各零部件分别分配至各组进行设计并制作工程图（编码器总装分配至开始工作）。（4）各组学员将工程图保存至PDM后直接分配至自己所属流程：A组学员将文件分配A组，B组学员分配B组。（5）图纸及零件完成后提交审批并选择通知对象审批，此时注意数据卡中审核信息。审核人员检查工程图是否与提供视图一致，根据审核结果判断审核是否通过。（6）总工将文件批准中文件发布，发布之后文件版本自动变为A，状态为已发布。总工将发布文件进行设计变更文件返回到工作中，总工可选择再次分配给

各组。（7）文件重新审核批准通过之后文件版本自动更新由A升为B ，之前我们看到的例如2/2，意为PDM过程版本，文件检出修改后由系统自动递增，此时A、B、C...版本为文件修订版本由文件经过流程审核之后实现更新。不同的流程状态中用户所拥有的权限不同，例如在A组流程设计中时只有A组人员可以对文件检出修改;在工作中（协同流程）时所有人都可以将文件检出修改。（8）将装配体选中，切换至材料明细表，零部件数据卡中信息越完善形成的BOM越全面。选中BOM右侧打开为CSV，导出为表格，将导出表格以“姓名+BOM”命名保存至“04物料清单”中。

案例2：“铣刀头”零部件数据管理。（1）打开知识库完善标准件、通用件、外购件文件夹层级结构及属性定义。（2）标准件、通用件、外购件下级建立二级分类中的文件夹，文件夹名称参照分类中显示。在各自二级分类文件下建立三级文件夹。（3）将铣刀头装配体中零部件尽量归类至标准件中。（4）创建新的项目模板。客户名称：班级;项目名称：铣刀头;项目负责人：学生姓名。（5）将无法归类的零部件存放至项目图档中。（6）按装配示意图进行装配。（7）将刀盘更改零件类型为通用件，将V带轮更改类型为外购件，当铣刀头装配发布之后将两个零部件分别转为通用件及外购件，通过流程将零部件分别更改状态：转为通用件、转为外购件，使用移动树或者直接剪切粘贴的方式将零部件移动至通用件和外购件中，在第二级文件夹下建立以刀盘、V带轮为命名的文件夹作为三级分类文件夹存放零件。

2.4 教学评价

全面了解学生的学习过程，采取各种方法和手段进行教学，抓好“任务为驱动”的理论和实践相结合的教学各环节，关注学生学习结果和过程评价，激发学生学习的热情和动力，提高学生学习的自信心，从而提高教学质量。

3 结语

PDM系统的应用和实施已成为制造企业信息化管理的迫切需求，企业对PDM人才的需求也日趋迫切，正是在此背景下，机械专业的专业教师将《机械产品数字化设计》课程增设SolidWorks PDM模块教学，以应对企业需求。2019～2020年第二学期我们已对机械设计与制造专业二年级的学生进行了该模块内容的教学，学生普遍反映通过四个项目的学习，他们不仅掌握了SolidWorks PDM用户界面组成、文件的创建与检入、文件版本的修订、文件的参考引用和文件搜索等基本功能的操作方法;能够在SW-PDM集成环境下角色划分采用企业产品设计流程分模块协同设计;还能够将已有的产品数据分类整理，大大提升了他们工程实践能力。

参考文献：

[1]DSSolidWorks公司，陈超祥，胡其登编.SolidWorks PDM使用教程[M].北京：机械工业出版社，2016.

[2]陈起祥，叶修梓著.SolidWorks公司编.SolidWorks Enterprise PDM管理教程[M].北京：机械工业出版社，2009.

[3]安晶，王伟，黄曙荣.“卓越工程师”背景下具有行业特色的PDM精品课程建设[J].教育教学论坛，2015，235（49）：140-141.