基于三維產品模型的車用發(fā)動機服務性資料管理系統(tǒng)

閆　玉，魏志友，聶標濤，于　超，巨楊妮

（濰柴動力股份有限公司，山東濰坊　261061）

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基于三維產品模型的車用發(fā)動機服務性資料管理系統(tǒng)

閆玉，魏志友，聶標濤，于超，巨楊妮

（濰柴動力股份有限公司，山東濰坊261061）

摘要：現(xiàn)有的車用發(fā)動機服務性資料多、發(fā)布及更新時間長，導致用戶不能及時獲取到最新的售后服務資料。本文基于三維產品模型的車用發(fā)動機服務性資料管理系統(tǒng)，從根本上解決了傳統(tǒng)服務性資料存在的弊端，節(jié)約企業(yè)人力成本、縮短服務性資料交付期。

關鍵詞：車用發(fā)動機；服務性資料；文檔管理；三維產品模型

發(fā)動機是汽車的動力來源，如何使用、維修及保養(yǎng)是每個用戶必知的內容。售后服務性資料在發(fā)動機制造商和用戶之間起著不可或缺的信息傳遞作用。主要包含客戶使用手冊、維修服務及維護保養(yǎng)手冊、產品培訓資料以及產品營銷展示所使用的產品影像視頻等。隨著客戶對于車用發(fā)動機的特性化需求增加，客戶的需求也日益細化，發(fā)動機變型品種多，與之相對應的售后服務性資料也增多，傳統(tǒng)方式的售后服務性資料的編制及管理弊端的也日趨明顯。如何能讓這些服務性資料更好地滿足國內外客戶的需求成為每個發(fā)動機企業(yè)所必須思考的問題。

1　傳統(tǒng)發(fā)動機服務性資料編制方式存在的問題

1）服務性資料交付延期。由于傳統(tǒng)服務性資料的編制是獨立于產品設計開發(fā)的工作，所以在產品開發(fā)流程中，服務性資料大部分是在產品設計之后進行的[1]，大量的文字性語言和CAD圖制作需要延遲較長時間，甚至幾個月才能完成。

2）手動、重復性工作較多。手動重復性工作較多同樣影響到交付期。服務性資料編制工程師們需要將一半的時間用于頁面布局手動設置上。每個個性化產品出現(xiàn)后，工程師使用通用的軟件工具（Pro/e、CAD等）從頭開始創(chuàng)作技術插圖，并且在將文檔交付印刷之前也必須手動調整文檔布局。

3）更新成本高、時間長。當發(fā)動機前端設計發(fā)生變更時，需要手動更新此產品的每一本售后服務資料，同時也產生排版、發(fā)布、印刷等一系列時間和成本問題。

4）信息傳遞問題。售后服務性資料編制部門與上游設計部分及下游需求部分之間信息傳遞不暢，導致設計者不能很好地將產品最新狀態(tài)傳遞到文檔編制部門，而最新的服務性資料又難以傳遞到用戶手中，導致用戶使用的多為一些過時、不準確的出版物。

5）文字較多且描述不統(tǒng)一。語言描述不統(tǒng)一。在全球化經濟的今天，過多的文字會給國外客戶的理解和使用帶來障礙[1]，即使語言可以相互間轉換，但轉換過程中因不專業(yè)性導致的翻譯不準確也比比皆是，影響到國外發(fā)動機用戶的使用，從而對產品產生抱怨。另外，文字描述不統(tǒng)一，也給翻譯工作增加了難度和重復性工作。

6）傳統(tǒng)文檔無檢索功能。每一份服務性資料包含數(shù)據(jù)量都很龐大，用戶在針對性查找某一問題時需要逐級查詢目錄并翻閱，給用戶使用帶來不便。

7）無對外發(fā)布系統(tǒng)。傳統(tǒng)資料發(fā)布形式多為隨機附贈，或者客戶提出需求后提供，流程冗雜，周期長，難以保證客戶難以第一時間獲取到最新的服務資料，并且無信息反饋渠道，售后服務資料難以形成閉環(huán)控制和管理。

8）無有效版本管理及全生命周期管理。

2　以三維模型為中心的文檔管理及發(fā)布系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)總體架構

系統(tǒng)功能架構圖見圖1。主要包含文檔內容編寫、內容管理系統(tǒng)及發(fā)布系統(tǒng)。通過這三個系統(tǒng)的建立將產品服務信息從源頭傳遞到用戶手中，解決了現(xiàn)有的服務信息文檔傳遞慢、更新慢或無更新的弊端。

1）文檔編制系統(tǒng)。為解決傳統(tǒng)服務性資料編制手段存在的缺點，本文研究的售后服務性資料管理系統(tǒng)中文檔的編制使用的是Arbortext動態(tài)信息交付軟件。此軟件支持XML結構化文檔的創(chuàng)建和更改，并支持基于三維產品模型輕量化轉換后的插圖信息，即可實現(xiàn)在保留原有模型數(shù)據(jù)結構的前提下，將模型大小轉化為原來的1/10以下用于數(shù)據(jù)存儲，快速瀏覽。另外，Arbortext軟件可實現(xiàn)與文檔內容管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，通過集成接口實現(xiàn)Arbortext軟件從文檔管理系統(tǒng)直接查詢、瀏覽以及檢入檢出文檔數(shù)據(jù)單元的功能。

2）文檔內容管理系統(tǒng)可由PTC的Windchill管理系統(tǒng)組成。它不僅支持通用的內容管理系統(tǒng)的功能，例如信息存儲、檢入檢出、版本及訪問控制、生命周期等，還支持與文檔編制軟件Arbortext進行接口集成、數(shù)據(jù)交換，文檔內容編制完成后以對象的形式存儲于內容管理系統(tǒng)中，待經過審批后傳遞給文檔發(fā)布系統(tǒng)。用戶在文檔內容管理系統(tǒng)中對文檔的全生命周期進行監(jiān)控。

3）文檔發(fā)布系統(tǒng)由Arbortext的發(fā)布引擎來實現(xiàn)，可基于企業(yè)現(xiàn)有的信息公布平臺，也可基于APP移動客戶端平臺。發(fā)布系統(tǒng)支持不同交付形式的文檔信息的發(fā)布和數(shù)據(jù)轉換工作，且整個文檔按照企業(yè)規(guī)定的文檔格式進行發(fā)布。此外，發(fā)布系統(tǒng)可實現(xiàn)基于同一數(shù)據(jù)源發(fā)布特定產品或特定的手冊內容，即針對不同客戶群體發(fā)布不同需求服務信息。

2.2系統(tǒng)主要特點

以產品三維模型為中心實現(xiàn)文檔的創(chuàng)建、變更及管理是本系統(tǒng)的主要特點。產品服務性文檔創(chuàng)建中所需的插圖文件來源于三維模型，保證與產品結構的一致性；而文檔創(chuàng)建后，可基于產品模型BOM結構進行模塊化管理，并在產品發(fā)生改動后觸發(fā)文檔插圖信息的變更。此外，此系統(tǒng)還有以下特點：

1）文檔可插入基于三維模型輕量化后的3D零部件插圖，如后綴為.pvz的插圖文件Arbortext支持此功能。在文檔中，插入3D插圖優(yōu)點為直觀、明了，能夠更有效地向產品客戶展示產品工作原理及使用方法，用戶可進行不同角度查看產品，出錯的風險低，管理及翻譯成本也降低[2]。在發(fā)動機售后服務性資料中引入三維技術能全面提高技術服務系統(tǒng)的易用性與實用性。

2）文檔模塊化創(chuàng)建、調用、管理及翻譯。該系統(tǒng)確保所有資料創(chuàng)建者使用一致的樣式表來組織和標識信息片段，可免除所有布局和排版帶來的工作量，釋放創(chuàng)建者不必要的勞動。另外，文檔創(chuàng)建者可根據(jù)不同產品的通用性服務信息來劃分可管理的顆粒度（包含插圖文件和文本信息），并通過分析最小通用信息單元進行調用，解決語言不統(tǒng)一的問題。另可實現(xiàn)自動識別文檔中哪些模塊需要翻譯，對不需要進行翻譯的內容只需要調用即可，降低翻譯成本和時間。

3）變更管理規(guī)范。如圖1所示，文檔創(chuàng)建基于產品三維模型。當產品模型（即源文件）發(fā)生變更時，可相應更改插圖信息。產品三維模型發(fā)生變更時自動提示更新插圖，解決了以往產品服務性資料與產品設計變更無法同步的問題，保證文檔中的插圖始終來源于最新設計的三維模型，從而確保文檔的正確性和一致性。它還可以讓服務性資料創(chuàng)建者使用當前獲得的部分產品信息，無需等到產品研發(fā)完畢之后再制作相關文檔，從而節(jié)省時間和資金[3]。這些實用而且快速的體驗應該為客戶所期望的，同樣也是他們所面對的客戶和市場所渴望的。

4）發(fā)布形式多樣化。系統(tǒng)可發(fā)布不同形式的文檔（PDF、Web等），支持網頁或客戶端的查閱功能，可針對不用用戶需求發(fā)布定制化所需內容手冊。

5）售后服務資料閉環(huán)管理。售后服務資料管理及發(fā)布系統(tǒng)從文檔編制到文檔失效對文檔進行全生命周期的管理，并且用戶可做出意見反饋及提出問題，方便文檔編制者得到市場最新反饋信息并及時更改售后服務資料。

2.3關鍵技術

此系統(tǒng)的實現(xiàn)要求除必須的軟、硬件配置之外，還需完成以下重點工作：針對本企業(yè)產品特點定制文檔元素之間的層次關系、屬性及數(shù)據(jù)類型，制作不同服務性資料、不同發(fā)布形式的手冊樣式表；重用庫的創(chuàng)建及管理工作等。

3　在發(fā)動機售后服務性資料管理中的應用

產品文檔隨著產品發(fā)展而演變的結構是產品全生命周期管理中信息流的主要表現(xiàn)之一。如何對產品文檔形成的全生命周期過程、演變發(fā)展提供有效管理與支撐是產品文檔管理的重要內容?，F(xiàn)今，在產品全生命周期中形成產品數(shù)據(jù)主要是各種形式的電子文檔，如在產品開發(fā)階段的設計任務書、二維/三維圖紙、工藝文件等。產品的文檔管理不僅要對這些數(shù)據(jù)、文檔提供有效、安全和實時的管理環(huán)境，還要對文檔形成的過程、歷史記錄也要進行管理和跟蹤[4]。發(fā)動機售后服務性資料的全生命周期管理同樣如此。

本文基于三維產品模型的車用發(fā)動機售后服務性資料管理系統(tǒng)結構如圖2所示，文檔的創(chuàng)建、管理、交付都以發(fā)動機三維產品模型為中心。此系統(tǒng)可實現(xiàn)售后服務性資料的編制、發(fā)布、交付、變更及失效的全生命周期閉環(huán)管理。產品設計與售后服務性資料的創(chuàng)建可并行操作，系統(tǒng)維護數(shù)據(jù)傳遞關系，快速識別產品設計模型的變更并更改服務性資料中相應的2D/3D技術插圖[5]。

該車用發(fā)動機服務性資料的全生命周期管理系統(tǒng)包括如下階段。

1）內容創(chuàng)作階段。此階段由文檔編輯人員使用Arbortext文檔編輯軟件并行操作完成。通過分析產品結構、組織文檔的框架、建立零部件與描述文檔以及參考文檔的關聯(lián)關系，使用戶能夠在產品結構樹上獲得相關文檔[6]。以某款車用發(fā)動機為例，按照發(fā)動機結構進行模塊化，每個模塊包含所需的使用、維護及維修等售后服務信息。這些信息顆粒與發(fā)動機的屬性進行關聯(lián)，實現(xiàn)文檔可重用性，同時可設置發(fā)布屬性。所有此款發(fā)動機的信息顆粒組合到一起即為本款車用發(fā)動機的服務手冊，無需手動進行調整結構、目錄、頁碼，實現(xiàn)只對手冊主要內容負責的最終目的，而傳統(tǒng)的手動調整需要耗費大量無用功而且會影響手冊美觀度和用戶使用滿意度。

2）文檔管理階段。售后服務性資料按照發(fā)動機產品特點進行結構化分類，將文檔內容拆分成顆粒度單元進行管理。系統(tǒng)將文檔模塊、圖像及文檔樣式表存儲在內容管理器中，并進行版本管理、簽審及變更。此系統(tǒng)也可導出文檔中需要進行不同語言需求的章節(jié)進行翻譯，譯文可導入，降低企業(yè)翻譯成本。售后服務性資料管理系統(tǒng)同時具備現(xiàn)有企業(yè)通用的電子化工作流程，包括內容編寫、校對、審核、更改等業(yè)務，并保留工作流程中的所有校對、審批、更改記錄，以便將來查詢。

3）文檔發(fā)布階段。該系統(tǒng)可以通過創(chuàng)建樣式模板的方式，為存放在信息庫中的同一個數(shù)據(jù)集制作不同的發(fā)布方式，滿足不同用戶的特定需求。衡量服務資料發(fā)布成功與否的標準應該為其在實際工作環(huán)境中的可用性，而傳統(tǒng)的服務性資料發(fā)布為紙質版文檔。由于查閱不方便，用戶也會發(fā)出抱怨的聲音。本系統(tǒng)可以實現(xiàn)系統(tǒng)線上線下查詢，避免紙質手冊攜帶及查閱不方便的缺點，提高發(fā)動機產品使用及維修效率。同時該系統(tǒng)可以對文檔設置不同的密級以限制不同用戶的訪問權限[7]。

4）文檔交付及跟蹤階段。此系統(tǒng)可實現(xiàn)生成和跟蹤交付服務性資料的過程，幫助用戶在其工作環(huán)境中方便有效地使用文檔，并且用戶的使用體驗及建議也可通過發(fā)布系統(tǒng)反饋回來，從而進一步優(yōu)化文檔內容。

5）文檔失效階段。售后服務資料跟隨著產品一起進入市場，在市場指導維修或保養(yǎng)。當某種型號的發(fā)動機產品經過多年的使用達到報廢的要求之后，可以考慮對產品的售后服務資料做出相應的失效處理，并將這種信息通過發(fā)布系統(tǒng)傳遞給用戶。

本發(fā)動機售后服務性資料經歷上述階段后，構成了該服務資料的全生命周期，文檔以結構化方式組織的文本、列表、圖形及圖像，并可以與來自其他業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的工程和生產數(shù)據(jù)進行結合，最終以不同平臺要求的不同格式交付給用戶。服務性資料發(fā)布的最終目標，不僅僅是生成一系列服務性手冊，而應該極力滿足用戶在使用操作和維修產品時對信息內容的應用需求。

4　結束語

本文研究的基于三維產品模型的全生命周期服務性資料管理系統(tǒng)在車用發(fā)動機行業(yè)逐漸被應用，從根本上解決了傳統(tǒng)服務性資料存在的一些弊端。文檔信息的集中管理和動態(tài)重用將使企業(yè)能夠將售后服務資料的編制重點放在產品配置技術、專家意見，并將這些資源應用到產品生命周期的每一個階段，降低產品成本，縮短產品上市時間，增強企業(yè)競爭力[8]。

參考文獻：

[1]黃菊鋒.基于三維模型的交互式文檔發(fā)布系統(tǒng)，譜寫產品文檔新篇章[DB/OL].e-works數(shù)字化企業(yè)網，2010.[2015-11 -24].http://articles.e-works.net.cn/CAD/Article80339.htm.

[2] PTC公司.填平3D CAD和產品文檔之間的鴻溝[J].航空制造與技術，2010（1）:103.

[3]陸天馳.面向產品全生命周期的文檔管理發(fā)布技術[J].中國制造業(yè)信息化，2010，39（8）:1-3.

[4]鄭宇，倪炎榕，劉開國，等.基于Windchill的產品文檔全生命周期管理的研究與應用[J].機械制造，2007，45（7）:62-65.

[5]基于Web三維產品模型瀏覽與批注系統(tǒng)的研究[J].計算機集成制造系統(tǒng)-CIMS，2001（9）：36-39.

[6]王莉娟，張旭，寧汝新，等.面向產品開發(fā)過程的文檔動態(tài)管理技術[J].計算機集成制造系統(tǒng)，2005，11（6）:836-840.

[7]錢嵐.汽車信息系統(tǒng)文檔生命周期管理[J].上海汽車，2012 （5）:45-49.

[8]譚穎，李海慶，殷國富.面向產品全生命周期的文檔管理與重用技術研究[J].計算機應用研究，2008，25（9）:2727-2729.

修改稿日期：2015-12-05

Management System for Vehicle Engine Service-information Based on 3D Product Model

Yan Yu, Wei Zhiyou, Nie Biaotao, Yu Chao, Ju Yangni
（Weichai Power Co., Ltd, Weifang261061, China）

Abstract：The great quantity of the service-information and the long publishing and updating cycle lead to the results that user could not get the latest service-information in time. The management system for the vehicle engine service-information mentioned in this paper based on the 3D product model, basically overcomes the defects of the traditional service-information management system, saves the cost ofhuman resources, and shortens the deliverycycle ofthe technical service documentation.

Key words:vehicle engine; service-information; document management; 3Dproduct model

中圖分類號：U464

文獻標志碼：B

文章編號：1006-3331（2016）02-0059-04

作者簡介：閆玉，女，工程師；應用工程部工程師；主要從事發(fā)動機行業(yè)后市場相關研發(fā)工作。