丰富多彩的Web页面、功能强大的ASP程序、性能稳定的数据库,为实现基于Web的协同设计提供了较好的基础。基于Web的协同设计,可以在实现产品模型系列化、标准化、模块化、客户化的基础上,将设计结果封装在网上提供服务。设计人员可以通过Web快速查询所需设计产品的功能、型号、性能及相应标准等详细信息(以HTML, VRML, XML, JavaScript等形式)。
4服务器端设计
基于Web的 协同系统,将设计的处理功能都集中在服务器端,主要包括用户功能设计、冲突消解系统设计和数据库设计三部分。相应地,服务器端程序担任着三大职责:一是用 户权限的判断与功能设计;二是实现知识推理、约束松弛、回溯和仲裁等冲突消解过程的主要算法;三是用户需求与数据库共享之间的协调。系统主要采用ASP(Active Server Page)技术实现算法的编程,面向用户的部分程序通过HTML、ASP、Javascript、XML实现,面向数据库的部分程序,由ODBC或ADO等与数据库连接,通过SQL实现交互。
4.1用户功能设计
工程设计中,协同设计人员为了能够完成规定的设计任务,必须定期召开会议,对设计内容进行探讨,以解决彼此的分歧。传统的现场会议式的协同设计过程,要求相关设计人员必须在指定时间和地点参加会议,浪费了大量的人力、财力和时间。基于Web的协同设计,让相关人员在计算机前完成相互的协调,这些Web协调会议可以由双方或多方在某一选定的时间进行。
在基于Web的协同设计系统中,设计人员通过Web浏览器进入设计模块界面,并将设计事件或消息发送到服务器端,服务器端处理完毕后返回相关信息至用户界面。
在图形用户界面中,协同设计人员的操作功能随着设计对象的改变而改变,但涉及协同设计的主要功能应该包括以下几个:
a) 电子白板功能,供协同设计人员在交流时,用于写字及绘图;
b) 屏幕传送与广播功能,可以将某一协同设计人员的计算机界面传送到其他协同设计者;
c) 语音及图像会议功能,实现多协同设计人员的网络会议;
d) 资料信息查询功能,实现设计标准、参考资料及相关信息的网上共享。
由于系统的核心处理程序在服务器端执行,可以动态调整用户的权限及其相应的处理功能,可以根据用户喜好选择用户界面,因此系统具有更好的安全性与宜人性。
4.2冲突消解设计
冲突是协同设计系统必须面临的问题,如前所述,微波器件的设计遵循系统设计的三条基本原则,因而可以按照以下步骤消解冲突:
(1)通过知识推理解决一些工程设计者的设计错误,避免将错误的设计放入共享库,危害后设计者。例如,微波器件的引脚长度和过渡圆角有特定的规范,若设计人员在设计时忽略了这一规范,则知识推理可以指出其错误,并要求改正后再次提交。
(2) 放宽一些约束条件或忽略次要约束来平衡多方面利益,达到冲突消解的目的。例如,微波器件外观设计时,外观设计人员和功能设计人员对于形状提出的设计准则, 如果相互冲突,则系统以功能设计人员的准则为主约束,外观设计人员的准则为次要约束,进行适当的约束放宽后确定最优设计。
(3)利用回溯技术找到回溯点,修改不相容的环境及相应的结构模型以消除冲突。因此在数据库设计时,应将设计人员的所有操作记录备查,以便在发生冲突时回溯记录。需要特别注意的是,回溯的方法一般应与其他冲突消解方法联合使用。
(4) 采用仲裁的方法,消除难协调冲突。当上述方法不能有效地消除冲突时,而冲突涉及的协同人员不肯为冲突消解做出让步时,冲突的消解必须通过仲裁来完成。仲裁 是一个反复交互与逐渐求解的过程,在这个过程中,冲突各方必须反复交互并提出修改建议及其相应的理由,直至最终达成一致,消解冲突。仲裁有自动仲裁和人工 仲裁两种,前者通过编程实现,编程复杂,通用性较差,而后者一般通过会议交流来解决,通用性好,效率较低。
值得注意的是,在实际应用中,上述四步消解冲突方法,往往是交叉循环进行的。为了有效地解决冲突,协同设计人员可以借助于基于Web的交流平台来实现相互之间的通讯,可以使用语音、图像、电子白板等多种交流方式进行交流,反复使用上述消解步骤。
4.3数据库设计
系统的数据库可采用SQL Server或Oracle等具有自组织、自管理功能的数据库系统,主要完成数据的存取,同时还可以使用部分增强功能以减轻程序设计任务。如采用视图功能,可以建立多个数据表的关联,采用触发器或存储过程可以执行部分数据计算任务。根据协同系统需要,数据库可以划分为:
a) 产品参数库,存放参数化设计之后的产品样本;
b) 产品设计库,存放所设计产品的具体参数;
c) 产品知识库,存放产品的基本设计规范,作为知识推理的主要依据;
d) 共享规则库,存放共享规则,作为解决冲突的判断依据;
e) 资料信息库,存放产品设计相关文献资料,也包括已有的设计经验等;
f) 用户行为库,记录用户的操作行为,在解决冲突时可以回溯以往操作;
g) 用户资料库,存放用户基本信息。
数据库的备份设计和安全设计也是数据库设计的重要环节,应经常检查系统的安全性能,保障数据库安全可靠。
5结论与展望
结合微波器件的特点,设计了基于Web的协同设计系统。在设计前期,应该充分分析设计对象的属性,制定合理的设计规则,建立相应的知识库和数据库,则可以避免或减少一些冲突的产生,有利于进一步 协同设计的顺利进行。在协同设计过程中,设计人员之间应该经常通过网络相互沟通设计情况。特别是应该多使用系统的交互功能,与辅助设计系统或其他设计人员 多交流。针对微波器件设计而提出的协同设计框架,对于电子器件的协同设计具有一定的指导意义和实际参考价值。
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