協同設計是企業內不同設計部門、不同專業方向上或者同一項目的不同設計企業之間進行協調和配合，本質上是基于計算機支持的協同工作（Computer Supported Cooperative Work，CSCW)。由于這種跨專業、跨地域的基于網絡化協同設計可以極大地縮短產品設計和研發周期，快速地研發適應市場變化和需求的產品，提高企業的競爭能力。因此，國內外優秀企業產品開發工作正在從個體化、串行流程的產品研發模式，轉向上下游多方協同的并行產品設計。“協同”已經成為當代產品研發策略的重點方向之一。
CAD協同設計的不同層次
對不同類型的企業而言，設計協同的程度和要求不同。在CAD設計領域，概括起來主要包括以下幾種層次：
1.數據共享協同，包含文件傳輸、圖檔存儲、網絡圖庫等。
數據從最初建立開始到整個工程周期結束都可以實現共享，能夠與不同公司的文件格式（如AutoCAD的DWG格式）互相兼容，每個項目設計者都可以自由上傳和下載圖形、文本等資源，設計者之間可以相互參閱，以期達到實現數據投資回報的最大化。
相較而言，這一層次的協同設計是比較初級的。設計數據必須保存入庫后重新打開才能實現更新，設計更改的滯后難以避免。而在這段時間內，設計內容的一些變更無法得到及時共享，會導致每個人看到的都不是惟一、準確的設計圖紙。對于高度協同化的設計工作而言，這種錯誤的后果不堪設想。
2.信息交流協同，包含消息互發、可視化等。
設計者之間的溝通無時不在，隨時的消息互發可以進行快速溝通和反饋，可以在Internet環境下召開網絡視頻會議、評審設計方案、流轉校審圈閱，使每個人都可以發表對設計的看法和意見。
這一層次的協同是目前解決協同設計問題的主流思路。但是，它同樣存在一些缺陷，主要表現在設計平臺和協同平臺的分離。在多數情況下，設計者不得不在設計環境下設計產品，然后在協同環境下與協作者進行交流，然后再回到設計環境下對設計進行修改，如此往復。盡管其協同效率比第一層次已經有較大提高，但是仍然難以達到實時的協同設計。
3.CAD平臺的協同，這是一種基礎協同設計平臺。
基于CAD平臺的協同設計并不是一種通用的協同設計軟件，而是一種標準、開放的平臺，供其他軟件開發商根據行業部門需要開發相應的應用協同設計軟件。CAD基礎協同設計平臺目的是提供一些底層技術支持，提供豐富協同設計的開發接口。二次開發者可以使用不同編程語言，根據用戶需要開發出自己的軟件應用產品。通過CAD基礎協同設計平臺，它們可以深入圖檔內部，很便捷地提取相關信息，能迅速準確地進行查詢、檢索、統計、歸檔等，即可以無縫連接到CAD平臺，無需在系統和CAD平臺間進行切換。
這種基于CAD平臺的協同設計思路是將實現協同設計的眾多基本要素以一種工具庫或者構件庫的形式集成到CAD平臺當中，為二次開發者實現針對不同行業的個性化協同應用提供平臺支持。它一方面避免了第二層次的協同中面向不同的客戶需求開發不同的協同系統的弊端，同時也使得CAD平臺和協同平臺能夠合二為一，實現真正的實時協同設計。
基礎的協同設計CAD平臺
目前國內外的主流CAD平臺都不具備協同設計功能。因為“協同設計”是一個系統工程，除了單獨的設計功能外，還有相應管理功能，這靠單獨一個軟件基本不大可能實現。而且，各種設計單位的需求千差萬別，很難有一種CAD產品能給用戶提供完備的協同設計服務。所以，致力于研發基于CAD的協同設計平臺，將是改變國內CAD廠商一直以來靠模仿國外同類產品而生存的這一現狀的一個突破點。
基于CAD的協同設計的目的不僅是注重數據的創造，更為重要的是注重對信息的交流與管理，從而將信息轉化為知識，將信息管理上升到對知識管理。筆者認為，要在現有情況下實現設計企業的協同設計，需要實現如下兩方面功能：
1.圖紙設計管理
主要包括：
制定消息和文件傳輸標準，數據傳輸與交互界面可以跨平臺、跨系統、甚至跨領域；
圖紙實時編輯，不同的設計者可以實時在線共同編輯或參閱同一份圖紙，避免設計更改的滯后引起的問題，同時在設計人和校審人之間可以實時流轉校審；
圖紙權限管理，解決圖紙的安全性保密性以及圖紙的不同控制權限問題；
圖檔存儲管理，實現圖紙存儲、版本管理的自動化、智能化，網絡圖庫可以實現高效的資料共享和再利用。
2.項目流程管理
主要由流程協作、項目管理兩部分，設計、校審和管理等不同角色人員利用該平臺中的相關功能實現各自工作。
圖紙設計管理的要求是快速、方便、安全，功能主要由CAD基礎協同設計平臺實現并提供接口，這些功能是在經過大量用戶實踐，抽象出標準，并以API形式開放出來。而項目流程管理則要做到高效、精確、便捷，功能主要由二次開發商基于上述API依據各種需求開發實現，部分基本功能可由CAD基礎協同設計平臺實現。只有實現了這兩方面功能，才可能實現真正的協同設計。
當然，還可以進一步設計有實際應用的特殊功能，如實現CAD網絡分布計算等，可以利用分布計算進行CAD設計領域內大量存在的優化設計計算。以優化計算的遺傳算法（GA）為例，如果某一臺計算機需要啟動遺傳優化計算，它就先構造若干個“村落”，將這些村落發送到網絡間其他節點；接受到計算請求的節點立即對這個村落進行遺傳，并在一定時間內將本村落進化出來的若干“最杰出人才”回送給計算請求者，計算請求者立即“引進”這樣的人才，改善本地村落基因。這樣可以大大加快遺傳算法的收斂速度。
平臺設計存在的難點
目前，在實現這種基于CAD的協同設計方面，存在三種主流的技術思路。一種是在CAD平臺提供一些底層技術支持，供二次開發者根據用戶需要開發出各種應用。比如AutoCAD，提供XREF即外部參照，做到可視化協同，平臺提供豐富的開發接口，可以用各種編程語言訪問圖形數據，但平臺并沒有在協同設計上特意做太多的功能。
另外一種就是提供可定制化的基于項目管理、文檔管理的協同設計管理軟件，配合單機設計軟件達到協同設計目的。
而筆者認為，業界應該致力于提供一種用于開發協同設計軟件的基礎平臺，它是標準的、開放的、可擴展的，能夠為二次開發商提供開發項目管理、文檔管理、用戶管理、圖紙審核、網絡圖庫、協商交流工具等協同設計系統功能的底層函數支持。
例如，浩辰軟件公司針對CAD系統的特征，定義出“網絡化實時協同設計協議”（Realtime Cooperating Aided Design，簡稱RCAD協議），這是一個完全實時的網絡化的協同設計方案。內容包括數據類型和結構、數據對象模型、事件對象模型、網絡通信和信息交換、安全和驗證等等。所有網絡上能通過TCP/IP協議相互訪問的計算機，其中一方發生數據更改時，都將更改轉換為一條或者多條協同指令，標識數據發生的變化，并向協同對方發送該指令，接受到指令的一方立即依據指令附帶的參數，更新本地數據，達到數據的實時同步。
但是，在實現協同設計的過程中，還存在一些難點。這其中除了技術難點以外，還有一些關于標準方面的障礙。很多公司在解決這些問題方面也做了大量工作，但效果都不明顯，沒有哪個公司的方案被廣泛接受。本來AutoCAD可以有很大優勢，它的市場占有率很高，DWG格式已經成為市場標準，甚至可以說是行業標準，但它在這方面沒有太多的投入。其他公司的協同設計，大多立足于協同設計管理方向，最重要的，幾乎都是獨立于CAD平臺，沒有提供平臺方案，更沒有開放給其他軟件廠商作后續開發。
總體而言，最主要的難點還是標準化、開放化。協同設計是一個系統工程，不僅僅是一個軟件。每個設計單位可能對協同的需求都有不同。不大可能也沒有必要出現一種萬能普適的協同設計軟件。標準的制定和推廣都有一定的難度。所以，目前可行的辦法是，在基于CAD平臺的協同設計上，不是設法設計出一種通用的協同設計軟件，而是提供一種標準、開放的平臺，供其他軟件開發商根據行業部門需要開發出各種應用協同設計軟件。
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本文標題：基于CAD的協同設計平臺
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