产品数据管理系统与工具软件的集成方案-赵晋红

2007UFC中国用户论文集产品数据管理系统与工具软件的集成方案赵晋红通力有限公司-1-2007UFC中国用户论文集产品数据管理系统与工具软件的集成方案赵晋红通力有限公司摘要:随着CAD/EDA工具在企业中的应用,为了提高产品开发效率和满足用户个性化需求，企业对CAD/EDA工具与PDM系统集成的需求更加迫切。本文讨论了PDM与CAD/EDA工具集成的设计思想和实现方法,并给出了在PDM商业软件TeamCenterEnterprise环境下所实现的CAD/EDA集成的实例.关键词:产品数据管理系统(PDM)CAD软件EDA软件系统集成.1概述随着企业自动化程度越来越高,CAD/EDA等软件技术在企业中得到了广泛应用.产品在生产制造过程中产生大量的图纸无法管理.在此需求与CAD/EDA等软件技术发展的直接推动下出现了产品数据管理系统(PDM).目前PDM已经渐渐发展成为一种企业信息管理的集成平台，不仅可以管理所有和产品相关的数据，而且可以管理所有和产品相关的过程。PDM系统管理的企业数据主要包括两大类：文档和BOM数据。文档主要以CAD/EDA系统产生电子图档为主。而BOM作为企业产品开发和生产的数据组织核心，贯穿了产品的整个生命周期，设计部门通过BOM获取所有零件的信息及其相互间的结构信息，生产部门使用BOM来决定零件或最终产品的制造方法，管理部门通过BOM决定主生产计划,确定物料净需求量等。因此，对于PDM系统来说，如何保证BOM信息的正确性是至关重要的。CAD/EDA系统是BOM的源头，CAD/EDA系统内部包含了BOM所需的基本信息，如产品结构、材料、重量、体积等。因此，CAD/EDA与PDM系统集成也成为企业最迫切的需求..本文从企业对CAD/EDA软件与PDM系统集成的需求出发，对系统的通用性和个性化结合问题进行了分析，探讨了系统集成的设计思想、定制化内容和实现技术，最后结合一个实际系统，对在PDM平台上实现CAD/EDA系统集成的功能进行了开发和验证。2系统实现2.1设计思想随着市场需求的变化，用户需要按照具体需求来设计系统集成过程.即提供给用户系统的定制等功能来满足企业产品开发需求、提高开发效率。主要表现在两方面：一方面，设计通用化的CAD/EDA集成，它是企业完成产品开发需求的基本保障，具有CAD/EDA系统集成的通用特征与功能。另一方面，企业可以对通用化的集成进行补充和升华，是在系统通用功能-2-2007UFC中国用户论文集的基础上进行用户个性化定义，使系统使用者可以更简捷地操作系统，并为产品开发提供更完备的技术支持，达到人机结合的最佳境界，即提高产品开发效率。定制的最终目标是提高产品开发效率和适应产品开发过程的需求。CAD/EDA集成系统的定制主要体现在PDM中的产品属性定义、模型定义、数据输出格式三方面内容。针对这些内容，定制可以从以下几种方法进行分类：从用户来分，可以分为系统管理员级(实施人员)和操作员。系统管理员级主要定义产品特征属性、模型定义和数据输出格式等内容.而操作员级只是针对系统运行界面进行控制，完成CAD/EDA与PDM进行集成的操作。从定制的方式来分，一、可以根据企业需求通过配置文件等手段在已有模型的基础上进行设计，最终形成符合用户需求的集成系统.二、系统结构是开放的，用户从系统结构所提供的众多模块中，更改模块的一个或多个操作，组合成企业需要的集成系统。本系统可以按照驱动的方式,集成来自各个客户接口的数据源，建立了对客户信息的单点获取方法，还可以定制一系列查询规则来满足用户对系统的多样化需求。2.1系统结构CADCAD驱动EDAEDA驱动报表CAD驱动集成接口PDM系统信息提取特征建模PDM接口界面管理历史数据导入图1CAD/EDA与PDM集成系统框架图PDM系统与CAD/EDA软件的集成实现了以下功能:1.提取CAD/EDA数据文件信息,并在PDM系统中创建相应的数据模型,即注册图纸/导入产品结构功能.2.获取PDM系统中相应的文档及产品结构信息,生成符合用户需求的报表.即生成报表功能.3.将用户的历史数据(CAD/EDA)以批量的形式导入PDM系统,并创建相应的数据模型;即-3-2007UFC中国用户论文集导入历史数据功能如图1所示,集成系统分为以下五个部分,CAD/EDA驱动,界面管理,信息提取,特征建模,PDM接口，其功能如下;1.CAD/EDA驱动:通过调用CAD/EDA驱动模块,系统可以提取CAD/EDA数据文件信息,并按照一定的数据格式进行输出;2.界面管理:主要用于和用户进行交互,用户通过界面操作,实现PDM系统与工具软件的集成操作。3.信息提取:也叫驱动管理器,系统通过驱动管理器调用不同CAD/EDA工具软件的驱动,提取数据文件的信息,并将其转换为集成系统需要的数据结构进行输出.4.特征建模:按照客户的需求建立产品结构及文档模型,建模过程中需要用户根据配置文件进行定制化.5.PDM接口:通过此接口,集成系统可以和PDM系统进行数据交互,在PDM系统中创建文档及产品结构模型,并输出PDM中的信息到集成系统.按照配置文件进行系统定制1.产品属性定义:按照配置文件,对PDM系统中的属性进行映射.2.模型定义:按照配置文件,对PDM系统中模型的对象类,关系类进行映射.3.数据输出格式:按照配置文件,输出一定格式及顺序的报表.通过用户更改模块操作进行系统定制1.增加驱动,集成不同厂商的工具软件;2.通过更改PDM接口,集成不同厂商的PDM系统;3.通过更改特征建模模块,更改模型中属性值的判断.2.2数据交换过程-4-2007UFC中国用户论文集设计人员登陆系统用户加载数据文件系统调用驱动读取数据文件信息用户选择注册/导入产品结构调用PDM接口模块在PDM系统创建文档及产品结构设计人员登陆系统用户查询产品/部件调用PDM接口模块在PDM系统产品查询产品结构及文档系统生成报表信息调用驱动生成报表文件图2注册图纸/导入产品结构/历史数据导入信息流图3生成报表信息流2.2.1注册图纸/导入产品结构/历史数据导入信息流1.用户选择加载图纸,系统调用工具软件驱动程序读取数据文件信息并按照规则建立数据模型;2.用户选择注册图纸,系统调用PDM接口模块在PDM系统中注册数据项,创建相应的文档、零部件及他们之间的关系.3.用户选择导入产品结构,系统调用PDM接口在PDM系统中创建相应的产品结构;4.用户选择历史数据导入,系统调用PDM接口在PDM系统中注册历史数据,创建产品结构.2.2.2生成报表信息流1.用户输入查询项并选择查询零部件,系统调用PDM接口模块查询产品结构并显示给用户;2.用户选择要创建明细表的零部件,系统调用PDM接口模块获取文档及产品结构信息;3.系统按照配置文件生成企业要求的报表信息;4.用户选择生成报表,系统调用工具软件接口生成报表数据文件;调用PDM接口程序注册报表数据文件,创建报表文档并创建文档与数据文件之间的关系.2.3PDM系统模型PDM系统按照产品结构树组织系统零部件信息,如图4所示,装配件与装配件,装配件与-5-2007UFC中国用户论文集零件为使用零件关系,文档与零部件之间有描述零部件关系,文档与数据项之间按照附加关系进行组织.图4PDM系统模型3关键技术3.1数据模型的建立在CAD/EDA系统集成过程中，建立产品结构件模型至关重要。这个产品结构模型应该能够完整地、全面地、准确地描述零件信息。除了零件本身的信息外，还应包含有装配信息、描述信息等.。3.2信息获取在CAD/EDA系统集成中，数据的获取和转换是非常重要的一环，要建立零件产品结构模型，就必须实现信息集成，这就涉及不同的工具软件与PDM系统的数据交换。通过使用CAD/EDA的开发工具包编写应用程序，建立数据交换的接口函数，将从CAD/EDA系统中获取的各种有关零件的设计信息导入PDM系统进行管理。所以，这些数据交换的接口函数创建工作非常重要，它直接关系到整个CAD/EDA系统集成的成败。4实例基于本文提出的基于PDM的集成体系结构，并在实现相关技术的基础上，在具体实现上应根据企业研究项目需求及现有技术平台来集成CAD/EDA系统。下述实例是在UGS公司企业级PDM产品TeamcenterEnterprise（简称TC）的平台上以AutoCAD软件为基础的集成原型-6-2007UFC中国用户论文集系统，其实现流程图如图4,5所示：图4注册图纸/导入产品结构流程图标题按照报表类型生成报表信息查询产品结构标题获取产品结构图5生成报表的流程图-7-2007UFC中国用户论文集5参考文献[1]基于pdm的cad/capp/cam集成探讨internet[2]基于PDM的定制化3C集成系统研究与开发internet-8-