基于PDM系统的CAD集成技术研究

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　　0 引言

　　随着企业信息化进程的发展，企业所使用的应用软件越来越多，信息集成的深度和广度也发生了变化，从初始的信息集成发展到今天的过程集成（如并行工程），并进一步要求企业间的集成（如敏捷制造等）。随着PDM系统（产品数据管理系统）的引入，用户一方面希望它能实现对各种软件所产生的数据和文档进行有效的管理；另一方面也希望在PDM环境下做到应用软件间的信息共享、用户间的协同工作、应用系统与PDM系统中数据对象的一致性以及设计信息与经营管理信息间的集成。以上这些都要求将过去基于数据库实现系统集成的传统方法改变为基于PDM的应用集成。

　　 集成是指将基于信息技术的资源和应用聚集成一个协同工作的整体，它包含功能交互、信息共享以及数据通信3个方面的管理与控制。在PDM中，集成是将人、生产经营系统和工程技术系统3者紧密结合起来组成一个统一的整体，使整个企业范围内的工作流、物流和信息流都保持通畅和相互的有机联系，因此，在产品数据管理系统的开发和实施中需要研究应用工具的集成技术。本文从应用集成框架、集成模式和集成步骤等方面探讨了集成技术，最后说明了PDM系统与UG的集成。

　　 1 PDM的集成框架

　　 所谓集成框架，是在异构、分布式计算机环境中能使企业内各类应用系统实现信息集成、功能集成和过程集成的软件系统。作为一个集成框架，首先应该考虑的是企业的数据集成，只有对产品数据进行良好的管理和控制，才能完成功能集成并最后实现过程集成及人与组织的集成，才能构造一个有效的企业信息集成框架。

　　 PDM系统集成框架见图1。PDM系统通过集成接口与各应用系统和管理系统进行数据交换和集成，PDM系统集成了所有与产品有关的数据并保存在PDM系统数据库中，PDM系统负责管理所有的数据并与其它系统进行信息交换。在集成框架下，PDM系统可以统一管理与产品生命周期有关的全部信息，CAD、CAPP、CAM、ERP系统之间不直接进行信息的交换，它们之间的信息传递都成了分别和PDM系统之间的信息交换，CAD、CAPP、CAM、ERP系统通过PDM系统提供的接口从PDM系统中提出各自需要的信息，各自应用的结果也放回PDM系统数据库中，从而实现了企业各管理系统的集成。

　　 图1 PDM系统集成框架

　　 2 基于PDM实现应用集成的3个层次

　　 2.1 应用封装

　　 基于PDM的应用封装的目的是实现异构应用系统问的文件信息集成。应用封装的内容包括应用工具本身以及由这些工具产生的文件两方面。应用封装的特点是：一方面PDM系统能自动识别、存储并管理由应用工具产生的文件；另一方面，被存储的文件在PDM中被激活时，可启动相应的应用工具，并可在其中对原文件进行编辑修改。

　　 应用封装只能满足文件整体共享的应用集成，不能管理文件内部的数据。当数据共享必须处理各应用系统生成的内部数据关系时，应用封装就不能满足集成的需要，这时就要采取接口交换或紧密集成。

　　 2.2 接口交换

　　 接口交换是比应用封装更高层次的集成模式，它把应用系统与PDM系统之间需要共享的的数据模型抽取出来，把它定义到PDM的整体模型中去，这样，在PDM与应用系统之间就有了统一的数据结构。每个应用除了这部分共享的数据模型外，还可以拥有自己私有的数据模型。应用系统本身作为对象被纳入到PDM系统环境中。

　　 2.3 紧密集成

　　 在这一层次中，不同应用成了PDM系统的有机组成部分，它们之间不仅可以共享数据，还可以共享操作服务。该集成模式允许应用系统或PDM系统互相调用有关服务，执行相关操作，形成更紧密的关系，真正实现一体化。要做好这样的集成，首先，应针对共享的数据内容，在应用系统与PDM系统之间建立一种互动的共享信息模型，当在应用系统或PDM系统中创建或修改共享数据时，另一方也能进行自动修改，以保证双方数据的一致性；其次，在应用系统中需插入PDM有关的数据对象编辑与维护功能，这样，在应用系统中编辑某一对象时，在PDM中也能对该对象进行自动修改。

　　 3 应用集成实现步骤

　　 实现应用集成的过程如下：①分析应用系统的结构和功能，扩展应用工具类的定义，实现对应用系统本身的管理；②分析应用系统产生的数据对象以及与其它应用系统共享的数据对象，定义数据对象的描述属性以及数据对象的操作行为，扩展相应的数据模型；③分析应用系统数据对象之间存在的关系，确定数据对象插入到PDM业务模型中的位置，在此基础上分析对象之间的关系类的属