PDM与CAPP集成与的数据互换

PDM与CAPP集成与的数据互换

依据CIMS信息集成的必要,提出了基于PDM环境的信息集成框架;探求了在PDM集成框架下CAPP从PDM数据库中获取产品属性信息、产品布局信息和产品图形信息的要领;研讨了CAD/CAPP/PDM体系


    择要:
    依据CIMS信息集成的必要,提出了基于PDM环境的信息集成框架;探求了在PDM集成框架下CAPP从PDM数据库中获取产品属性信息、产品布局信息和产品图形信息的要领;研讨了CAD/CAPP/PDM体系中数据文档的格式和范例,并将差异格式的文档区分为无格式文档和有格式文档。据此,叙说了CAPP天生的工艺文档、工艺要素及属性信息在PDM框架下举行CAPP数据存储的一个模型和运用实例,从而完成CAPP和PDM数据互换与信息集成。
 
    小序
    谋略机协助工艺设计(Computet AidedProcess Planning,CAPP)体系的研讨和开拓是制造自动化范围的紧张构成局部,CAPP作为衔接CAD和CAM的桥梁,不停遭到制造业的存眷[Jq]。产品数据操持(Product Data Management,PDM)是企业重会商生长的一项必不可少的技术。作为工程范围的集成框架,PDM操持企业内全部与产品相关的技术和进程,为企业内运用体系的集成和数据转达提供了必不可少的支持环境。在PDM与CAPP集成环境下,CAPP从PDM获取必要的CAD数据和信息方式工艺,并把工艺数据存储于PDM共享数据库中,CAM等其他运用体系直接从PDM共享数据库中获取所需工艺信息。从而有效地完成了企业产品信息的集成。

    差异的CAD体系具有相似的软件结会商界面,而检索式、变异式、创成式CAPP由于其应用层次和触及的数据差异,其软件布局也有很大的差异。现有的CAPP体系多是用户依据自身企业环境开拓而成的,以是对CAPP和PDM集成而言,没有相对结实的方法。

    不论是哪种方法的CAPP,在PDM平台下,它与PDM之间的数据不过乎两个方面:一是从PDM中获取CAPP所必要的CAD数据;二是将CAPP终极天生的工艺数据和文档在PDM中举行生活。本文以某公司开拓的变异式CAPP体系为例,探求CAPP与PDM之间的数据互换方法。
 
1 CIMS环境下的信息集成战略
    CAPP体系作为CAD/CAPP/CAM集成体系中承上启下的中心关键,是CIMs环境下信息集成的关键。传统的信息集成是基于干系数据库的模式,如图1所示。CAPP从网络数据库中提取零件特性信息,完成工艺计划,将计划后的工艺信息以干系表的情势寄存到网络数据库中。与CAD、CAM经过网络数据库举行产品数据的互换和共享,共享数据以同一的产品信息模型为底子。由于干系数据库如:Foxbase、Oracle、sylaase等存在面向记录、不支持设计进程和缺乏谐和机制等的不敷,招致它们有力处置惩罚非布局化数据(如图形、图象、文档等),体系开拓职员的设计事故量庞大,在详细实行时,其扩展也较为困难。

基于干系数据库的信息集成
图l基于干系数据库的信息集成

    PDM体系作为CIMS的集成框架和东西,使CAPP体系的集成环境发生了深入革新。在PDM集成框架下,干系数据库被PDM屏蔽。集成化CAPP体系的开拓职员和应用职员面向的是PDM东西,如图2所示。

基于PDM信息集成
图2  基于PDM~4言息集成

 
    PDM框架下互换的产品信息,包括产品多少模型、产品布局、设计职员、工艺信息、加工代码、产品配置信息和推销信息等PDM体系操持了产品开拓进程中的全部信息,这些产品信息按产品设计的差异时期,分为客户要求、多少造型、加工工艺、加工代码、评价、推销和订单信息等。这些信息由差异的单位运用体系(如CAD、CAPP、CAM、CAE等)孕育发生,但不克不及被其他单位体系直接调用。

    PDM体系的作用是谐和产品数据、设计进程的同等性。如客户对产品要求被反响到产品设计中,对产品的修正反响到工艺和种种BoM表中。PDM体系以产品数据为操持单位,产品信息在产品设计的各个阶段相互转化。数据转化包括CAD零件特性、质料、日期等信息转化至工艺文件。工艺的加工信息转化至加工代码、推销BOM等。这些信息转化触及差异的运用体系,体系之间文件布局相互独立,不克不及自在转化。   

    归入PDM之下的CAPP不再是一孤独的工艺设计模块/体系,而是产品开拓环境下的无机构成局部。CAPP体系不但与CAD体系和ERP无机地集成在一同,同时与其下层操持体系(PDM)从信息和效果上都细麋集成起来。基于PDM的CAPP体系允许运用CAPP举行工艺设计时,可以随时便捷地查询信息。工艺设计职员可随时相识整个开拓项目中的盼望环境,调停自身的事故进度,促进项目开拓的协异性。本文的研讨是将自主开拓的CAPP体系,嵌入SmarTearn的PDM体系,完成CAPP与PDM数据的双向互换。
 
2 CAPP从PDM中获取相关数据
    CAPP从PDM中重要获取CAD三个方面的数据:
    (1)产品设计信息  它是指CAPP可以或许从PDM中获取产品设计属性信息,如零件称号、代号、质料等。
    (2)产品图形信息  它是指CAPP可以或许经过PDM获取产品以后版本的图形信息,并能依据加工工序的要求,在CAPP软件界面下经过一定的方法,对产品图形举行编辑、修正,天生相应的工序图。
    (3)CAPP从PDM中获取产品布局信息  它是指CAPP能从PDM中获取产品布局树信息,并对该信息举行处置惩罚,天生相应的产品工艺树。

    获取以上三个方面的数据经过下述要领:
    (1)CAPP从PDM获取CAD设计属性的要领
   行将CAPP工艺文件表框中文件属性信息设置成与PDM中属性信息相同的字段称号。当用户方式某一产品的工艺时,产品属性信息自动进入CAPP相应表格中。当CAD中图形属性信息发生革新时,CAPP中产品属性信息随着PDM中的产品属性信息发生革新。CAPP中零件属性也可以手工填写,但填写的数据不会影响到CAPP中的数据。
    (2)CAPP文档中工序简图的天生 
为包管数据源头的独一性,规则工序图形从PDM中获取。实行步伐是经过接口步伐,将CAPP体系与CAD体系集成起来。对二维图形,可以应用比拟成熟的OLE技术,在CAPP体系中拔出对应版本的CAD
图形,双击启动CAD体系,在不窜改PDM中原图形文件的环境下,在CAD体系中编辑、修正图形,增长需要的工艺标志,以切合工艺加工要求。由于三维图形的构成进程相同于零件加工或产品的装置进程,以是在三维CAD体系中,可以经过隐蔽特性的方法天生差异配置的产品或零件工程图样,该图
样可以作为产品或零件加工工序图。
    产品布局数据的获取  工艺布局树的构成与PDM中的产品布局树相似,但二者并不同等。PDM中的产品布局树包括了产品的全部构成零件,此中有一局部不用要方式工艺,如规范件等。产品工艺树可以看作是剔除了此中不用要方式工艺的零件后,颠末文档属性转化的产品布局树。由于CAPP软件布局的差异,CAPP对PDM布局树获取有差异的实行步伐。

    ·一种步伐是将工艺义务树看作是产品布局视图映射之后的结果集。由于PDM中有一套零件编码体系,编码是独一的,因此,可以将产品布局视图中的零件编码经过一个接口步伐,导出到CAPP的义务表中,并依据编码体系天生工艺义务树。多么,就完成CAPP体系自动获取装置图纸的产品信息,天生工艺产品义务树。工艺局部可以此为底子,结构工艺职员举行对应产品工艺的方式。这种步伐自动化水平高,在由产品布局树向工艺义务树转化进程中,不用要人工参与,因此可以包管数据的同等性和准确性。但这种步伐必要方式PDM与CAPP之间的接口步伐,实行难度比拟大。

    另一种步伐是工艺设计职员依据PDM中的产品布局树,对必要方式工艺的零件举行工艺方式,并将方式好的工艺文档挂在产品布局树中对应的产品设计文档下。挂在产品设计文档下的工艺文档之间具有确定的相互附属干系。依据这一附属干系,用户在必要时可从PDM中输消费品工艺BOM表。这种要领必要工艺设计职员相识产品布局,在存储某一工艺文件时,经过查询身手准确找到产品布局树中对应的设计图档。这种要领自动化水平不高,也容易蜕化,但它不用要举行接口步伐方式,在企业中容易实行。

3工艺文档在PDM中的存储
    企业中差异范例的数据文档,按其可否被谋略机识别,分为无格式文档和有格式文档。模范的无格式文档为CAD图形文档,这种文档由于没有谋略机识别格式,以是在谋略机存储空间中为“字节堆”,也无法对这些字节加以区分。从实际上讲,三维产品由一系列差异的特性图形构成,在STEP形貌言语的底子上,谋略机可以识别出构成产品集团的一个个要素特性。但由于技术的缘故原因,产品的特性识别是如今谋略机图形学尚未告成操持的题,以是在大少数环境下,三维图形文档也将其作为集团文档来看待。

    无格式文档反响的产品数据信息不克不及被谋略机自动识别和读取,这种文档在PDM电子堆栈中存储时,用户必需人工形貌产品文档中的信息,如产品版本、形状、用户信息和附属干系等。这些数据信息可以以干系数据的情势存储于PDM数据库中,并经过一定的方法与产品文档接洽干系在一同。多么,PDM既能对文档自身举行版本控制和生命周期操持,同时企业中其他运用体系也可以经过访问PDM获取产品有关数据。从而既包管了企业数据的完备性,又包管了数据转达流利性和有效性。

    与无格式文档差异,格式文档由一系列可被谋略机识别的数据元素构成,模范的格式是工艺文档。工艺文档及其构成数据元素是引导企业消费筹划活动的依据,企业信息化配置的其他体系(如MIS、财务体系、ERP等)必需从工艺文档中读取有关底子数据。在一样寻常的数据库操持体系中,工艺文档自身可以作为一个单位与其属性形貌数据单位一同,作为一个复合型干系数据库加以操持,但PDM之以是差异于一样寻常数据库操持体系,是由于其具有共同的电子堆栈,工艺文档只要在电子堆栈中才能同产品设计文档一同,阅历生命周期操持及版本操持。电子堆栈具有封锁性,只能担当外部访问,而非授权用户不克不及修正它的布局,这就清扫了数据被删除或粉碎的大约,但这种寂静的价钱是集成框架下的运用体系不克不及读取PDM电子堆栈中工艺文档的构成要素信息。

    在基于文档操持的PDM与CAPP集成环境下,工艺文档作为一个集团东西在PDM中举行操持,工艺文档及其属性数据的存储,相同于CAD体系与PDM体系集成时CAD文档及属性数据的存储。但由于CAPP文档是格式文档,其文档中要素可被谋略机识别和读取,以便为企业中其他运用体系提供需要的数据,必需思量工艺文档构成的数据元素如何同时在PDM数据库中存储。因此CAPP文档数据在集成化PDM中的存储与CAD文档相比有很大的差异。本文提出一种PDM中工艺文档的存储模型,如图3所示。

    在图3中,CAPP体系从PDM数据库中失掉CAD设计属性信息、图形信息和产品布局信息的同时,调用了配置库、刀具库及工艺数据库等企业底子数据,天生零部件工艺文档、工艺BOM及配置、刀具、工时等其他运用集成体系所必要的数据表。
    对CAPP孕育发生的这些数据和文档,PDM分三局部存储:
    (1)工艺文件存储  工艺文件作为一个集团存
储在PDM电子堆栈中,工艺文档中同时包括了零件工序图信息。该工艺文件与对应CAD文件相接洽干系,作为一个集团,与对应的产品CAD文档一同阅历文档版本操持和生命周期操持。

CAPP文档在PDM中的存储模型
    图3 CAPP文档在PDM中的存储模型

    
    (2)企业中其他运用软件体系必要的数据存储CAPP天生一定产品工艺中的配置、刀具、工时等企业中其他运用软件体系必要的数据。这些数据从企业信息集成的角度将黑色常有效的,它们以干系数据的情势存储在:PDM数据库中,并以独一的索引与对应工艺文档相接洽,以方便体系查询和被其他集成运用体系所读取。对这些数据的存储,用户必要依据ODBC等数据库言语开拓相应的接口。
    (3)工艺文档特有的属性信息存储  如工艺文档的代号、设计日期、形状等信息,用户经过属性模板输入的数据生活在PDM数据库中。固然在此之前,用户必需在数据库中定义工艺数据类以及类的属性。

4集成方案的详细完成
    本文完成CAPP集成的PDM软件SmarTeam,是一个Windows原创的、可用户化的产品数据操持体系,提供完备的企业级PDM操持方案。SmarTeam体系提供的集成开拓东西为运用编程接口(API)库,经过运用这些API函数,可较方便地完成对原有PDM信息操持模型的增扩与淘汰[7],扩展的内容包括类及其属性的定义、类与类之间的干系定义等。同时对付CAPP体系的数据导入导出也可运用API完成,在集成实例中的详细操纵要领是将C++言语与API接口联编连合起来。
    实例中的CAPP体系是针对西风汽车传动轴有限公司产品布局相似性而开拓的一种变异式CAPP体系。该体系不太过寻求工艺设计自动化,侧重提高工艺设计和操持的效益及水平;重视CAPP与CAD、PDM的集成,消弭数据的重复输入,提高与设计局部、消费操持局部的信息共享;经过对工艺底子数据的征求、整理和范例化,提高工艺设计规范化水平。CAPP与SmarTeam的集成,其局部红果如下:
    (1)复制信息效果  能把SmarTeam中的零件属性信息复制到工艺设计体系中,零件属性信息作为机器加工工艺卡片中的表头信息,产品布局用来确定装置工艺进程与装置工序所需的零组件。
    (2)提取和操持数据效果  SmarTeam提取机器加工工艺进程卡片中的数据,并对其举行操持;同时SmarTeam生活CAPP所天生的配置清单、刀具清单等,以便给企业中的其他运用体系提供数据。
    详细完成步伐是:在CAPP的主菜单中挂一个Smat-Tearn的菜单项,经过“导入/导出”效果,调用SmarTearn API函数,来完成工艺文档及数据的存储。CAPP体系界面如图4所示。

 
5  完毕语
 
    如今,企业信息化配置事故在种种企业中兴旺展开。以PDM为框架举行运用体系集成及完成产品数据的高效操持和共享,是信息化事故的中心。本文先容了集成环境下PDM与CAPP举行数据互换的内容及完成互换的要领,完成了详细PDM软件SmarTeam与自主开拓的CAPP体系的集成及相互间的数据互换,这些要领在笔者的实际中证明是可靠、易行的。
 

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