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1、 基于PDM的信息集成技术研究 浙江大学硕士学位论文 摘要摘要产品数据管理（Product Data Management，PDM）源于传统工程设计活动中产生的纸质产品图和原理图以及使用CAD工具制作的物料清单。而企业资源计划（Enterprise Resource Planning, ERP）使用PDM和BOM数据规划和协调公司所有的事务操作（比如销售订单管理、采购、成本会计和物流等）。PDM在企业的信息集成过程中可以被看作是起到一个集成“框架”的作用。各种应用程序诸如CAD/CAM/CAE、CAPP等将通过各种各“对象”而被集成进来，使得分布在企业各个地方、在各个应用中使用(运行)的所有产
2、品数据得以高度集成、协调、共享，所有产品研发过程得以高度优化或重组。 本论文在分析和研究当前PDM系统实际应用中主要出现的信息集成问题的基础上，针对其中的典型集成应用，研究了PDM与其它系统的集成模式，并进一步在Teamcenter的实际项目中，分析、验证了这些集成模式的可行性与有效性。完成的主要工作有:1、结合所在企业的实际情况，提出以Teamcenter为集成平台，将本企业实际加工中的CAD/CAM产品数据、工艺数据以及ERP进行全面集成管理的构想。2、建立了CAD/PDM集成模块软件包。此软件包以eclipse rich client platform为实现平台，能方便地控制和访问Cat
3、ia V5中的数模数据及企业其它基础数据库中的数据，并可用于实现与Teamcenter系统的集成。其高效性和灵活性在本企业的实际应用中得到了验证。3、建立了PDM/ERP数据输出模块。此模块以Integration Toolkit(ITK)和eclipse rcp为实现平台，能实现PDM汇入/读取集成系统中间数据库数据。4、PDM集成编程实例。通过Teamcenter控制Catia V5的三维数模，并将数据输出到ERP，实现了Teamcenter下的CAD/PDM/ERP集成功能。关键词：产品数据管理，企业资源计划，集成i浙江大学硕士学位论文 AbstractAbstractProduct D
4、ata Management (PDM) stems from traditional engineering design activities that created product drawings and schematics on paper and using CAD tools to create parts lists (Bills of Material structures - BOM). The PDM and BOM data is used in enterprise resource planning (ERP) systems to plan and coord
5、inate all transactional operations of a company (sales order management, purchasing, cost accounting, logistics, etc.). PDM in the enterprise information integration process can be seen as an integrated play Framework role. Various applications such as CAD / CAM / CAE, CAPP, etc. through a variety o
6、f Object and is integrated, so that the distribution of various places in the enterprise, to use in various applications of all product data to be highly integration, coordination, sharing, all the product development process can be highly optimized or restructured.In this paper analysis and study o
7、f the practical application of the current PDM system, mainly in the integration problem, based on the integration of applications for which a typical study the integration of PDM and other systems model, and further practical projects in Teamcenter, in order to analysis, verify the feasibility of t
8、hese integrated models and effectiveness.The main research works of this thesis are as follows:1. Integrate effectively the CAD/CAM products, process planning data and ERP of our enterprise taking the Teamcenter as an integration platform.2. A software package of CAD and PDM integration is set up. I
9、t is designed on Eclipse Rich Client Platform as its realizing platform. It can control and visit safely the CAD/CAM data in Catia V5 and other data in our enterprises databases to establish automatically various BOM information databases and work out process planning data files. It can be used in t
10、he integration with Teamcenter. Its high efficiency and flexibility are verified through our own enterprises actual use.3. A module of PDM and ERP integration is set up. It is designed by Integration Toolkit (ITK) in Teamcenter and Eclipse RCP as its realizing platform. It can exchange date from int
11、ermediate database .4. An integration of PDM/CAD/ERP example is finished. Realize the integration of CAD/PDM/ERP through putting 3d image data of a vehicle part into my customized module.Key Words：PDM, ERP, Integration iii浙江大学硕士学位论文 目录目录摘要iAbstractii图目录III表目录IV第1章 绪论11.1 课题背景11.1.1 制造业信息化面临的问题11.1.2
12、 PDM集成的必要性11.2 研究意义21.3 论文的组织结构2第2章 PDM综述42.1 PDM概述42.1.1 PDM简介42.1.2 PDM的历史52.1.3 PDM的研究现状62.1.4 PDM的发展趋势62.2 PDM在企业信息化中的地位72.3 本章小结8第3章 基于PDM的CAD/CAPP集成技术93.1 PDM平台的通用体系结构93.2 PDM平台对CAD/CAPP的支持103.3 基于PDM的CAD/CAPP103.3.1 基于PDM的CAD/CAPP的体系结构103.3.2 基于PDM的CAD/CAPP的特点113.4 基于PDM的CAD/CAPP集成接口分析123.5 基
13、于PDM的CAD/CAPP集成模式133.6 本章小结14第4章 基于PDM的ERP集成技术154.1 ERP/PDM 集成分析154.1.1 ERP和PDM差异分析154.1.2 ERP/PDM的集成模式分析184.2 集成中的BOM的技术204.2.1 基于BOM信息模型的ERP与PDM系统集成的3种模式29214.3 本章小结24第5章 典型的集成技术应用255.1 系统总体开发目标255.2 技术背景255.3 总体集成方案265.4 系统的开发实现265.4.1 CATIA V5与Teamcenter集成265.4.2 PDM与ERP(中间文件方式)集成325.5 本章小结34第6章
14、 总结与展望356.1 工作总结356.2 工作展望35参考文献37作者简历39致谢40II浙江大学硕士学位论文 图目录图目录图 2.1 ERP主要模块14图 4.1 PDM与ERP的数据交流25图 4.2 直接数据库模式31图 4.3 内部函数调用模式32图 4.4 中间文件模式32图 5.1 SAX parser35图 5.2 Savemanagerhandler36图 5.3 Creation_process37图 5.4 Catia_access38图 5.5 teamcenter集成39图 5.6 CATIA V5集成39图 5.7 PDM汇出数据逻辑41图 5.8 PDM读取数据逻
15、辑41IV浙江大学硕士学位论文 表目录表目录表 4.1三种集成方式的比较32表 5.1 零件数据汇出临时表38浙江大学硕士学位论文第1章 绪论第1章 绪论1.1 课题背景1.1.1 制造业信息化面临的问题随着中国制造业规模的逐渐扩大，制造企业对自身信息化战略的实施不断加强，用于制造业各个环节的计算机辅助系统如CAD、CAPP等得到了越来越广泛的应用，这不仅使企业取得了明显的效益，还促进了生产力的发展。1 但是，由于CAD系统、CAPP系统和ERP系统是单独发展起来的，它们在生产制造等各个环节的应用相对独立，而且本身并不具备互相集成的能力，无法实现系统之间信息的自动化传递和交换。这样就导致了应用
16、系统各自为战，分别产生不能自动交互大量数据，即信息孤岛1。 信息孤岛的出现使得各个系统之间的数据交互居然要依靠手工来处理： CAD 系统的设计结果不能直接为 CAPP 系统所接收，需要人工将设计图样、文档等文件转换成 CAPP 系统所需的输入数据，并通过人机交互的方式输入给 CAPP 系统进行处理。而在 CAM 系统进行计算机辅助数控编程时，同样需要人工将 CAD 或 CAPP系统输出文件格式转换成 CAM 系统所需的输入文件和数据，然后再人工输入到 CAM 系统。CAD/CAM系统产生的工程数据无法直接给ERP系统使用。人工转换过程中大量的手工重复劳动、转换过程中不可避免的错误不仅会降低工作
17、效率，还会给生产带来极大的安全问题，使企业信息化带来的效率与效益的提高大打折扣。1.1.2 PDM集成的必要性许多企业已经意识到自身信息化过程中存在的问题，并积极寻求解决方案。如何实现信息的有序管理及集成是解决问题的关键，企业在已有一定的计算机辅助工具的基础上，需要一个统一的集成平台从宏观上将各种应用软件集成起来，并对其产生的大量数据进行统一管理与控制；用先进的信息管理手段支持团队的异地协作，保证产品数据的安全、可控，并可以跟踪产品开发进度及适应数据的频繁修改等。2 随着企业的上述应用需求，集成平台的发展要求已经越来越迫切。为了方便起见，人们在已经在很多企业得到应用的产品数据管理系统(PDM)
18、 上扩展功能，把它从单纯的设计数据共享的系统，逐步变成为一种信息集成及管理平台。 有了PDM这个产品数据信息的统一管理平台，各种计算机辅助系统如CAD、CAPP，ERP等都可以选择与PDM系统集成，使PDM作为数据的统一管理平台，各个系统都可以从PDM提取各自所需的信息作为系统的输入数据，处理结果也会存入PDM进行统一管理。1.2 研究意义本文研究的基于PDM的集成技术有重大的工程意义，集成化的PDM可以真正成为连接产品信息数据的纽带，有效保证现代制造过程中信息的交流和共享。 （1）通过对产品设计数据的充分利用，可以高效地完成制造工艺的设计和管理、工艺流程管理和版本管理，并为ERP系统提供数据
19、准备和信息交流的渠道。 （2）集成带来的工艺设计与管理水平的提高，可以提高效率、保证工程的质量和工艺的标准化规范化，可以缩短工艺准备和生产技术准备周期并最终达到缩短产品研制周期、生产周期和提高产品质量的目的。 总而言之，基于PDM集成技术能够给企业带来的巨大的经济价值，它未来的应用前景也是不可估量的。1.3 论文的组织结构本论文各章节安排如下：第一章 本章在分析现代制造企业信息化过程中存在的信息孤岛的问题的基础上，提出了基于PDM集成技术这一研究方并阐述了研究的价值和意义。第二章 本章综述了PDM的相关背景及其在企业信息化中的地位。第三章 首先介绍了PDM平台的体系结构和PDM对CAD/CAP
20、P的支持，接着介绍基于PDM的CAD/CAPP系统，对基于PDM平台的CAD/CAPP系统的体系结构、特点作了阐述。最后分析了基于PDM的CAD/CAPP集成接口，总结出基于PDM平台的CAD/CAPP的三种集成模式。第四章 本章对PDM和ERP之间的集成技术进行了探讨，还要关于集成中用的BOM。第五章 本章对Teamcenter的PDM/CAD/ERP集成技术进行了现实开发，为以后的集成开发工作提供参考。第六章 总结与展望。本章对论文进行结论性总结，对下一步工作进行展望。2浙江大学硕士学位论文第2章 PDM综述第2章 PDM综述2.1 PDM概述2.1.1 PDM简介PDM(Product
21、Data Management)是产品数据管理的简称3。专门从事 PDM 和 CIM 相关技术咨询业务的国际公司CIMdata 公司总裁 EdMiller 在“PDM Today”一文中给出的 PDM 的定义是：PDM 是管理所有与产品相关的信息和所有与产品相关的过程的技术。4与产品相关的信息包括即描述产品的各种信息，如CAD、CAE、CAM 文档、零部件物料清单(BOM)、产品配置、事务文件、产品订单、电子表格、生产成本、供应商情况等；与产品有关的过程包括与产品相关的加工工序、加工指南、工作流程、信息的审批和发放等过程信息的定义和管理。3 PDM涉及到产品生命周期的方方面面，它管理从设计到加
22、工开发全过程的产品的数据，将所有与产品信息相关的过程集成到一起。它把数据库的管理功能、网络通信功能和系统控制功能相结合，提供了产品全生命周期的信息集成化管理，并支持建立一个并行化的产品开发协作环境。3 5由于PDM的强大的产品数据管理功能，它目前在企业中得了广泛的应用，并成为支持企业重组、CIMS工程等的使能技术，成为企业提高自身竞争力必须具备的手段。一般的PDM系统具备如下基本功能：3 61电子仓库及文档管理电子仓库是PDM中的核心功能7，它一般建立在关系型数据库基础上，保存管理数据的数据(元数据)以及指向描述产品的相关信息的物理数据和文件的指针，它为用户存取数据提供一种安全的控制机制，并允
23、许用户透明地访问全企业的产品信息，而不用考虑用户或数据的物理位置。2产品结构与配置管理产品结构与配置管理也是PDM的核心功能之一，它以电子仓库为底层支持，以材料清单（BOM）为其组织核心，把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来，实现产品数据的组织、控制和管理，并在一定目标或规则约束下向用户或应用系统提供产品结构的不同视图和描述。3工作流程管理8工作流程管理主要实现产品的设计与修改过程的跟踪与控制，包括工程数据的提交修改控制或监视审批、自动通知控制等。它主要管理当一个用户对数据进行操作时会发生什么，人与人之间的数据流动以及在一个项目的生命周期内跟踪所有事务和数据的活动。4分类检索及零件库功能
24、PDM的分类检索和零件库功能就是为最大程度地重新利用现有设计创建新的产品提供支持，以便创造出新的产品。它包括零件库的接口功能、基于内容的而非基于分类的检索和构造电子仓库属性编码过滤器的功能。2.1.2 PDM的历史PDM是当今计算机应用领域的重要技术之一，它最早出现在八十年代早期，当时的目的只是为了解决大量工程图纸、技术文档以及CAD文件的管理困难，后来逐步扩展到产品开发的几个主要领域：设计图纸和电子文档的管理、材料清单(BOM)的管理、工程变更请求与指令的跟踪与管理。1995年，主要致力于PDM技术和相关计算机集成技术的国际咨询公司CIMdata的总裁在PDMToday一文中提出了PDM的明
25、确定义，指出一个成熟的PDM系统能够使所有参与创建、交流、维护设计意图的人员在产品整个生命周期内自由共享与产品相关的所有异构数据，包括图纸和数字化文档、CAD文档和产品结构等。4随着网络、数据库技术的发展，PDM技术在九十年代得到了迅猛发展。PDM技术在国外已得到广泛的应用，PDM市场在国内同样也已呈现出较好的势头。6现代PDM技术所涉及的领域已经超出了设计、工程部门的范畴，逐步向生产、经营管理部门渗透。PDM不仅可以有效地将从概念设计、工程分析、详细设计、工艺流程设计、工装夹具设计、制造、销售、维护、直至产品报废的整个生命周期与产品相关的数据予以定义、组织和管理，使产品数据在整个生命周期内保
26、持最新、保证数据的安全和实现共享；同时还为各种软件的应用提供统一的集成运行平台，成为连接CAD/CAM/CAPP系统、MIS系统、MRP II /ERP等管理与控制系统的桥梁和纽带9。总而言之，PDM正朝着企业全局信息集成的方向发展。2.1.3 PDM的研究现状近年来，随着市场需求的不断增大，产品数据管理技术得到了迅速发展。 对于PDM的研究，国内外都取得了较大的进展。目前PDM的主要的研究方向有以下几个方面：1PDM与CORBA技术和Web的结合技术发展和企业发展导致计算机支持的企业生产、管理工作向复杂的分布式异构环境中发展，因此需要一个支持分布环境下协同工作的模型。PDM系统作为一种应用框
27、架，其开放性和扩展性要求与Web的开放性体系结构相互补充。使用CORBA在Web上构建的PDM能够支持异地和异构环境的设计与制造，很好地适应网络化虚拟设计的产品数据和过程管理。2PDM系统向企业全局信息管理发展传统的PDM系统仅限于设计阶段工程数据的管理，管理的重点为工程信息，今天PDM技术所涉及的领域己经超出了设计、工程部门的范畴，逐步向生产、经营管理部门渗透。PDM不仅仅充当CAD和工程部门文档的管理者的角色，更重要的是充当了产品开发过程中生成的、分配的全部信息的管理者。目前能管理企业全局信息的PDM系统已经成为PDM研究的热点。3PDM的应用集成技术PDM诞生之初就是为了解决计算机辅助系
28、统所产生的文档管理问题的，因此PDM与计算机辅助系统如CAD、CAPP、CAM以及ERP系统之间的数据交换问题一直是PDM领域的研究热点。2.1.4 PDM的发展趋势最近几年里，PDM理念和技术一直在快速地发展，许多新产品比前一代有了重大改进。这些改进主要反映在产品适应能力、用户界面、功能性、体系结构和平台支持上。目前PDM技术主要有如下发展趋势：3 51PDM产品适应能力不断提高适应能力的提高具体表现在通过PDM产品的系统配置能力，便能够适应各企业的不同需要。2PDM的功能继续改进一方面继续完善日常应用功能，另一方面不断加强对实用功能的支持。3Web使能技术得到广泛应用Web是PDM的一项非
29、常重大的使能技术，它与Internet及Intranet一起，推动了PDM的大众化。而Web提供一种支持成本低的通用的用户界面，可以解决最终用户访问难这一推广PDM的障碍。2.2 PDM在企业信息化中的地位今天的企业所面临的问题是一个全面数字化的问题，企业所需要的是一个集中、集成的数据平台，因此，需要从整体上考虑不同应用系统之间的关系，下面我们先看看企业信息化的主流系统。企业信息化分为四个主要的业务领域，由四种主要的IT信息系统所代表。它们是：ERP（企业资源规划系统）：面向企业的物质资源，侧重对有形资产进行管理和整合，涉及生产、销售、库存、供应、财务、人力资源等各个环节。SCM（供应链管理系
30、统）：优化企业供应链，让企业更好地采购制造产品和提供服务所需的原材料和服务，并将产品送达客户，涉及供应商、仓储、运输和销售渠道等各个环节。CRM（客户关系管理系统）：以企业的客户为中心，从获取和保存客户资料到跟踪客户、签单、售后服务、纪录缺陷、反馈客户需求等业务，支持产品研发、营销和服务流程。PDM（产品数据管理系统）：侧重对无形资产进行管理。以企业的产品为核心，在其全生命周期内，横跨整个企业和供应链，协同化地支持产品定义信息的生成、管理、分发和使用，充分利用企业现有智力资产，推动创新产品的研发。PDM在企业信息化架构中的地位取决于企业对PDM的期望。一般说来，企业实施PDM的目标可分为大小两
31、种。大的目标是将PDM作为集成平台或集成框架，对产品设计、工艺、制造、计划、销售、维护等过程的相关数据和过程进行管理。而小目标则是将眼光专注于设计环节，将这个环节产生的数据有效地管理起来。从集成的角度讲，此时PDM往往会挂在其他的集成框架上。企业究竟要实现何种目标和自身的特性有关。要看产品开发在企业价值链中的地位，尤其对于那些两头大、中间小的“哑铃型”企业来说，将PDM作为集成平台往往是一种理性的选择，最终建立PDM为核心的产品全生命周期管理，形成产品全生命周期管理生态链。过去，人们早就注意到了系统的集成问题。但是，更多的集成工作内容是实现数据的传递和转换，传递的数据是静态的而非动态；传递的方
32、式是迟滞的而非实时。传递的数据是机械式的累积而非精炼后提升的信息和知识。最关键的是，在系统彼此连通的基础上，这些信息和知识没有有规律地、有组织地在一个内涵更广泛的“生态系统”内畅通地循环流动起来，增值起来。PDM则可以将从产品生命周期下游（包括从各系统中）获得的经验、知识，及时反馈到生命周期的上游，在一个更高的起点上，支持新的产品决策，为企业带来更大的效益。2.3 本章小结本章综述了PDM的相关背景及其在企业信息化中的地位。7浙江大学硕士学位论文第3章 基于PDM的CAD/CAPP集成技术第3章 基于PDM的CAD/CAPP集成技术3.1 PDM平台的通用体系结构目前主流的PDM系统体系结构整
33、体分四层，从底层向上分别为底层平台层、PDM核心服务层、PDM应用组件层和用户层。 1平台层 底层平台主要指异构分布的计算机硬件环境、操作系统、网络与通信协议、数据库、中间件等支撑环境。当前PDM软件底层平台的发展主要有两个特点：一是适应能力不断扩展，能够支持越来越多的软硬件环境，从最简单的用户终端、PC机到高端的工作站和服务器都可以运行相应PDM系统。二是底层平台朝廉价方向发展。 在硬件环境上，从最简单的用户终端、PC机到高端的工作站和服务器都可以运行PDM系统。操作系统上，UNIX依然是大多数实施使用的主要服务平台。由于企业级PDM系统庞大的数据量、高的性能要求，因此底层数据库几乎无一例外
34、都集中于Oracle、SQL Server、DB2等大型数据库。 2PDM核心服务层 PDM由核心服务层和PDM应用组件层组成，在C/S结构下，核心服务层要装在是服务器端，PDM的应用组件安装在客户端。PDM的核心服务层实际上就是一组对象模型，它主要完成三个功能，一是向下连接并操纵数据库，二是向上为PDM应用组件提供基本服务，三是为应用软件提供应用编程接口（API）用以集成应用软件。 3PDM应用组件层 PDM应用组件由调用PDM基础服务的一组程序组成，并能够完成一定应用功能。应用组件层包含完成PDM基本功能的程序组，如电子仓库与文档管理组件、工作流管理组件、产品结构与配置管理组件、零件库管理
35、组件、工程变更组件、项目管理组件等。这些功能模块为上层用户界面提供所需要的服务。 4用户层 用户层包括开发工具层和用户界面层。企业各自的经营目标不同，不同企业对人机界面会有不同的要求。在PDM系统中，通常除了提供标准的、不同硬件平台上的人机界面外，还要提供开发用户化人机界面的工具，以满足各类用户的特殊要求。3.2 PDM平台对CAD/CAPP的支持PDM作为企业信息的集成框架，支持各种应用系统的集成，并可以对各系统数据进行统一管理和控制。PDM 平台的以下功能特点CAD/CAPP的集成提供了支持。 1开放性 PDM的开放性体现在它以网络和分布式数据库技术为基础，在保证产品数据源的单一性、产品数
36、据的安全性和完整性的前提下，通过中性接口，提供了对各种异构计算机环境的支持。13 14 2集成性 作为 CIMS 信息集成平台，PDM 系统能够方便地实现对各种应用程序的封装或集成，在不同层次上支持各种应用系统之间或者应用系统与 PDM系统之间的信息交流。由于共享一个统一的数据仓库，CAPP 和其他分系统之间的数据交换可以不再依赖于开发专用接口，只需针对共享数据库操作即可。产品设计 BOM 可以直接在数据仓库中通过遍历CAD系统产生的产品结构树获得，并通过单一数据源对工艺视图的映射形成工艺BOM，以供工艺设计模块使用。 3对企业用户组织和工作流程的支持 PDM 提供了对企业中最常用的发放和工程
37、更改过程的支持并实现了用户与的权限的管理。利用用户组织功能可以组建和管理工艺设计人员小组；结合工作流程功能可以分配工艺设计任务、协调工作进度；还可以实现组内工艺设计结果的在线审批。3.3 基于PDM的CAD/CAPP3.3.1 基于PDM的CAD/CAPP的体系结构PDM系统集中控制和管理产品结构树信息、CAD图档信息、零部件设计信息等产品设计信息，这些信息都与CAPP系统密切相关，特别是PDM的编码系统为产品的设计到工艺提供了统一的编码标准，基于这种编码，可以使设计图纸到工艺卡片的数据流通更加顺畅16。因此基于PDM的CAPP系统能够适应企业规划的要求，使工艺人员可以实时地获得工艺设计所需要
38、的设计信息，保证数据的完整、统一及流畅。CAD系统产生的二维图纸、三维模型(包括零件模型和装备模型)、零部件的基本属性、产品明细表、产品零部件之间的装备关系、产品数据版本及状态等，需要交由PDM系统来管理，而CAD系统也需要从PDM系统获取技术任务书、技术参数、原有零部件图纸、资料以及更改要求等信息。 CAPP系统产生的工艺信息，如工艺路线、工序、工步、工装夹具要求以及对设计的修改意见等，交由PDM进行管理，而CAPP也要从PDM系统中获取产品模型信息、原材料信息、设备资源信息等。 CAD/CAPP可以作为PDM系统的一部分集成在PDM应用层，PDM提供统一的用于界面，CAD/CAPP通过接口
39、和PDM系统进行数据交互。3.3.2 基于PDM的CAD/CAPP的特点基于PDM平台的CAD/CAPP不再是一个孤立的计算机辅助设计系统或工艺设计系统，而成为产品开发环境下的一个有机组成。通过PDM与CAPP与其前行系统CAD和后继系统CAM的有机地集成，CAPP系统不仅可以直接获得工艺设计所需要的各种CAD， CAM信息，而且CAPP系统的以工艺卡片的形式输出工艺设计结果、工艺设计人员和工艺设计过程均处于PDM的控制之下。这样，工艺设计人员利用基于PDM的CAD/CAPP系统进行工艺设计时可以通过PDM提供的接口实时、便捷地进行信息查询，随时了解整个开发项目中自己及相关人员的进展情况，调整
40、自己的工作力度，促进项目开发的协同性。基于PDM平台的CAD/CAPP的主要有如下特点15 16：（1） CAD/CAPP封装在PDM系统中，形成完整的整体，可以充分利用PDM系统已有信息和功能，利用PDM系统的二次开发工具实现CAD/CAPP系统的功能。（2）工艺知识库、工艺规程库、工艺资源库等直接建立在PDM系统的底层数据库系统中。工艺文档可以在PDM系统中进行查询浏览和管理。（3）可以提供对企业中最常用的发放和工程更改过程的支持。在系统中能够实现组建和管理工艺设计小组、产品设计小组、流程管理小组的任务的分配、协调工作进度，实现简单的项目管理，同时还支持对产品设计最终结果的审查，从而为产品
41、的设计提供准确、快速的反馈产品的设计信息，提高产品的开发速度，提高产品的设计质量。（4）可以实现CAD/CAPP与CAM系统的信息集成。一方面工艺规程中数控加工信息通过中间数据库提交给CAM系统；另一方面CAM系统编程后形成的加工参数、切削刀具及加工时间信息可以通过中间数据库反馈到CAD/CAPP系统中；（5）可以实现CAD/CAPP与ERP系统的信息集成。一方面工艺规程信息、PBOM信息等通过中间数据库提交给ERP系统；另一方面ERP系统的材料信息、工艺装备信息等可以动态关联应用在CAD/CAPP系统中。3.4 基于PDM的CAD/CAPP集成接口分析CAD/CAPP与PDM集成接口设计与实
42、现的过程中，需要对如下问题进行分析：1接口单一数据源在集成的PDM和CAD/CAPP系统之间流动的数据在PDM的统一管理下形成集成系统接口的单一数据源17。单一数据源是指系统通过接口访问产品共享数据，只有唯一入口、唯一的产品共享数据管理权限。建立单一的数据源有如下好处： （1）数据的唯一性。从用户和应用系统来看，系统的全部数据都存储在单一数据源中，各种数据只有唯一的一份，各应用系统所需的数据都从单一数据源中取得，它们生成的共享信息也都存入单一数据源。 （2）降低了信息集成的难度。系统将全局共享的信息集中到PDM中进行统一的管理，避免了将信息分散到各个应用系统中引起的格式不一致等问题。 （3）有
43、利于系统的管理。数据和处理数据的应用软件是分开的，可以方便地采用不同的应用软件进行数据处理，并且在PDM中即可完成全部的数据管理工作，如完全管理、备份恢复等。 2接口数据定义和权限控制 集成的CAD/CAPP系统虽然通过访问单一数据源进行数据交换和处理，但是系统对单一数据源中数据的操作权限并不一样。集成中可采用接口约束文件的形式描述接口信息模型和规定CAD/CAPP系统对单一数据源中各数据库表及字段的操作权限17。该文件由PDM维护和发布，CAD/CAPP系统通过对该文件的访问获得接口信息模型及自身对单一数据源的操作权限。当接口信息模型或操作权限改变时，PDM修改接口约束文件并发布，集成CAD
44、/CAPP系统的接口初始化模块通过读取该文件来获取新的接口信息模型及操作权限，以保证系统的正常运行。 3更改控制工程更改会引发设计、工艺、制造等一系列更改或变化，这一系列更改或变化最终会对物料需求及车间作业计划产生影响。因此，更改控制在集成中具有很重要的地位。集成中的更改控制问题主要发生在CAPP与PDM之间。当工程更改发生时，PDM根据工程更改的性质向CAPP发出指示单或更改单，同时PDM向CAPP发出邮件通知更改发生。CAPP根据这些信息和CAPP工艺文件的状态进行相应的更改，随后再根据PDM请求重新向PDM发布更改后的PBOM和产品工艺路线。3.5 基于PDM的CAD/CAPP集成模式作
45、为CIMS信息集成平台，PDM系统能够方便地实现对各种应用程序的封装或集成，在不同层次上支持各种应用系统之间或者应用系统与PDM系统之间的信息交流。 PDM与CAD/CAPP系统的集成是基于PDM的企业工艺信息集成系统成功实施的关键。目前，PDM与CAD/CAPP系统集成模式有封装模式、专用接口模式和紧密集成模式三种：16 181封装集成模式封装模式是指将CAD/CAPP系统作为一个对象整体进行处理，使CAD/CAPP整体作为PDM的一个模块。在封装集成模式下，用户通过接口层启动CAD/CAPP系统，实现数据集的访问控制、工艺版本控制、工艺审批、工艺发布、工艺信息的查询、归档等功能。 封装集成
46、模式基本上不需要开发，系统实施的周期短，而且从宏观上解决了工具的统一问题以及数据的统一界面问题。但通过这种集成方式CAD/CAPP系统与PDM系统之间数据交换困难，不能适应信息集成化、快速化和自动化的需要。 2专用接口集成模式 专用接口集成的方式是由CAD/CAPP与PDM分别提供专用集成接口，CAD/CAPP与PDM之间的信息交换由双方专用集成接口完成，双方不必过多了解对方的内部实现。专用接口集成模式使得PDM与CAD/CAPP之间建立了一致的共享信息模型，不但实现了文件共享的集成，还实现了数据共享的集成，因此接口交换比封装集成得更为紧密。 专用接口集成模式可以充分利用当前的技术与资源，最大限度实现用户的特殊需求，而所需的开发工作量不大，CAD/CAPP系统的信息又可由PDM系统底层的数据库统一管理，安全可靠。缺点是PDM和CAD/CAPP两者之一的变动并不能自动使另一方作相应地改变，再者，由于目前还缺乏统一的接口规范，接口较多时，开发复杂度会