PDM环境下机械产品快速设计平台的研究与实现

作者：李平安 王宗彦 吴淑芳

欢迎访问e展厅 展厅 3 PDM/PLM/CAPP展厅 图文档管理系统, CAPP... 引言 在当前竞争日益激烈的全球化市场环境下，企业如何有效通过合理的设计方法和文档管理技术，提高设计效率、降低产品成本、缩短设计周期以快速抢占市场，已成为一个企业在竞争中得以发展的关键因素。 本文从分析三维设计与产品数据管理(PDM)相结合开始,研究了PDM系统与SolidWorks系统的集成，重点研究了基于PDMWorks Worksgroup的设计平台的文档管理技术，最后基于实例验证了该设计平台的可实现性和可操作性。 该设计平台大大降低了设计成本，缩短了产品设计周期，提高了设计效率，尤其加强了对客户端设计人员的跟踪信息和权限管控，达到了使设计系统高效保密的目的。 1 PDM系统与SolidWorks系统在设计平台中的集成 1．1 PDM系统与SolidWorks系统的出现与发展 PDM出现于20世纪80年代初期，从最开始的工程图档管理逐渐扩展，迅速成为一门管理所有与产品相关信息和产品相关过程的技术。与产品相关的所有信息包括：零／部件信息、产品结构、结构配置、文件、CAD文档、扫描图像和审批信息等；与产品相关的所有过程包括生命周期、工作流程、审彬发放和工程更改等的定义与监控。依据国家标准化指导性文件《企业应用产品数据管理(PDM)实施规范》，将PDM系统作为企业产品开发信息集成的平台，通过集成来自不同应用系统的信息，达到对产品开发过程中各种软件所产生的数据和文档进行有效管理，实现应用软件之间的信息共享，建立企业全局信息集成平台。 SolidWorks是一套基于Windows的CAD／CAE／CAM／PDM桌面集成系统，是美国SolidWorks公司在总结和继承了大型机械CAD软件的基础上，在Windows环境下实现的一个机械三维CAD软件，具有零件的三维造型、三维部件的组装以及将三维实体图自动转换成二维工程图等功能，在企业产品设计中应用比较广泛。 1．2 PDM系统与SolidWorks系统的集成 本文采用接口模式实现PDM系统与SolidWorks系统间的集成。接口模式是适合于PDM系统与三维CAD软件集成的一种集成模式，三维CAD能够在装配模型中自动生成产品装配树，并能够获取零／部件之间的装配关系，这正是PDM端生成产品结构树所需要的，接口模式主要就是解决PDM系统的产品结构树和CAD软件装配树的数据结构一致性问题。 根据集成需要，接口模式要开发出两个单向接口，一个接口实现设计数据从SolidWorks向PDM的传递，一个接口实现数据从PDM向SolidWorks的传递。两个接口都是利用其系统提供的API功能开发的菜单驱动。 1)从SolidWorks向PDM系统集成接口的实现。该接口的目的是把客户端的SolidWorks用户所设计的零／部件装配关系及相关属性等文件资料传送到PDM系统，实体模型自动添加到PDM的产品结构树中，并保存相关信息到PDM系统的数据库中。 2)从PDM系统向SolidWorks系统集成接口的实现。PDM端向SolidWorks端的集成，是指在PDM中直接查看SolidWorks的模型，或直接启动SolidWorks后查看、编辑三维模型，必要时，需要将PDM中的产品结构树按照装配关系传人到SolidWorks系统中。 在以上两个接口的实现中，PDMWorks Worksgroup软件的使用是必不可少的，也可以说是实现集成中的关键技术。本文将重点阐述PDMWorks Worksgroup软件在SolidWorks设计桥式起重机系统平台中的运用。 1．3设计平台的结构框架和软件支持 1．3．1设计平台的结构框架 根据企业设计部门实际工作环境，该设计平台框架可分为三部分，分别为服务器、客户端和工作站，其中客户端负责参数设置，将设置好的数据提交给SQLServer服务器，工作站工作完成后，客户端可以查看模型、工程图和BOM表等信息；工作站负责新模型、工程图的生成，从服务器上获取数据进行模型驱动及工程图调整；服务器负责数据管理。 1．3．2设计平台所需的软件支持 服务器端需安装的软件为：Microsoft SQL Server、SolidWorks和PDMWorks服务器；客户端需安装的软件为：Microsoft Excel、Microsoft Word、Access、SolidWorks和PDMWorks客户端；工作站需安装的软件为：SolidWorks和Microsoft Excel。 2 文档管理技术的研究 2．1 加载PDMWorks Worksgroup软件 1)PDMWorks Worksgroup的组成。 (1)电子仓库。电子仓库是一个文件夹(一般位于服务器上)，所有的文件都保存在电子仓库的项目文件夹中，所有的数据和文件都在电子仓库里进行维护。 (2)库管理工具。库管理工具为PDMWorks Worksgroup管理员提供设置系统的权限。 (3)PDMWorks Worksgroup客户端。普通用户通过位于SolidWorks或SolidWorks Explorer中的客户端来访问PDMWorks Worksgroup的功能。 (4)PDMWorks Worksgroup查阅器。PDMWorks Worksgroup查阅器提供了一个基于网络访问电子仓库的方式，PDMWorks Worksgroup查阅器允许用户查阅并打印文档以及生成报表。 2)PDMWorks Worksgroup软件使用了三种用户界面，分别为：嵌入于SOlidWorks中，PDMWorks Worksgroup可在任务窗格中被访问；如果没有安装或运行solidWorks软件，也可以通过SolidWorks Explorer来运行；假如连通了Internet，还可以使用PDMWorks Worksgroup查阅器界。本文采用第一种使用方式，即在SolidWorks任务窗中使用。 3)启动PDMWorks Worksgroup。在PDMWorks Worksgroup安装完成后，它的界面不会自动显示在SolidWorks屏幕上，需要先从下拉菜单中选择[工具]／[插件]启动它。PDMWorks Worksgroup集成于SolidWorks任务窗格中，当PDMWorks Worksgroup运行时，文件探索器将分为当地视图和库视图两格，当地视图所显示的当地磁盘和Windows资源管理器上的显示完全相同；库视图显示的是PDMWorks Worksgroup库中的内容，其组织结构方式类似于FeatureManager设计树，用不同的颜色表示用户对项目拥有不同的权限。 2．2检入文档 2．2．1登录PDMWorks Worksgroup 当PDMWorks Worksgroup在插件中激活后，方可登录PDMWorks Worksgroup，在登录的过程中，要求提供用户名称、密码和库的位置。 2．2．2检人文档 文档的检入过程实际上是复制一个副本到库中，而用户只有通过PDMWorks Worksgroup才能对库进行操作，一旦文档检入库中，PDMWorks Worksgroup将控制用户对该文档的访问权限、版本以及生命周期。 2．3访问文档 文件入库后，可以检出并用于以后的设计工作中，但要切记：不要在库中对文件直接进行修改等操作。 2．4 库管理员对PDMWorks Worksgroup的主要设置和管理 在PDMWorks Worksgroup使用中，最主要的操作都集中在库管理员身上，库管理员是负责控制电子仓库设置并实施数据维护的人员，这里主要讲解库管理员对于PDMWorks Worksgroup的设置和管理。 1)电子仓库的设置与管理。在设计人员中，应设置只有库管理员才能通过Windows访问库，普通PDMWorks Worksgroup用户则不能通过Windows对电子仓库进行读或写的操作。库管理员对库的维护主要有以下几个方面：备份库(在复制电子仓库时，必须保证文件在复制过程中库中没有正在进行的处理事务，其解决方法有两种：锁定电子仓库和停PDMWorks Worksgroup服务)、日志文件存档、维护用户账号、从库中移除不用的文件、映射自定义属性、批量检入文件、升级PDMWorks Worksgroup软件和更新库中数据。 2)用户账号的设置与管理。点击[用户和组]选项即可进入设置界面，PDMWorks Worksgroup第一次安装时，系统默认有三个用户：pdmwadmin、user_w和user_r，它们分别表示管理员、有写权限的用户和有只读权限的用户。管理员可以根据设计系统实际需要创建或者删除用户、修改用户名和密码。另外，也可以创建用户组，可以更方便地控制项目的许可权限。 3)项目的设置与管理。在登录PDMWorks Worksgroup后，点击[项目]选项后，便可进行添加新项目、删除项目等操作，在创建新项目及其子项目后，进行项目权限设置，项目权限设置包括只读权限、读写权限和无权限。 4)生命周期的设置与管理。点击图6中[生命周期]选项进入设置界面，生命周期用于表明文件所处状态，如In Design(设计中)、Pending(评审)、Released(发布)等，可根据文件声明周期状态更改文件拥有权和版本控制。 5)库管理员除设置以上四项外，还应该根据具体设计需要定制版本方案，设置版本表和标准库等。 3 实例运用 本设计平台是为某企业开发的一套桥式起重机参数化设计系统，该系统主要利用VB对SolidWorks进行二次开发一J，采用PDM技术，重点使用PDMWorks Worksgroup功能，实现了对设计人员的信息跟踪和权限管控。 3．1 设计平台的建立和操作 1)服务器、客户端和工作站分别安装所需支持的软件；建立数据库以及对客户端人员进行用户分组和权限设定。 2)每一客户端根据自己所获取的任务，利用一套模板数据建立零／部件模型并标注工程图，读取工程图有关信息后，将此三项都保存至工作站。 3)将所建模型主要参数以及所处状态、创建者、创建时间等信息写入Excel表中，在登录系统后将其上传到数据库，并保存至服务器中。 4)进入设计系统，获取项目，在结构树中点击自己相应拥有权限的零／部件，而后调用VB相关参数设置模块，进人参数设置界面，在模板数据的基础上生成一套新的数据，并使其保存到远程数据库。 5)工作站从服务器那里获取最新设置参数，调用VB相应驱动模块和调图模块进行模型驱动和工程图调整，工作站在完成以上工作后，可以根据文件状态改变客户端的访问权限并给相应的客户端信息提示。 6)客户端在得到提示后，在PDMWorks Worksgroup文件探索器的库视图中可以找到自己相应拥有权限的部件和工程图，并且可以执行访问文档功能。 7)进行下一套参数设置或者退出系统。 结语 本文根据企业设计部门实际设计管理需要，研究了PDM系统与SolidWorks系统的集成，分析了在设计系统中文档管理的关键技术，实现了设计、管理双重高效的目的，对以后PDM在设计系统中的广泛应用具有重要意义。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (1/31/2011)