【摘要】PDM系统在管理CAD系统产生的图档的同时，如何实现CAD系统和PDM系统的数据一致，是一个至关重要的问题。本文提出了PDM系统和CAD系统的分级集成方法，并在提出的集成总体结构上实现了PDM系统和二维CAD的双向集成，以及和三维CAD的单向接口，保证了CAD系统产品信息和PDM系统的一致性。
【关键词】产品数据管理（PDM）CAD信息集成
1引言
产品数据管理（ProductDataManagement,简称PDM）技术是在CAD技术的发展与需求的直接推动下而出现的。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系统是BOM的源头，CAD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，PDM系统在管理CAD系统产生的图档的同时，如何实现CAD系统和PDM系统的数据一致，是一个非常值得研究的问题。
2PDM与CAD集成总体结构
PDM与CAD系统的集成关系从低到高可以分为三个层次：封装、接口和集成。封装主要解决在PDM内部激活CAD系统，主要属于功能上的集成；接口主要通过中间接口实现两个系统之间的信息共享，但仍然存在信息一致性的问题；而集成则是解决两个系统间信息的共享和一致性，甚至达到信息互动。
本文在主要采取集成和接口的方法分别解决二维CAD和三维CAD与PDM系统的信息集成问题。本文在美国SDRC公司的IDEAS7.0（CAD系统）和metaphase3.2（PDM系统）上进行开发。
由于CAD系统有二维和三维之分，两者在运行机制、数据存储和开发环境上大相径庭，因此，PDM系统和CAD系统的集成也分为两种情况（如图1）。 其中，二维CAD系统可以实现双向的信息集成，直接从PDM系统中读取和写入产品结构信息和零部件信息，并将相关图档自动挂接到PDM系统的产品结构上。PDM系统也可以通过基于单向数据接口从三维CAD系统中获取产品结构信息和物理属性信息，如重量、体积等，保持两个系统的数据一致。
3PDM系统和二维CAD系统的双向集成
PDM系统和二维CAD系统的双向集成功能主要在CAD系统（IDEAS）内部开发，功能结构树如图2所示。
通过结合CAD系统的开发接口和PDM提供的API函数，在二维CAD系统内部开发基于PDM系统的客户端程序。通过这个客户端程序可以实现CAD系统直接访问PDM内部存储的数据，直接从PDM内部提取装配结构信息和零部件信息，如图3所示，并自动生成在CAD图纸的明细表和标题栏上。同时，还可以在生成标题栏时，根据图纸上的信息，将新的装配结构信息和零部件信息自动反映在PDM系统内，实现信息互动，如图4所示。而且相关的图档也可以通过图档注册功能从CAD系统自动挂接到PDM系统中的产品结构上。这些自动的信息传递，不仅保证了两个系统的数据一致，而且大大降低了设计人员的录入工作，使之将主要的工作精力集中在CAD系统中，而且通过自动绘制标题栏和明细表，减轻了设计人员的劳动强度，提高了效率。
图3从PDM系统中提取零件部件信息和产品结构
图4向PDM系统中自动导出新的零部件信息和产品结构
4PDM系统和三维CAD系统的单向接口
由于三维CAD系统的开发比较困难，因此三维CAD系统和PDM系统之间的信息集成主要采取单向接口的方式来实现，即产品信息能从CAD系统将产品结构和零部件信息的变化反映到PDM系统中，而不能从PDM系统进行反向的映射。和二维CAD系统不同，这个单向接口在PDM系统内开发，主要实现读取三维CAD系统导出的产品结构和零部件信息，如图5所示。 这个单向接口主要负责将三维CAD系统内的装配结构信息和零部件信息导入PDM系统。大多数三维CAD系统，IDEAS均有将图形化的产品结构和零部件信息以文本格式文件导出的功能。如IDEAS可以导出文本格式的BOM文件和物理特性文件，其中BOM文件包含了产品结构信息，而物理特性文件包含了零部件的基本属性信息，如材料、重量、体积等。因此，通过在PDM系统内部开发这个单向接口，读取这两个文件中的信息，然后将所反映的产品结构信息和零部件信息导入到PDM系统中。因为这个接口是基于PDM开发的，所以可以将CAD系统中产品结构或零部件信息的变化直接反映到PDM系统的内部，从而保证CAD系统和PDM系统数据的一致性。
5结论
本文提出了PDM系统和CAD系统的分级集成方法。在提出的集成总体结构上实现了PDM系统和二维CAD系统的双向数据集成，通过单向数据接口实现PDM系统和三维CAD的单向数据映射，保证了CAD系统产品信息和PDM系统的一致性。通过实际项目的应用，说明本文提出的集成方法是可行的，取得了较好的应用效果。
