【正文】 25 總體集成方案 26 系統(tǒng)的開發(fā)實(shí)現(xiàn) 26 CATIA V5與Teamcenter集成 26 PDM與ERP(中間文件方式)集成 32 本章小結(jié) 34第6章 總結(jié)與展望 35 工作總結(jié) 35 工作展望 35參考文獻(xiàn) 37作者簡(jiǎn)歷 39致謝 40II浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 圖目錄圖目錄圖 ERP主要模塊 14圖 PDM與ERP的數(shù)據(jù)交流 25圖 直接數(shù)據(jù)庫(kù)模式 31圖 內(nèi)部函數(shù)調(diào)用模式 32圖 中間文件模式 32圖 SAX parser 35圖 Savemanagerhandler 36圖 Creation_process 37圖 Catia_access 38圖 teamcenter集成 39圖 CATIA V5集成 39圖 PDM匯出數(shù)據(jù)邏輯 41圖 PDM讀取數(shù)據(jù)邏輯 41IV浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 表目錄表目錄表 32表 零件數(shù)據(jù)匯出臨時(shí)表 38浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 第1章 緒論第1章 緒論 課題背景 制造業(yè)信息化面臨的問題隨著中國(guó)制造業(yè)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，制造企業(yè)對(duì)自身信息化戰(zhàn)略的實(shí)施不斷加強(qiáng)，用于制造業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)的計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)如CAD、CAPP等得到了越來越廣泛的應(yīng)用，這不僅使企業(yè)取得了明顯的效益，還促進(jìn)了生產(chǎn)力的發(fā)展。這樣就導(dǎo)致了應(yīng)用系統(tǒng)各自為戰(zhàn)，分別產(chǎn)生不能自動(dòng)交互大量數(shù)據(jù)，即信息孤島[1]。而在 CAM 系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控編程時(shí)，同樣需要人工將 CAD 或 CAPP系統(tǒng)輸出文件格式轉(zhuǎn)換成 CAM 系統(tǒng)所需的輸入文件和數(shù)據(jù)，然后再人工輸入到 CAM 系統(tǒng)。人工轉(zhuǎn)換過程中大量的手工重復(fù)勞動(dòng)、轉(zhuǎn)換過程中不可避免的錯(cuò)誤不僅會(huì)降低工作效率，還會(huì)給生產(chǎn)帶來極大的安全問題，使企業(yè)信息化帶來的效率與效益的提高大打折扣。如何實(shí)現(xiàn)信息的有序管理及集成是解決問題的關(guān)鍵，企業(yè)在已有一定的計(jì)算機(jī)輔助工具的基礎(chǔ)上，需要一個(gè)統(tǒng)一的集成平臺(tái)從宏觀上將各種應(yīng)用軟件集成起來，并對(duì)其產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理與控制；用先進(jìn)的信息管理手段支持團(tuán)隊(duì)的異地協(xié)作，保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的安全、可控，并可以跟蹤產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)度及適應(yīng)數(shù)據(jù)的頻繁修改等。為了方便起見，人們?cè)谝呀?jīng)在很多企業(yè)得到應(yīng)用的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(PDM) 上擴(kuò)展功能，把它從單純的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)共享的系統(tǒng)，逐步變成為一種信息集成及管理平臺(tái)。 研究意義本文研究的基于PDM的集成技術(shù)有重大的工程意義，集成化的PDM可以真正成為連接產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)的紐帶，有效保證現(xiàn)代制造過程中信息的交流和共享。
（2）集成帶來的工藝設(shè)計(jì)與管理水平的提高，可以提高效率、保證工程的質(zhì)量和工藝的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化，可以縮短工藝準(zhǔn)備和生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備周期并最終達(dá)到縮短產(chǎn)品研制周期、生產(chǎn)周期和提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。 論文的組織結(jié)構(gòu)本論文各章節(jié)安排如下：第一章 本章在分析現(xiàn)代制造企業(yè)信息化過程中存在的信息孤島的問題的基礎(chǔ)上，提出了基于PDM集成技術(shù)這一研究方并闡述了研究的價(jià)值和意義。第三章 首先介紹了PDM平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)和PDM對(duì)CAD/CAPP的支持，接著介紹基于PDM的CAD/CAPP系統(tǒng)，對(duì)基于PDM平臺(tái)的CAD/CAPP系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)作了闡述。第四章 本章對(duì)PDM和ERP之間的集成技術(shù)進(jìn)行了探討，還要關(guān)于集成中用的BOM。第六章 總結(jié)與展望。3浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 第2章 PDM綜述第2章 PDM綜述 PDM概述 PDM簡(jiǎn)介PDM(Product Data Management)是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的簡(jiǎn)稱[3]。[4]與產(chǎn)品相關(guān)的信息包括即描述產(chǎn)品的各種信息，如CAD、CAE、CAM 文檔、零部件物料清單(BOM)、產(chǎn)品配置、事務(wù)文件、產(chǎn)品訂單、電子表格、生產(chǎn)成本、供應(yīng)商情況等；與產(chǎn)品有關(guān)的過程包括與產(chǎn)品相關(guān)的加工工序、加工指南、工作流程、信息的審批和發(fā)放等過程信息的定義和管理。它把數(shù)據(jù)庫(kù)的管理功能、網(wǎng)絡(luò)通信功能和系統(tǒng)控制功能相結(jié)合，提供了產(chǎn)品全生命周期的信息集成化管理，并支持建立一個(gè)并行化的產(chǎn)品開發(fā)協(xié)作環(huán)境。一般的PDM系統(tǒng)具備如下基本功能：[3] [6]1．電子倉(cāng)庫(kù)及文檔管理電子倉(cāng)庫(kù)是PDM中的核心功能[7]，它一般建立在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上，保存管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)(元數(shù)據(jù))以及指向描述產(chǎn)品的相關(guān)信息的物理數(shù)據(jù)和文件的指針，它為用戶存取數(shù)據(jù)提供一種安全的控制機(jī)制，并允許用戶透明地訪問全企業(yè)的產(chǎn)品信息，而不用考慮用戶或數(shù)據(jù)的物理位置。3．工作流程管理[8]工作流程管理主要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與修改過程的跟蹤與控制，包括工程數(shù)據(jù)的提交修改控制或監(jiān)視審批、自動(dòng)通知控制等。4．分類檢索及零件庫(kù)功能PDM的分類檢索和零件庫(kù)功能就是為最大程度地重新利用現(xiàn)有設(shè)計(jì)創(chuàng)建新的產(chǎn)品提供支持，以便創(chuàng)造出新的產(chǎn)品。 PDM的歷史PDM是當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的重要技術(shù)之一，它最早出現(xiàn)在八十年代早期，當(dāng)時(shí)的目的只是為了解決大量工程圖紙、技術(shù)文檔以及CAD文件的管理困難，后來逐步擴(kuò)展到產(chǎn)品開發(fā)的幾個(gè)主要領(lǐng)域：設(shè)計(jì)圖紙和電子文檔的管理、材料清單(BOM)的管理、工程變更請(qǐng)求與指令的跟蹤與管理。[4]隨著網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展，PDM技術(shù)在九十年代得到了迅猛發(fā)展。[6]現(xiàn)代PDM技術(shù)所涉及的領(lǐng)域已經(jīng)超出了設(shè)計(jì)、工程部門的范疇，逐步向生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)管理部門滲透。總而言之，PDM正朝著企業(yè)全局信息集成的方向發(fā)展。 對(duì)于PDM的研究，國(guó)內(nèi)外都取得了較大的進(jìn)展。PDM系統(tǒng)作為一種應(yīng)用框架，其開放性和擴(kuò)展性要求與Web的開放性體系結(jié)構(gòu)相互補(bǔ)充。2．PDM系統(tǒng)向企業(yè)全局信息管理發(fā)展傳統(tǒng)的PDM系統(tǒng)僅限于設(shè)計(jì)階段工程數(shù)據(jù)的管理，管理的重點(diǎn)為工程信息，今天PDM技術(shù)所涉及的領(lǐng)域己經(jīng)超出了設(shè)計(jì)、工程部門的范疇，逐步向生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)管理部門滲透。目前能管理企業(yè)全局信息的PDM系統(tǒng)已經(jīng)成為PDM研究的熱點(diǎn)。 PDM的發(fā)展趨勢(shì)最近幾年里，PDM理念和技術(shù)一直在快速地發(fā)展，許多新產(chǎn)品比前一代有了重大改進(jìn)。目前PDM技術(shù)主要有如下發(fā)展趨勢(shì)：[3] [5]1．PDM產(chǎn)品適應(yīng)能力不斷提高適應(yīng)能力的提高具體表現(xiàn)在通過PDM產(chǎn)品的系統(tǒng)配置能力，便能夠適應(yīng)各企業(yè)的不同需要。3．Web使能技術(shù)得到廣泛應(yīng)用Web是PDM的一項(xiàng)非常重大的使能技術(shù)，它與Internet及Intranet一起，推動(dòng)了PDM的大眾化。 PDM在企業(yè)信息化中的地位今天的企業(yè)所面臨的問題是一個(gè)全面數(shù)字化的問題，企業(yè)所需要的是一個(gè)集中、集成的數(shù)據(jù)平臺(tái)，因此，需要從整體上考慮不同應(yīng)用系統(tǒng)之間的關(guān)系，下面我們先看看企業(yè)信息化的主流系統(tǒng)。它們是：ERP（企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)）：面向企業(yè)的物質(zhì)資源，側(cè)重對(duì)有形資產(chǎn)進(jìn)行管理和整合，涉及生產(chǎn)、銷售、庫(kù)存、供應(yīng)、財(cái)務(wù)、人力資源等各個(gè)環(huán)節(jié)。CRM（客戶關(guān)系管理系統(tǒng)）：以企業(yè)的客戶為中心，從獲取和保存客戶資料到跟蹤客戶、簽單、售后服務(wù)、紀(jì)錄缺陷、反饋客戶需求等業(yè)務(wù)，支持產(chǎn)品研發(fā)、營(yíng)銷和服務(wù)流程。以企業(yè)的產(chǎn)品為核心，在其全生命周期內(nèi)，橫跨整個(gè)企業(yè)和供應(yīng)鏈，協(xié)同化地支持產(chǎn)品定義信息的生成、管理、分發(fā)和使用，充分利用企業(yè)現(xiàn)有智力資產(chǎn)，推動(dòng)創(chuàng)新產(chǎn)品的研發(fā)。一般說來，企業(yè)實(shí)施PDM的目標(biāo)可分為大小兩種。而小目標(biāo)則是將眼光專注于設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，將這個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)有效地管理起來。企業(yè)究竟要實(shí)現(xiàn)何種目標(biāo)和自身的特性有關(guān)。過去，人們?cè)缇妥⒁獾搅讼到y(tǒng)的集成問題。傳遞的數(shù)據(jù)是機(jī)械式的累積而非精煉后提升的信息和知識(shí)。PDM則可以將從產(chǎn)品生命周期下游（包括從各系統(tǒng)中）獲得的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)，及時(shí)反饋到生命周期的上游，在一個(gè)更高的起點(diǎn)上，支持新的產(chǎn)品決策，為企業(yè)帶來更大的效益。8浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 第3章 基于PDM的CAD/CAPP集成技術(shù)第3章 基于PDM的CAD/CAPP集成技術(shù) PDM平臺(tái)的通用體系結(jié)構(gòu)目前主流的PDM系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)整體分四層，從底層向上分別為底層平臺(tái)層、PDM核心服務(wù)層、PDM應(yīng)用組件層和用戶層。當(dāng)前PDM軟件底層平臺(tái)的發(fā)展主要有兩個(gè)特點(diǎn)：一是適應(yīng)能力不斷擴(kuò)展，能夠支持越來越多的軟硬件環(huán)境，從最簡(jiǎn)單的用戶終端、PC機(jī)到高端的工作站和服務(wù)器都可以運(yùn)行相應(yīng)PDM系統(tǒng)。
在硬件環(huán)境上，從最簡(jiǎn)單的用戶終端、PC機(jī)到高端的工作站和服務(wù)器都可以運(yùn)行PDM系統(tǒng)。由于企業(yè)級(jí)PDM系統(tǒng)龐大的數(shù)據(jù)量、高的性能要求，因此底層數(shù)據(jù)庫(kù)幾乎無一例外都集中于Oracle、SQL Server、DB2等大型數(shù)據(jù)庫(kù)。PDM的核心服務(wù)層實(shí)際上就是一組對(duì)象模型，它主要完成三個(gè)功能，一是向下連接并操縱數(shù)據(jù)庫(kù)，二是向上為PDM應(yīng)用組件提供基本服務(wù)，三是為應(yīng)用軟件提供應(yīng)用編程接口（API）用以集成應(yīng)用軟件。應(yīng)用組件層包含完成PDM基本功能的程序組，如電子倉(cāng)庫(kù)與文檔管理組件、工作流管理組件、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理組件、零件庫(kù)管理組件、工程變更組件、項(xiàng)目管理組件等。
4．用戶層
用戶層包括開發(fā)工具層和用戶界面層。在PDM系統(tǒng)中，通常除了提供標(biāo)準(zhǔn)的、不同硬件平臺(tái)上的人機(jī)界面外，還要提供開發(fā)用戶化人機(jī)界面的工具，以滿足各類用戶的特殊要求。PDM 平臺(tái)的以下功能特點(diǎn)CAD/CAPP的集成提供了支持。[13] [14]
2．集成性
作為 CIMS 信息集成平臺(tái)，PDM 系統(tǒng)能夠方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)各種應(yīng)用程序的封裝或集成，在不同層次上支持各種應(yīng)用系統(tǒng)之間或者應(yīng)用系統(tǒng)與 PDM系統(tǒng)之間的信息交流。產(chǎn)品設(shè)計(jì) BOM 可以直接在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中通過遍歷CAD系統(tǒng)產(chǎn)生的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹獲得，并通過單一數(shù)據(jù)源對(duì)工藝視圖的映射形成工藝BOM，以供工藝設(shè)計(jì)模塊使用。利用用戶組織功能可以組建和管理工藝設(shè)計(jì)人員小組；結(jié)合工作流程功能可以分配工藝設(shè)計(jì)任務(wù)、協(xié)調(diào)工作進(jìn)度；還可以實(shí)現(xiàn)組內(nèi)工藝設(shè)計(jì)結(jié)果的在線審批。因此基于PDM的CAPP系統(tǒng)能夠適應(yīng)企業(yè)規(guī)劃的要求，使工藝人員可以實(shí)時(shí)地獲得工藝設(shè)計(jì)所需要的設(shè)計(jì)信息，保證數(shù)據(jù)的完整、統(tǒng)一及流暢。
CAPP系統(tǒng)產(chǎn)生的工藝信息，如工藝路線、工序、工步、工裝夾具要求以及對(duì)設(shè)計(jì)的修改意見等，交由PDM進(jìn)行管理，而CAPP也要從PDM系統(tǒng)中獲取產(chǎn)品模型信息、原材料信息、設(shè)備資源信息等。 基于PDM的CAD/CAPP的特點(diǎn)基于PDM平臺(tái)的CAD/CAPP不再是一個(gè)孤立的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)或工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)，而成為產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境下的一個(gè)有機(jī)組成。這樣，工藝設(shè)計(jì)人員利用基于PDM的CAD/CAPP系統(tǒng)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時(shí)可以通過PDM提供的接口實(shí)時(shí)、便捷地進(jìn)行信息查詢，隨時(shí)了解整個(gè)開發(fā)項(xiàng)目中自己及相關(guān)人員的進(jìn)展情況，調(diào)整自己的工作力度，促進(jìn)項(xiàng)目開發(fā)的協(xié)同性。（2）工藝知識(shí)庫(kù)、工藝規(guī)程庫(kù)、工藝資源庫(kù)等直接建立在PDM系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中。（3）可以提供對(duì)企業(yè)中最常用的發(fā)放和工程更改過程的支持。（4）可以實(shí)現(xiàn)CAD/CAPP與CAM系統(tǒng)的信息集成。一方面工藝規(guī)程信息、PBOM信息等通過中間數(shù)據(jù)庫(kù)提交給ERP系統(tǒng)；另一方面ERP系統(tǒng)的材料信息、工藝裝備信息等可以動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)應(yīng)用在CAD/CAPP系統(tǒng)中。單一數(shù)據(jù)源是指系統(tǒng)通過接口訪問產(chǎn)品共享數(shù)據(jù)，只有唯一入口、唯一的產(chǎn)品共享數(shù)據(jù)管理權(quán)限。從用戶和應(yīng)用系統(tǒng)來看，系統(tǒng)的全部數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在單一數(shù)據(jù)源中，各種數(shù)據(jù)只有唯一的一份，各應(yīng)用系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)都從單一數(shù)據(jù)源中取得，它們生成的共享信息也都存入單一數(shù)據(jù)源。系統(tǒng)將全局共享的信息集中到PDM中進(jìn)行統(tǒng)一的管理，避免了將信息分散到各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中引起的格式不一致等問題。數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的應(yīng)用軟件是分開的，可以方便地采用不同的應(yīng)用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并且在PDM中即可完成全部的數(shù)據(jù)管理工作，如完全管理、備份恢復(fù)等。集成中可采用接口約束文件的形式描述接口信息模型和規(guī)定CAD/CAPP系統(tǒng)對(duì)單一數(shù)據(jù)源中各數(shù)據(jù)庫(kù)表及字段的操作權(quán)限[17]。當(dāng)接口信息模型或操作權(quán)限改變時(shí)，PDM修改接口約束文件并發(fā)布，集成CAD/CAPP系統(tǒng)的接口初始化模塊通過讀取該文件來獲取新的接口信息模型及操作權(quán)限，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，更改控制在集成中具有很重要的地位。當(dāng)工程更改發(fā)生時(shí)，PDM根據(jù)工程更改的性質(zhì)向CAPP發(fā)出指示單或更改單，同時(shí)PDM向CAPP發(fā)出郵件通知更改發(fā)生。 基于PDM的CAD/CAPP集成模式作為CIMS信息集成平臺(tái)，PDM系統(tǒng)能夠方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)各種應(yīng)用程序的封裝或集成，在不同層次上支持各種應(yīng)用系統(tǒng)之間或者應(yīng)用系統(tǒng)與PDM系統(tǒng)之間的信息交流。目前，PDM與CAD/CAPP系統(tǒng)集成模式有封裝模式、專用接口模式和緊密集成模式三種：[16] [18]1．封裝集成模式封裝模式是指將CAD/CAPP系統(tǒng)作為一個(gè)對(duì)象整體進(jìn)行處理，使CAD/CAPP整體作為PDM的一個(gè)模塊。
封裝集成模式基本上不需要開發(fā)，系統(tǒng)實(shí)施的周期短，而且從宏觀上解決了工具的統(tǒng)一問題以及數(shù)據(jù)的統(tǒng)一界面問題。
2．專用接口集成模式
專用接口集成的方式是由CAD/CAPP與PDM分別提供專用集成接口，CAD/CAPP與PDM之間的信息交換由雙方專用集成接口完成，雙方不必過多了解對(duì)方的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。
專用接口集成模式可以充分利用當(dāng)前的技術(shù)與資源，最大限度實(shí)現(xiàn)用戶的特殊需求，而所需的開發(fā)工作量不大，CAD/CAPP系統(tǒng)的信息又可由PDM系統(tǒng)底層的數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一管理，安全可靠。3．緊密集成模式
在緊密集成模式下，P