PDM系统、CAD与ERP集成

对于两个数据处理系统之间的进程间通信(IPC,Intcrprocess Communication ),还可以采取其他一些方法来构建联机接口。这两个数据处理系统可以共用同一存储空间。就像主程序在调用子程序以

    目前,制造企业存在的主要问题之一是缺乏足够的IT基础设施。虽然已经在企业中广泛使用了各种计算机应用系统,但是其应用效率仍然不尽人意。例如,利用CAD系统A进行某设备的铸件设计,用绘图机绘制工程图后发放给后续部门。工艺部门在纸质工程图的基础上,用CAD系统B设计铸模和其他工具。计划部门根据纸质工程图利用字处理软件编制物料清单并打印输出,然后用手工方式将该物料清单输人到ERP系统中以供编制生产计划时调用。上述例子仅仅是企业应用计算机时所存在的大量问题中的一个,它明确地描述了如果在计算机应用中缺乏信息的集成和良好的通信,事情将会变得多么繁琐、为了解决这种严重影响工作效率的问题,必须将所有与产品形成过程有关的计算机应用系统有机地集成起来,即在信息化孤岛之间构筑起桥梁(图3-13)。

 PDM系统是信息化孤岛之问的桥梁
图3-13  PDM系统是信息化孤岛之问的桥梁

 
    为了大幅度提高昂贵的数据处理系统的工作效率,必须建立数字化的产品模型。因此,将产品描述、生产描述以及生产控制的数据作为一个整体(产品模型)加以处理是十分重要、也是相当必要的。将各种不同应用系统的处理结果组织成一个有机整休。是PDM系统的核心任务,此项工作的前提条件是,该PDM系统必须与所有有关的计算机应用系统紧密地集成在一起,这样,PDM系统就可以在真正意义上对所有应用系统中的产品数据进行管理(图3-14)。
 
    在产品开发部门,通常保存了成百上千份用各种CAx工程产件的文档,这些模型、工程图、电路图、计算书、工艺过程规划和NC程序等都是被分别管理的,致使大量的资料被零零星星地分散在计算机网络的不同硬盘中在一定程度上,这种状态与以前使用绘图板、计算尺和打字机来编制技术和管理文档、然后将它们存放到不同的文件柜中几乎没有区别如果产品数据之间缺乏结构化的逻辑联系,那么,到处泛滥的电子信息只会严重影响信息的透明性并妨碍人们有效地工作。

通过PDM系统得到逻辑上联系的产品数据 
图3-14通过PDM系统得到逻辑上联系的产品数据

 
    采用集成的PDM系统可以对不同CAx应用系统产生的文档进行集成管理。图3-15表示了PDM系统与某个计算机应用系统(ESx, Erzeugersystem)接口的原理。理论上可以将接口分成脱机接口和联机接口两种形式。采用脱机接口时,系统之间没有直接的通信,信息的传输是以数据交换文件为基础的。作为数据交换文件的格式,可以采用ISO 10303/21规定的STEP文件结构等。在一个独立的功能文件中指出了读人这些信息的系统还应该做些什么事情。至于上述活动在时间上的执行顺序,则由用户自己负责,系统对此不加支持。通常情况下,脱机接口可以用于批处理作业,而交互式模式只能使用联机接口。

 PDM与计算机应用系统ESx之间的接口
图3-15 PDM与计算机应用系统ESx之间的接口

 
    联机接口通过用户对话来控制两个数据处理系统之间的通信。实施联机接口在技术上有很多种可能性,最简单的方法是调用其他的程序。例如,某用户希望在PDM系统中选择一张工程图并将该工程图加载到一个集成的CAD系统中。可以利用PDM活动加载工程图启动以下的过程。在PDM端用一个规定的名称将数据交换文件写入索引表,然后利用一个进程(宏)调用CAD系统。该进程是接口的一部分,在加载CAD系统以后自动地启动并运行。CAD进程首先读出数据交换文件,其中包括了工程图的元数据。CAD系统需要利用这些信息以便找到相应的工程图文件并填写工程图标注栏内容。当该CAD进程结束后,可以用CAD系统进行交互处理。在CAD进程执行过程中,PDM客户端始终是被封锁的,一直到该进程结束为止。如果用户想要在这一阶段向PDM系统存储新的工程图,则CAD系统将启动一个新的PDM客户端。显然,这种接口方法具有明显的缺点,因而在实际中应用甚少。
 
    利用远程过程调用(RPC,Remote Procedure Call)技术,可以开发出相当灵活的接口。对照上述处理过程,远程过程调用有以下不同之处。PDM客户端写数据交换文件并检查该CAD系统是否已被加载,即是否有一个CAD过程正在运行;如果没有,则调用有关的CAD过程。PDM系统对CAD系统进行远程过程调用,从数据交换文件读元数据,加载工程图并激活工程图标注栏。处理过程和RPC至此完成,用户可以重新使用PDM系统和CAD系统。如果要在PDM端激活需更改的工程图属性,则由CAD系统建立一个数据交换文件并启动对于PDM客户端的远程过程调用。
 
    接着,PDM客户端读取该文件并调用功能保存工程图。处理过程和RPC至此完成,用户可以重新使用PDM系统和CAD系统(图3-16)。远程过程调用建立了两个程序或程序构件之间的通信联系。可以通过所调用函数的参数表或借助于数据交换文件进行数据的传输。在面向对象的系统中,通常可以采用先进的中间件技术,例如公用对象请求代理程序体系结构(CORBA, Common Object Request Broker Architecture)来替代RPC接口。

 具有远程进程调用功能的PDMICAD接口
图3-16具有远程进程调用功能的PDMICAD接口

 
    对于两个数据处理系统之间的进程间通信(IPC,Intcrprocess Communication ),还可以采取其他一些方法来构建联机接口。这两个数据处理系统可以共用同一存储空间。就像主程序在调用子程序以前,将参数表存放在内存中的某个保留区一样,PDM系统也可以将CAD系统所需使用的数据存放在某个保留的存储空间中,在调用CAD系统以后,可以在该存储空间中读取有关的数据。另一种可行的接口方法是利用所谓的“管道”( Pipe )。管道是内存中的一个区域,某个进程通过这个区域将信息传送到另一个进程。就像其名字一样,管道连接了两个进程,其中一个进程的输出可以用作另一个进程的输入。

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