CAx/PDM/ERP集成的开发实例

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    根据前文对CAx/PDM/ERP集成技术、方案及其各自实现模型详细讨论,本人以方案三为基础,开发了一个基于PDM的CAx/ERP实现信息集成的集成系统。由于不同厂商的CAx、PDM产品与ERP产品集成时,方案三中的集成数据模型会有不同。
 
 
    因此该集成系统是以清华英泰公司的TiPDM产品,西工大的金叶CAPPFramework5.1软件和Oracle公司的ERP产品为例,力求给出实现CAx、PDM 与ERP信息集成的一般途径,并重点解决BOM的转换及PDM端的程序设计问题。
 
 
6.1软件概况及开发分析
 
6.1.1软件概况
 
1.TiPDM
 
    TiPDM是北京清华英泰信息技术中心的软件产品,它与配套的技术支持服务一起,形成了广义上的TiPDM一体化产品。它通过集成环境来管理产品的相关数据与过程,主要包括设计、工程和制造过程及所产生或使用的数据。可以发挥集成框架的作用、能够支持信息集成、业务过程集成、数据完整性安全性控制。其主要功能有:项目与任务管理、文档管理工作流管理产品结构与配置管理、 报表输出、集成、邮件、消息、对数据的有关安全性控制等。
 
 
TiPDM所提供的基本集成功能有:
    ·BOM数据处理TiPDM可以接收和处理CAD传来的图纸和BOM数据,并将BOM传送给工艺系统。

    ·OFFICE应用封装功能TiPDM系统提供了相应的与OFFICE软件进行集成的方法。当用户生成这类文件时,选择完文件类型后,系统会根据文件类型自动调入相应的文件模板,并启动OFFICE软件,可以对此文档进行编辑和保存。
 
    ·数据提取入库功能TiPDM可以将设计、工艺、生产所需的数据统一输入到系统数据库中保存起来,从而实现单一的数据源的建立。
 
 
2.CAPPFramework
    CAPPFramework由工艺设计集成环境、工艺知识库管理、工艺卡片格式编辑器、用户及工作组管理、产品结构管理、工艺文件浏览器六大模块组成。
 
    CAPPFramework采用工艺数据与工艺卡片分离的存储方式。工艺卡片的格式可以动态的变化,工艺数据采用结构化的方式存在数据库中,是一个基于数据库的CAPP系统,后台采用ODBC开放式数据链接,系统支持各种关系型数据库,如:ORACLE、SQL Server、Microsoft Access等。它还可以根据用户的不同要求建立相应的流程模型(即定义流程中的节点),在进行任务发放时选择相应的流程模型,实现工艺文件在网络上的设计、校对、审批等。
 
 
    CAPPFramework具有产品结构树管理模块,实现了对产品BOM的管理。产品结构树的建立可以从CAD图纸中的明细表中导入,同时对导入后的产品结构树可以进行编辑修改。目前已经实现的CAD系统有AutoCAD、MDS2000、CAXA、KMCAD、THCAD、GENIUS、IntelCAD、XTCAD等。
 
 
    CAPPFramework系统具有开放的体系结构,底层是基于数据库的管理,所以容易实现与PDM的集成。根据对以上三种产品的分析,并考虑到TiPDM、CAPPFramework本身即具有CAD/CAM集成功能(多数著名CAD软件均具有生成NC代码的后处理程序),故本章后述部分仅讨论CAPP/PDM/ERP的集成。
 
 
6.1.2开发分析
 
    根据上述对软件的分析和第五章建立的数据模型比较,本实例将采用分布式的客户机/服务器方式的数据库服务体系。因为本地型数据管理系统将所有的表达逻辑放在工作站一侧完成,这种方式最主要的一个缺点是无论查询需要多么少的数据,都要首先将查询中的所有数据通过网络传到工作站上,然后由工作站负责选择满足查询条件的数据。
 
 
    而客户朋艮务器型的管理系统将表达逻辑处理完全放在客户端一侧完成,把数据库管理逻辑放在服务器端执行。如当数据存储在文件服务器上时,客户/服务器方式对数据的处理可以在服务器上进行,从而极大地减少网络传输的开销。
 
    在本系统中,TiPDM采用“变量驱动型”集成配置,即通过对自定义变量的不同取值并结合一定的配置规则和开发的特定接口,实现系统的集成。ERP将由订单确定的产品型号和技术参数等信息传给中间数据库(专门设计了一个数据管理程序来完成其配置),然后启动PDM中对应配置模块,配置结果通过中间数据库传递给CAPP、CAD/CAM、ERP系统,同样CAPP与PDM、ERP的信息也是通过中间数据服务器来交流的,这样可以有效实现了系统的集成。
 
 
6.2集成系统设计
 
6.2.1集成系统的总体结构
 
    采用了前面章节介绍的方案和模型可以建立为实现图6.1所描述的模型的集成系统的总体功能结构如图6.2所示。
 
图6.1本实例的系统集成实现模型
 
 
 
图6.2集成系统的总体结构
 
 

总体结构中的各个模块的主要功能如下:
    1.PDM管理模块对PDM系统中与CAPP、ERP系统有关的产品数据(如产品、零部件、文档等)进行维护。
 
    2.CAPP管理模块对CAPP系统中与PDM、ERP有关的产品数据(如零件工艺流程、PBOM等)
 
    3.ERP管理模块对ERP系统中与CAPP、PDM有关的产品数据(物料基本记录、制造物料清单等)进行维护。
 
    4.集成管理模块不仅对CAPP、PDM、ERP信息集成中的中间数据进行维护,中间件管理子模块不仅可以对EBOM向MBOM转换过程中产生的中间件加以维护,还可以将PDM系统中的零件基本记录在ERP系统中保存为物料基本记录。
 
 
    装配物料清单子模块实现由PDM系统中的产品结构在集成系统中编制装配物料清单,以及由装配物料清单进一步生成制造物料清单的功能。逻辑联结子模块可以查询物料清单(EBOM、装配BOM、MBOM)之间和扩展物料的子类(零部件基本记录、中间件、物料基本记录)的逻辑联结关系。通过查询这些视图对象之间的联结关系,CAPP、PDM、ERP系统可以方便地访问彼此管理的产品数据。
 
    5.权限管理模块对集成系统中的数据访问权限进行设置。
 
    6.对系统用户信息和角色进行管理,包括角色定义和配置,并对用户授于一个或多个角色来控制用户对集成系统的访问权限,和权限管理一起保证集成系统的安全性。
 
    由图6.2可见,PDM与CAPP、ERP实现信息集成的关键是实现PDM系统中的零件基本记录(PdmItem)、集成系统中的也可看成是中间件(集成Item)、ERP系统中的物料基本记录(ErpItem)三者之间,以及EBOM、PBOM、MBOM三者之间的信息交换与共享。
 
    由于零件基本记录、集成Item、物料基本记录都具有相似性,它们反映的是产品数据的库存视图类的功能视图。因此,可依据多视图法,建立逻辑联结关系来反映零件基本记录、集成Item、物料基本记录之间的映射关系。EBOM、装配BOM、MBOM三者之间的关系与零件基本记录、集成Item、物料基本记录三者之间的关系类似。
 
 
6.2.2集成系统的用户界面
 
    本集成系统是在TiPDM集成模式的基础上完善而开发的一个独立集成接口界面,在本系统的界面上可以实现CAPP、PDM、ERP管理功能的调用和完成CAPP、PDM、ERP之间信息转换功能。
 
 
    根据第五章的分析,本系统采用Microsoft Visual Basic 6.0和Windows API作为开发工具,使用ODBC与数据服务通讯。系统界面如图6.3所示。
 
图6.3集成系统主界面
 
 
 

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