PDM的CAD/CAPP集成系统设计

摘要:针对企业在CAD、CAPP应用方面存在的问题,提出了基于PDM的CAD/CAPP集成系统设计方案,并运用此方案,设计开发了图形界面的CAD/CAPP并行设计系统。

摘要:针对企业在CAD、CAPP应用方面存在的问题,提出了基于PDM的CAD/CAPP集成系统设计方案,并运用此方案,设计开发了图形界面的CAD/CAPP并行设计系统。
 
1企业现存的问题
    制造技术正朝着信息化、集成化、柔性化、自动化、智能化诸多方向发展。制造业的各种技术如CAD、CAPP、NC等得到了广泛运用,为制造业的技术进步起到了不可替代的作用。现代市场由封闭型向开放型转变,这就要求制造的主体———企业必须快速响应市场,以立于竞争的不败之地。为了适应多品种、小批量、制造过程离散、生产周期短的新格局,产品和工艺的设计方法面临着新的课题,现有的产品设计CAD、工艺设计CAPP遇到许多困难,主要表现在以下几个方面:
 
    (1)产品的CAD设计主要考虑的是其结构和功能,不考虑产品制造的全过程,产品经CAD设计定型后,在用CAPP进行工艺设计时想修改产品图纸则不方便,即传统的CAPP不具备与CAD的并行交互能力。

    (2)CAD、CAPP之间的信息交流通过接口来实现。若两种软件在开发时设计的数据结构有差异,则会产生不必要的数据冗余。

    (3)CAD、CAPP的数据单源性难以做到,数据不唯一往往造成系统数据紊乱,直接影响系统的安全运行。

    (4)CAD、CAPP之间的信息不能做到最大限度地共享。
 
    针对上述问题,解决的办法是将CAD、CAPP集成化、标准化,从而达到CAD、CAPP之间的无缝衔接,使CAD、CAPP从串行走向并行。
    实现系统集成需要一个支持框架,建立一个并行产品开发协作环境,它能够有效地实现功能和信息的集成,在系统的设计和开发阶段,不但要准确把握组成系统的功能活动及相互联系,而且还要理清复杂的信息活动及信息联系。产品数据管理(PDM)是合理有效地管理企业的产品与过程的工具,不仅能够实现分布环境中的产品数据的统一管理,还能够很好实现对并行工程的支持。因此,基于PDM的集成CAD/CAPP并行系统的开发具有重要的理论意义和广泛的实用价值。
 
2PDM技术的讨论
    PDM软件系统一般提供的基本功能有:数据仓库及文档管理功能;产品结构编辑功能;产品配置管理功能;工作流控制管理功能;项目管理功能;分类编码与检索功能;应用集成和开发工具。
 
    伴随着计算机技术的发展,PDM在本身软件的实现技术上和功能上有了突飞猛进,从软件的实现技术上来看,目前大多数PDM软件采用了先进的客户机/服务器结构来处理分布式事务,提供了面向对象的实现环境,可在多种操作系统及硬件平台、多种网络协议和多种数据库系统支持下运行,而且底层网络操作系统、网络、数据库对用户来说是完全透明的,从软件功能上来说,PDM软件基本实现了人、数据、过程这三者的集成,而且通过软件提供的用户化集成工具箱,还可以实现应用的集成。
 
    从PDM软件的本质上来说,它仅仅是提供了一种管理分布式应用环境中异类数据的机制,而数据则来自于环境中众多的应用系统,所以,能否有效集成企业过程中的众多应用和相关的数据,成为衡量PDM应用之成败的首要因素。
 
3基于PDM的CAD/CAPP系统设计
    集成CAD/CAPP的基础是产品数据管理。在整个设计和制造过程中,产品数据管理系统以一种安全的电子文本形式存贮产品及设计信息。这种信息包括机械实体模型、绘图、装配指令、产品之间的关系和工程计划等。它是以产品生命周期管理为基础,具有极强的浏览、查询、审计功能、保证技术文档管理高效、安全。
 
基于PDM的CAD/CAPP系统集成框架的体系结构如图所示。
 
图1基于PDM的CAD/CAPP集成系统框架的体系结构
 
    友好统一的图形用户界面使得每个用户都能浏览和存取各种工程信息。通过集中的数据库管理,用户可以方便地自定义数据的地址、审计和跟踪产品的整个设计和制造过程,实现并行操作,进行虚拟装配。极大地缩短产品的设计生产周期,提高了产品的质量。
 
4实例简介
    我们开发了产品数据管理系统(PDM)时,构造了基于PDM的集成CAD/CAPP并行设计系统。 
    在此基础上构造了PDM系统框架,然后实现面向技术中心的PDM系统功能。在PDM系统功能层的基础上集成产品设计组件、CAD/CAPP并行设计组件和三维参数化设计组件。并根据冰箱生产具有装配流程式的特点,开发了基于图形界面的CAD/CAPP并行设计系统,解决了产品数据管理、工艺与产品结构并行设计的问题。图2是CAD/CAPP并行设计系统的界面。
 
    用矩形框代表一个装配工序,框内文字表示装配工序名,其后隐含了本工序的操作要求、所需消耗用品(零部件、标准件、易耗品)、固定设施(工装、夹具等)以及该工序的工艺简图,通过鼠标的右键功能,可以与这些功能相连接。这样产品结构设计人员就可以对需要设计的零部件进行结构设计。选中工序时,系统后台从系统数据库中将工序的各种所需的数据查询到一个临时数据库中,当进行修改时,系统对这个临时数据库中的数据进行修改,在用户进行保存时,系统将临时数据库中的数据再保存到系统数据库中,将以前的数据覆盖,以后再打开此装配工序流程图时将看到最新的结果。
 
图2工艺设计界面
 
    链接的同时实现了并行的思想,它使得既可以在装配工艺流程设计之前设计产品图纸,也可以在设计装配工艺流程的同时按需设计产品图纸,从而使产品设计后期遇到的错误很容易修改,而不必去修改整个设计过程,实现了并行工程的思想。
 
5总结
    并行工程思想应用在产品设计领域就是并行设计,并行设计将极大地改善产品设计的效率和质量。针对目前企业在CAD、CAPP集成中存在的问题,本文提出了基于PDM的CAD/CAPP集成系统设计方案,并设计开发了具有装配流程特点的基于图形化的CAD/CAPP并行系统,解决了产品工艺设计与结构设计的并行设计问题,大大缩短了产品设计与制造周期。当然,采用此方案还可进一步开发基于PDM的CAM/CAE集成系统的设计。
 

他们选择了我们
    1. 中车PLM:实现企业一体化设计、一体化采购主数据平台

    2. 金龙PLM案例:全车系产品配制管理,快速生成产品BOM与成本。

    3. 三一PLM案例:实现企业技术保累,协助企业研发过程。

    4. 一拖PLM:从源头达成零件管理

    5. 中石化PLM :全项目控制管理查看更多

    1. 正泰PLM:电器、结构、电子多专业协作平台

    2. 上柴动力PLM:产品模块化设计应用。

    3. 朝阳轮胎PLM:流程制造业PLM方案,配方与工艺管理。

    4. 皇明PLM:设计工艺制造一体化方案。

    5. 喜临门PLM:集团化应用,参数化产品BOM运算应用。

了解更多
    1. 中兴汽车PLM :整车行业配制化产品管理方案。

    2. 铁科院PLM:企业研发业务,数据一元化管理

    3. 伊利PLM应用:食品行业配方与工艺管理PLM应用

    4. 中国航天二院:以PLM为中心的多系统集成应用。

    5. 徐工集团:复杂BOM的产品简化产品管理

    1. 创新精神2_2:创新是我们发展的源泉

    2. 创新精神:创新是我们发展的源泉

    3. 创新精神:创新是我们发展的源泉

    4. 创新精神:创新是我们发展的源泉

    5. 创新精神:创新是我们发展的源泉

了解更多
    1. 京城重工PLM:设计工工艺制造一体化方案

    2. 中集华骏PLM:从客户需求参数化直接转化成产品BOM管理

    3. 聚光科技PLM:电子行业IPD管理模式PLM应用

    4. 舟山电力局PLM:大数据汇总管理,数据的快速转化与查询

    5. 东方电气PLM:汽轮机行业,一体化管理。

    1. 创新精神3_2:创新是我们发展的源泉

    2. 创新精神4:创新是我们发展的源泉

    3. 创新精神5:创新是我们发展的源泉

    4. 创新精神6:创新是我们发展的源泉

    5. 创新精神7:创新是我们发展的源泉

了解更多
联系我们