PDM与CAD集成的三种模式
随着PDM在制造行业中的大量应用与推广，PDM与CAD的集成技术也得到了快速的发展。作为企业信息集成管理平台，PDM支持CAD产品设计过程及其输出的图文资料，同时CAD也需满足PDM的诸多要求，对PDM的产品属性数据库提供支持。
一、PDM与CAD的三种集成模式
PDM与CAD集成，从集成的程度上来看，可以分为如下三个层次：
1.PDM与CAD的封装集成
PDM与CAD封装集成指的是功能上的集成，即对CAD的所有应用程序进行集成，PDM系统封装CAD的应用程序，有效管理各应用程序产生的特征数据和数据文件。PDM在其内部的图形文件中可以直接激活相应的CAD系统，并在该系统中显示相应的图形文件，同时在CAD系统中也可直接进入PDM系统，进行相应的数据管理操作，但不允许PDM系统管理文件内部的数据。这种集成模式一般适用于PDM与二维CAD的集成，通常来讲，封装集成模式的自动化程度较低，旨在解决从PDM内部激活CAD。优势是实施工作量小，开发较为容易。
2.PDM与CAD的接口集成
顾名思义，接口集成模式是通过CAD系统的开发接口以及PDM系统提供的API函数来实现的。首先，利用CAD系统的二次开发接口，编制接口程序，用以提取CAD系统的产品结构树信息以及零部件信息。通过数据交换将这些信息映射到PDM系统中，实现CAD到PDM的信息共享；同时，利用PDM系统提供的APl函数，提取PDM产品属性数据库中最新的产品结构信息以及零部件信息，更新CAD系统中的产品装配模型。实现PDM到CAD的信息共享。这种集成模式属于双向集成，实现了PDM和CAD系统数据的异步一致，一般应用于PDM与三维CAD的集成。此外，如果只开发CAD系统接口程序，即仅实现由CAD系统到PDM系统的产品信息映射，则属于单向集成。可以采用COM、COM+组件技术以及CORBA技术等来实现相关的接口功能，其中利用CORBA技术的软、硬件平台无关性更可以实现多种CAD产品的应用集成。从而使得PDM系统能够透明地获取相关CAD系统的数据信息。与封装集成模式相比，接口集成模式的自动化程度较高，但开发系统接口的工作量比较大，对开发人员的技术要求较高。
3.PDM与CAD的紧密集成
相比以上两种模式而言，紧密集成模式的信息集成和共享程度最高，它解决PDM和CAD两个系统对产品数据、特征数据和应用数据等所有类型的数据的双向交换和共享，采用紧密集成可以始终保持CAD系统的产品装配关系和PDM系统的产品结构树同步一致甚至信息互动。这种集成模式是最理想化的一种，但技术难度较高，开发起来比较困难。
二、接口模式实现PDM与三维CAD双向集成原理
由于三维CAD系统开发比较困难，PDM与CAD集成的传统方式是采用单向集成，即在PDM系统中开发单向数据接口，使得PDM系统能够提取CAD系统的产品结构及模型信息，而不能进行PDM到CAD的反向映射。因此，单向集成的信息一致性较差，当PDM系统中产品的BOM信息及模型数据发生改变时，无法自动关联到CAD系统的产品结构树，CAD系统不能自动更新相应的产品模型，为提高PDM与三维CAD系统产品信息的一致性，PDM与三维CAD的双向集成技术成为一个有必要研究的课题。
PDM与三维CAD双向集成的数据交换主要包括以下两类信息：
1)产品结构信息以及基本属性信息(BOM)；
2)产品模型信息(文档信息)。
由CAD系统接口导出的产品结构及属性数据通过PDM系统API函数以XML格式导入PDM的产品属性数据库。另一方面，CAD系统也可以通过自身及PDM系统的接口来读取PDM系统的BOM信息。而对于产品的模型信息则转换为统一的模型数据格式(STEP、IGES等)，然后通过APl函数将模型数据提交PDM数据库，此外，实现STEP等格式到VRML格式的转换可以在PDM系统中由VRML测览器解释生成三维模型实体。将模型数据转换为统一的格式可以实现不同CAD系统共享产品信息。
PDM与三维CAD双向集成中，通过CAD系统的API函数访问CAD系统的产品装配模型，获取产品的装配关系、结构以及零部件信息等，再通过PDM系统APl提交PDM产品数据库。反之亦然，通过PDM系统的API函数导出产品的BOM信息及模型文档，CAD系统由自身API函数读取产品的结构信息以及模型信息，在CAD系统中构建产品结构树，更新产品装配模型。PDM与三维CAD接口模式双向集成的总体架构如下图所示：
三、结论
本文介绍了PDM与CAD集成的三种模式，并以接口模式为例，对比传统的单向集成方式，研究了PDM与三维CAD的双向集成方法，实现了三维CAD系统与PDM系统数据的异步交换，有效保证了两系统数据的一致性，为解决企业“信息孤岛”现象提供了切实可行的方案。
随着组件技术、各CAD软件开放性的发展，PDM与CAD的集成难度将大大降低，更可以实现各CAD产品与PDM的集成接口，使得企业内部及企业间的信息互动更为实时流畅，为企业搭建集成平台创造了良好的条件。
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