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一、引言
随着制造业信息化工作的不断推进，一些企业已经或者正在实施PDM(Product Data Management)系统。然而，如果在实施的过程中，没有处理好PDM系统与CAD系统在企业数据录入过程中的功能分工与协作关系，往往就会在实施工作接近尾声的过程中，因为用户不愿意接受繁琐的操作过程而使实施工作陷入尴尬境地。
具体地讲，从大多数PDM产品应用功能来看，设计人员要在PDM环境中创建零部件业务对象，还要创建工程图数据对象，并且还要通过诸如鼠标拖拽等方式创建零部件与零部件对象之间、零部件与工程图对象之间的产品结构关系；另外，设计人员还要在CAD环境中绘制工程图文件，并注册到PDM系统中。不难看出，在这一数据创建过程中，设计人员需要在PDM和CAD环境中分别三次重复录入基本相同的零部件基本信息（零件代号、零件名称、材料等）——即在PDM中对两种对象创建时各录入一次，在CAD中的标题栏录入一次。对于结构比较复杂的零部件，在PDM中创建产品结构关系就更加繁琐，而且正确率难以保证。这就使得设计人员不愿意应用PDM系统。那么，能否使录入的数据在PDM与CAD二种工作环境中实现共享，使得设计人员一次录入的源数据可被PDM与CAD共同利用呢？答案是肯定的。在下文中，笔者就通过合理处理PDM与CAD在企业数据录入过程中的功能分工与协作关系的方法解决上述问题。
二、企业数据分类
在PDM中要录入的企业的数据按底层存储形式可分为：逻辑数据（零部件基本信息）和物理数据（工程图文件及技术文件等）。逻辑数据（亦称元数据）主要用以描述产品对象以及产品对象关系的基本信息，一般存储于数据库中；物理数据主要用以更具体地补充描述逻辑信息，一般以文件的形式存储于文件系统中。上升到PDM应用层来看，这两种数据在PDM环境中均以对象形式存在。因此从对象技术角度来说，逻辑数据与物理数据分别由不同类的对象承载：逻辑数据可直接由对象属性反映出来；而为了能够在PDM环境中通过数据对象了解物理数据的基本信息，PDM系统通常使对象通过对象属性，不仅记载物理文件的存储路径，还要记载相应的元数据。例如，在PDM环境中录入零件号为88C7501的零件信息，则PDM系统会以业务对象类(如Cmponent类)记录下零件元数据（零件代号，零件名称，材料等），以数据对象类（如IdeasDwg类）记录下元数据以及表示该零件对应的工程图文件的存储路径。可见，两类对象含有部分相同的信息，即元数据部分。
三、基于PDM的产品数据录入方式分析
对于已经实施了PDM系统并且拥有独立的CAD应用软件的企业，其数据录入方式有三种。
如图1所示，这里就说明了基本记录（ZSS对象）与工程图基本记录（TSS对象）之间的关系。
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图1 零件对象与工程图对象之间关系 ZSS对象的重要属性值（如图号或名称）来源于零件基本记录，是TSS属性值的副本。当零件基本记录更改其属性内容时，将动态激活ZSS对象的相应字段。按此方式，两个对象之间存在十分紧密的关系。此外，ZSS对象与工程图之间也存在类似的关系，但需在CAD端另行处理。
这种处理方法的优点是，无须多次重复输入，而将重要的属性内容都存放在对象链“TSS-ZSS-工程图”中。其缺点是，这些对象之间存在一种固定的顺序关系——在存放工程图基本记录之前，与其相关的零件基本记录必须已经存在。为此，设计人员不得不遵循一种僵硬的方式进行工作。实践证明，出于此原因，设计人员通常会拒绝执行这种工作方式，因为他们必须花费很多时间去保存各种PDM对象：为了保存一张工程图，一般必须要首先保存至少三个对象。而要创建这些对象，必须要从头到尾地在PDM系统的支持下经历一个完整的过程。设计人员必须为此而花费大量时间。
为了解决第一个方法所遇到的问题，设计人员还可以采用图2所示的交互会话方式。该方法是通过一个统一的会话界面，将属性值输入整个TSS-ZSS对象链当中，由PDM系统自动地按照输入的信息建立与所有对象的联系。这样可大大节省时间，并能改善使用者的接受程度。当然，还要采取其他措施，使用户亦能够按照一定的要求单独地创建对象。
（图片）
图2 通过统一界面生成TSS-ZSS对象链 但图2方式仍未解决在CAD端绘制相应的工程图时还要录入一些重复信息的问题。如图3所示，在第二种方式基础上，目前还开发了可以通过PDM端统一界面，自动生成TSS-ZSS对象链；再借助CAD集成接口，将CAD系统中输入的信息尽量多地继承自PDM系统的ZSS对象，从而完善PDM工程图对象，进一步在CAD端生成工程图，并能与PDM对象互动一致，减少了重复录入工作。（图片）
图3 PDM与CAD功能分工与协作关系示意图 四、分工与协作实现的途径
分工建立在一种协作的基础之上，分工要求协作的支持，这种支持通常是通过CAD与PDM的接口完成。具体地讲，由于通过CAD端访问PDM在效率上要有所降低，所以，应该尽量把数据对象及对象间关系的创建放在PDM端实现；而在CAD端只完成与工程图形绘制以及与PDM中工程图对象的数据交互方面的工作。
以EDS公司的TeamCenter客户化开发为例，首先，在PDM端根据本企业数据对象模型扩充TeamCenter的类结构；然后，利用TeamCenter附带的窗体编辑工具（DWE）重新定制相应的对话框；最后，通过重写合适的类或对象消息Message（如PdmItem:DoCreatePre等），使得PDM系统可以从零部件创建对话框接收数据信息，从而自动地依次创建零部件对象、工程图对象以及他们之间关系，减少了人工工作。在CAD端，利用VB以及I-DEAS Drafting客户化语言Prg对IDEAS定制开发与PDM的接口程序，并通过该接口，以PDM客户端的形式在系统内部实现工程图形文件与PDM工程图对象数据的共享与交互。
五、结论
本文阐述的方案通过对PDM与CAD端功能的合理分配，充分地发挥了PDM与CAD各自的功能；并通过PDM与CAD接口使PDM与CAD协调合作，使得用户在数据录入方面大大减轻了工作量，从而缩短了产品设计周期。本企业在PDM系统由Metaphase向TeamCenter升级开发过程中，采用该方案取得良好效果。
8/16/2004
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