PDM/PLM(Product Data Management、Product lifecycle Management)系統可以把與產品整個生命周期有關的信息系統統一管理起來，并且支持分布、異構環境下不同軟硬件平臺、不同網絡和不同數據庫，在企業中應用越來越廣泛。在工藝設計階段，由于企業類型、產品對象不同，其工藝規劃數據產生巨大差異，不可能提供一個統一的直接可以應用的PDMlPLM框架，因此一定要根據企業的產品模型，結合企業的實際情況進行用戶化定制。

1 面向PDM/PLM的工藝規劃數據管理模型

1.1 基于PDM/PLM的制造過程信息化集成模式

基于PLM/PDM的產品生命周期管理是希望CAD、CAPP、CAM等應用系統都通過PDMlPLM進行信息交換，從橫向和縱向實現各應用系統的無縫集成。因此必須建立基于PDMlPLM的產品制造過程信息化集成模式，圖1為本文構建的基于PDM!PLM的制造過程信息集成模型，從左到右，由基于特征的零件信息模型可實現CAD、CAPP、CAM之間的橫向集成。從上到下由PDM/PLM實現圖形信息、文檔信息和管理信息的縱向全面管理。

1.2 工藝過程設計模型

CAPP系統包括零件信息提取、工藝決策、工藝文件生成、工藝資驚管理等模塊。圖2所示的工藝過程設計模型可實現對CAPP系統各個設計模塊的中間結果和最終結果的描述和表達，是各個設計模塊之間進行信息交換的依據。該模型是以PDM/PLM系統、Web技術、網絡和數據庫技術為依托，在對工藝文件和工藝設計資源進行全方位管理的基礎上進行工藝設計，并將CAD、CAPP、CAM的信息同時存放在PDMJPLM中，一份數據只有一個備份，提高了數據的可靠性，從而真正實現了CAD、CAPP、CAM、MRPII之間的數據集成與共享。

圖1 基于PDM/PLM的制造過程信息化集成模式

 
圖2 面向PDM/PLM的工藝過程設計模型

1.3 工藝資源管理對象模型

CAPP作為CAD、CAM、MRPII的橋梁，是一個基于制造工藝資源的工藝規劃過程。因此，工藝資源是工藝設計的前提。為了實現各應用系統之間的信息共享，以及實現各環節的并行、協同工作。可構建工藝資源的管理對象如圖3所示的模型。它把工藝數據劃分為工藝視圖、工藝BOM、工藝知識、工藝資源管理、工藝調度管理5類。

 
圖3 工藝資源的管理對象模型

工藝視圖把不同的工藝過程用各種不同的卡片、圖表表示出來。

工藝BOM是以零件或組件為主體展開描述，一般以零件的機加王工藝為主要描述對象，實現對零件加工工藝規程等相關數據的管理。

工藝知識是指進行工藝設計過程中所運用的各種數據、工藝和現場經驗等的集合。包括工藝術語、加工方法、工藝規范、決策原則等。

工藝資源指與加工環境密切相關的一切工藝數據與知識，如機床、刀具、量具、夾具、輔具信息及與各工廠特定的工藝習慣相對應的數據或工藝規程等。

工藝調度管理按一定的排序準則將規定的任務按周、日、小時具體分配給指定的工作地點及其設備進行加工，確保完成生產計劃的要求。包括機床負荷的確定和作業排序。
2 基于接口交換方式的PDM/PLM與CAPP集成技術研究

2.1 PDM/PLM的接口交換方式

集成是PDM/PLM解決方案中的一項關鍵技術，PDMlPLM系統主要采用3種方式，應用封裝方式，接口交換方式，緊密集成方式。本文根據某企業實際情況設計的基于SmarTeam的平臺式CAPP系統允許應用CAPP進行工藝設計時，隨時便捷地查詢信息。因此，在CAPP與PDM之間必須能實現數據的雙向交換口氣因此就需要采用接口交換的形式來開發.

接口交換的作用是將應用系統和PDM/PLM系統需要共享的數據模型抽取出來，意義到PDM/PLM的產品數據模型中，這樣兩者就有了統一的數據結構。應用系統除了有這部分共享的數據模型，還可以有自己特有的數據模型，應用系統本身可作為對象納入PDMlPLM系統環境中。其特點是：在應用封裝的基礎上，在應用系統和PDM/PLM系統間共享數據模型的指導下，通過數據交換接口，實現應用系統的某些數據對象自動創建到PDMlPLM系統中去，或從PDM/PLM系統中提取應用系統需要的某些數據對象，使二者保持異步一致。在SmarTeam中采用如下語句創建OLE自動化對象。

2.2 PDM系統與CAD系統的集成

(1)CAPP所需的CAD信息

CAPP主要獲取CAD3個方面的數據：

a.產品設計信息：是指CAPP獲取產品設計屬性信息，如零件名稱、代號、材料等。
b.產品圖形信息：是指CAPP并能根據加工工序的要求，在CAPP軟件界面下通過一定的方式，對產品圖形進行編輯、修改，生成相應的工序圖。
c.產品結構信息：是指CAPP獲取產品結構樹信息，并對該信息進行處理，生成相應的產品工藝樹。

(2)SmarTeam與Solidworks系統的集成實例

以SmarTeam和Solidworks為例的PDMlPLM系統和三維CAD系統的集成功能結構如圖4所示，以獲取產品如下信息。

圖4 集成功能結構

a.自動獲取產品設計信息：SmarTeam可以通過接口程序自動提取Solidworks中產品的相關設計信息，如產品型號、產品類型、零件名稱、材料等。

b.獲取零部件圖形信息：直接查看CAD模型有兩種方式：一是以圖像方式，直接在PLM中顯示模型，該模型可被旋轉、編放、固點，作為選擇模型和修改的依據；二是以嵌入方式啟動CAD系統，方便地進行查看和修改等。對于三維CAD軟件，由于后者要啟動應用程序，占用內存大，因此單純查看多采用第一種方式。

在PDM系統中啟動三維CAD系統，可以利用封裝功能將CAD系統封裝到PDM系統中，這樣可以在PDM系統中激活CAD系統。

c.產品結構信息提取：利用SolidWorks和SmarTeam的API函數，在SolidWorks系統中開發基于PDM/PLM的客戶端程序(即在SolidWorks系統中集成一個SmarTeam功能菜單項)。

通過這個害戶端程序可以實現在SolidWorks系統中直接進行PDM/PLM操作，同時能在兩系統之間進行數據交換和消息交換。例如SolidWorks的裝配結構能夠自動地被提取到PDM/PLM的敬據庫中，當一個完整的裝配體被存入SmarTeam，裝配體的裝配文件和所屬的零件、子裝配及其裝配關系也會全部存入SmarTeam.同時SmarTeam會自動讀取每一個零件和子裝配的屬性，從而組成產品結構樹。

2.3 PDM與CAPP的信息集成

(1)PDM與CAPP數據交換

基于SmarTeam的CAPP系統，其與PDM之間的數據交換主要有兩個方面：

a.從PDM中獲取CAPP所需要的CAD數據；
b.CAPP系統對CAD的零件信息進行處理，最終生成的工藝數據和文檔在PDM中進行保存。

(2)SmarTeam與CAPP系統的數據交換實例

以特征制造信息的提取為例，說明用VisualBasic實現SmarTeam與CAD、CAPP間的數據交換的關鍵技術。

3 結語

計算機輔助設計/制造離不開信息技術的支持，CAD系統與PLM/PDM系統已經被越來越多的企業所采用，但是作為系統集成橋梁的CAPP系統與CAD系統、PDMlPLM系統的集成仍然存在許多問題有待解決，本文研究、建立了工藝規劃中的數據結構模型，從而保證了數據的一致性，并對其集成技術進行了深入研究，通過實例表明，通過對數據的合理管理與保存，能極大改善系統集成的效果。