PDM系统集成应用开发

 

本文针对本企业实施PDM（Windchill）过程中积累的相关问题，通过应用Pro/ Intralink Gateway集成开发技术，实现Pro/E三维设计管理系统Pro/Intralink和PDM系统Windchill的有效集成，从而解决PDM系统的业务约束规定和本企业PDM系统的业务逻辑缺乏一致性等方面的难题

　　PDM作为一种产品数据管理系统，它定义了一套统一、标准、稳定、可扩展的系统构架，它所提供的产品数字化管理解决方案面向各行业、各种类型的全体用户[1]。然而正是由于PDM系统的通用性特点，而个性化相对欠缺，因此需要在PDM项目实施阶段，依据企业自身发展需求，在PDM 架构下进行定制开发，以满足不同用户的个性化需求。本文所讨论的内容是针对PTC公司的PDM系统Windchill在中国电子科技集团第三十八研究所实施过程中积累的问题而进行的定制开发。

　　一、功能需求

　　为解决Windchill实施过程中存在的问题，提升企业PDM实施效果。应用Pro/ Intralink Gateway集成开发技术，实现Pro/E + Pro/ Intralink三维设计系统和Windchill的有效集成。集成的Windchill系统将满足下列相关功能需求。

　　(1)一次发布作为一个完整的事务，发布成功与否应提供用户直观的提示信息，且一次发布的文档在Windchill系统中自动启动一个文档审签流程(如：一次发布的零部件在Windchill系统自动启动一个零部件审签流程);

　　(2)所有发布的零部件图号应在Windchill中已被用户申请且可用;

　　(3)对发布的装配件应自动在Windchill系统中创建正确的产品结构，实现对Pro/E中辅助结构的屏蔽;

　　(4)发布零部件的同时应正确发布该零部件的属性，并符合Windchill系统的规范。发布零部件的同时还应正确发布该零部件的CAD文档及其属性，亦符合Windchill系统的规范，且CAD文档和零部件有正确的关联关系;

　　(5)发布外购件/外协件时，仅发布CAD文档，零部件本身不发布到Windchill系统，但是在CAD文档中要正确反映其装配关系;

　　(6)发布的结果应满足Pro/E全相关设计的要求，在Windchill系统的可视化功能中应能正确打开所有的装配件、零部件及其三维、二维文档;

　　(7)能够正确处理Windchill系统中已存在零部件和文档的发布;符合Windchill系统变更管理规范(在Windchill中只有“拟制”和“驳回”状态的零部件和文档，才能接受再次发布，并且升级相应的小版本);

　　(8)实现Pro/Intralink和Windchill之间对变更的管理集成，符合Windchill系统的变更管理规范(Windchill系统中变更申请得到批准后，在Pro/Intralink中才能降级修改，保持版本之间严格的对应关系)。

　　二、总体方案

　　在前期业务访谈、需求分析、专题讨论的基础上，我们提出了通过Pro/Intralink Gateway自动把Pro/Intralink中的设计结果发布到Windchill中进行签审，实现了企业级的数据集成和共享，其系统构架如图1所示。

　　为了实现产品的并行设计及设计数据的实时访问与共享，所有的设计数据均被保存在Pro/Intralink数据库中，并采用定制的数据转换软件CAD Worker将设计数据转化为轻量化可视数据，再通过装配模型自动创建出CAD产品结构，同时自动创建CAD文档之间、CAD文档和零部件之间的关联。这样一来既能保证数据的唯一性，又减少了Windchill的数据量，并能在一定程度上实现产品数据的全相关。

　　此外，Gateway可以实现Windchill和Pro/Intralink中数据自动同步的要求，能够有效地控制数据的修改权限，并通过规则合理的触发器，实现对发布数据进行自动校验，从而保证数据的准确性，最终实现根据三维模型的结构及业务规则在Windchill中自动创建零部件及其产品结构的目的。

图1 系统构架

　　三、关键技术

　　1.流程及规则制定

　　在本项目实施过程中面临的最大困难是，在不进行企业流程重组的前提下保证PDM系统的业务约束规定和业务逻辑的一致性，这就要求定制的新系统需具有合理的流程和规则。如新零部件设计流程和设计规则、零部件变更流程和规则等。限于篇幅这里重点介绍改进后的新零部件设计流程和设计规则，如下所示。具体流程如图2所示。

图2 新零部件设计流程

　　(1)领号：在Windchill中领号;

　　使用者负责领号，涉及结构、电讯一体化的零部件由结构设计角色负责创建。

　　(2)设计：在Pro/Intralink中完成设计;

　　在Pro/E中进行设计，其结果保存到Pro/Intralink工作空间，并相应填写零部件的编号、名称、功能类别等必要的属性，检入到公共空间中的指定文件夹。

　　(3)发布：将Pro/Intralink中的设计数据升级 “发布”到Windchill;

　　系统根据Gateway中预先定义的检查规则，对编码、名称等重要参数进行校验和检查。然后，系统定期地将通过检查的数据自动/手工发布到Windchill系统中，并自动创建产品结构、CAD文档，以及CAD文档之间的关联，并根据业务规则自动触发后续流程。

　　(4)提交签审：在Windchill中提交签审;

　　添加产品结构到基线中，创建零部件和其它设计文档的关联后，提交签审。此时，系统将锁定Pro/Intralink中标记为审签状态设计文档所对应的原始模型数据。

　　(5)执行零部件签审流程;

　　随着签审流程的启动，零部件与CAD文档一起执行签审环节。签审团队将按照预定的审签流程逐级审签。其审查内容包括：产品结构、零部件属性、CAD文档内容、CAD文档的完整性等。对于存在设计缺陷的审签流程，将被驳回到设计师处，进行修改或再设计。此时，系统将自动对Pro/Intralink中的原始模型数据进行解锁。在驳回时，签审团队可以通过ProductView工具对CAD文档进行圈阅，以标识出具体的设计缺陷。对于通过所有审签环节的设计流程，其CAD文档的发放级别被划定为“定型”。

　　(6)变更：在Windchill中实施变更;

　　如果不需要在Pro/Intralink中进行更改，则在Windchill中更改完成后再次提交签审;如果模型需要更改，则必须等到更改后的模型成功发布，才能再次提交签审。

　　(7)修改：在Pro/Intralink中修改。

　　检出需要更改的对象到工作区中，将更改对象发放级别更改为“设计”以获得修改权限，然后根据需要，更改对象的属性、模型、工程图等，最后检入更改后的对象到公共区中。

　　2.零部件及产品结构创建

　　经发布的装配件自动在Windchill系统中创建正确的产品结构。为了满足实际工作中的不同需求，系统通过对两个可选项的选择实现四类零部件及产品结构的自动创建模式。四种创建模式如图3所示。不管采用哪种方式，发布后，系统都将自动创建CAD文档并自动创建CAD文档之间的关联关系。四种产品结构创建方式的结果和特点如表1所示。

图3四类零部件产品结构创建方式

　　四、总结

　　在成功实施PDM集成应用开发后，改变了以前由结构工程师在Windchill中手工创建产品结构的模式。新系统实现了Pro/E+Pro/Intralink三维设计系统和Windchill的有效集成，并在很大程度上实现了企业级的数据集成与共享，极大地提高了设计效率。此外，新系统对企业的信息化程度的提高也起到了不可低估的作用。