汽车模具企业PDM系统的定制开发

    1 引言

    面对全球范围的市场竞争，汽车模具开发企业亟待解决的问题是提高模具质量，降低开发成本和缩短交货期。汽车模具生产企业已经广泛采用CAD/CAE/CAM技术进行模具开发，提高了模具的质量和效率。但是，这些技术的应用，产生了种类繁多的电子文梢，如果没有实现文档信息的有序管理和共享，引起"信息孤岛"和"信息爆炸"双重负面效应，反而会限制模具开发的整体水平。

    缺乏产品数据管理机制的汽车模具企业的劣势具体体现在:

    (1)汽车模具生产包括客户需求分析、研究并提出工艺方案、对工艺进行CAE仿真分析、以CAE分析作为设计依据进行模具实体设计、模具生产等过程，涉及产品工程、工艺、设计和制造多个部门的协同工作，如不能对各环节设计人员信息进行有效汇总和管理，会造成权责不明晰，出现管理程乱的状况。

    (2)模具设计属于单件模式，对经验的依赖性强，几乎每套模具都是创新设计，生产周期长，单套模具制造周期为三至四个月。同时有多套模具在进行设计和生产，从而产生大量的工程图档和设计数据，如果不能对阁档和数据进行有效的管理，则不能方便、快捷地获取文件信息，增加人为查找时间，造成设计人员精力大量耗费。

    产品数据管理技术(Procluct Data Management，PDM)是管理所布与产品相关的信息和过程的技术，将几何工程图、产品说明、材料明细表、有限元分析结果、计算机数字控制程序、工程更改信息等纳入一个有序的数据源中，为汽车模具类复杂产品研制的技术状态管理提供解决方案。目前市场上占主导地位的POM系统大多为国外的产品，如美国EDS的Teamcenter，法国dassault的SmarTeam等。国外的PDM价格昂贵，国内中、小型企业难以承受，同时也不利于我国自主版权的POM系统的发展。协同产品研制平台-AVIDM (aerospace vehicle integrated design&manufacture)系统专业版是我国自主版权的高端PDM系统。系统提供产品数据管理的各种机制和强大的建模功能，可以根据企业的需要进行定制开发。

    结合我国中等规模汽车模，具开发企业的特点和需求，构建了基于AVIDM3.0的汽车模具企业产品数据管理系统，这既是对中等规模汽车模具产品数据管理技术的研究，又是将国产PDM软件技术推广的探索。

    2 系统体系结构

    汽车模具开发PDM系统采用三层体系结构，由用户层、PDM系统功能层和数据层组成，如图I 所示。用户层由所有与模具开发过程的用户组成，包括CAD设计人员、CAE分析人员、CAM制造人员等。系统采用3层客户机/服务器结构(CIS) ，为所有参与模具开发的用户提供一个统一的用户界面。PDM功能层由PDM功能模块、数据处理模块以及PDM系统中底层作系统的支持程序组成。该层由核心层、建模层和应用功能层3层组成。其中，核心层提供与各类应用模块、支撑平台相关的服务；建模层提供对PDM应用功能的定制;应用层提供系统业务逻辑的具体实现。PDM功能层提供对异构网络和异构数据库的接口，从而实现了数据的跨平台传输与分布处理。该层的设计充分考虑了用户单位对将来应用的扩展和与其他系统集成的需求，具有开放性，可以不断地加入新的功能。数据层提供对各类数据库和电子仓库的访问，采用SQL Server 2000数据库系统作为数据支持系统。系统与数据库的交互通过C++语言编写的ADO程序来完成。

    3 信息建模

    PDM系统的核心问题是以产品信息模型的设计，完备的信息模型是系统运行的关键所在。本文建立的信息模型包括用户信息模型和设计数据信息模型两个子模型。

    3.1 用户信息模型

    用户信息包报两个属性，个人属性和组织属性。个人属性是指人员的个人信息，如人员编号、姓名、系统账户名等信息，属于静态信息；组织属性是指企业按照某种方式划分人员时赋予人员的属性，包括所在部门，所任角色等，既有静态信息(如专业、部门等)，又有动态信息(如项目组，角色等)。所建立的模型如图2所示。

    图2 人员信息模型