基于全三维信息关的产品数据管理关键技术研究.doc

基于全三维信息相关的产品数据管理关键技术研究 沈阳航空航天大学 2012.02 基于全三维信息相关的产品数据管理关键技术研究 1 项目背景单从字面上理解，PDM是 Product Data Management（产品数据管理）的缩写，是指某一类软件的总称。CIMdata曾这样定义：PDM是一种帮助工程师和其他人员管理产品数据和产品研发过程的工具。 PDM系统确保跟踪那些设计、制造所需的大量数据和信息，并由此支持和维护产品。从产品来看， PDM系统可帮助组织产品设计，完善产品结构修改，跟踪进展中的设计概念，及时方便地找出存档数据以及相关产品信息。 从过程来看，PDM系统可协调组织整个产品生命周期内诸如设计审查、批准、变更、工作流优化以及产品发布等过程事件。 PDM是依托IT技术实现企业最优化管理的有效方法，是科学的管理框架与企业现实问题相结合的产物，是计算机技术与企业文化相结合的一种产品。企业文化为企业自身所积累、表现出来的各方面特色之总和。 由此看来，所谓PDM，并不只是一个技术模型，也不是一堆时髦的技术辞藻的堆砌，更不是简单的编写程序。它必须是一种可以实现的技术，必须是一种可以在不同行业、不同企业中实现的技术，必须是一种与企业文化相结合的技术。因此，它与企业自身密切相关。考察当今PDM实施成功之企业，每个企业都有自己非常具体的奋斗目标和项目名称，从福特的“Ford 2000”、波音的“DCAC/MRM”到日产的“业务过程革新”等，凡取得成就者，无一不是将PDM融汇于企业文化之中。因此，PDM的生命力，或换而言之，PDM之精髓，也正在于此。 Windchill 与之配套的CAD软件为CATIA ，以发动机和机载设备设计、制造的大多选用Teamcenter 与之配套的CAD软件为UG NX 。 软件的升级给企业带来的好处是显而易见的——软件越来越先进、功能越来越强大、自动化程度越来越高，但同时也带来了诸多不利之处——包括但不限于：①资金的大量重复投入；②升级所获得的实惠远没有商家宣传的那么多，有时甚至是某一个模块的增加或改善；③大量历史数据的迁移不但耗时耗力，且往往存在数据丢失或错误数据的出现；④大量应用软件 含在本体软件上的二次开发应用 的移植令人望而生畏；⑤员工的培训和对新软件的习惯需要较长的周期。 众所周知，抛开资金的大量投入之外，以PDM为代表的企业核心软件的更换或升级是一件极其复杂的事情，但不少企业出于对新技术的渴求和对商业软件的过分依赖，使得升级工作不断进行，如此一来，反而使企业没有了自己的规划、没有了自己的灵魂，只能被软件供应商捆绑着往前推进，如其说企业从软件应用中获得了实惠，倒不如说软件供应商在企业中找到了一个展现自身才华，并获取高额利润的营地。 5 全三维信息相关是一项技术吗？ 早在我国“十一五”期间，航空界就掀起了一股MBD技术热潮，那是由于波音公司在“787”型号研制过程中已经全部采用基于MBD的全三维技术三维设计加二维制造的MBD的主导思想不只是简单地将二维图纸的信息反映到三维数据中，而是充分利用三维模型所具备的表现力，探索便于用户理解且更具效率的设计信息表达方式。它用集成的三维数模完整地表达了产品定义信息的方法，具体规定了三维数模中产品尺寸、公差的标注规则和工艺信息的表达方法。MBD改变了传统用三维数模描述几何外形信息的方法，而用二维工程图纸来定义尺寸、公差和工艺信息的分步产品数字化定义方法。同时，MBD使三维数模作为生产制造过程中的唯一依据，改变了传统以工程图纸为主、以三维实体模型数模为辅的制造方法。基于MBD的三维数模通过图形和文字表达的方式，直接或间接地揭示了一个物料（BOM）项的物理和功能需求。MBD模型分为零件与装配模型，零件模型由以简单几何元素构成的、用图形方式表达的几何信息和以文字表达的属性、注释等非几何信息组成。属性数据表达了产品的原材料规范、分析数据、测试需求等产品内置信息；而注释数据包含了产品尺寸与公差范围、制造工艺和精度要求等生产必须的工艺约束信息。装配模型则由一系列MBD零件模型组成的装配零件列表加上以文字表达的属性和注释数据组成。，开发一个一个全部信息单一数据源模建立核心流程和系统框架势在必行。PDM在企业的信息集成过程中可以被看作是起到一个集成框架 Framework 的作用。各种应用程序诸如CAD/CAM/CAE、EDA、 OA、CAPP等将通过各种各对象 Object 而被集成进来，使得分布在企业各个地方、在各个应用中使用 运行 的所有产品数据得以高度集成、协调、共享，所有产品研发过程得以高度优化或重组。 License捆绑是目前软件供应商比较流行的做法，也是获得商业利益的重要手段，但对于企业而言，则成为一个沉重的包袱。实际上，并不是所有想使用PDM中数据的人都必