e-works数字化企业网  »  文章频道  »  产品创新数字化(PLM)  »  CAD

基于MBD设计的产品数据属性映射研究与实现

2016/11/22    来源:互联网    作者:曾卫平  郑文心  彭勇  黄玮8蒋莉      
关键字:MBD设计  VPM  属性映射  
MBD设计要求产品的研制信息必须反映在产品数据对象的属性中,以保证产品数据源的单一性和便于进行技术状态管理,已有CAD设计工具与PDM系统标准功能无法做到MBD属性描述信息在二者之间的映射。利用XML语言、CATScript开发和CAA接口开发技术完成产品数据对象相关属性在CATIA和ENOVIA VPM系统之间映射功能,实现了基于CATIA的MBD信息完整表达与基于VPM的PDM数据属性信息的集成,解决了产品数据属性信息在CAD设计工具和PDM系统中的正确性和一致性问题。

    随着产品研制的数字化和智能化,传统的以二维图纸为制造依据的做法将逐步废除,产品材料、工艺、公差、装配、测量、测试、使用、维护等信息将要求在三维模型中完整表达出来。基于模型的产品数据定义(MBD)和基于产品数据管理PDM)的构型管理控制是现代制造业中产品研制的重要方法。满足企业或产品特点的产品数据定义和产品数据管理方法,成为现代制造业成功进行产品研制数据管理的关键环节。

    产品从设计、试验到生产制造以及维护的进程中,通常以数据对象为单元(或单元组数据包)进行数据传递,这些数据包括产品的材料、工艺、公差、装配、测量、测试以及使用、维护等信息,以数据对象属性的方式在数据对象中进行管理。在产品生产过程中,通常需要了解产品生产的进度,以便及时提供生产需要的零部件、材料等以及满足其他各种需求,这些生产全过程中的数据由产品数据管理系统处理;数据生效后其在流程中(如设计、校对、审核、审定、会签、批准)的流转状态由PDM系统记录,并传递到数据对象的属性中。也就是说,MBD设计中数据对象的属性信息,需要在PDM系统中进行管理,PDM系统中的产品数据属性也要记录在MBD设计的数据对象属性中。

    以往CAD与PDM系统之间的系统集成更多关注于基于XML的双向性实现问题。本文探讨基于CATIA V5数据对象属性与ENOVIA VPM V5产品数据属性的集成映射技术,利用XML语言、CATScript开发和CAA接口开发技术,完成了单值属性的双向集成映射和多值属性的单向映射,实现基于CATIA V5的MBD信息完整表达与基于ENOVIA VPM V5的PDM数据属性信息的集成。

1 设计总体思路

    1.1 MBD技术分析

    MBD技术的核心在于:包括设计与制造在内的工程信息的表达与传递全部是基于三维的。基于MBD技术实现三维模型表达产品的设计制造信息,保证产品全生命周期中产品数据的完整性。以CATIA作为MBD设计工具,通过对零部件三维造型以及业务属性描述,保存除三维模型外的产品MBD信息。MBD信息包括几何信息和非几何信息(即描述信息),其中MBD非几何信息分为基本属性、设计制造特征信息等,这些属性信息有的是设计员在设计过程中填写的,有的则是为满足技术状态有效性管理需要而填写的,通过属性映射反映在VPM系统和CATIA三维模型中,满足了设计和生产制造管理的需要,保证产品数据属性的正确性和唯一性。

    1.2 映射内容与过程

    在MBD设计工具和PDM系统之间通过多种信息集成方式,实现三维模型产品定义信息的完整表达,它详细规定了三维模型中产品尺寸、公差的标注规则和工艺信息的表达方法。在VPM系统和CATIA之间进行属性映射,需映射的属性包括多值和单值两种,映射的方向包括从CATIA结构树到VPM零件对象,以及从VPM系统零件对象到CATIA结构树。

    以某复杂航空产品研制为例,单值属性映射是双向的,信息属性为MBD非几何信息,包括:名称、国密、商密、特性分类、互换性、设计重量、更改标记、ECP号、更改原因、更改类别、在制品处理类别、版本、CO(更改指令)等;多值属性映射主要指CATIA到VPM系统的单向映射,属性信息为设计制造特征描述信息,包括:审批信息、技术注释、材料、连接定义、CATIA自动计算的质量信息(重量、重心和转动惯量)等,便于设计和生产制造。这样一方面使CATIA的MBD模型文件中包含了设计、制造及检验所需要的MBD描述信息;另一方面,VPM系统中数据对象的属性中包含了设计、制造及检验信息,便于进行技术状态有效性管理和控制,实现了基于MBD技术的单一数据源管理。CATIA与ENOVIA VPM之间MBD描述信息的属性映射内容与过程如图1所示。

图1 属性映射的内容与过程

图1 属性映射的内容与过程

    1.3 属性映射的原理

    产品数据的业务属性在VPM系统中以数据库表的形式存在于关系数据库中。标准的属性映射处理方式是对CATIA模型自定义指定类型的属性(String、Integer、float等),通过中性模板文件来实现标准化,在Mapping.xml文件中定义了与VPM零件对象属性的映射关系,对应VPM系统客户化(DMC)扩展后的零组件对象属性。属性映射过程作为VPM系统的标准功能,读取Mapping.xml文件,在CATIA中完成属性的填写,保存过程的同时完成属性映射操作,在CATIA保存模型时基于Mapping.xml文件自动实现对象属性的读取、修改和更改等操作。

    根据业务对象及属性定制要求,在客户化扩展后的VPM系统中,利用XML语言定义和CATScript开发技术、以标准映射XML文件为突破口,实现单值属性在CATIA与VPM系统之间的双向映射。同时基于标准的属性映射方式用特定分隔符分割,将多值属性合并为一个属性,通过服务器端和客户端程序的CAA二次开发,扩展主要接口CATIPDMUESaveProcess,完成CATIA端至VPM系统的多值属性单向映射。属性映射原理如图2所示。

图2 产品数据属性映射原理

图2 产品数据属性映射原理

责任编辑:马倩
本文来源于互联网,e-works本着传播知识、有益学习和研究的目的进行的转载,为网友免费提供,并以尽力标明作者与出处,如有著作权人或出版方提出异议,本站将立即删除。如果您对文章转载有任何疑问请告之我们,以便我们及时纠正。联系方式:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐