闫宁

【摘要】PDM系统在制造型企业中越来越普遍，并且CAD/EDA在机械制造行业中的应用也早已十分普遍。在传统制造型企业和中小型制造型企业中，当企业实施快速响应客户需求进行大批量定制时，仍然以集成单一的设计软件为主的传统的产品设计方法已经不能满足企业的设计要求。本文的研究方向旨在将企业不同类型的数据通过将CAD/EDA软件与PDM系统的集成，有序的、完整的检入同一平台进行管理。

【关键词】PDM系统  CAD/EDA工具  集成管理

随着市场需求的变化，用户需要按照具体需求来设计系统集成过程。即提供给用户系统的定制等功能来满足企业产品开发需求、提高开发效率。主要表现在两方面：一方面，设计通用化的 CAD/EDA 集成，它是企业完成产品开发需求的基本保障，具有CAD/EDA系统集成的通用特征与功能。另一方面，企业可以对通用化的集成进行补充和升华，是在系统通用功能的基础上进行用户个性化定义，使系统使用者可以更简捷地操作系统，并为产品开发提供更完备的技术支持，提高产品开发效率。

一、制造型企业对于系统的需求

一方面，企业可以对其使用的PDM系统进行个性化的定制，使PDM系统可以更好的适应于企业自身的运营和管理模式，并且可以随着产品数据和经验的积累，以及产品类型的转变，及时对特定产品的管理进行快速便捷的定制，以达到满足现状产品迭代速度快的市场背景。另一方面，就是CAD软件和EDA软件与我们的产品数据管理系统之间的集成。CAD和EDA软件可以说是这个时代中，制造业企业的基础工具，其良好是使用是产品质量的保障，因此，良好的CAD/EDA数据模型的管理，是企业正常工作的基础。只有同时满足这两方面，才能真正的实现提高产品开发效率，才能使企业稳步的前进。

二、CAD与EDA软件和PDM系统的集成

CAD与EDA软件和PDM系统的集成，主要是三个方面：属性信息，模型定义和数据格式。因此，与PDM系统的集成和对PDM系统的定制可以用两种方式进行分类：

（1）从用户进行分类。可以将PDM系统中的角色进行分类，包括系统管理员和系统操作员。系统管理员的职责是定义产品属性信息。模型定义以及数据格式等。系统操作员的角色是在系统管理员定义的系统中，按照其规则，完成对CAD和EDA软件与PDM数据管理系统的集成。

（2）从系统定制方式分类。针对系统开放性的特征，PDM系统的使用者可以根据系统提供的模块中，提取并整合出企业或产品需要的管理系统。

本文中，实现PDM系统与CAD/EDA软件的集成，主要实现以下五个部分：CAD/EDA驱动、界面管理、信息提取、特征建模、PDM接口。

三、CAD与EDA软件和PDM系统的集成实现

（一）信息获取

在CAD/EDA系统集成过程中，建立产品结构件模型至关重要。这个产品结构模型应该能够完整地、全面地、准确地描述零件信息。除了零件本身的信息外，还应包含有装配信息、描述信息等。

（二）信息获取

在CAD/EDA系统集成中，数据的获取和转换是非常重要的一环，建立零件产品结构模型，就必须实现信息集成，这就涉及不同的工具软件与PDM系统的数据交换。通过使用CAD/EDA的开发工具包编写应用程序，建立数据交换的接口函数，将从CAD/EDA系统中获取的各种有关零件的设计信息导入PDM系统进行管理。所以，这些数据交换的接口函数创建工作非常重要，它直接关系到整个CAD/EDA系统集成的成败。

（三）CAD集成与可视化

属性集成管理：软件提供对AutoCAD软件，通过内嵌属性的双向集成管理，简化用户的操作，保证属性的一致性。

BOM自动生成：装配模型或AutoCAD 明细结果检入PDM后，能够自动生成相应的BOM，提高设计人员的工作效率。

可视化管理：AutoCAD图档、模型等检入PDM后，能够自动生成中性格式的可视化缩略图，便于非CAD用户等签审人员能够方便的打开模型、图档进行审批。

PDM系统集成：可视化批注、数字化仿真等结果能够通过可视化工具与PDM系统的集成接口，自动存入PDM系统，并于相应的版本进行紧密关联。

（四）EDA集成与可视化

对电气图的集成管理：提供对EDA软件Altium Designer的设计原理图、PCB等的集成管理，简化用户的操作。

四、总结

在中国从制造型国家向创造型国家的变迁过程中，我们作为中国制造业中代表性企业，应当总结出符合我国现状和行业现状的软件操作模式和部分更具实际意义的软件工具。我们还无法做到完全代替国外的设计平台和设计工具，但是我们可以利用这些工具的优势，使用其二次开发接口，根据我们的实际经验，设计出更符合我们的工具。

相较于使用WGM配置的AutoCAD和Altium Designer與Windchill的集成，本文中开发的工具对于用户来说，学习成本更低，并且在实际项目中更具有易用性，主要创新点有以下几点：

（1）简化了AutoCAD与Windchill集成方式，使之更适合以二维CAD图纸为驱动的制造型企业。

（2）深化了Altium Designer与Windchill的集成，使用户在不脱离Altium Designer软件主界面时对数据的检入检出操作。

（3）在Altium Designer软件内集成了符合企业模板的电子BOM管理。为后续的工艺生产等环节节省了大量时间。

基于这个优化后的管理系统在实际工程项目经验，结合我在本文中的研究经验得出，良好的CAD/EDA与PDM系统的集成，对于整个项目来说必要性是十分高的。但通过实际应用，我也发现了本研究存在的一些不足：

（1）二维软件CAD无法通过装配直接转换成具备结构树的三维数据。

（2）电气软件从Protel到Altium Designer更新太快，对每一个版本的软件都需要单独开发集成接口，通用性不强。

（3）集成后的平台还是要依靠WGM中间件，无法直接集成。

参考文献：

[1]产品数据管理（PDM）技术[M].清华大学出版社，2000.

[2]李建明，童秉枢.产品数据管理技术的现状与发展[J].计算机集成制造系统，1998， 4（6）：1-6.

[3]叶晓俊，王建民.产品数据管理[J].计算机辅助工程，1998，7（4）：1-9.