开发与应用基于KMCAPP与PDM Link集成接口

　　1 　概 述

　　随着信息技术的高速发展和对产品设计生产周 期 、质量要求的不断提高 ，产品的多样化 、产品的更 新需求也越来越大，多品种、变批量生产和快速研制 的要求在整个生产中所占比例越来越大 ，因而产品 的设计与加工制造的矛盾也就越来越突出 ，而传统 的制造技术已不再是单纯的加工制造 ，还主宰了产 品的发展和更新 。因此 ，产品的设计、更新、多样化 更加受到工艺装备、工艺条件的制约、限制 ，需要我 们解决设计与加工制造一体化的问题，提升产品的 快速研制生产能力，而以现代信息技术、先进制造技 术和先进的管理理念改造传统产品的研制模式就是达到这一目的的有效手段 。　

　　大多数 PDM 软件采用了先进的客户机 /服务器 结构来处理分布式事务，提供了面向对象的实现环境，可在多种操作系统及硬件平台、多种网络协议和多种数据库系统支持下运行，而且底层网络操作系统、网络、数据库对用户来说是完全透明的。从软件功能上来说，PDM 软件基本实现了人、数据、过程这三者的集成， 而且通过软件提供的用户化集成工具箱， 还可以实现应用的集成。从PDM 软件的本质上来说， 它仅仅是提供了一种管理分布式应用环境中异类数据的机制，而数据则来自于环境中众多的应用系统，所以，能否有效集成企业过程中的众多应用和相关的数据，成为衡量PDM应用之成败的首要因素。

　　2　系统集成的目标

　　为了实现产品研制过程中的产品数据的管理、技术状态的控制，提高设计数据的共享性、继承性，经过广泛调研考察比较， 我们采用PTC公司的PLM系统软件W indchill产品系列中的PDMLink来实现产品研制生产过程的全生命周期管理，解决在多年的信息化建设中形成的大量的孤立的CAD、CAPP历史数据之间的共享，以及对这些数据的继承、利用，解决信息化建设中的信息孤岛问题。由于国外不存在单独的CAPP软件系统，而国内的CAPP软件的规模小，不能引起国际软件业的重视，导致在国内外都没有现成的商业化接口软件存在。在此种情况下，我们参照UG NX与PDML ink接口程序提供的功能和实际需要确定了KMCAPP与PDML ink的集成软件接口的系统集成目标。因此，系统集成的目标是:在KMCAPP界面中能够实现工艺文档检入、检出，能够从PDML ink系统环境中提取相关设计信息并填入到对应栏目，并由PDML ink系统对工艺文档进行集中管理，能够根据设计文档图号对设计文档、工艺文档进行关联。

　　3　集成接口技术方案

　　对在实行PDM系统的需求进行分析可以发现，要实现CAPP数据进入PDM系统，必须在PDM系统中确定CAPP文档的编码方式、在PDM系统中的存放方式，同时必须确定哪些数据需要传递到PDM系统中作为PDM系统分析文档属性和判断的依据，以及需要通过PDM系统获取得设计文档的信息属性。同时需要确定采取的集成形式，一般PDM系统与CAPP软件的集成主要有3种方式:

　　(1)接口:提供应用软件到应用软件的单向、开环的数据传递，支持应用软件间的数据共享;

　　(2 ) 封装: 提供从PDM 中调用CAD /CAPP /CAM的软件工具，捕获存储文件的记录，支持产品设计的版本管理、数据管理、数据共享、流程控制;

　　(3)集成:提供从PDM到CAD /CAPP /CAM软件工具之间简单的数据双向交换。在经过仔细分析讨论后，我们认为CAPP系统与PDM系统的数据集成可采用第三种方式进行集成，以实现CAPP系统与PDM系统之间的数据双向

　　交换，它们之间的数据交换内容如图1所

　　示。工艺文件进入PDML ink系统后，由PDML ink内部编码系统根据编码规则对工艺文件按照设计图号+工艺文

　　档代号的方式进行编码，并以设计图号作为关联的关键值。

　　图1　集成框架图

　　4　集成接口技术设计与开发

　　PDML ink作为集成平台， KMCAPP 可以通过PDMLink实现设计文档的图号、名称、材料、产品阶段、子件明细等信息的获取，因此， PDML ink 应向KMCAPP系统提供工艺文件编制所需的结构设计信息。同时为了保证工艺文件与设计文件的对应和统一管理， PDML ink需要根据KMCAPP系统传递的图号信息实现与设计文档相关联。在信息的传递方式上是双向的传递，而且两个系统结构复杂，不可能通过底层操作数据库的方式传递数据。因而从方便、实用的方面考虑，信息传递方式应考虑中间文件进行传递，这样不用涉及两个软件的底层数据结构。而中间文件的格式又以XML文件格式最为方便，且文件结构清晰。PDM传递出来的信息与KMCAPP中属性的对应关系可以采用配置文件的方式解决。

　　图2为集成接口的流程图。我们在该流程图基础上进行1年多的开发改进，通过XML格式文件传递PDMLink与KMCAPP之间的交换数据，实现了两个软件的数据交换，实现了KMCAPP软件与PDM2 Link系统的无缝集成，以及在PDMLink系统中管理工艺文件的目的，保证了工艺文件版本变更的有效管理、工艺文档编号的唯一性、与设计文档的关联性。

　　图2　KMCAPP与PDML ink集成接口流程图

　　在整个接口程序中，以KMCAPP软件作为调用发起方，通过KMCAPP中内嵌的集成菜单通过执行批处理文件远程调用服务器端的Java 子程序，在Java子程序中调用PDML ink的功能函数。其调用

　　步骤如下:

　　(1)用户点击集成菜单，启动接口子程序。在KMCAPP中首先创建XML交换文件，然后执行系统批处理文件，在批处理文件中远程调用PDML ink服务器中的PDMLink的功能函数进行用户确认，内容选择后将用户选择的结构信息填入XML文件中，然后结束服务器端执行返回KMCAPP环境;

　　(2)在KMCAPP环境中用户选择相应的工艺文档格式，根据KMCAPP配置文件，将XML文件中的

　　结构信息填入表格中对应的栏目;

　　(3)在KMCAPP中编制完成工艺文件后，首先保存工艺文档，然后提交，在提交过程中java子程序根据XML中间文件中的相应的属性值，在PDM2Link中寻找相关的结构零件信息，如果没有，则弹出对话框提醒用户，如果存在就弹出检入信息对话框，将工艺文档提交到PDML ink数据库中，并将工艺文件根据零件图号实现关联，实现在PDML ink环境中的统一管理。采用此种方式，不涉及双方的底层数据结构，相对于基于底层数据结构的接口，开发难度大大降低。经过多次测试分析，确定了中间文件传递的项目。以下为检入过程中生成的中间文件的内容:

　　通过在KMCAPP的配置文件kmcapp. con中增加PDMLink属性与KMCAPP属性的相互对应关系，实现从PDMLink 中提取的设计信息自动填写到KMCAPP系统中相关表格中的对应位置，其对应关系如下:

　　[W INDCH ILL_CAPP ]

　　CAPP_NAME =文件名称

　　CAPP_NR =文档编号

　　PR IMARY_FILE =

　　XML_F ILE =

　　[W INDCH ILL_PART]

　　PART_NAME =零件名称

　　PART_NR =零件图号

　　MATER IAL =材料名称及牌号

　　SUBPARTINFO =

　　Product_Code =产品工号

　　weight =每件净重

　　PlatingBesmear =涂覆名称及标记

　　Phase_S = S阶段

　　KeyLevel =

　　Phase_B =B阶段

　　Phase_A =A阶段

　　Phase_C =C阶段

　　经过测试， 各项功能满足集成需要， 实现了PDML ink对KMCAPP 文件的集中管理。KMCAPP与UG NX3以PDML ink为平台，实现在KMCAPP环境中获取设计数据属性的功能。图3为在KMCAPP环境中获取PDML ink中的结构设计属性信息的选择对话框。

　　图3　提取零件信息

　　5　系统集成应用

　　经过1年多的开发测试，集成接口满足了集成要求，实现了以下功能:

　　(1)在KMCAPP环境中检入工艺文档;

　　(2)工艺文档能与设计文档相关联;

　　(3)在KMCAPP环境中检出文档后，再次检入能实现版本的变更;

　　(4) KMCAPP能从PDMLink环境中提取相关的设计信息。

　　项目验收后， 已经有几个新研产品上线运行，在PDMLink中进行管理的KMCAPP工艺文档已经有2 000余个零部件文档，设计人员与工艺人员均可以在PLM系统查看到自己所属项目的设计文档、工艺文档。图4为KMCAPP环境中的实现接口功能的集成接口菜单。

　　图4　集成接口菜单

　　6　结束语

　　以上研究证明，在实施PLM项目时，我们可以采用中间文件的方式，通过中间文件传递需要传递的信息，实现国内CAPP系统软件与国外大型PLM软件之间的系统集成，实现工艺软件与PLM系统的集成，在PLM系统中实现对工艺文件的管理，与结构设计数据的关联，以及设计、工艺信息的互通有无。