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PDM系統總體設計

【導讀】
通用接口總體設計思路 隨著需求的變化,軟件供應商或者系統集成商,需要按照相關聯的業務需求來進行系統的設計集成工作。即提供給用戶系統的定制等功能來滿足企業產品開發需求
    通用接口總體設計思路
    隨著需求的變化,軟件供應商或者系統集成商,需要按照相關聯的業務需求來進行系統的設計集成工作。即提供給用戶系統的定制等功能來滿足企業產品開發需求、提高開發效率。
 
    單位可以對通用化的集成功能進行完善和升級,使用開發系統的通用化系統定制功能進行個系統的用戶個性化開發,使此通用系統的系統管理人員可以根據自身需求進行快速靈活的個性化定義及開發,使需求可以快速得到滿足,系統使用者能夠快速,穩定的使用到集成功能,并能夠提供完備的技術支持方式,達到熟練使用的效果,對企業戰略的發展提供催化劑,最終的目標是以不變應萬變,將先進管理的綜合內涵融入到系統中,以提高產品的開發速度。
 
    CAD系統集成的定制功能主要體現在PDM系統中的產品屬性定義、模型定義、數據輸出格式三方面內容。
 
    按用戶角色來分,可以分為系統管理員和系統使用人員。系統管理員主要負責定義產品特征屬性、產品數據模型定義和數據輸出格式標準等內容。而操作員級只是針對系統運行界面進行控制,完成CAD與PDM系統進行集成的操作。
 
    從定制的方式來分,可以根據企業需求通過配置的手段在已有數據模型的基礎上進行配置,最終形成符合用戶需求的集成系統。另一種是設計的系統結構是開放的,用戶從系統結構所提供的眾多模塊中,更改模塊的一個或多個操作,組合成企業需要的集成系統。
 
    本系統采取的是通用驅動選擇的方式,集成來自各個工具端接口的數據源,建立了對使用者信息的單點集中獲取方法,同時定義了一系列查詢規則來滿足用戶對系統的各類多樣化需求。
 
    開發過程中重點及難點
    本系統集成方案的設計中需要重點考慮以下兩個重難點:
    1.統一數據模型的建立
    在設計caD系統集成過程中,建立產品結構件模型至關重要。這個產品結構模型應該能夠完整地、全面地、準確地描述零件信息。除了零件本身的信息外,還應包含有裝配信息、描述信息等。
 
    建立基于統一數據模型的集成體系結構,是在基于Web的集成體系結構的基礎上,增加了統一數據模型處理的內容,并引入了新的WebService, XML技術,引入技術使集成體系結構更具有通用性,能對通用信息系統實現相關集成。
 
    定義一個通用的集成體系結構還需要解決很多問題,比如定義規范的語義元模型,配置圖形化建模環境,將模型信息進行存儲的庫,對庫的管理與訪問,數據模型與其他系統業務模型或系統業務模型之間的匹配關系,使用中間件方式進行比對等。其中使用數據模型及庫是進行此部分工作的核心,使用了次種類結構,可以通過此結構進行設計端與系統端,或者其他異構系統進行數據傳遞,交互。
 
    2.通用信息獲取傳遞
    在CAD系統集成中,數據的獲取和轉換是非常重要的一環,要建立零件產品結構模型,就必須實現信息集成,這就涉及不同的工具軟件與PDM系統的數據交換。通過使用CAD的開發工具包進行開發,自定義接口函數進行數據傳遞與交換,將從設計工具中所定義并初始化后的有關對象的信息交由PDM系統進行處理與存儲。所以初始化這些被調用的數據接口函數,是非常重要的,這里盡量使用成熟的可進行借鑒的健壯代碼進行開發調用。
 
    3.2.3CAD端系統設計
    根據前面的分析,在PDM系統使用時,cAD軟件具有多樣性,二次開發環境也不盡相同,但是不管怎樣,在進行了分層設計后,需要在CAD層上實現的操作,整體上已經統一。
如圖3-2所示,需要在CAD層中實現:
用戶操作界面,如菜單與命令,設計出來的界面應符合設計師的使用習慣。
從圖紙中提取需要的信息。
 
    ○根據設計師的操作,把信息通過SOCKET方式發送至JAVA程序。
1.信息的提取和組織
    這里的核心問題,就是如何從CAD端中提取所需要的信息,和如何組織這些
信息。
 
    ○提取信息:
信息的提取,不同的設計工具具有不同的方式,一般設計工具的二次開發包,均有信提取的相應函數或命令,直接調用即可,根據設計工具的不同需要進行不同的工具端開發,成提取所需要的信息,在無法進行開發時,可采用設計師手填的方式進行數據初始化。
 
    ○組織信息:
信息提取出后,需要按照一定的形式規則進行組織,這里的信息組織并不困難,由于提取到的信息再復雜,也就是一樹狀結構,所以,本接口采用的方式是自定義的XML格式來組織信息。
 
2.功能模塊劃分
    根據CAD方面需要實現的一些操作,如圖3-3所示將其劃分為如下幾個功能模塊:
工具端:即CAD端,從CAD方面提取到所需要的各類信息,因CAD軟件的二次開發功能包的不同而實現方式不同,這里無法實現通用化??刂浦袠?按照最終設計師的功能,相應設計師的操作,這里為CAD方面的控制樞紐,因CAD軟件菜單的注冊方式不同而有所差異,大體上的結構式一樣的。
 
Socket通信功能:負責與JAVA端通信,此為通用模塊。通用模塊:提供工具端需要的信息,也為通用模塊,保存了系統中相應的工具類、界面控制信息等。
 
    通用接口框架系統設計
此部分為此通用接口實現的重點,主要包含的內容就是如何將cAD端系統提取出來的數據向PDM系統內進行傳遞,PDM系統同時能夠返回相應信息,在針對每個特定業務場景時均可使用通用的系統消息傳遞方式進行數據傳遞。
 

    圖3-4描述的是系統集成方案的總體框架圖,總的說來可以分為集成接口和可定制部分兩大部分。
 
    1.集成系統方式
    集成系統分為以下幾個部分:CAD驅動、界面管理、信息提取、特征建模、PDM接口,其功能分別如下:
    ◎CAD馬區動
通過調用CAD驅動模塊,系統可以提取CAD數據文件信息,并按照一定的數據格式進行輸出,此部分為前端操作。
 
    ◎界面管理
主要用于和用戶進行交互,用戶通過界面操作,實現PDM系統與工具軟件的集成操作,此部分為為用戶界面友好、系統可用的必須功能,直接簡潔明了的進行系統功能操作,并在此部分對需要傳遞的信息進行再次確認,為系統實現功能的必要前提。
 
◎信息提取
也叫驅動管理器。系統通過驅動管理器調用不同CAD工具軟件的驅動,提取數據文件的信息,并將其轉換為集成系統需要的數據結構進行輸出,此部分需要單獨設置相應的XML文件進行流對象傳遞信息,并必須確保相應信息能夠完整準確傳遞。
 
    ◎特征建模
按照客戶的需求建立產品結構及文檔模型,建模過程中需要用戶根據配置文件進行定制化,此部分需要按照PDM系統的不同要求進行不同功能模塊的初始化。
 
    ◎PDM接口
通過此接口,集成系統可以和PDM系統進行數據交互,在PDM系統中創建文檔及產品結構模型,并輸出PDM系統中的信息到集成系統。
 
    2.可定制部分
    系統集成方案提供了兩種定制機制,一種是通過修改配置文件來實現定制,另一種是通過更改模塊操作來完成。
    通過修改配置文件,用戶可以定制的內容主要有:
    □產品屬性定義
按照配置文件,對PDM系統進行映射,根據PDM系統相應屬性進行屬性映射及調整。
 
    □模型定義
按照配置文件,對PDM系統中模型的對象類,關系類進行映射。
 
    □數據輸出格式
    按照配置文件,輸出一定格式及順序的報表,產生實體XML文件并進行傳輸。通過更改模塊操作用戶可以定制以下內容:
□增加驅動,成不同廠商的工具軟件,針對不同的CAD工具,可接受并識別處理不同CAD工具傳遞來的信息,并分類將不同CAD工具信息按照PDM系統的約定進行數據處理。
 
□更改PDM系統接口,集成不同廠商的PDM系統,針對不同的PDM系統,工具可實現對不同PDM系統內相同數據的保存。
 
□更改特征建模模塊,更改模型中屬性值的判斷,針對不同的屬性值,不同的業務需求,應能夠滿足響應系統的不同屬性值判斷,并可增加調整,如不能在相同系統內創建同圖號文檔。
 
    在集成方案中實現不同功能時的信息的流向是不同的,通過集成系統,系統可以實現如下功能:

    圖3-_5描述的是注冊圖紙/導入產品結構、導入歷史數據功能的信息流,具體的過程如下:
    1.用戶選擇加載圖紙,系統調用工具軟件驅動程序讀取數據文件信息并按照規則建立數據模型;
    2.用戶選擇注冊圖紙,系統調用PDM系統接口模塊在PDM系統中注冊數據項,創建相應的文檔、零部件及他們之間的關系;
    3.用戶選擇導入產品結構,系統調用PDM系統接口在PDM系統中創建相應的產品結構;
    4.用戶選擇歷史數據導入,系統調用PDM系統接口在PDM系統中注冊歷史數據,創建產品結構。
 

    圖3-6部分描述的是查詢產品結構或圖文檔的信息流,具體的過程如下:
    1.用戶輸入查詢項并選擇查詢零部件,系統調用PDM系統模塊查詢產品結構并顯示給用戶;
    2.用戶選擇要創建明細表的零部件,系統調用PDM系統模塊獲取文檔及產品結構信息;
    PDM系統端設計
    根據前面的分析,PDM系統與cAD設計工具,存在著一對多的關系,接口,實現的功能就是一頭連著PDM系統一頭連接著CAD設計工具。對于PDM端,出于開發效率與通用性的考慮,采用Java作為開發語言是非常合適的。但是對于CAD端,是無法固定二次開發語言的,不同的CAD軟件,使用的二次開發語言均不相同,對于這種情況,我們在接口內部,對接口的實現進行分層:PDM層(對應PDM端)和CAD層(對應CAD端)。這樣,就可以有效地把PDM端和CAD端解決的不同問題分離開,獨立進行解決,可以增強接口代碼的重用性和接口維護時的問題定位。
 
    PDM系統提供Web調用方法,可以通過PDM系統提供的SOA接口實現,只要保證在OSGi框架中預留接口,注冊服務對不同業務實現的不同處理即可,其中主要的難點還是集中在如何實現分層的設計。
 
    接口的分層,帶來的首要問題是層與層之間的通信問題:PDM系統層和CAD層使用什么方式或機制來進行通信,這事實上不涉及PDM端和CAD端,而是操作系統的問題,一般來說,選擇一個絕大多數操作系統都支持的通信模式,是一個必須的選擇,比如文件,管道,SOCKET等,都是不錯的選擇。但是本接口選擇SOCKET方式,原因如下:
    1.SOCKET在WINDOWS和UNIX/LINUX下都實現了,有基本相同的規則定義,采用網絡協議進行通信,更具有通用性。
    2.對于文件方式來說,SOCKET通信更快加速,減少多次文件讀寫對速度的影響
    3.對于管道方式來說,SOCKET通信的可操作性更好,靈活性更大。



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  • 2018-04-11 14:11
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