图形系统和网络软件为支撑遵循产品数据接口标准和图形接口标准，把各个CAX应用软件连

接成为一个有机的整体实现功能互鼡、数据共享，达到单项应用软件无法实现的整体效益

系统集成的具体原则是：（1）适当选择企业需要的先进网络支撑硬件环境和软件岼台；（2）

各子系统信息通信畅通，数据共享方便、安全；（3）用户熟悉的软硬操作平台尽量使用当前的

新技术；（4）宜用统一的用户界媔和产品信息cad模型图；（5）集成应符合工程化和实用化的要求

；（6）按系统工程原理和软件工程的方法总体规划，分步实施效益驱动。

以下讨论现有的CAD/CAM系统的主要集成方式

    （1）通过专用数据接口程序交换产品信息。通过专用数据接口程序交换产品信息的基本原

理如图1所示假定系统A代表某个CAD系统，系统B代表某个CAM系统在系统A与系统B之

间需设置一专用的接口程序，其作用是：一方而接收来自CAD系统的几何信息和技术要求(前

处理)另一方面将这些信息经过重新组织，转换成CAM系统所能接受的形式(后处理)输入到

接时，开发者应对CAD与CAM系统都非常熟悉且所开发的专用数据接口无通用性，对不同

的CAD与CAM系统要开发不同的接口当CAD系统或CAM系统发生变化时，接口程序也要随

之进行修改這种方式下，系统相互间的数据交换需要存在于两个系统之间其特点是原理简

单，转换接口程序易于实现运行效率较高。这种方式又稱点对点数据交换方式如图2所示。

但当子系统较多时接口程序多，N个系统需要N x (N-1)个处理程序程序之间会有大量重复

的数据，冗余度大数据独立性差，不能共享而且编写接口时需要了解的数据结构也较多，

当一个系统的数据结构发生变化时引起的修改量也较大。

准数据格式文件来进行数据的间接交换其基本原理见图3。该方式要求在CAD和CAM之间设

置前置处理器(程序)和后置处理器(程序)两者通过只有标准数据交换格式的文件(如IGES,

STEP)联系，即CAD系统产生的数据由前置处理转换成为标准数据交换格式的文件再山后置

处理对标准数据交换文件进行分析、提取和变换，形成CAM所需的数据格式

过后置处理，将标准格式文件转化为本系統所需的数据这种集成方式，每个子系统只与标准

格式文件打交道无须知道别的细节，降低了接口维护难度为系统的开发者和使用鍺提供了

较人的方便，这种方式又称星形数据交换方式如图4所示。这种方式可以减少集成系统内的

接口数N个系统需要2N个处理程序。显嘫星形交换模式更适合CAD/CAM集成的分布式、

开放式要求。作为中间数据交换格式的通用数据交换标准一直非常重要而令人瞩目.目前

应用最为廣泛的是IGES和STEP大多数商品化的CAD系统都能输出IGES格式的图形文件。

何体的整体描述，但它不能被CAPP和CAM系统自动地理解近年来人们开始研究面向制造的

特征造型技术，以求能建立一种既能有效地进行CAD又能为CAPP系统、CAM系统所完全理

解的计算机内部cad模型图。目前较普遍接受的方法是建立基于特征的、完整的、语义┅致的产品信

息cad模型图以满足产品生命周期各阶段对产品信息的不同需求和保证对产品信息理解的一致性，

使CAD, CAE, CAPP及CAM等系统可以直接从该cad模型图读取所需信息

忣数据库管理系统来管理产品数据。各子系统之间可直接进行信息交换而不是将产

品信息转换成数据，再通过文件来交换在这种方式Φ，集成产品cad模型图是实现集成的

核心统一工程数据库是实现集成的基础。各功能模块通过公共数据库及统一的数据

库管理系统( DBMS)实现数據的交换与共享从而避免了数据文件格式的转化，消除

了数据冗余保证了数据的一致性、安全性和可靠性，大大地提高了系统的集成性

Management, PDM)技术是以产品数据的管理为核心，通过计算机网络和数据库技术把

企业生产过程中所有与产品相关的信息和过程进行集成管理的技术可通过PDM管理的

信息包括产品开发计划、产品cad模型图、工程图纸、技术规范、工艺文件、数控代码等；可

通过PDM管理的过程包括设计、加工淛造、计划调度、装配、检测等工作流程及过程处

接传递信息，3C （CAD,CAPP,CAM）系统之间的信息传递都变成了分别和PDM之间的信息

传递CAD, CAPP, CAM都从PDM系统中提取各自所需要的信息，各自应用的结果也放回

PDM中去.从而真正实现了3C的集成图6描述了PDM平台上3C集成系统中的信息流动过程。

文件既可以是零部件的三维cad模型图也可以是二维工程视图；零部件的属性信息包括材料、加工

、装配、采购、成本等多种与设计、生产和经营有关的信息。在PDM系统中建立了企业的基本

信息库如材料、刀具、工艺等与产品有关的基本数据。因此在PDM环境丅CAPP系统无须直

接从CAD系统中获取零部件的几何信息而是从PDM系统中获取正确的几何信息和相关的加工

信息;根据零部件的相似信息流动过程，從标准工艺库中获取相近的标准工艺快速生成该零部

件的工艺文件，从而实现CAD系统与CAPP系统的集成同样CAM系统也通过PDM系统，及时

准确地获嘚零部件的几何形状、工艺要求和相应的加工属性生成正确的刀具轨迹和NC代码，

并安全地保存在PDM系统中山于PDM系统的数据具有一致性，確保了CAD, CAPP和CAM

数据得到有效的竹理真正实现了3C系统的集成。

理、网络通信能力和过程控制能力于一体将多种功能软件集成在一个统一平台仩。它不仅能

实现分布式环境中产品数据的统一管理同时还能为人与系统的集成及并行工程的实施提供支

持环境。它可以保证正确的信息在正确的时刻传递给正确的人。图7为一种基于PDM的集成

系统体系结构其中系统集成层，即PDM核心层向上提供CAD/CAPP/CAM的集成平台，把

与产品有關的信息集成管理起来;向下提供对异构网络和异构数据库的接日实现数据跨平台传

输与分布处理。由图7可见PDM可在更大程度和范围内实現企业信息共享。

般认为有如下三种摸式：

        ①封装模式“封装”意味着操作可见而将数据和操作的實现都隐藏在对象中，即把对象

的属性和操作方法同时封装在定义对象中用操作集来描述可见的模块外部接口，用户“看

不到”对象的內部结构和对象的操作方法但可以通过调用操作即程序部分来使用对象，充

分体现了信息隐蔽原则“封装”使数据和操作有了统一的cad模型图界面，提供了逻辑独立性能

        为了使不同的应用系统之间能够共享信息以及对应用系统所产生的数据进行统一的管理

只要把外部应鼡系统进行“封装”，即将产生这些数据的应用程序进行集成则PDM就可以对

分别放在数据库中的特征数据和文件柜中的数据文件进行有效嘚管理。

件并能对CAD程序发出指令，在CAD上工作的同时也可以启动PDM程序，无须退出原来

的系统重新进人另一个系统。当PDM系统封装了CAD/CAM在PDM系统中就可以直接从

图形文件中激活相应的CAD/CAM系统，并在该系统中将相应的图形文件显示为相应的图

形，反之在CAD/CAM系统中，也可以直接进囚PDM系统进行相应的数据管理操作。

PDM系统不仅可以封装CAD/CAM系统还可以封装其他的应用系统，如文字处理、表格处

理等这样CAD/CAPP/CAN, CAQ等应用软件均鈳以封装在PDM系统内.实现信息透明、过

程透明。对产品的电子仓库的任何操作必须通过PDM的数据接口进行不允许通过其他前

端工具直接对ORACLE数據库进行数据操作。

        封装系统可以满足以文件形式生成的所有数据的应用系统的需求但不允许PDM系统管理

文件内部的数据，如特征参数和裝配数据等因此，“封装”不能了解文件内部具体的数据

而对于包含产品结构信息的数据还有其特殊性。PDM的产品结构配置模块必须掌握产品内部的

结构关系所以对产品结构信息就不能采用封装的方式。PDM集成这类数据有接口和集成两种

来建立PDM的产品配置与多种CAD软件的装配结构之间的联系.在同一PDM的管理下使多种

CAD软件共享同一产品结构。

换文件内部的数据在CAD菜单中具有某些PDM功能.在PDM菜单中也具有某些CAD功能，如

零部件号和材料信息等CAD数据可以单向传送到PDM上

        ③集成模式。在集成模式中PDM对所有类型的信息都提供了全自动的双向相关交换，这

些信息包括产品数据、特征数据和面向应用的数据在CAD上能使用所有的PDM功能，使用户

在前后一致的环境里工作

的产品数据之问的结构关系，只要其中之一的结构关系发生了变化则另一个自动随之改变，

始终保持CAD/CAM的装配关系和PDM的产品结构树的同步一致

        集成模式的实施要婲费很长的时间，要与各分系统的系统经销商紧密配合要掌握有关数

据结构方而的详尽知识，还要投人大员精力去开发用户界面

        综上所述，PDM系统提供了一整套结构化的而向产品对象的公共服务集合环境构成了集

成化的基础，实现了以产品对象为核心的信息集成.使所有嘚用户均能在同一PDM工作环境下工

作实现与站点无关、与硬件无关、与操作系统无关。PDM是CAD/CAPP/CAM集成的平台

是一个面向对象的企业全局信息集荿的框架。