PLM与三维CAD集成实践

1、PLM与三维CAD集成实践近年来，随着企业信息化建设的不断深入，国内装备制造企业产品研发工作 已逐步实现了三维产品设计的全面应用，PLM（产品生命周期管理）系统也成为 产品设计研发企业的重要管理工具，PLM与三维CAD集成能够加快企业产品三维 虚拟样机模型的建立。如何确保三维产品设计数据的完整性、正确性，如何利用 PLM系统实现三维产品设计工程化应用,如何实现 PLM系统与三维CAD设计软件 的紧密集成,已成为装备制造企业研发信息化应用必须尽快解决的关键问题。客户ERP厢目信思* ；: i倉存nt息EBOWPBOV :威本 工茗馆倉:i 三品PLM产品全生命周期集成平台* :卡 ¥*

2、 j工艺卡咸i进计鼻塾供应商CADCAPPCAMCAE一、PLM与CAD集成概述CAD集成是PLM必须的，也是用好三维CAM基础。要充分发挥三维 CAD软 件的优势，首先要建立完整的产品三维模型样机。但当产品复杂到一定程度时， 要在一个有多名设计者参加、使用多台计算机构成的网络环境中有效地建立正确 的产品三维模型很困难。因为产品三维模型的特点在于其零部件三维模型之间是 相互引用并关联的。以一个包含1000种中零部件的产品为例，为了完整描述其 产品虚拟样机三维模型，需要建立 1000个有相互引用关系的模型文件，然后再 建立1000个与模型文件有关联的二维工程图文件。因此，这些文件的命令规则、 存

3、储位置、编辑权限、更新时机等问题若不能得到妥善解决， 很难设计出完整的 产品三维虚拟样机模型。这么大量的文件中，任何文件的丢失、错位、重命名都有可能导致产品模型的失效。而有了 PLM通过将零部件模型之间引用关联以及 装配关系、模型文件与二维工程图文件对应关系统一管理起来， 很好地解决了零 部件之间、模型与二维工程图文件的关联更新，极大地加快了产品三维虚拟样机 模型的建立。因此，在使用PLM软件的企业中，大规模使用三维CAD软件进行产 品设计的实际应用效果远远好于不使用 PLM软件。三维CAD软件的推广和应用与PLM软件的推广和应用是相辅相承的，这里 PLM与三维CAM集成起到了至关重要的作用。

4、二、PLM与CAD集成要素在PLM与三维CAD集成的过程中，前期需求分析尤为重要，许多要素要仔细 考虑：集成三维CAD的种类，是几种还是一种；PLM更新与三维CAE产品模型更 改的响应方式和响应速度；三维产品模型信息的提取；对三维产品提供浏览能够 支持；三维软件的二维工程图信息的集成； 三维零件模型、装配模型以及他们的 相应的二维工程图的版本一致性；在三维软件中加菜单栏进行接口命令操作， 增 强应用性，如进行检入/检出，查询数据库内的文件等；在三维软件中提供接口 进行替换目前装配中零部件或直接插入零部件；同步与协同设计的情况下， PLM 系统要能保证数据的正确性。三、PLM与CAD集成实施策略

5、一个成熟的产品研发部门往往采用多种设计工具， 并且由多个不同专业方向的职能设计员使用。这些设计工具产生的数据从创建的那一刻起就应该能在一个 集中、统一的平台上管理好，当有需要对这些设计数据进行共享、借阅、分发、 审核时，能够在一套严谨的权限和流程机制的约束下进行。关于集成几种三维软件，原则上企业可以采取集成一种或多种。 但是考虑到 协同设计以及一般企业设计师的应用水平，通常只选择一种三维设计软件。至于集成到什么程度，采用三维CAD产品模型发生变化后马上 PLM就自动更 新是比较好的，但是实现起来难度比较大，而且如何保证一个零件更新后与之相 关的零部件同时更新也比较难，这种情况对企业的网络负载环

6、境要求比较高。 相对来说，采取在三维CAD中修改零部件模型，修改后重新登入的方式更加符合实 际。三品PLM支持“图纸驱动”的设计研发模式，对市面上常见的二维/三维机 械设计CAD电路设计EDA提供深度集成的接口和工具。其集成的三维 CAD包括 Pro/ENGINEER Solidworks、UG、Solid Edge 等，二维 CAD包括 AutoCAD 中望、浩辰、CAXA等；电子设计EDA包括Protel/AD，Cade nee等。一方面系统 能够从已完成的图纸中提取物料的属性信息和装配信息，自动生成产品结构树和BOM物料清单；更深入地，三品PLM提供集成在设计软件中的在线菜单，实现从 设

7、计软件中对PLM存储的数据进行查询、获取、编辑等操作；系统还提供细致的 设计辅助功能，当工程师修改图纸时，自动判断有相互装配关系或相互参数约束 关系的图纸，避免设计改动的遗留，提高设计输出的准确率。1）三维产品模型信息的提取。根据不同的模型类型提取不同的信息，比如零件图需要提取材料、重量等信 息，而装配图则需要提取零部件之间的装配约束等信息。12:】5文 Affifi必须存在不能为空穷牛和超亠|朗通编艇垂件垂件歪件恚件备主T 103 CAD图超性昨O為僚所有1曙38曲20PLM与 CAD图纸（模型）属性映射提取模型信息时校验属性2）三维浏览功能现在有许多浏览器都支持多种格式文件的浏览，比如三品

8、PLM浏览器就支持 多达400余种格式支持，而且有很开放的二次开发接口。£ _jiit3：a4rinww4idTwij rMUfl禅！= d >m m fil! Ul «! *!nr 施 二畳玄 U “ Ji 云 H M> 呼 4 <11 n9t甦W 8见工価号.象ft FT?巴時VAWE H«lu區"E f 21 iwKiWT*.* TfcT IK 監:;Pr.T耳冃屮于 占-T I a； . T rIMhH 斗"：F+ _j m 列+ Q tkMJh 21 f & 二J ri?MWt Zj inHnSH+ -J 4

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11、想的情况是二者真正融为一体，实现产品结构信息的集成互动、产品结构的版本致等高级的集成性能。 ?、 Sma0 M-m占 B -k'"左J切fi«i9-mi宅 C") KS11 扎 1J EfwjplUW-WJ.uwli邊稱 a; n申UBRfl JOTAJrMi3SolidWorks环境下申请物料编码iIHru «* :05-1 illA£E|_ISffi 口1量El.9WI1d迂an*：冗阻町m»r>持二汕，ft附4 携砂tH£» MH弓津日nM4HEW ' Ef-Fi2« R

12、87;rFuilifl三维模型发生改变后版本一致性问题。 三维集成与二维集成有本质区别，像 二维软件那样，仅仅是提供嵌入式操作菜单，保存图纸文件、提取零部件信息和 建立产品结构信息是远远不够的。因为三维模型的特殊性，例如三维模型之间、 模型与工程图之间存在大量的关联关系， 发生修改时，会涉及所有相关联的模型 文件。但往往用户又没有权限或不应该修改该模型中的某些模型文件，如标准件和其它设计人员设计的模型，因此在与三维系统集成时，PLM 至少应该能够判断 用户修改了哪些模型文件、他又能够对哪些模型文件进行修改。只有做到了这一 点，才可能实现版本管理、变更管理等功能，才说得上是基本实现了 PLM与三维 CAD软件集成。t也|k田I®圖口创划土回旦1吐12|圃I三呻问 « f .岂严 ym匚 "山 囘兰 « eQ ,9fi|x ua«|4 , * 彳鼻| 萇 画関囿區團匾'A tf?WE +曲苛切H t 二1+ -J -無门乍“夏CMH9F 儘Lb 1出副迈 邑田I'Sfl工 BEtiHS!“ nil础i Un丸小 jih-sae±«ptHfcR.c4 JMKtoiiaSMiWHB *J F-if比i=MiHii強L?也诩Im一一J #1 z_J ft-