基于UG的产品信息集成管理研究

1、1 / 13基于UG的产品信息集成管理研究提出在三维 CAD(UG)环境下，采用面向对象编程语言 C+，综合应 用UG/Open API 和 Oracle 网络数据库技术，实现产品设计信息的提 取、数据统一集成管理。分析了产品数据结构，提出零件信息 ER 模 型，以 DLL方式与 UG 交互，深度搜索遍历产品装配结构并提取零 部件设计信息，开发了基于 C/S 结构的产品数据集成管理系统。1前言计算机集成制造(CIM 的实质是产品设计、工艺规划、生产 制造等应用阶段信息流的传递作用过程。 信息是与设计、 制造等过程 有着本质联系的基本元素， 其集成管理是整个过程都予以关注的核心 任务。产品设计信

2、息的获取是 CIMS 系统的首要环节，是当前遏制制 造业信息化进程的“瓶颈”之一。 特征造型技术将产品的几何信息和 非几何信息汇集到产品定义中， 不仅能表达产品的几何形状， 而且同 时表达了产品的制造要求，在较高层次上体现了设计者的意图 1 。 但是在 CAD 环境下图形数据为非结构化数据，无法被后续系统直接使 用。国内外学者对零件信息模型的定义和信息集成进行了大量的研 究。基于中性文件 STEP IGESPDES 标准的信息集成方法27, 在异构三维 CAD 系统的信息流通上，以其较好的通用性占有一定的优 势。但中性文件在信息传输过程中必须进行语法分析和语义检查， 数 据段的提取和预处理方式

3、较为麻烦。根据PDES准从设计领域进行 特征定义， 其设计特征库的定义存在一定局限性，2 / 13且系统开发难度大。 本文提出在 UGCAD 环境下，综合应用 UG/OperAPI函数和 Oracle 网 络数据库技术，实现产品设计信息的提取、数据统一集成管理。2系统总体结构随着网络制造技术的发展，企业不仅要考虑自身内部信息共 享，还要考虑与外部环境集成， 企业与企业之间实现信息交流与共享， 从而实现制造资源的重组， 获得更大效益。 支持分布式网络制造和网 络企业联盟的产品信息管理系统将成为重要的发展趋势。 企业内部的 产品设计、工艺设计、加工制造、生产管理等多个环节、多个部门要 求协同工作，

4、 共享信息。 应用网络技术构建一个分布式操作和数据库 管理为一体的企业内部网， 有利于企业各部门之间实现数据和资源共 享。Oracle 是企业级的关系型数据库系统 8 ，具有很强的联机 事务处理能力，包括分布式查询、多点更新、远程调用等，非常适合 联盟企业生产信息数据库的分布式处理， 支持用户自定义数据类型的 存储，具有较好的数据安全管理能力。 Oracle 支持客户机 /服务器工 作方式，客户端负责处理用户界面和企业应用逻辑； 服务器端负责处 理数据存储、检索和管理数据库等。本系统的客户端将UG 设计环境中的产品信息通过 API 函数提取， 经数据库开发接口和网络传输， 存 储到服务器统一数

5、据库中。系统总体结构如图 1。3 / 133关键技术实现3.1零件信息的 E-R 模型与数据存储计算机抽象表达客观事物首先必须进行数据模型化处理，映 射在模型中的信息是对真实零件信息的一种收集和抽象，以便于计算机处理的形式存储。从客观世界到计算机形式语言的过渡需要建立概 念模型。对零件进行概念设计得到零件信息模型的典型方法是实体属 性联系方法(Entity-Attribute-Relationship)(或 E-R 模型)8。E-R 模型包括实体、属性和联系三大要素，是研究零件组成要素及其 关系的有效方法。零件由许多形面要素构成，一个零件与多个特征形成 1:n 的构成关 系，特服务器心a i系

6、统总体结构4 / 13征与特征之间形成不确定的位置和基准关系。 划分实体和属性， 确定实体间的关系是建立 E-R 模型的核心问题。根据 E-R 方法，将零 件图号，零件名称、零件类型、毛坯类型、零件材料、最大径向尺寸 和最大轴向尺寸，生产批量等作为实体零件的总体属性。 而特征实体 要素的属性主要有尺寸及公差，表面粗糙度，形状公差、位置公差等， 如图 2。E-R 模型属于概念结构，为了在关系数据库管理系统中进行 零件信息存储和管理，还必须将概念结构转变为关系数据模型的逻辑 结构。关系数据模型的基本思想是在二维表中表示实体、实体属性以及实体与实体之间的关系。对于实体，转化为一个关系模式，即一个 二

7、维表，实体属性转化为二维表中的列字段。3.2动态链接库的加载5 / 13UG/ Open API 所开发的应用程序可以在两种不同的环境下运 行：Internal 和 External9 。对于在 Internal 环境下的程序只能 在 UG Session下运行，其入口函数是 ufusr 或 ufsta 。所以只要在 用户应用程序中加入任何一个入口函数就可以实现与UG 进程交互。同时 UG OPEN MenuScript 提供修改 UG 菜单的脚本语言，比如添加、 删除、定制菜单等，开发者可以使用该语言修改菜单响应行为， ACTIONS!以是宏（.macro ）、C 或 C+程序（.so,.s

8、l,.dll ）、GRIP 程序（ .grx ）和 UTD（.utd ）。通过加载不同的动态链接库来修改响 应行为，即实现了不同用户应用的加载。创建编辑 UG 主菜单和下拉菜单以及工具条的方法有两种：一 是通过编辑 Menu 文件添加和修改菜单项；二是开发 C 应用程序调用MenuScript API 函数和子程序开发定制菜单选项。其不同之处在于： 前者是通过语法“ ACTION”S 指定菜单响应行为， 可为 API 程序、 GRIP 程序、 UTD 文件， 使用简单灵活； 后者是通过 API 函数 UF_MB_add_actio ns注册回调函数，适合相应模块应用功能扩展。本文在 Inter

9、nal 环境下将入口函数 ufusr 加入 VC+工程， 开发了信息提取应用程序， 建立了动态链接库。 并借助于文本编辑器， 编辑菜单脚本文件，以（*men）格式存放于 $UGII_USER_DIRapplication 目录下，从而实现了动态链接库的加 载过程。3.3设计信息获取界面的开发 般情况下，UG/Open API 使用界面开发工具 UlStyler 来开6 / 13发应用程序界面 9 。 UlStyler 是一种可视化开发工具， 提供 Label、 Bitmap、String 、Option Menu、Button 等控件，可与 Menuscript 菜单脚本文件结合定制用户菜单和

10、界面。 它直接通过 actions 的方式 被 UG 调用，从而将用户应用和 UG 应用完全融合。与流行的 Windows 应用程序开发工具相比， UIStyler 提供的控件较少，功能有限，如 树型控件、列表控件、视图类窗口等在 UIStyler 中无法实现。要创 建复杂的应用程序界面，需在 VC+环境下使用基础类库 MFC 来实现。基础类库 MFC 是 C+啲编程接口，而 UG/Open API 所使用的 是标准 C,因此在 UG/Open API 应用中不能直接使用 MFC 类库。但是 如果在基于 MFC 的 VC+用户应用工程中加入 UG/Open API 所使用的 库函数和头文件则能正确通过编译，生成动态链接库。例如，在用户 工程中加入UG 的两个库文件 libufun.lib libugopenint.lib(这两个文件位于 UG 安装目录的 UG OPE