在PLM中CAD文件信息提取的統(tǒng)一方法

北京數(shù)碼大方科技股份有限公司 （100190） 韋延民 付德平 桓永興

PLM管理中涉及到兩個重要數(shù)據(jù)的管理：設計BOM（EBOM）和工藝BOM（PBOM），這兩個BOM是在產品設計階段產生，它們?yōu)楹罄m(xù)的生產、制造提供數(shù)據(jù)源。在設計階段，工程技術人員通過各類CAD軟件繪制出產品的2D或（和）3D圖樣后，這些圖樣將進入PLM系統(tǒng)中進行管理。這些圖樣內部包含了產品結構信息如裝配關系、裝配數(shù)量、零部件代號、物料編碼、名稱、材料、重量等信息，這些信息在圖樣進入到PLM時需要提取出來以生成設計BOM，設計BOM是產品各類數(shù)據(jù)在PLM中進行組織的基礎，它可用于輸出各類產品數(shù)據(jù)報表、為工藝BOM的產生提供源數(shù)據(jù)、輸出到ERP系統(tǒng)中。

在產品設計階段的工藝編制階段，工藝人員借助設計BOM，進行各個零部件的工藝加工信息的編制，如編制工藝路線、工藝規(guī)程、材料定額等，這些信息包含在各類工藝文件中，這些工藝文件在進入PLM管理時也需提取工藝信息，以形成工藝BOM。從以上的PLM管理過程中可以看出，設計階段產生的各類圖樣、工藝文件在導入到PLM系統(tǒng)中進行管理時，提取這些文件的內部信息是個必要的過程，由于各類CAD的提取接口、數(shù)據(jù)結構的差異，需要提供一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結構和方法來供PLM系統(tǒng)使用。

1.提取器

在提取CAD文件時，PLM系統(tǒng)啟動統(tǒng)一的提取器，提取器識別出這個CAD文件的類型，根據(jù)文件類型啟動對應的提取組件，如表1所示，各個提取組件使用了各個CAD API接口，提取組件提取出CAD文件內部的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在結構、內容上是千差萬別的，提取器需要將這些數(shù)據(jù)向統(tǒng)一的Result接口進行轉換，一個Result代表了一個類型的數(shù)據(jù)，如零部件、文檔、參數(shù)化配置等，Result和Result之間的關聯(lián)關系表述了零部件之間的裝配關系或者零部件和文檔之間的包含關系或者零部件的各個參數(shù)化配置等。

（1）提取組件配置定義 在提取器配置定義中，提取器需要配置3D文件類型、提取組件之間的映射關系。

提取器配置表

如表對應于Prt、ASM的Pro/E文件，使用DLL文件ReadProE5.dll中的Retrieve函數(shù)；對應于3D文件格式為SldPrt、SldDrw、Sldasm的SolidWorks文件，使用DLL文件ReadSolidWorks.dll中的Retrieve3D函數(shù)。如果有其他的3D文件，可以通過提取器配置定義來增加或修改。

這類函數(shù)的輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)都相同，輸入?yún)?shù)是要提取的文件名，輸出參數(shù)是提取文件生成的Result結果集。

Result結果集是一個樹形層次結構，如圖1所示。

每一個Result結果集中都包括了它的子Result結果集，子結果集是一個數(shù)組對象，可以有多個，如果沒有子，則它的子結果集就為空。

（2）Result結果集的處理 在提取CAD文件生成R e s u l t結果集后，提取器會對Result結果集進行統(tǒng)一的處理，處理包含將Result包含的對象屬性進行轉換、合并、清理以及將Result結果集轉換成設計BOM（或工藝BOM）。提取器需要將最終轉換生成的設計BOM（或工藝BOM）導入到PLM系統(tǒng)中，在PLM系統(tǒng)中可能已經存在類似的BOM結構，提取器負責將要導入的BOM與PLM中已有的BOM進行比較合并。如果兩個BOM中對象相同，但兩個對象不屬同一個產品則會形成借用關系，屬同一個產品的，直接進行屬性合并；如果對象是新增的，則直接加到PLM中的BOM中。程序執(zhí)行流程如圖2所示。

圖1 Result結果集樹形層次結構

圖2 提取器對Result結果集處理流程

提取器里的BOM與PLM中的BOM的相同對象的判斷是根據(jù)關鍵屬性來進行的，每種對象類型定義不同的匹配屬性，比如零部件，可以定義物料編碼作為關鍵屬性，如果提取的零部件和PLM中的零部件物料編碼相同，則認為這兩個零部件是同一個，此時提取器就可以根據(jù)前述的處理過程來生成借用關系或者進行兩者的屬性合并。處理Result結果集是個遞歸遍歷的過程。

2.結語

CAD數(shù)據(jù)的統(tǒng)一信息提取著重解決不同CAD數(shù)據(jù)以一種統(tǒng)一的提取方式、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結構存儲實現(xiàn)與PLM系統(tǒng)的融合，這種統(tǒng)一方式同時具有良好的擴展性，對于后續(xù)開發(fā)的CAD系統(tǒng)能夠實現(xiàn)快速接入。

目前，2D文件根據(jù)其標題欄和明細欄所包含的信息進行提取已經成熟，沒有太多難點，但3D文件由于沒有標題欄和信息欄，只能通過枚舉其實體結構以及實體里包含的屬性來進行信息提取，其難點在于需要掌握各個CAD軟件有關信息提取的 API及其返回的數(shù)據(jù)結構，比較費時費力，另外由于3D文件包含的信息量很大，而PLM要提取的信息只是其中的一小部分，因此高的提取效率也成為一個難點。