第09章 协同设计中的产品信息交换与共享

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1、现代CAD技术东北大学机械工程与自动化学院先进制造与自动化技术研究所2012年12月5日2第二篇设计网络化第8章产品协同设计的提出与概念第9章协同设计中的产品信息交换与共享第10章协同设计中产品设计过程的管理第11章协同设计中的网络应用技术现代CAD技术ModernCADTechnology3第9章协同设计中的产品信息交换与共享协同设计是以制造全球化为背景的一种新的产品开发模式，由异地分布的多个优势互补的企业采用并行工程思想来进行新产品的开发。这种产品开发模式的基本要求是要能实现企业间高度的信息集成。传统的企业间产品数据交换是基于工程图纸、文档、物理样件的方式，产品数据从发布企业到接收企

2、业的传递与接收过程中不但需要大量时间和人工干预，而且难以保证数据的完整性与一致性，因此已无法满足协同设计的需要。当前，各种计算机辅助应用（CAx）技术、产品数据管理（PDM）技术以及网络通信技术在企业的生产实际中得到了广用广泛应用，因此以网络通信方式实现企业间数字化产品数据的交换将是协同设计中产品数据交换的必然选择。现代CAD技术ModernCADTechnology4第9章协同设计中的产品信息交换与共享目前企业间数字化产品数据的交换并不十分成功，原因是多方面的，其中最主要的原因是企业间异构的计算机应用系统（CAD/CAM系统、PDM系统等）无法直接进行数据交换。因此，当前国内外关于协同

3、设计的研究热点主要集中在如何实现异构计算机应用系统间的数据交换问题上面。本章主要就异构CAD/CAM系统及异构PDM系统间的数据交换问题研究的现状和交换方法作介绍。9.1异构CAD/CAM系统间数据交换问题的研究现状9.2异构PDM系统间的产品数据交换9.2.1异构PDM系统间产品数据交换问题的研究现状9.2.2异构PDM系统间数据交换的一个实例现代CAD技术ModernCADTechnology5919.1异构CAD/CAM系统间数据交换问题的研究现状目前国际上关于异构CAD/CAM系统间数据交换问题的研究工作主要集中在检验和完善STEP应用协议AP203和AP214上面。AP203全

4、称为配置控制的三维机械零部件设计（configurationcontrolled3Ddesignofmechanicalpartsandassemblies），该协议主要用于描述机械产品的三维形状信息及配置信息，以支持产品装配模型和零件模型数据交换。AP214全称为汽车机械设计核心数据（coredtdataforautomotivemechanicaldesignprocess），是一个专门用于支持汽车制造业CAD/CAM系统间数据交换的应用协议。现代CAD技术ModernCADTechnology6919.1异构CAD/CAM系统间数据交换问题的研究现状这两个协议的应用检验与完善工作是

5、以汽车制造业和飞机制造业为应用背景的。汽车和飞机是复杂产品的典型代表，它们分别由多达几万、几十万个零件组成，这样复杂的产品是无法由单个企业独立生产完成的，而必须由多家企业协作生产不同的子系统和零部件，最终由主制造商企业装配成完整的产品。由于是由多家企业共同承担产品的设计与制造，企业间异构CAD/CAM系统间的数据交换问题一直是困扰汽车制造业和飞机制造业企业的一个瓶颈问题。因此，汽车和飞机这两个制造业的企业一直是支持异构CAD/CAM系统间数据交换问题研究的主要工业力量。现代CAD技术ModernCADTechnology7919.1异构CAD/CAM系统间数据交换问题的研究现状STEP标

6、准因其规范的标准体系、无二义性的形式化表达和有严格一致性要求的实现方法，而被认可为异构CAD/CAM系统间数据交换问题的有效解决方案。汽车和飞机制造业的企业为了使STEP标准真正为解决困扰他们的数据交换问题发挥作用，积极参与了STEP应用协议的检验与完善工作。这类工作中较典型的研究应用项目有CSTAR、AEROSTEP/PowerSTEP、AUTOSTEP、ProSTEP、ISAP等。AEROSTEP项目重点在于采用STEPAP203对商用飞机设计过程中合作企业的产品设计数据进行中性描述，并实现数据交换。现代CAD技术ModernCADTechnology8919.1异构CAD/CAM系

7、统间数据交换问题的研究现状该项目由波音公司的PDES/STEP工作组会同波音公司的三家发动机供应商一道承担。这3家供应商是：通用电器公司的航天发动机部（GEAircraftEngines）、普拉特-惠特尼公司（Pratt&Whitney）和罗尔思-罗伊斯公司（Rolls-Royce）。此外，该项目的成员还包括向上述4家公司提供CAD产品和STEP产品支持的各家公司。这些公司有：CV公司（ComputerVision）、达索系统公司的