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1 .1   系統(tǒng)集成技術(shù)

在工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中主要使用的工具軟件就是 CAD 類軟件，電器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更是離不開 CAD 技術(shù)， CAD 技術(shù)在電器產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計(jì)中的應(yīng)用十分廣泛，電器行業(yè)在 CAD 工具的幫助下產(chǎn)品研發(fā)及生產(chǎn)效率得到了很大的提高，這就使得企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力得到了很大的提高，但與此同時(shí)，也產(chǎn)生了一些新問題。集中表現(xiàn)在：

1 ）“信息孤島”的存在，企業(yè)應(yīng)用的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是局部的、面向企業(yè)某個(gè)部門的應(yīng)用系統(tǒng)，這就造成各部門之間進(jìn)行有效的實(shí)現(xiàn)信息共享與傳遞，也就形成所謂的“信息孤島”。企業(yè)的各種 CAX 軟件產(chǎn)生了大量的與產(chǎn)品有關(guān)的數(shù)據(jù)，但由于各個(gè)軟件的研發(fā)公司不同，各個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有不一致性，無法對(duì)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理。

2 ）產(chǎn)品在開發(fā)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，如果這些數(shù)據(jù)得不到高效有序的管理，會(huì)造成數(shù)據(jù)的冗余和不一致。

3 ）電子化數(shù)據(jù)的安全性問題存在隱患，如果設(shè)計(jì)人員操作不當(dāng)會(huì)將數(shù)據(jù)誤刪，這給企業(yè)帶來很大的麻煩。

為解決上述問題， PDM 技術(shù)被電器行業(yè)引進(jìn)，但是電器行業(yè)的 CAD 系統(tǒng)和 PDM 系統(tǒng)是獨(dú)立運(yùn)行的，工作人員依靠傳統(tǒng)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)之間的傳送，這樣就使電器產(chǎn)品的生命周期加長(zhǎng)，降低了電器行業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。而作為產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理軟件的 PDM 產(chǎn)品只有通過與 CAD 軟件的充分集成，代替落后的人工管理數(shù)據(jù)的方式，有效的管理設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出來的圖 紙和以及圖 紙上的數(shù)據(jù)，使得 PDM 系統(tǒng)更加適應(yīng)企業(yè)的需求。

PDM 系統(tǒng)作為企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)信息集成平臺(tái)，不同系統(tǒng)信息的集成都需要以此作為集成平臺(tái)，通過集成可以方便的管理對(duì)產(chǎn)品生命周期中各種軟件產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和文檔，各種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)之間的信息可以達(dá)到共享，在電器行業(yè)進(jìn)行電器的設(shè)計(jì)研發(fā)時(shí)，建立電器產(chǎn)品整個(gè)生命周期在不同設(shè)計(jì)系統(tǒng)之間產(chǎn)生的所有信息的集成平臺(tái)。

系統(tǒng)的集成是使相互關(guān)聯(lián)的信息，系統(tǒng)集合起來，可以使不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)得到共享，使資源達(dá)到充分共享，實(shí)現(xiàn)集中、高效的對(duì)資源進(jìn)行管理。在 PDM 中，集成是將人、生產(chǎn)系統(tǒng)和工程技術(shù)系統(tǒng)緊密結(jié)合起來形成一個(gè)統(tǒng)一工作的整體，這樣使得產(chǎn)品在整個(gè)生命周期中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生了相互的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，讓整個(gè)企業(yè)的相關(guān)部門人員都能夠?qū)Ξa(chǎn)品信息有一個(gè)整體的把握，提高整個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)效率。

1 .2   CAD 與 PDM 集成架構(gòu)

在 CAD 系統(tǒng)與 PDM 系統(tǒng)集成過程中，我們期望實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是：第一，在 PDM 系統(tǒng)中可以自動(dòng)掛接電器 CAD 系統(tǒng)在電器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)建立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖，這樣 PDM 系統(tǒng)就能管理和控制產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程；第二， CAD 軟件在電器產(chǎn)品設(shè)計(jì)中需要產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和零部件信息，這些信息可以直接從 PDM 系統(tǒng)中獲取，使兩個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)能夠共享，避免產(chǎn)品圖 紙與 PDM 中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)出現(xiàn)不一致情況，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程更加規(guī)范。只有使 CAD 與 PDM 兩個(gè)系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)雙向集成才能達(dá)到這兩個(gè)目標(biāo)。顯然， CAD 系統(tǒng)與 PDM 系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)的通信是實(shí)現(xiàn) CAD 系統(tǒng)與 PDM 系統(tǒng)之間集成的核心。如圖 4.1 所示為三維 CAD 系統(tǒng)與 PDM 系統(tǒng)之間集成的構(gòu)架圖。通過該集成框架可以實(shí)現(xiàn)用戶所期望的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)兩系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的共享。

 

圖 4.1CAD 與 PDM 集成的總體框架

1 .3   CAD 與 PDM 集成層次分析

集成的主要目標(biāo)是指將一些資源和應(yīng)用整合起來成為一個(gè)相互協(xié)同工作的整體，這些資源指信息技術(shù)，應(yīng)用包括計(jì)算機(jī)軟硬件、接口及機(jī)器等，如圖 4.2 所示，它主要使參與集成的應(yīng)用系統(tǒng) 1 和應(yīng)用系統(tǒng) 2 之間功能能夠交互，也使得信息共享以及數(shù)據(jù)在兩個(gè)系統(tǒng)之間的傳遞能夠得以實(shí)現(xiàn)。

 

圖 4.2 集成的基本概念

產(chǎn)品在 CAD 系統(tǒng)中產(chǎn)生的信息所有產(chǎn)品信息的源頭，信息量較大，實(shí)現(xiàn)集成不易，根據(jù)集成的深度及用戶對(duì)集成要求的不同，我們可以將集成的層次做一個(gè)劃分， CAD 系統(tǒng)與 PDM 系統(tǒng)之間的集成層次可分為三個(gè)模式：應(yīng)用封裝模式，接口模式和緊密集成模式。

1 .3.1   應(yīng)用封裝模式

從本質(zhì)上講，與產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)是由軟件的應(yīng)用程序產(chǎn)生，所以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用程序的集成便實(shí)現(xiàn)了對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的集成。將外部應(yīng)用系統(tǒng) “封裝”起來的目的是為了使不同的應(yīng)用系統(tǒng)之間產(chǎn)生的信息能夠互相共享，并達(dá)到統(tǒng)一管理各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的目標(biāo)，封裝模式使 PDM 將特征數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)文件分別放在專門存放數(shù)據(jù)和文件的數(shù)據(jù)庫(kù)和文件柜中，為實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)高效率、安全的管理提供了強(qiáng)大的保障。

面向?qū)ο髷?shù)據(jù)類型是封裝的大特點(diǎn)，對(duì)象一般可以分為兩部分：接口部分和實(shí)現(xiàn)部分。接口部分作為對(duì)象唯一的可見部分，主要針對(duì)于說明對(duì)象的操作集；實(shí)現(xiàn)部分是由兩部分組成，分別是數(shù)據(jù)部分和過程部分，數(shù)據(jù)部分是用于描述對(duì)象或?qū)ζ錉顟B(tài)進(jìn)行分析；每一動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)需要過程部分來詮釋。

封裝指的是在一個(gè)類中將對(duì)象的屬性和操作方法同時(shí)封裝起來，這時(shí)只有外部接口是可見的，操作集體可以用來描述此模塊，以使得對(duì)象的界面與對(duì)象的內(nèi)部表達(dá)之間保持互相獨(dú)立。這樣就使得操作是可以被看見的，而在對(duì)象中將數(shù)據(jù)和操作是如何實(shí)現(xiàn)的隱藏起來，即在定義對(duì)象時(shí)將對(duì)象的屬性和操作方法同時(shí)封裝起來。信息隱蔽原則是封裝模式所遵循的原則，主要表現(xiàn)在：封裝意味著將對(duì)象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)隱藏起來，不讓用戶看到對(duì)象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而對(duì)象的使用是通過調(diào)用操作（程序）來完成的。

同時(shí)，對(duì)象類型的數(shù)據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)表達(dá)式可以被不同的程序設(shè)計(jì)所影響，當(dāng)其被程序設(shè)計(jì)所改變時(shí)，該對(duì)象類型上工作的任何程序不會(huì)受到影響。當(dāng)改變對(duì)象類型實(shí)現(xiàn)時(shí)，封裝可以保持對(duì)象類型程序不受到任何影響，當(dāng) PDM 系統(tǒng)中將 CAD 應(yīng)用程序封裝起來，就可以在 PDM 系統(tǒng)中直接激活與之集成的 CAD 系統(tǒng)。

應(yīng)用封裝模式有兩個(gè)特點(diǎn)，一方面由應(yīng)用工具所產(chǎn)生的文件可以被 PDM 系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別，保存以及控制管理；另一方面可以打開相應(yīng)的應(yīng)用工具，激活在 PDM 中保存的文件，原文件可以在已經(jīng)啟動(dòng)了的工具中被編輯。應(yīng)用封裝模式較為簡(jiǎn)單，工作量較小，自動(dòng)化程度低，在兩個(gè)系統(tǒng)的集成過程中比較容易實(shí)現(xiàn)，但應(yīng)用封裝模式也存在一些不足，封裝不能對(duì)文件內(nèi)部如產(chǎn)品的特征屬性，參數(shù)以及裝配數(shù)據(jù)等的具體數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的管理。

因此，對(duì)于產(chǎn)品內(nèi)部具體的數(shù)據(jù) “封裝”不能實(shí)現(xiàn)充分的了解，當(dāng)數(shù)據(jù)包含產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息時(shí)， PDM 的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置模塊需要對(duì)產(chǎn)品內(nèi)部的結(jié)構(gòu)關(guān)系有很充分的了解，并掌握這些關(guān)系。這樣就導(dǎo)致當(dāng)需集成不同應(yīng)用系統(tǒng)間產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息時(shí)，若仍采用封裝模式進(jìn)行集成，則滿足不了集成的需求，集成的需求。

1 .3.2   接口模式

封裝不能實(shí)現(xiàn)一些包含有產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息的數(shù)據(jù)之間的集成，這時(shí)需要采用接口模式和緊密集成模式來實(shí)現(xiàn)集成。

產(chǎn)品的裝配樹通?？梢杂扇S軟件進(jìn)行產(chǎn)品的裝配時(shí)自動(dòng)生成。 PDM 系統(tǒng)中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹與 CAD 系統(tǒng)生成的產(chǎn)品裝配樹是有一定關(guān)系的，如果將這種關(guān)系忽略掉，而在 PDM 中產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹由工作人員人工編輯而產(chǎn)生，就有可能使得數(shù)據(jù)不一致，也有可能造成數(shù)據(jù)的重復(fù)輸入等錯(cuò)誤?？梢酝ㄟ^接口程序，使得 PDM 中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹由 CAD 系統(tǒng)中產(chǎn)品裝配樹自動(dòng)生成， CAD 系統(tǒng)提供了豐富的 API 函數(shù)，這些函數(shù)可以幫助 PDM 系統(tǒng)獲得產(chǎn)品內(nèi)部的結(jié)構(gòu)關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn) PDM 的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的自動(dòng)生成，更新后的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系可以在自動(dòng)生成的 PDM 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹中獲取，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系更新后， CAD 的裝配文件可能會(huì)與新的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系不一致，這時(shí) API 函數(shù)會(huì)對(duì)這些 CAD 文件作出相應(yīng)的修改并保存，從而可以保證兩者的異步一致。

由以上分析可得出下面的結(jié)論，與封裝模式相比接口模式是更高層次的集成模式 [43] 。接口模式能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)功能，一方面通過接口程序獲取產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系，從而由 CAD 裝配文件中的裝配樹自動(dòng)生成 PDM 的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹；另一方面可以從 PDM 的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹中提取最新的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系，根據(jù)更新后的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系去對(duì)與 PDM 的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹不一致的 CAD 的裝配文件做出修改，使兩者保持異步一致，在操作界面上， CAD 系統(tǒng)界面上要有 PDM 系統(tǒng)的功能菜單，而 PDM 系統(tǒng)界面上也要有 CAD 系統(tǒng)的功能菜單，這樣就使得采用接口模式集成的工作難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比應(yīng)用封裝模式高。

三維 CAD 系統(tǒng)與 PDM 系統(tǒng)之間存在許多共享的數(shù)據(jù)模型，在封裝模式的基礎(chǔ)上，根據(jù)這些共享的數(shù)據(jù)模型，并通過數(shù)據(jù)接口，三維 CAD 系統(tǒng)的部分?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)象不用通過人工在 PDM 系統(tǒng)中創(chuàng)建，或者三維 CAD 系統(tǒng)中所需要的數(shù)據(jù)對(duì)象可以從 PDM 系統(tǒng)中進(jìn)行相關(guān)的調(diào)用。

接口模式根據(jù)用戶對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的要求，還可以分為工具式接口、直通式接口和間接式接口。

1 .3.3   緊密集成模式

在三種集成模式中，緊密集成模式是 CAD 系統(tǒng)與 PDM 系統(tǒng)集成的最高層次，這種集成模式使 CAD 與 PDM 系統(tǒng)中所有類型的數(shù)據(jù)都得到了雙向交換和共享，緊密集成模式詳細(xì)分析了在 CAD 系統(tǒng)中進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)產(chǎn)生的圖形數(shù)據(jù)和在 PDM 生成的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的相關(guān)性，使產(chǎn)品數(shù)據(jù)之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系在兩個(gè)系統(tǒng)中得到統(tǒng)一， CAD 的裝配關(guān)系與 PDM 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹要始終保持一致，只要兩個(gè)系統(tǒng)其中任何一個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系發(fā)生了變化，就會(huì)對(duì)另一個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系造成影響。而且與其他兩個(gè)集成模式相比較，系統(tǒng)之間共享的內(nèi)容也得到擴(kuò)展，數(shù)據(jù)和操作服務(wù)也可以得到共享。

緊密集成模式是企業(yè)比較理想的集成模式，是集成的最終目標(biāo)，以該種集成模式實(shí)現(xiàn)集成時(shí)，與 PDM 系統(tǒng)集成的應(yīng)用系統(tǒng)成為 PDM 的有機(jī)組成部分，該集成模式允許 CAD 系統(tǒng)與 PDM 系統(tǒng)的有關(guān)服務(wù)被互相調(diào)用，以方便相關(guān)操作的執(zhí)行，使兩系統(tǒng)之間的關(guān)系更加緊密，有利于實(shí)現(xiàn)真正的一體化。

綜上分析，與 CAD 系統(tǒng)與 PDM 系統(tǒng)集成的其他兩種集成模式相比較，緊密集成模式是最好的集成模式，它可以滿足用戶最多的需求，但這種集成模式也是最難實(shí)現(xiàn)的，一般由軟件供應(yīng)商開發(fā)這種集成模式。當(dāng)采用這種模式進(jìn)行集成的設(shè)計(jì)過程中，系統(tǒng)管理人員需要對(duì) CAD 系統(tǒng)和 PDM 系統(tǒng)有充分的了解，以能夠使 CAD 文件的屬性得到準(zhǔn)確的定義，設(shè)置用戶最適合的工作環(huán)境。用戶在應(yīng)用過程中需要對(duì)集成命令有準(zhǔn)確的理解， CAD 系統(tǒng)的裝配樹和 PDM 系統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的一致性由系統(tǒng)來保障，在進(jìn)行緊密集成模式的設(shè)計(jì)時(shí)，一種共享的信息模型在 PDM 系統(tǒng)和 CAD 系統(tǒng)中建立起來，其中一個(gè)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)修改時(shí)，雙方仍能夠保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性。

緊密集成模式的實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，以該種模式實(shí)現(xiàn)集成需要獲取 CAD 系統(tǒng)和 PDM 系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，開發(fā)工作量非常大，實(shí)現(xiàn)起來比較困難，要真正以這種模式實(shí)現(xiàn)集成，在技術(shù)上取決于應(yīng)用系統(tǒng)的開放性以及對(duì)兩系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)了解的程度。

1 .4   CAD 與 PDM 集成的相關(guān)技術(shù)

1 .4.1   API 技術(shù)

CAD 系統(tǒng)在電器行業(yè)的大量應(yīng)用，幾乎所有電器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都依靠 CAD 系統(tǒng)來完成的。使用三維 CAD 在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)， PDM 系統(tǒng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息的來源就是這些數(shù)據(jù)。不斷擴(kuò)大的 CAD 應(yīng)用，積累了大量的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，這都需要 PDM 的管理， PDM 的任務(wù)越來越大，傳統(tǒng)的方式是在 PDM 中讓工作人員將數(shù)據(jù)逐個(gè)錄入，這就會(huì)使效率大大降低，浪費(fèi)了大量的時(shí)間，而且也降低了準(zhǔn)確性，因此，必須改變這種傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)錄入方式，能夠?qū)? CAD 系統(tǒng)產(chǎn)生的的產(chǎn)品信息自動(dòng)傳遞到 PDM 系統(tǒng)中，使 PDM 從 CAD 系統(tǒng)中自動(dòng)的獲取產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息，這就產(chǎn)生了一個(gè)問題，怎樣提取三維 CAD 中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息和基本信息到 PDM 系統(tǒng)中，這個(gè)問題是集成必須首要考慮的，為方便用戶需求，目前企業(yè)常用的三維 CAD 軟件都給客戶提供相關(guān)的 API 函數(shù)。

操作系統(tǒng)的 API 提供了對(duì)操作系統(tǒng)功能調(diào)用的途徑；數(shù)據(jù)庫(kù)的 API 提供了數(shù)據(jù)庫(kù)連接和數(shù)據(jù)操作的方法。許多大型的成熟的應(yīng)用軟件也提供了它們的 API 供外界調(diào)用，執(zhí)行外部程序要求的操作和返回?cái)?shù)據(jù)。

API ：應(yīng)用程序接口（ Application   Program   Interface ），是一組集合，用來定義程序及協(xié)議，各個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件之間的相互通信需要依靠 API 函數(shù)進(jìn)行。設(shè)計(jì)人員通過 API 函數(shù)的使用來將應(yīng)用程序進(jìn)行開發(fā)，可以減輕編程任務(wù)從而提高工作效率。 API 同時(shí)也可以作為一種中間件，使不同平臺(tái)的數(shù)據(jù)達(dá)到共享。 API 接口采用的方法是面向?qū)ο蠓?，用戶可以使用不同編程語言對(duì)所有的函數(shù)的對(duì)象進(jìn)行編程、調(diào)試。

CAD 系統(tǒng)與 PDM 系統(tǒng)進(jìn)行雙向集成時(shí)， API 函數(shù)的使用非常重要，能夠正確的使用 API 函數(shù)會(huì)使集成快速順利的進(jìn)行。一般來說，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和模型文檔，這些數(shù)據(jù)和文件常被保存在服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)或是 FTP 上，集成過程中數(shù)據(jù)的流向分為兩種即“流進(jìn)來”或“流出去”，這就要求雙向集成過程數(shù)據(jù)要能被上傳或被下載，在往系統(tǒng)中進(jìn)行上傳數(shù)據(jù)之前，通過 API 函數(shù)的正確使用來遍歷在 CAD 裝配模塊中產(chǎn)生的產(chǎn)品的裝配樹，以得到產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)以及產(chǎn)品的基本屬性信息等。在從系統(tǒng)中進(jìn)行下載已上傳的數(shù)據(jù)之后，也是通過使用相應(yīng)的 API 函數(shù)來在 PDM 系統(tǒng)中構(gòu)建產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹，以使得產(chǎn)品的裝配模型能夠隨著 PDM 的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的更新而得到相應(yīng)的更新等。綜上分析，正確使用 API 函數(shù)，集成的效率將得到很大的提高。

1 .4.2   COM 組件技術(shù)

COM 是 Component   Object   Model 的英文縮寫，中文全稱是組件對(duì)象模型，它是一種軟件組件結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，誕生于 1993 年由 Microsoft 公司制訂，其目的是能夠靈活的完成應(yīng)用程序的創(chuàng)建，最初目標(biāo)是為對(duì)象鏈接與嵌入 (OLE) 提供支持。

COM （組件對(duì)象模型）的一個(gè)功能是給出了標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建組件的方法，該方法其實(shí)是軟件組件之間的相互通信的一種方式。對(duì)于任意的兩個(gè)組件，它唯一的要求是它們運(yùn)行在兩臺(tái)互連的計(jì)算機(jī)上，無論這兩臺(tái)計(jì)算機(jī)是否在相同的操作系統(tǒng)下運(yùn)行，只要各自的操作系統(tǒng)都能夠支持 COM ，也不管是靠哪種語言編寫的該組件，這兩個(gè)組件都可以互相通信， COM 規(guī)范是一套為組件架構(gòu)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的文檔 , 提供了一種編寫與語言無關(guān)的能夠按面向?qū)ο? API 形式提供服務(wù)的組件的方法。 COM 具有一個(gè)被稱作 COM 庫(kù)的 API, 它提供了對(duì)所有客戶及組件都非常有用的組件管理服務(wù)。

COM 接口定義了接口的功能 , 功能的具體實(shí)現(xiàn)則是在 COM 組件中完成的。一個(gè) COM 組件可以實(shí)現(xiàn)任意數(shù)目的接口 , 這可以通過對(duì)定義接口的抽象基類的多重繼承或使用嵌套類等方式來實(shí)現(xiàn)。

COM 為組件提供了二進(jìn)制的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)也提供了一些編程模型，定義了一整套機(jī)制，該套機(jī)制能夠使軟件組件之間的互相操作得以實(shí)現(xiàn)，能夠在技術(shù)上對(duì)軟件的組件化進(jìn)行支持。 COM 是一個(gè)可以用來為任何類型的應(yīng)用程序構(gòu)建組件的普遍的模型，而不是一個(gè)特殊類型的應(yīng)用程序。

三維 CAD 設(shè)計(jì)軟件 So1idworks 是基于 Windows 平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)的軟件，它能夠提供大量的 API 函數(shù)，并且可以用基于對(duì)象的方法對(duì)這些接口進(jìn)行創(chuàng)建，這些對(duì)象指的就是 COM 對(duì)象。 API 可以顯示出 COM 對(duì)象的各項(xiàng)功能，每個(gè) COM 對(duì)象都有自己的特點(diǎn)，它們有屬于自己獨(dú)有的的數(shù)據(jù)和方法，在應(yīng)用程序接口之后會(huì)將這些數(shù)據(jù)和方法隱藏起來。指針的使用實(shí)現(xiàn)了對(duì) COM 接口的訪問，當(dāng)對(duì)象的接口指針得到時(shí)，該對(duì)象的接口函數(shù)就能被調(diào)用以進(jìn)行具體的操作。

1 .4.3   XML

XML 即可擴(kuò)展標(biāo)記語言，是 Extensible   Markup   Language 的縮寫，可以使通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的交互合作的可靠性以及相互之間的操作性增強(qiáng)，基于的技術(shù)極大的方便了開發(fā)者利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的表示、處理以及數(shù)據(jù)的交換和傳輸?shù)取?/p>

XML 于上個(gè)世紀(jì) 90 年代后期產(chǎn)生， 1998 年 2 月， W3C 組織發(fā)布了 XML 標(biāo)準(zhǔn)， W3C 組織發(fā)布 XML 標(biāo)準(zhǔn)的最初的目的是，定義一種互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)，用于解決計(jì)算機(jī)之間的傳輸和文檔交換問題，不同于其他語言， XML 并非是結(jié)構(gòu)化的，它是半結(jié)構(gòu)化的語言，它包含三個(gè)要素，分別是：文檔類型定義 DTD 、可擴(kuò)展樣式語言 XSL 和可擴(kuò)展鏈接語言 xlink ， DTD 對(duì) XML 文件中的元素以及元素的屬性進(jìn)行了定義，并解釋了元素與其屬性之間的相互關(guān)系；要想使 XML 文檔數(shù)據(jù)可以進(jìn)行統(tǒng)一的表示以及實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的相互集成都需要依靠命名空間來完成； XML 文檔的呈現(xiàn)樣式可以由可擴(kuò)展樣式語言 XSL 來規(guī)定，這樣就使得數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式之間的相互獨(dú)立性得以實(shí)現(xiàn)；而當(dāng)前 Web 上已具有的簡(jiǎn)單鏈接將由可擴(kuò)展鏈接語言 xlink 做更深的擴(kuò)展， XML 可以用來作為多種應(yīng)用程序的之間的橋梁，有效的解決異構(gòu)數(shù)據(jù)之間的交換。

XML 應(yīng)用于數(shù)據(jù)交換的優(yōu)點(diǎn)有：

1 ） XML 具有許多優(yōu)點(diǎn)，如：其內(nèi)部的內(nèi)容和表現(xiàn)形式之間是相互獨(dú)立的，并且它還具有跨平臺(tái)移植性，自描述性能也非常好等。

2 ）良好的結(jié)構(gòu)表示能力：數(shù)據(jù)在進(jìn)行交換時(shí)，源數(shù)據(jù)與我們最終所需要的數(shù)據(jù)（這里我們稱為“目標(biāo)數(shù)據(jù)”）可能存在一定的差異，這種差異主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上 , 并且如果數(shù)據(jù)的來源不是單一的，這樣會(huì)有多個(gè)數(shù)據(jù)源，并且這些不同的數(shù)據(jù)源可能會(huì)由不同的數(shù)據(jù)模式來構(gòu)成，這就更加需要具有良好的結(jié)構(gòu)表示能力語言來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。

3 ）對(duì)數(shù)據(jù)的表示能力：文檔的本質(zhì)是一種樹形結(jié)構(gòu)。 XML 由嵌套的帶有標(biāo)記的元素構(gòu)成。樹形結(jié)構(gòu)中有多個(gè)結(jié)點(diǎn)，這些結(jié)點(diǎn)便是 XML 的元素。元素的相關(guān)信息可以用元素的屬性來定義，對(duì)于 XML 文檔中的元素來講，它可以存在若干方面的屬性。整個(gè) XML 文檔包含的數(shù)據(jù)可以通過遍歷樹的方式來獲取，在進(jìn)行對(duì)某一個(gè)或幾個(gè)指定節(jié)點(diǎn)進(jìn)行查找時(shí)也變的非常方便。

4 ）對(duì)語義的表示能力：可以用屬性來對(duì)一種數(shù)據(jù)類型進(jìn)行全面的描述，數(shù)據(jù)的屬性有很多方面如名稱、單位、格式、數(shù)據(jù)類型等，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定義時(shí)，元素的屬性越多，其對(duì)數(shù)據(jù)的定義會(huì)越準(zhǔn)確，為使數(shù)據(jù)的語義表示能力增強(qiáng)， XML 可增加元素的屬性。

5 ）數(shù)據(jù)可以在異構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)之間方便的進(jìn)行共享： XML 的靈活性，良好的擴(kuò)展性、跨平臺(tái)移植性以及良好的自我描述等特性，為異構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)能夠互相共享提供了可能實(shí)現(xiàn)的條件。

6 ）不同來源數(shù)據(jù)集成：結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)可能有許多來源，能夠通過使用 XML 來將這些數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，對(duì)于從后端數(shù)據(jù)庫(kù)和其他應(yīng)用程序處來的數(shù)據(jù)之間的集成 XML 可以通過在中間層的服務(wù)器上來實(shí)現(xiàn)。同時(shí) XML 具有開放性，具有豐富的語義信息，使用者可以采用 DOM 解析技術(shù)分析 XML 的 DTD 獲取文檔組織結(jié)構(gòu)，所以 XML 非常適合作為異構(gòu)數(shù)據(jù)的中間層表示或數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌凇?/p>

1 .5   本章小結(jié)

本章主要介紹了 CAD 系統(tǒng)與 PDM 系統(tǒng)集成的相關(guān)知識(shí)，首先分析了集成的必要性，根據(jù)集成的需要對(duì)集成的層次進(jìn)行了介紹，在集成層次小節(jié)中重點(diǎn)分析了三種集成模式，主要介紹了三種集成模式的概念及各自的優(yōu)點(diǎn)及缺陷，最后介紹了用于 CAD 系統(tǒng)與 PDM 系統(tǒng)之間的集成的相關(guān)技術(shù)。本文章來自御云鈑金軟件，更多詳細(xì)信息請(qǐng)點(diǎn)擊：www.plmpdm.cn

網(wǎng)站欄目：CAD系統(tǒng)與PDM系統(tǒng)集成技術(shù)研究-創(chuàng)新互聯(lián)
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