基于Teamcenter的PDM与CAPP集成模式探索
引言
企业信息化系统的建设是一个循序渐进的过程，企业一般根据自己的需求、特点、规模、经济实力在不同的应用部门实施不同的应用软件和管理系统。在满足了不同部门自身的应用和管理需求后，各个部门的信息共享就成了新的问题。各个系统相互独立，对产品的数据模型定义不统一，不能有效的实现信息交换和共享，形成了一个一个的信息孤岛，很难将与产品相关的所有资源整合起来，过程集成性差。当企业认识到信息孤岛的问题时，企业中各个部门的员工对自己所使用的信息系统已经非常熟悉并习惯使用系统完成自己的工作，要完全抛弃已有系统重新上一个一体化平台对于有些企业是并不现实的，因此实现各个系统之间的集成是必要且必须的。
就国内的现实情况来说，由于国外的结构化工艺设计理念和技术引入国内较晚，在“甩图板”工程后，国内的一些软件供应商纷纷开始投入精力研发一种辅助工艺人员编制工艺卡片的软件，即计算机辅助工艺规划系统（CAPP）。经过10几年的发展，国内大多数制造企业都已经使用了CAPP系统，并在CAPP系统中编制了大量的工艺卡片。近几年，协同设计、数字化制造被更多地企业所接受，那么如何更好地利用已有的CAPP系统和历史积累的工艺数据，与设计部门和生产部门共享产品信息，实现PDM系统同CAPP系统的集成就是一个必不可少的工作。
接下来，本文将首先对PDM系统与CAPP系统的集成目标进行阐述，然后以Teamcenter为例，详细论述几种常见的集成模式。
1 PDM与CAPP集成的目标
PDM与CAPP集成的目标可以概括为：消除设计与制造之间的信息孤岛，打通企业产品数据信息流和业务流。
工艺是连接设计和制造的桥梁，工艺制造信息是产品全生命周期中最重要的数据之一，工艺数据同时是企业编排生产计划、制定采购计划、生产调度的重要基础数据，在企业的整个产品开发及生产中起着重要的作用。通过集成，充分利用产品的设计数据，有效地管理工艺流程、制造工艺及其版本，确保工艺信息的全程共享、一致性、安全性，从而为企业资源计划（ERP）系统提供信息交流与数据准备的途径；同时，提高工艺设计和管理的水平，确保工艺的规范化、标准化及工程的质量，缩短产品研制与生成的周期。
2 常见的集成模式
通过多个项目的实施经验总结与分析，我们根据企业对工艺制造信息管理系统实际的需求和应用情况，以及CAPP软件开发商所能提供的集成技术支持，将PDM与CAPP按集成的深度和紧密度分为如下四种集成模式： (1)PDM与CAPP的单向集成模式； (2)PDM与CAPP的简单双向集成模式； (3)PDM与CAPP的半结构化集成模式； (4)PDM与CAPP的全结构化集成模式。 下面我们将分别对这四种集成模式进行探讨。
2.1 PDM到CAPP的单向集成模式
这种集成模式是最为简单的一种集成模式，它将PDM与CAPP 依然作为两个各自独立的信息系统，集成交互的信息数据只有设计BOM，集成深度最浅，开发工作量也最小。 采用这种集成模式的企业，一般其信息化系统应用处于起步阶段，企业的中短期信息化目标是部门级的信息系统得到推广和应用，企业各部门的着重点是管理好各自部门的设计任务和数据，因此设计部门和工艺部门的PDM与CAPP集成暂时还不考虑过多的信息交互。 在此种集成模式下，当设计部门在PDM中完成产品或部件的设计并通过审签发布后，PDM系统向CAPP系统传递设计BOM。CAPP系统接收设计BOM，一是作为工艺BOM调整的基础，二是多数基于数据库的CAPP系统需要它作为工艺员编制并关联工艺规程的基础。 这种单向的集成模式，需要企业实施的CAPP系统具备工艺部门完成所有工艺设计任务的功能模块。当CAPP系统接收设计BOM后，工艺BOM调整、工艺路线分工、工艺文件编制、工艺文件审签、工艺文件变更和版本管理、材料定额汇总都要在CAPP系统中完成。所有工艺部门形成的工艺信息都保存在CAPP系统中，若下游信息系统需要工艺信息，需要与CAPP系统进行集成。
设计BOM的传递方式有两种：
1.主动式：由PDM系统通过写入中间表或调用CAPP系统的接口函数的方式，在适当的时机将设计BOM传递给CAPP系统；
2.被动式：由CAPP系统管理员或BOM维护人员在CAPP系统中发起请求（如图1），CAPP系统调用PDM系统提供的接口函数，操作者在列出的设计BOM中选择需要的设计BOM进行导入操作（如图2）。
图1 CAPP系统中导入BOM接口菜单
图2 选择设计BOM导入
当然为了简单的实现设计与工艺的信息共享，协同工作，还可以实现在CAPP系统中浏览PDM系统中相关的设计文件。接口提供浏览功能，根据在CAPP中指定的产品型号和图号从Teamcenter中获取该产品下的设计文件信息将设计文件下载到指定的临时目录下，工艺员可以选择要浏览的设计文件，对于二维和三维的图纸接口会启动CAD软件打开指定的图纸。 当企业实施的CAPP系统具有较完备的BOM管理、工艺卡片编辑、工作流程管理和版本管理功能，且企业对PDM系统与CAPP系统的集成深度要求不高时，采用此种模式最为合适。若后续有更高的要求，还可以扩展实施其它深度更高的集成模式。 2.2 PDM与CAPP的简单双向集成模式
这种集成模式要比单向集成模式集成深度深一个层次。它虽然依然将PDM与CAPP 依然作为两个各自独立的信息系统，但其集成的方向是双向的，交互的信息数据也更为广泛一些。 双向是集成深度更进一步的主要体现，指PDM向CAPP传递设计BOM，工艺员在CAPP中完成工艺规程的编制后将工艺文件传递到PDM系统，即此种模式将工艺设计的结果全部保存到PDM系统中，PDM系统作为产品设计和工艺数据的统一归档管理，包括最后的输出打印都以PDM系统中的数据为准。
此模式下需要从CAPP系统中获取要检入PDM系统的工艺文件（如图3），调用PDM系统提供的集成接口，将工艺文件作为文档对象归档到PDM中并与相关零部件关联（如图4）。
基于Teamcenter的PDM与CAPP集成模式探索
