CATIA V5二次开发技术在汽车上应用现状

机械设计与制造MACHINERYDESIGNMANUFACTURE第11期2012年11月文章编号10013997201211024603CATIAV5二次开发技术在汽车上应用现状木佃，0黄兵锋李莹郑冬黎湖北汽车工业学院汽车工程系，十堰442002THEAPPLICATIONINSECONDARYDEVELOPMENTOFCATLAV5INAUTOMOTIVEINDUSTRYHUANGBINGFENG，LIYING，ZHENGDONGLIDEPTOFAUTOMOTIVEENGINEERING，HUBEIUNIVERSITYOFAUTOMOTIVETECHNOLOGY，SHIYAN442002，CHINAL【摘要】简要介绍了CATIAV5的各种二次开发方式及其特点，指出了CAA开发方式目前在技；术上亟待改进的几个不足之处，分析了基于CATIAV5的二次开发技术的应用现状，归纳了基于CA一TIAV5二次开发主要是CAA开发应用的各种较有影响力的应用软件，着重讲解了在汽车行业中的L应用现状，介绍了达索公司对CATIAV5二次开发技术的大力支持，并按应用范围将二次开发归纳为个；体需求、企业级需求和行业需求三种类型。此外，总结了国内CATIAV5二次开发软件在组织管理上和技术上存在的若干问题。L关键词CATIAV5；CAA；AUTOMATION；二次开发；应用现状；【ABSTRACT】ALLKINDSOFSECONDARYDEVELOPMENTINCATIAV5AREDISCUSSEDINCOMPARISONWITHTHEIRCHARACTERISTICSEAPPLICATION，ESPECIALLYAMONGAUTOMOTIVEINDUSTRY，ISPRESENTEDINDETAILTHESUPPORTINGOFDASSAULTSYSTMESINSECONDARYDEVELOPMENTISALSOINTRODUCEDACCORDINGTOTHESCOPEOFSOWAREREQUIRELMENTSANDAPPLICATION，THESECONDARYDEVELOPMENTSOFTWAREISDIVIDEDINTOTHREETYPESINDIVIDUAL，ENTERPRISEANDINDUSTRYINADDITION，MAINPROBLEMSOFTHEDOMESTICDEVELOPMENTORECONCLUDEDWELLROOTCO2TESKEYWORDSCATIAV5；CAA；AUTOMATION；SECONDARYDEVELOPMENT；APPIICATION中图分类号TH16；TP391文献标识码A1引言一般来说，二次开发是对大型通用软件的用户化和专业化的有效方式，可以将公司已有的知识、需求和设计规则等积累整合到软件系统中，从而使软件更好地为人服务，对于提高工作效率和工作质量有着不可低估的作用。CATIAV5是法国达索集团PLM产品之一，与达索的其它PLM产品如ENOVIAV5和DELMIAV5等紧密相连，二次开发的接口和方法也是一脉相承。2CATIAV5的二次开发模式21CAA通过CATIACAAAPI库函数和RADE快速应用开发环境RAPIDAPPLICATIONDEVELOPMENTENVIRONMENT在VISUALC环境下CAA也支持JAVA语言进行基于组件的定制开发，具有强大的交互、集成和用户特征定义的功能。这种方法可进行最有效率的程序开发，所开发的程序具有与CATIAV5风格一致的界面，能够无缝嵌入CATIAV5中。这种模式也称为“进程内INPROCESS”调用。22AUTOMATIONAUTOMATION技术是建立在COM基础之上，其核心技术是允许个应用程序操作另个应用程序。AUTOMATION技术并不是直接获取及处理数据，而是间接的通过暴露的对象和属性，利用对象的方法和屙来获取、设置及处理数据。这种模式也称为“进LOUTPROCESS”调用。CATIAV5提供了宏录制功能，可以将用户的部分操作记录为VBSCRIPT脚本文件，用户可在此基础上利用支持COM技术的开发工具例如VISUALBASIC、VISUALC、DELPHI等编写基于AUTOMATION的应用程序。这种方式开发的软件功能限制比较大，但程序编写较容易，开发周期短、成本低。大多数的二次开发工作都是PLM软件用户的个体陛的行为，非常适合采用这种方法。国内外约80的CATIAV5二次开发都是采用这种方法。23混合有时将以上2种方法结合起来使用的，例如，利用CAAV5开发交互界面嵌入CATIAV5环境中，调用AUTOMATION方式下开发的程序；或者使用AUTOMATION开发较易实现的功能，使用CAAV5实现涉及底层API的功能。这种开发模式较好的综合了前面2种方法的优点，但需要开发人员对2种开发方法有较为全面的掌握，以在开发成本和软件质量上权衡抉择。3种二次开发模式比较，如表1所示。表13种二次开发模式比较TAB1THREEKINDSOFSECONDARYDEVELOPMENTMODECOMPARISON24CAA有待改进之处虽然CAA有如此多的优点，但仍存在不少有待改进的地方。1为实现便捷的进程间通信，应提供支持工业标准中间件CORBA，JAVARMI，XMUSOAP的额外的CATIAV5API。2开发文档虽然丰富，但多数内容仅介绍了“是什么”而不是“怎么做”，对开发人员的意义更像是词典而非指南；最好能提供更多的实例。3CAAV5来稿日期2012一O111基金项目湖北省教育厅科学技术研究计划优秀中青年人才项目Q20102001第11期黄兵锋等CATIAV5二次开发技术在汽车上应用现状247培训侧重于特征的创建等基础知识，应提供更多的关于应用程序开发的素材。3达索公司对二次开发的支持在CATIAV5上进行的二次开发，相当于对原系统功能的延伸与增强，正如在WINDOWS等操作系统下开发应用软件一样。因此，达索公司对于二次开发给予了极大的重视。出于商业的目的，达索公司更偏重于支持基于CAA的开发。达索公司为AUTOMATION仅提供了一份内容不算详尽的联机指南附属于CATIAV5软件，为CAA则提供了详尽的联机指南和丰富的网络在线资源，整合了方法指南、在线文档和最佳的实践经验，非常类似微软的MSDN联机版和网络版目。而且，达索公司为大量的CAAV5开发项目提供技术支持，几乎所有的基于CAAV5的软件都是开发商一个，或多个与达索公司共同开发的。为满足用户提出的技术支持的要求，达索公司承诺愿对用户给予相应的指导。不仅在技术支持上进行大力扶助，在管理上也独具特色。和产品宣传，达索公司在官方主页上建立了“CAAV5社区”，并将CAAV5的应用按领域划分为机TACIT、分析、制造、加工等13种类型。可以说，达索的PLM产品成就了他们的产品，他们的产品也成就了达索今天的地位。达索公司每年举办“CAAV5DEVE1OPERCONFERENCE”，促进全球CATIAV5二次开发技术的交流和发展，也及时发布达索公司在CAA技术上的新动态。此外，为支持优秀的二次开发的软件，达索公司允许经过认证的CAA软件在其名称上标记“CAAV5BASED”，例如“3DCSDESIGNER，CAAV5BASED”、“TYPE3，CAAV5BASED”等，类似于微软的“DESIGNFORWINDOWS”；同时，达索公司授予优秀的CAA软件开发商“GOLDSOFTWAREPARTNER”金牌软件伙伴的称号。4应用现状41个体需求为满足少数研发人员的需求，例如把重复性操作用二次开发的功能替换，一般来说，由于需要实现的功能较少，软件面向的用户少，采用AUTOMATION方式来实现比较简单快捷尤其是采用VISUALBASICAUTOMATION更方便。这样的软件基本上属于个体软件的范畴。在熟练掌握CATIAV5软件功能的情况下，通过对其深入研究，任何人都可以开发出适用于本单位和个人习惯的工具，为提高工作效率和产品质量服务。42企业级需求PLM用户根据自身企业的特殊需求，利用CAAV5建立具有高度附加值的应用软件ADDEDVALUEAPPLICATION。企业级需求往往涵盖了企业在PLM各方面的需求，系绕L生强。作为CATIA的主要用户群之一的各大汽车厂家也在整合产品研发经验。例如福特汽车公司于2001年与某公司签署协议，将知识工程KNOWLEDGEBASEDENGINEERING，KBE与CAAV5结合起来，启动了以车身辅助设计BODYCAD为代表的一系列项目。大众汽车公司已经在CATIAV5R19SP3基础上建立一整套完整的汽车数字化设计环境，VOLKSWAGENCAANTOOL、NETLINE、VALIDATV5，OUTGEN、KVSPLUGIN、BOM2KSLDOLITTLEVWMETHOARBRICHFLANSURPRESSRPSL1A和大众的零件库N30和VALIDATEXTERNAL，对CATIA二次开发工作尤为深入和系统，成为了汽车数字化设计的标准和典范181。43行业性需求第三方软件开发商可以利用CAA开发扩展其垂直产业VERTICALINDUSTRY和流程，或扩展其应用领域，从而扩展其PLM产品线。不少第三方软件，例如机械动力学软件ADAMS、有限元分析软件ABAQUAS、流体分析软件FLUENT、车辆人机工程设计工具RAMSISINDUSTRIALVEHICLES、钣金设计与分析软件PAMSTAMP和PAMTUBE等等，都是所在专业领域的翘楚BESTN_一CLASS，已经在行业内拥有了较大的竞争优势或已经成为行业标准。但是，当用户把在CATIAV5种建立的模型导人这些第三方软件进行仿真、分析时，传统的方式是先转成中间格式的模型STP文件、IGS文件等，然后导人分析软件而且，在CAE分析软件中往往还要进行模型修复工作。这样不仅操作繁琐，更重要的是不少细节数据容易丢失且难以恢复，产品设计流程的迭代环节也因此而增加。当设计变更，或者优化设计时，上述步骤在每次迭代时都要重复进行，冗余程度尤为突出。为此，第J方软件商开发了各自软件的CAA版本，例如接口软件SIMDESIGNER用于ADAMS和CATIAV5之间数据交换、ABAQUASFORCATIA、FLUENTFORCATIA、PAMDIEMAKERFORCATIAV5、PAMTFAFORCATIAV5等，嵌入到CATIAV5环境闻。这样，当用户工作时，不仅减少了模型的转换环节，简化了操作步骤和工作环境，更重要的是避免了模型转换所带来的数据丢失。尤为称道的是，很多技术服务商开发了专业性较强的软件，将其优异的实践经验融人PLM解决方案的最上游。这些软件并不以独立形式发挥作用，而是以插件的形式嵌入CATIAV5环境中去，可以看成是CATIAV5的功能的拓展。例如CATIA数模质量控制软件QCHECKER和QMONITOR、公差仿真分析软件3DCS、文字和图案等雕刻软件TYPE3、等等，可以有效缩短这些应用的运行时间，减少成本支出，提高产品生产率这些第三方软件包括第三方通用软件和插件软件的出现和发展，使得各种以CATIAV5为基础的先进设计模式和制造模式如并行设计、绿色设计等得以实际运行。国外某公司基于CATIA开发的QCHECKER和QMONITOR是CATIA数据质量控制软件。QCHECKER检查数模中的缺陷，把产品质量控制提前到了CATIA设计建模阶段；QMONITOR软件对QCHECKER的检查结果进行统计，帮助找到提高数模质量、消除缺陷的方法。QCHECKER的依据是最先进的数据质量工业标准VDA4955、SASIGPDQ，QCHECKERFORCATIAV4有242个检查项目，QCHECKERFORCATIAV5的