（机械工程专业论文）基于pdm技术的仿真协作平台研究.pdf

基于基于 pdm 技术的仿真协作平台研究技术的仿真协作平台研究 摘摘 要要 通过对 pdm 系统理论知识的研究，开发出了一套面向中小企业的基于 pdm 技术的仿真协作平台，采用基于桌面窗体的 windows 应用程序模式。 首先,文章深入分析了 pdm 的概念、基本功能、在企业信息化中的地位及其 发展趋势,针对中小型企业信息化建设现状，对企业信息化进行充分的需求分 析，构建基于 pdm 技术的仿真协作平台，以解决中小型企业在 cad、cae 数据管 理方面存在的困难，并结合课题的来源，介绍了项目的开发背景。 然后，通过对 c/s 架构与 b/s 架构的比较，确定了系统的架构，完成了系 统的总体设计，建立了系统的总体结构模型，并对 ftp 服务器的建立过程做了 详细的介绍，对各类用户进行权限分配，并进行安全配置。结合研究项目，针 对用户需求，对仿真协作平台的使用者及使用流程进行了详细分析，建立了使 用流程图和数据流图，按照概念结构设计、逻辑设计和物理设计的步骤，建立 了系统的全局 e-r 图和关系模型，完成数据库的设计，建立了数据库服务器。 最后，在前期需求分析的基础上，建立了系统的开发模型，实现了仿真协 作平台任务管理、项目管理、系统管理和协作管理功能，并给出了系统的运行 实例，详细介绍了系统的工作过程。 关键词: 关键词: pdm 协作平台 数据库 服务器 a study of the simulation collaboration platform based on the pdm technique abstract through studying the theoretic knowledge of pdm (product data management) system, a suit of pdm software for the department of product design is developed. the software is desktop-based application. firstly in current paper, the definition, element-function module, global development actuality and trend of pdm system are introduced. based on the analysis of actual situation and requirement about enterprise information in medium/pint-sized machine-manufacture enterprises, the simulation collaboration platform based on pdm technique is built up. the system can solve some difficulties in data management about cad and cae to the medium/pint-sized machine-manufacture enterprises. then research development background is introduced united the task source. trough the comparison to the frame of c/s and b/s, the c/s frame is adopted. by the selecting about developing tools, the overall system design is finished and the general system structure model is build up. then it is introduced detailed how the ftp server is built up including the user limits of authority assigning and server safety configuration. combination of research projects and user demand，the paper gives a detailed analysis for users of collaboration simulation platform and the using flow, sets up the use of flowcharts and data flow diagram. in accordance with the concept-structural design, logic design and physical design steps the overall system e-r diagram and relationship module are set up, the database design is completed and the database server is set up. finally, in the pre-needs analysis, the system development model is set up, the functions of mission management, project management, system management and collaboration management of simulation collaboration platform are completed, and examples of the operation of the system are given detailing the system the working process. keywords：pdm； collaboration platform； database; server 插插 图图 清清 单单 图 1.1 项目总体架构.10 图 2.1 系统的总体结构体系.16 图 3.1 虚拟路径设置.19 图 3.2 用户设置完成后的 server-u 窗口.20 图 4.1 项目组长使用流程.24 图 4.2 设计组长使用流程.24 图 4.3 设计师使用流程.24 图 4.4 设计组审核人员使用流程.25 图 4.5 管理层使用流程.25 图 4.6 数据流图符号.26 图 4.7 数据流图.26 图 4.8 e-r 图符号.28 图 4.9 人员属性 e-r 图.28 图 4.10 项目管理 e-r 图.29 图 4.11 设计组长（分析组长）工作 e-r 图.29 图 4.12 设计师工作 e-r 图.29 图 4.13 审核人工作 e-r 图.29 图 4.14 分析师工作 e-r 图.30 图 4.15 系统全局 e-r 图.31 图 4.16 人员信息表设计窗口.34 图 4.17 优化任务信息表设计窗口.34 图 4.18 项目信息表设计窗口.34 图 4.19 项目组信息表设计窗口.34 图 4.20 登录日志信息表设计窗口.34 图 4.21 操作日志信息表设计窗口.34 图 4.22 审核记录信息表设计窗口.34 图 4.23 文件信息表设计窗口.34 图 4.24 文件库信息表设计窗口.34 图 4.25 用户角色信息表设计窗口.35 图 4.26 odbc 数据源管理器界面.35 图 4.27 创建到 sqlserver 的新数据源窗口.36 图 5.1 系统管理中心模块模型.36 图 5.2 项目中心模块模型.38 图 5.3 任务分配中心模块模型.38 图 5.4 任务受理中心模块模型.39 图 5.5 任务审核中心模块模型.39 图 5.6 协作中心模块模型.40 图 5.7 用户登录窗口.40 图 5.8 仿真协作平台主窗口.41 图 5.9 人员管理窗口.41 图 5.10 项目组管理窗口.42 图 5.11 文件库管理窗口.42 图 5.12 文件库组织结构.42 图 5.13 登录管理窗口.43 图 5.14 项目管理窗口.43 图 5.15 角色分配窗口.44 图 5.16 设计任务提交窗口.44 图 5.17 任务分配窗口.45 图 5.18 任务接受窗口.46 图 5.19 文件上传下载窗口.46 图 5.20 任务审核窗口.47 图 5.21 信息查询窗口.48 图 5.22 公告栏窗口.49 图 5.23 系统消息窗口.49 独 创 性 声 明 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所 知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得 合肥工业大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同 工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 签字日期： 学位论文版权使用授权书 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 合肥工业大学 有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。 本人授权 合肥工业大学 可 以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手 段保存、汇编学位论文。 (保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 导师签名： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 电话： 通讯地址： 邮编： 1 第一章第一章 绪绪 论论 1.1 pdm 概述 1.1 pdm 概述 1.1.1 pdm 的概念 pdm是工程人员和其他人员用于管理数据和产品生命周期的工具 1,2 ， 用于管理与 产品相关的信息，如：几何尺寸、工程图形、项目计划、工程更改等等 3,4 。主要管 辖6个部分：人员管理，对象管理(图文档管理)，项目管理，工作流管理，零部件管 理，产品结构和配置管理。 pdm 技术最早出现于八十年代初期，目的是为了解决大量工程图纸、技术文档以 及 cad 文件的计算机管理问题，后来逐渐扩展到产品开发中的三个主要领域：设计图 纸和电子文档的管理、材料报表(bom)的管理以及与工程文档的集成、工程变更请求 指令的跟踪与管理。现在所指的 pdm 技术源于美国的叫法，是对工程数据管理(edm)、 文档管理(dm)、产品信息管理(pim)、技术数据管理(tdm)、技术信息管理(tim)、图 像管理(im)及其它产品信息管理技术的一种概括与总称。 随着 pdm 的发展，它的技术内涵和功能也在不断扩延，目前普遍为人们所接受的 是 cim data 公司 ed miller 和 gartner group 公司 dave burdick 给 pdm 下的定义： pdm 是一门用来管理所有与产品相关信息和所有与产品信息相关过程的技术 5。与产 品有关的信息包括任何属于产品的数据，如 cad/cae 的文件、物料清单(bom)、产品 配置、事务文件、产品订单、电子表格、生产成本、供应商状况等。与产品信息有关 的过程包括相关的加工工序、加工指南和有关标准及使用权、工作流程、机构关系等 所有过程处理的程序。概括而言，pdm 是企业的信息集成框架，并以此框架为基础， 高度的集成各种应用软件，管理所有与产品及其过程相关的数据，为工程技术人员提 供协同的工作环境 6,7。 pdm 系统主要是面向制造企业，以产品为管理核心，以数据、过程和资源为管理 信息的三大要素。pdm 进行信息管理的两条主线是静态的产品结构和动态的产品设计 流程，所有的信息组织和资源管理都是围绕产品设计展开的，这也是 pdm 系统有别于 其他信息管理系统，如管理信息系统(mis)、企业资源计划系统(erp)、项目管理系统 (pm)的关键所在。 pdm 的核心思想是设计数据的有序、设计过程的优化和资源的共享。 1.1.2 pdm 的基本功能及关键技术 pdm 是一种管理产品信息的工具，提供了对各种产品设计、制造与维护的信息进 行存储、管理以及控制的功能。标准的 pdm 系统可以用来对文字档案、图形档案以及 数据库记录进行系统的规划和管理，这些具体的工作包括产品形态管理、零部件定义 以及其他设计信息的管理等。pdm 可以管理版本资料，也就是信息的生命周期。这些 管理的动作包括了在任何时间，任何使用者，在产品生命周期中的任意阶段，在权限 2 的允许之下，取得产品生命过程中的各种相关信息。从 pdm 的体系结构和在企业的实 施情况来分析，其功能需要包括以下几个方面 8： 1 产品项目管理。项目管理的主要功能包括：项目的创建、修改、查询、审批、 统计等功能；项目人员组织机构定义和修改；在项目人员组织结构的基础上，实现人 员角色指派及其对产品数据操作权限的规定。 2 工作流和过程管理。工作流和过程管理主要是对产品开发过程和工程更改过 程中的所有事件和活动进行定义、执行、跟踪和监控。工作流和过程管理的主要功能 包括：工作流模板定义工具提供过程单元定义手段，并将过程单元根据用户的指定连 接成需要的工作流程，规定提交工作流程执行的设计对象，如部件、零件、图档等， 从而形成工作流模板；执行工作流的工作流机接受工作流模板定义工具提交的流程定 义数据，将模板实例化，建立有关人员的工作任务列表，并根据流程走向记录每个任 务列表的执行信息，支持工作流程的异常处理和过程重组；工作流监控和管理工具根 据工作流程的进展情况，向有关人员提供电子审批和发放，并通过 e-mail 接口技术 进行用户通信和过程信息传递。 3 工程图档管理及设计检索。工程图档管理的主要功能包括提供图档信息定义 与编辑等模块。图档入库与出库模块建立图档基本信息与图档文件的连接关系，实现 图档文件受 pdm 的统一管理。对于数据库中的图档文件，支持检入、检出功能，保证 文件的完整性和一致性。图档浏览模块可以浏览和显示多种常见格式的文件，并提供 缩放和平移等功能。图档批注模块为用户提供快速、方便的批注功能。 4 零部件对象管理。主要功能包括：零部件对象信息的管理、零部件对象与图 档的关联、零部件对象装配结构的定义与维护、零部件对象配置与变更管理等。用来 管理企业中的所有零部件对象，包括产品、部件、零件、标准件等，构建并维护产品 统一的信息模型，提供手工及自动两种产品配置方法，方便设计人员根据需要快速的 配置新的产品。 5 开放式企业编码体系。编码规则有规则组和规则类两个重要概念。规则组是 一组基本规则的集合，共同属于一个产品或项目。规则类是基本规则所属的种类，每 一规则都隶属于某一个规则类，采用层次结构对规则加以分类。基本规则是对某种技 术图档进行编码的规则定义，一个基本编码规则由若干字段组成。每一个具体的技术 图档的编码最终都要由一个基本编码规则来确定，编码系统应保证编码在 pdm 系统中 的唯一性。 6 应用封装与集成。pdm 系统本身是一个企业级应用集成平台，从集成对象上需 要考虑与应用软件、异构 pdm 以及其他平台软件(erp 等)的集成。与应用软件的集成 可以通过多种方式实现，对于 word 等一般软件实现一定程度的封装就可以；对于更 进一步的要求，比如对相关工程图的信息提取，可以充分利用软件厂商提供的应用接 口和连接驱动等程序实现软件与 pdm 间的接口或紧密集成。 3 1.1.3 pdm 在企业信息化中的地位及作用 pdm 技术是企业信息化水平不断发展的产物。现在，计算机在企业的应用已经普 及，cad 技术在制造型企业也正用得如火如荼，但是，大部分计算机辅助工具产生的 数据涉及产品的不同方面，然而没有一个企业级的软件管理系统对这些数据进行有效 地管理，信息无法在设计、工艺和制造部门之间进行共享和传递，于是形成了所谓的 “信息化孤岛”。可以说,cad 技术激发了先进设计技术与落后管理手段之间的矛盾； erp 的逐渐普及又进一步突出了 cad 设计与采购制造执行之间的脱节性矛盾。面对订 单频繁变化、产品生命周期缩短的竞争压力，企业迫切需要解决设计图档管理分散的 问题，以及 cad 设计结果通过工艺处理来衔接和指导采购与生产行为的问题，pdm 技 术应运而生，它是信息化时代企业发展的助推器。 全面有效地执行 pdm,将会对企业产生重大的影响， 有效地实施 pdm,可以提高新 产品的推销速度,大幅度降低产品成本,大大减少停机时间和返工工时，快速适应工程 变化,通过实施 pdm，可以使企业达到如下效果 9： 大大缩短上市时间,一般来讲要快 50%-200%； 总成本削减 25%以上； 每个产品和每类产品的平均盈利能力大大提高； 能在几分钟内查询到现有产品的设计数据,而不像过去那样,要用几小时甚至 几天； 基于纸质的文件大大减少； 为达到顾客的要求而提出具体明确的建议,而且实际上只需很短时间就可提 出； 可将第三方应用软件集成到一起,在你和你的供应商、你的用户之间,实现最大 限度的通讯； 专门定义的相关关系,如装配件与 b0m 数据间的相关性,加速了设计的开发； 数据备份和安全控制,使用权限和存档都易于进行,并在一个系统之下,从而保 证了数据和过程的一致性； 从设计到制造过程的出错会成为偶然性,而不是成规律性。 国内对机电工业近五百家企业调查，新产品开发周期平均达 24 个月，其中单件、 小批量产品的生产技术准备周期约占供货期的 32%，有的高达 60%，采用 pdm 技术后， 可缩短生产周期 50%-80%。cims 示范应用企业使用 pdm 新技术后，对降低产品开发成 本、提高设计能力等均取得了明显的效益 10。 pdm 的出现成功解决了存在于企业信息化管理中的问题，pdm 的实施有助于推动 企业的信息化发展进程，为企业带来利益。 1.1.4 应用现状及发展趋势 1 国内外应用现状 4 自 80 年代初诞生以来，pdm 软件的功能不断增强，覆盖的范围越来越广，国外许 多大公司纷纷投入巨资实施 pdm 项目，建立支持并行工程的产品开发框架，取得了显 著成果 11。例如美国通用汽车公司采用 eds 公司开发的 pdm 软件 iman 构造其新产品 的开发环境，在设计开发新型豪华 aurora 型汽车的时候，把分析部门、设计部门和 制造部门的人员组织在一起，成立 aurora 团队，将原来串行、分散的设计活动并行 化、集成化，最终大大缩短了设计周期，且价格比日本同类的豪华车型低了两千多美 元；美国 sdrc(structure dynamic research company)的 metaphase 是企业级 pdm 软件，它覆盖了通用 pdm 软件的各大模块，并且拥有或正在开发多个 cad 软件的接 口，在飞机制造业中的波音公司、汽车行业中的福特、马自达、奔驰、雷诺等公司获 得了广泛的应用 12。 一些大型 pdm 软件，如 eds 的 iman 和 sdrc 的 metaphase 等， 相继涌入国门，国内软件商也纷纷推出自主版权的 pdm 软件，如 caxa 公司的 caxa v5 pdm、同创公司的 pdms、开目 pdm、高华 ghpdm 等等，这些软件都在逐渐走向市场， 进入应用阶段。洛阳北方易初摩托车有限公司按照 “三个统一，两项集成，一条通 道”的项目目标，引入并成功实施国内第一家真正实现“设计工艺一体化”的 caxa v5 plm 系统之后，取得了工艺编程效率提高 50%、数据查询时间缩短 70%、重复设计率降 低 30%、研发与制造数据一致性提高至 95%等显著成效 13。 但是从总体上来看，pdm 项目在国内的实施规模较小，效益不明显，许多企业虽 然在 pdm 上投资了许多，但是却得不到预期的回报。实际上，pdm 带来的不仅仅是一 些软件功能，更重要的是一种有别于传统的管理思想，这套思想在企业中的实现，是 要借助咨询力量来具体落实的。国内的大多数 pdm 实施商都不具备强大的咨询能力， 多数只能做一些局部的咨询改进，而无法从顶层开始重新规划和定义，这种能力的缺 失，也造成了 pdm 系统在企业的应用相对不那么尽如人意。 2 发展趋势 随着 pdm 技术的推广应用， 它的发展也越来越为大家所关注。 从目前的趋势来看， pdm 将会在以下几方面有较大的发展。 应用系统的封装 pdm 作为 cims 应用系统的集成框架，要能够集成不同环境下的应用系统。对象管 理组织(omg)目前正在指定一个规范，即“pdm 使能部件(pdm enabler)”，它是制造 业的第一个规范 14。所谓使能部件，指的是实现或者支持一种特定的抽象处理过程的 物理实体，它通过提供共享产品数据的灵活方式来增强产品开发团队的能力和效率。 omg 的目标是定义八类使能部件(工程活动需求、工程变更、制造实现、图档管理、产 品结构定义、配置管理和测试维护等)，使它们能够支持企业的整个产品开发过程。 web 使能技术 internet/intranet 技术的迅速发展、日益普及已经对企业信息化的开发和应用 产生巨大的冲击。pdm 技术也必将向 internet/intranet 方向发展，并充分利用网络 技术优势，使它具有扩展性和共享性。在 web 系统中，服务器上的文件通过 html 语 5 言决定了它在 web 浏览器上的显示。浏览器只是解释这些 html 的标记，使得产生处 理的结果和结果的最终显示分离出来，从而克服了 c/s 结构的局限性。正在发展的三 层应用模式则融合 web 服务和 c/s 数据库应用的优点。通过 web 平台，采用 e-mail、 电子公告栏、新闻组等先进的通信手段可以迅速的在企业员工之间、企业之间方便的 获取信息，节省企业开支。 面向对象技术的应用及信息模型的标准化 由于 pdm 系统所要管理的数据及数据模型的复杂性，要求系统有良好的开放性， 采用面向对象方法建立系统管理模型与信息模型，并提供面向对象的建模工具与开发 工具，支持用户的二次开发。另一方面，由于各系统功能不一样，其信息模型也不一 样，即使是相同的功能，不同系统信息模型差别也很大，如何实现 pdm 系统信息模型 的标准化，为不同系统之间提供信息交换带来方便成为当务之急。 pdm 与 erp/mrpii 的功能渗透 一方面， pdm与erp/mrpii分别服务于工程设计与生产制造。 pdm系统源于cad/cam 应用与工程设计的需要，所以它管理的重点为工程信息，而 erp/mrpii 系统源于制造 业的经营与生产活动的管理，包括经营、生产、物料需求计划与制造资源需求计划管 理，两者的桥梁纽带为 bom 表。目前，两者之间通过相互集成，互为补充，构成完整 的企业信息系统。另一方面，二者之间又相互渗透。pdm 厂商首先将工程 bom 与制造 bom 统一到 pdm 系统中进行管理，同时将经营计划、生产计划集成于 pdm 系统中，而 erp/mrpii 系统也在设法将 pdm 系统的功能归入其中。 cpdm 与 plm cpdm(协同产品数据管理)的本质是支持跨企业的协同工作环境，支持异构应用系 统的异构数据的透明互操作，并具有开放式可扩展体系结构，提供多企业协作发展的 完善的产品生命周期管理 15。 cpdm 适应了信息时代产品开发由单一企业自主开发向广 义企业或虚拟企业异地协同开发、制造和管理产品的要求。cpdm 支持产品的并行协同 开发，支持广义企业的完整解决方案，为之提供一个一致的产品、过程和资源模型。 cpdm 反映的是企业对产品设计、 制造、 管理的横向发展趋势， plm(产品生命周期管理) 就是纵向的发展方向。plm 面向产品生命周期来管理产品的各项活动，产品生命周期 包括从“摇篮到坟墓”，从“日出到日落”的整个过程，plm 的关键要素是产品、基 于产品的服务以及产品生命周期 16。它为企业信息化系统提供了一种新的参考维度， 体现了一种兼容并蓄的框架或体系结构，如针对市场阶段的客户关系管理(crm)、针 对研发阶段的产品数据管理(pdm)、针对工艺阶段的 capp、针对制造阶段的 mrpii、 针对采购和发送阶段的 scm 等系统。plm 正像一种粘合剂一样，将应用与产品研发、 生产和销售各个阶段的信息系统粘合起来，使企业的基础信息系统形成一个有机的整 体，提高整体运作绩效。 支持快速定制和开发客户化系统 6 因 pdm 系统和企业自身的情况密切相关，实施 pdm 系统并不是经过简单的培训就 可以使用，它必须有一个复杂的客户化过程。目前因 pdm 系统的标准化和企业管理的 规范化正在逐步完善，所以，现在 pdm 的实施还处在“量身定做”的阶段，开发周期 很长，耗费大量的人力、物力。由此可以看到，进行 pdm 系统标准化、模块化的开发， 使 pdm 系统支持快速定制和开发客户化系统将是未来的研究方向之一。 1.2 研究仿真协作平台的的目的与意义 1.2 研究仿真协作平台的的目的与意义 目前,国内制造行业的一些大型企业，已经运行 pdm 系统，但是对很多中小企业， 引进大型的 pdm 软件是不现实的，存在很多困难： 1 周期长 大多数中小型制造企业，一般来说，引进国内外大型的 pdm 软件，实施一个中等 规模的 pdm 项目，需要大量资金作为软件费用和实施费用，而且一般要很长时间才能 交付使用。 根据国外的研究，一个完整的 pdm 实施周期应当在 4 年左右,而通用汽车公司历 时十年还在进行 teamcenter 的实施工作。在国内，这个周期已经大缩短，但是还是 需要花费较长的时间，目前，企业实施基本的静态数据管理，国产 pdm 软件项目的实 施周期在 8 个月左右，国外 pdm 项目实施周期稍长一点。然而，虽然时间压缩了这么 多，但对中小企业来讲，还是很难承受得起。 2 费用高 国外企业实施 pdm 系统，验收后每年还要向企业收取服务费，这些高额的费用是 中小企业甚至国内大企业无法承受的。 在国外，pdm 系统的实施不仅是一个长期的过程，而且收费也非常高。ugs 一年 的收入大概有 1/3 来自于通用、福特这样的行业巨头，他们的合作不是某个项目的短 期合作，而是战略性的长期合作，通用汽车实施 teamcenter 方案近十年，每年都支 付给 ugs 不菲的服务费。 在实施过程中，还需要企业提供管理及技术人员配合项目的进展，有时出于项目 需要，还要增加额外投资用于购买各种硬件设备。 所有这些因素，对于中小型企业来说，无论是在资金上还是时间上，都是难以承 受的，这是国内外大型 pdm 软件在中小型制造企业客户群中很难寻找到用户的重要原 因。 3 层次低 由于中小企业的财力限制，他们不可能引进国内外大型 pdm 系统，对于大多数中 小型制造企业，更希望能充分利用企业现有的资源进行 pdm 系统的实施，他们引进的 大多是一些功能简单、价格便宜的小型的 pdm 系统。目前，我国 pdm 应用主要包括三 个层次 17： 图档管理层次 7 pdm 的初级应用层次，它主要解决企业纸质文件的电子化管理问题，所管理的内 容是以二维图为主的图形文件及其它性质的图档管理，或进行一些简单的文件签审流 程管理。 产品开发管理层次 pdm 的中级应用层次。它主要围绕产品开发过程，将所有相关的人员及其组织方 式、cax/dfx 工具、设备与资源、企业业务规程与约束等，以电子化数据、过程化数 据、过程与规则的形式映射到 pdm 实施环境中，实现在 pdm 环境控制下的产品开发过 程的数据化管理。保证了正确的数据在正确的时间以正确的方式传递给正确的人，使 开发工作有序化、数字化、准确化、资源使用最优化，实现了产品开发的集成化、并 行化管理。pdm 软件的各主要功能都能得到自如的应用，一些先进的思想，如 cim 被广泛采用。 产品生命周期管理层次 pdm 的高级应用层次。它不仅包括产品开发阶段，而且涵盖了产品需求获取、产 品供应、售后服务和回收等供应链的所有相关环节。其应用范围是全球企业形成的动 态联盟，产品的生产形式为全球范围的敏捷制造。pdm 面向产品联盟的所有开发者、 合作者、供应者、客户提供全面服务。该层次在 pdm 全功能应用的基础上，更注重面 向沟通的电子协作，以及产品三维可视化模型的应用，广泛采用 internet 技术，实 现全球广义企业范围内信息和过程的快速访问。 而在我国中小企业内部，现实施的 pdm 系统，主要集中在第一个层次，以图档管 理、产品结构管理为主，层次比较低。 一方面，是中小企业实施 pdm 系统存在困难，但另一方面，cad、cae 软件的广泛 运用，要求有一个协作的平台，能够对设计和分析人员进行实时的任务分配，对相关 的设计文件和分析模型进行统一管理，并对 cad、cae 应用软件进行集成。高昂的大 型的 pdm 软件并不是这些企业需要的，针对这种情况，结合该类用户需求，在相对较 短的时间内为中小企业量身定做一个适应性强、实用性高的仿真协作平台，有着非常 好的可行性和必要性，具有重要的经济和现实意义： 1 提高中小企业的项目管理水平 现在中小企业的 pdm 系统主用于电子图档的管理，对项目和任务主要依靠传统的 管理方法，通过小组讨论，进行决策，解决问题，效率低，在参与人员较多的情况下， 讨论的难度也比较大，通过仿真协作平台的构建，实现其项目管理和任务管理功能， 使任务参与者可以实时了解项目进展和任务执行情况， 及时反馈信息， 缩短决策时间， 提高工作效率。 2 提升 cae 分析模型及数据的管理水平 由于仿真分析的文件庞大，目前的图文管理系统还是对其采用回避的态度，只是 对普通的 cad 文件进行管理，仿真协作平台通过 ftp 服务器实现对 cae 文件的存储， 8 通过数据库对其进行快速检索，使得对 cae 文件的管理不再困难，从而提升其管理水 平。 3 改善技术人员的工作环境 仿真协作平台更加人性化和友好，根据用户需求，实现对不同应用软件的集成， 符合用户的使用习惯，避免在不同系统的频繁切换，方便了设计和分析人员的工作， 从而为技术工作人员创造一个友好的工作环境。 4 提升中小企业 pdm 的应用层次 目前，我国中小企业的 pdm 应用水平较低，通过仿真协作平台的应用，可以在较 短的时间内， 在不增加太多的成本的情况下， 实现企业的项目管理和工作过程的管理， 从而使其应用水平提高到项目管理开发层次，推动中小企业管理良性发展。 1.3 课题来源和研究内容 1.3 课题来源和研究内容 该课题来源于学校与某研究所合作的“cae 仿真协作平台及自动化流程研究”项 目。该所是我国从事军事电子、信息产业等综合电子信息技术研制、生产、集成的国 家一类研究所，该所内部， cad 绘图软件、cae 分析软件已得到广泛应用，并向某企 业订制了一套 pdm 系统，对各类数据进行管理，但是在应用过程中，其还存在两大方 面的问题： 1 关于 cae 自动化流程 大型 cae 软件如 ansys、msc nastran 等给用户提供了友好的用户界面、强大的 计算分析功能和前后处理功能，能够建立各种复杂的有限元模型，并为用户提供了良 好的接口，但是这些大型的 cae 软件刚刚进入中国，软件的学习周期较长、完全掌握 的难度较大。对于各个专业的工程师来说，驾驭这些软件并不是一件容易的事情，因 为这些通用的 cae 软件不是针对具体的专业软件，其灵活的设计分析和大量的选项反 而使初级用户不知如何着手。同时由于工程问题的千差万别，每个用户都有自己的专 业背景和研究方向，而且工程设计往往需要使用一定的国家规范，不同的国家、地区 对同一类问题有不同的规范，而大型通用软件不会包含具体的参考规范。因此，作为 通用的 cae 软件难免在具体专业上有所欠缺。这就需要将具体专业上的知识、经验、 规范等加以总结归纳，利用计算机硬件和软件系统所提供的功能，在已有的功能模