1 引言
汽车模具生产企业已经广泛采用CAD/CAE/CAM技术进行模具开发，提高了模具的质量和效率。面对全球范围的市场竞争，汽车模具开发企业亟待解决的问题是提高模具质量，降低开发成本和缩短交货期。但是，这些技术的应用，产生了种类繁多的电子文梢，如果没有实现文档信息的有序管理和共享，引起"信息孤岛"和"信息爆炸"双重负面效应，反而会限制模具开发的整体水平。
缺乏产品数据管理机制的汽车模具企业的劣势具体体现在:
(1)汽车模具生产包括客户需求分析、研究并提出工艺方案、对工艺进行CAE仿真分析、以CAE分析作为设计依据进行模具实体设计、模具生产等过程，涉及产品工程、工艺、设计和制造多个部门的协同工作，如不能对各环节设计人员信息进行有效汇总和管理，会造成权责不明晰，出现管理程乱的状况。
(2)模具设计属于单件模式，对经验的依赖性强，几乎每套模具都是创新设计，生产周期长，单套模具制造周期为三至四个月。同时有多套模具在进行设计和生产，从而产生大量的工程图档和设计数据，如果不能对阁档和数据进行有效的管理，则不能方便、快捷地获取文件信息，增加人为查找时间，造成设计人员精力大量耗费。
产品数据管理技术(Procluct Data Management，PDM)是管理所布与产品相关的信息和过程的技术，将几何工程图、产品说明、材料明细表、有限元分析结果、计算机数字控制程序、工程更改信息等纳入一个有序的数据源中，为汽车模具类复杂产品研制的技术状态管理提供解决方案。目前市场上占主导地位的POM系统大多为国外的产品，如美国EDS的Teamcenter，法国dassault的SmarTeam等。国外的PDM价格昂贵，国内中、小型企业难以承受，同时也不利于我国自主版权的POM系统的发展。协同产品研制平台-AVIDM (aerospace vehicle integrated design&manufacture)系统专业版是我国自主版权的高端PDM系统。系统提供产品数据管理的各种机制和强大的建模功能，可以根据企业的需要进行定制开发。
结合我国中等规模汽车模，具开发企业的特点和需求，构建了基于AVIDM3.0的汽车模具企业产品数据管理系统，这既是对中等规模汽车模具产品数据管理技术的研究，又是将国产PDM软件技术推广的探索。
2 系统体系结构
汽车模具开发PDM系统采用三层体系结构，由用户层、PDM系统功能层和数据层组成，如图I 所示。用户层由所有与模具开发过程的用户组成，包括CAD设计人员、CAE分析人员、CAM制造人员等。系统采用3层客户机/服务器结构(CIS) ，为所有参与模具开发的用户提供一个统一的用户界面。PDM功能层由PDM功能模块、数据处理模块以及PDM系统中底层作系统的支持程序组成。该层由核心层、建模层和应用功能层3层组成。其中，核心层提供与各类应用模块、支撑平台相关的服务；建模层提供对PDM应用功能的定制;应用层提供系统业务逻辑的具体实现。PDM功能层提供对异构网络和异构数据库的接口，从而实现了数据的跨平台传输与分布处理。该层的设计充分考虑了用户单位对将来应用的扩展和与其他系统集成的需求，具有开放性，可以不断地加入新的功能。数据层提供对各类数据库和电子仓库的访问，采用SQL Server 2000数据库系统作为数据支持系统。系统与数据库的交互通过C++语言编写的ADO程序来完成。
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图1 系统体系结构
3 信息建模
PDM系统的核心问题是以产品信息模型的设计，完备的信息模型是系统运行的关键所在。本文建立的信息模型包括用户信息模型和设计数据信息模型两个子模型。
3.1 用户信息模型
用户信息包报两个属性，个人属性和组织属性。个人属性是指人员的个人信息，如人员编号、姓名、系统账户名等信息，属于静态信息；组织属性是指企业按照某种方式划分人员时赋予人员的属性，包括所在部门，所任角色等，既有静态信息(如专业、部门等)，又有动态信息(如项目组，角色等)。所建立的模型如图2所示。
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图2 人员信息模型
3.2 设计数据信息模型
企业数据模型用来描述企业数据的构成。汽车模具企业采用典型的按订单单件生产模式，一份订单对应一个项目，项目是企业信息组织的第一级划分。一份订单中通常包含多个汽车车型制件(如某车型项目含本体、左前纵梁前部内板、前档饭、加油口盒内饭等制件) ，以制件做企业信息的第二级划分。每个制件又对应若干套模具(如制造左前纵梁前部内板依次需要落料模、落料拉延修边翻边模、修边模、翻边整型模和冲孔侧冲孔模五套模具)，模具可以作为企业信息的第三级。每级均有多种文挡。具体的产品信息模型如图3所示。
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图3 企业数据模型
4 系统功能模块的实现
4.1 人员管理功能
人员属性设置包括人员号、用户名、全名、描述和授权描述五类。系统提供对人员信息的新建、修改、权限设置、授权、解除、删除功能，如图4所示。
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图4 人员设置界面
可以依据专业、角色或定义不同的用户组对人员进行分类，一个用户可以属于多个组。
4.2 设计信息管理功能
设计信息采用树型结构组织，采用两类子树的显示方式，如图5所示。左子树自顶向下依次由项目、制件、模具三层构成，是企业信息的组织框架;右子树为文档子树，显示左子树中某个结点对应的所有文挡。点击两子树的任一结点，工作区域弹出该结点相应的属性设置页面。如项目属性设计页面可以设置项目编号、名称、负责人、启动时间、阶段性项目验收节点的时间(包括工艺会签、模具会签、实型会签和交货时间)、项目涉及的部门和项目类型等等，如图6所示。系统对树的所有结点提供创建、编辑、删除、权限设置等操作，部分类型结点有工作流和生命周期属性设置。
系统提供组合式信息查询方式。通过菜单进入查询状态，用户可以通过结点的属性页面提供的属性条目进行查询，如查询某项目，则可在项目属性页面项目名称栏输入项目名称进行单一式查询，也可以同时在项目编号栏输入项目编号或填写更多栏目进行多属性组合式查询。
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图5 企业信息树(左子树、右子树)
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图6 树结点属性卡(项目属性界面)
4.3 文挡管理功能
系统集成了UG 、Pro/lE绘阁软件，在AVIDM环境下浏览或审批三维图档文件，系统自动调用Aulo View工具软件，用户可以通过对模型旋转、拖动、缩放而从各个角度观察产品的三位数字模型，可以精确捕捉模型上的某一点或圈阅模型的某一区域，批注审核信息，图7为集成界面。
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图7 3D集成界面
针对企业Word文档、Excel文档和图片文件多的特点，进行了系统与Word 、Excel的集成开发，每类文档采用统一的模板，设计人员通过模扳创建文挡，系统自动将相关信息导人文档中对应区域，如图8所示。
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图8 Excel集成界面
4.4 个人文件夹功能
设计人员登陆时只看到与自己相关的信怠结点.有利于提高工作效率，如图9为两个设计人员登陆客户端后各自看到的界面。
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图9 设计员各自的登陆界面
5 实施效益分析
本系统的实施对象是中等规模的民营专业化模具制造公司，以汽车模具为主营业务。PDM实施之前，企业没有专门的数据管理支持系统，依靠flp 进行数据管理，文裆分类管理程度差，一个项目的所有文梢存放于同一个文件夹，查找效率低;文梢仅限没有明确划分，造成管理混乱。实施PDM系统之后.企业设计人员的工作效率显著提高，数据的安全性有所加强。
6 结束语
针对中等规模汽车模具企业的需求和特点，在AVIDM数据管理平台上JE制开发了模具企业PDM系统，对企业人员管理、设计信息管理、文梢管理提供了数字化支持。通过本系统的成功实施，对模具企业PDM 技术的雄行提供了借鉴，同时也推动国产PDM软件的发展。
