基于UG的产品信息集成管理研究（DOC 13）wyw.docx

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1、基于UG的产品信息集成管理研究提出在三维CAD(UG)环境下，采用面向对象编程语言C+，综合应用UG/Open API和Oracle网络数据库技术，实现产品设计信息的提取、数据统一集成管理。分析了产品数据结构，提出零件信息ER模型，以DLL方式与UG交互，深度搜索遍历产品装配结构并提取零部件设计信息，开发了基于C/S结构的产品数据集成管理系统。1前言 计算算机集成成制造（CCIM）的的实质是是产品设设计、工工艺规划划、生产产制造等等应用阶阶段信息息流的传传递作用用过程。信信息是与与设计、制制造等过过程有着着本质联联系的基基本元素素，其集集成管理理是整个个过程都都予以关关注的核核心任务务。产品品

2、设计信信息的获获取是CCIMSS系统的的首要环环节，是是当前遏遏制制造造业信息息化进程程的“瓶瓶颈”之之一。特特征造型型技术将将产品的的几何信信息和非非几何信信息汇集集到产品品定义中中，不仅仅能表达达产品的的几何形形状，而而且同时时表达了了产品的的制造要要求，在在较高层层次上体体现了设设计者的的意图1。但但是在CCAD环环境下图图形数据据为非结结构化数数据，无无法被后后续系统统直接使使用。国国内外学学者对零零件信息息模型的的定义和和信息集集成进行行了大量量的研究究。基于于中性文文件STTEP、IIGESS、PDDES标标准的信信息集成成方法277，在在异构三三维CAAD系统统的信息息流通上上，

3、以其其较好的的通用性性占有一一定的优优势。但但中性文文件在信信息传输输过程中中必须进进行语法法分析和和语义检检查，数数据段的的提取和和预处理理方式较较为麻烦烦。根据据PDEES标准准从设计计领域进进行特征征定义，其其设计特特征库的的定义存存在一定定局限性性，且系系统开发发难度大大。本文文提出在在UG CADD环境下下，综合合应用UUG/OOpenn APPI函数数和Orraclle网络络数据库库技术，实实现产品品设计信信息的提提取、数数据统一一集成管管理。 22系统统总体结结构 随随着网络络制造技技术的发发展，企企业不仅仅要考虑虑自身内内部信息息共享，还还要考虑虑与外部部环境集集成，企企业与企

4、企业之间间实现信信息交流流与共享享，从而而实现制制造资源源的重组组，获得得更大效效益。支支持分布布式网络络制造和和网络企企业联盟盟的产品品信息管管理系统统将成为为重要的的发展趋趋势。企企业内部部的产品品设计、工工艺设计计、加工工制造、生生产管理理等多个个环节、多多个部门门要求协协同工作作，共享享信息。应应用网络络技术构构建一个个分布式式操作和和数据库库管理为为一体的的企业内内部网，有有利于企企业各部部门之间间实现数数据和资资源共享享。 OOraccle是是企业级级的关系系型数据据库系统统8，具有有很强的的联机事事务处理理能力，包包括分布布式查询询、多点点更新、远远程调用用等，非非常适合合联盟企

5、企业生产产信息数数据库的的分布式式处理，支支持用户户自定义义数据类类型的存存储，具具有较好好的数据据安全管管理能力力。Orraclle支持持客户机机/服务务器工作作方式，客客户端负负责处理理用户界界面和企企业应用用逻辑；服务器器端负责责处理数数据存储储、检索索和管理理数据库库等。本本系统的的客户端端将UGG设计环环境中的的产品信信息通过过APII函数提提取，经经数据库库开发接接口和网网络传输输，存储储到服务务器统一一数据库库中。系系统总体体结构如如图1。 33关键键技术实实现 33.1零件信信息的EE-R模模型与数数据存储储 计计算机抽抽象表达达客观事事物首先先必须进进行数据据模型化化处理，映

6、映射在模模型中的的信息是是对真实实零件信信息的一一种收集集和抽象象，以便便于计算算机处理理的形式式存储。从从客观世世界到计计算机形形式语言言的过渡渡需要建建立概念念模型。对对零件进进行概念念设计得得到零件件信息模模型的典典型方法法是实体体属性联联系方法法(Enntitty-AAttrribuute-Rellatiionsshipp)(或或E-RR模型)8。E-R模型型包括实实体、属属性和联联系三大大要素，是是研究零零件组成成要素及及其关系系的有效效方法。零件由许多形面要素构成，一个零件与多个特征形成1:n的构成关系，特征与特征之间形成不确定的位置和基准关系。划分实体和属性，确定实体间的关系是建

7、立E-R模型的核心问题。根据E-R方法，将零件图号，零件名称、零件类型、毛坯类型、零件材料、最大径向尺寸和最大轴向尺寸，生产批量等作为实体零件的总体属性。而特征实体要素的属性主要有尺寸及公差，表面粗糙度，形状公差、位置公差等，如图2。 EE-R模模型属于于概念结结构，为为了在关关系数据据库管理理系统中中进行零零件信息息存储和和管理，还还必须将将概念结结构转变变为关系系数据模模型的逻逻辑结构构。关系系数据模模型的基基本思想想是在二二维表中中表示实实体、实实体属性性以及实实体与实实体之间间的关系系。对于于实体，转转化为一一个关系系模式，即即一个二二维表，实实体属性性转化为为二维表表中的列列字段。

8、33.2动态链链接库的的加载 UUG/ Opeen AAPI所所开发的的应用程程序可以以在两种种不同的的环境下下运行：Intternnal和和Extternnal9。对对于在IInteernaal环境境下的程程序只能能在UGG Seessiion下下运行，其其入口函函数是uufussr或uufstta。所所以只要要在用户户应用程程序中加加入任何何一个入入口函数数就可以以实现与与UG进进程交互互。同时时UG OPEEN MMenuuScrriptt提供修修改UGG菜单的的脚本语语言，比比如添加加、删除除、定制制菜单等等，开发发者可以以使用该该语言修修改菜单单响应行行为，AACTIIONSS可以是

9、是宏（.maccro）、CC或C+程序序（.sso,.sl,.dlll）、GGRIPP程序（.grxx）和UUTD（.utdd）。通通过加载载不同的的动态链链接库来来修改响响应行为为，即实实现了不不同用户户应用的的加载。 创创建编辑辑UG主主菜单和和下拉菜菜单以及及工具条条的方法法有两种种：一是是通过编编辑Meenu文文件添加加和修改改菜单项项；二是是开发CC应用程程序调用用MennuSccrippt AAPI函函数和子子程序开开发定制制菜单选选项。其其不同之之处在于于：前者者是通过过语法“AACTIIONSS”指定定菜单响响应行为为，可为为APII程序、GGRIPP程序、UUTD文文件，使使

10、用简单单灵活；后者是是通过AAPI函函数UFF_MBB_addd_aactiionss注册回回调函数数，适合合相应模模块应用用功能扩扩展。 本本文在IInteernaal环境境下将入入口函数数ufuusr加加入VCC+工工程，开开发了信信息提取取应用程程序，建建立了动动态链接接库。并并借助于于文本编编辑器，编编辑菜单单脚本文文件，以以（*.menn）格式式存放于于$UGGII_USEER_DDIRapppliccatiion目目录下，从从而实现现了动态态链接库库的加载载过程。3.3设设计信息息获取界界面的开开发 一一般情况况下，UUG/OOpenn APPI使用用界面开开发工具具UISStyl

11、ler来来开发应应用程序序界面9。UUISttyleer是一一种可视视化开发发工具，提提供Laabell、Biitmaap、SStriing、OOptiion Mennu、BButtton等等控件，可可与Meenusscriipt菜菜单脚本本文件结结合定制制用户菜菜单和界界面。它它直接通通过acctioons的的方式被被UG调调用，从从而将用用户应用用和UGG应用完完全融合合。与流流行的WWinddowss应用程程序开发发工具相相比，UUISttyleer提供供的控件件较少，功功能有限限，如树树型控件件、列表表控件、视视图类窗窗口等在在UISStyller中中无法实实现。要要创建复复杂的应应用

12、程序序界面，需需在VCC+环环境下使使用基础础类库MMFC来来实现。 基基础类库库MFCC是C+的编编程接口口，而UUG/OOpenn APPI所使使用的是是标准CC，因此此在UGG/Oppen APII应用中中不能直直接使用用MFCC类库。但但是如果果在基于于MFCC的VCC+用用户应用用工程中中加入UUG/OOpenn APPI所使使用的库库函数和和头文件件则能正正确通过过编译，生生成动态态链接库库。例如如，在用用户工程程中加入入UG的的两个库库文件llibuufunn.liib llibuugoppeniint.libb（这两两个文件件位于UUG安装装目录的的UG OPEEN子目目录中）

13、，并并加入以以下语句句即可调调用基于于MFCC的非模模态用户户对话框框（对话话框的属属性必须须为Viisibble）。 AAFX_MANNAGEE_STTATEE(AffxGeetSttatiicMoodulleSttatee(); CgeetinnforrDlgg * dlgg = neww CggetiinfoorDllg(); dlgg-CCreaate(IDDD_DIIALOOG1); 用用这种方方法显示示的对话话框可按按用户要要求保留留在UGG界面层层，并且且采用加加锁和解解锁机制制可与UUG进程程交互。 33.4数据库库开发技技术 AADO（AActiiveXX Daata Obj

14、jectt）是基基于OLLE DDB的数数据库应应用程序序开发接接口，可可以访问问Acccesss、SQQL SServver、OOraccle等等数据库库。使用用ADOO技术开开发数据据库应用用程序有有两种途途径： ActtiveeX控件件，ADDO对象象。使用用ActtiveeX控件件访问数数据库，对对程序控控制相对对较弱，效效率比较较低；直直接使用用ADOO对象来来访问，则则可以灵灵活地控控制应用用程序。AADO保保留了MMFC/ODBBC、DDAO的的特性，其其类的定定义是作作为一种种资源存存储在AADO DLLL中，使使用ADDO前必必须引入入ADOO库文件件，其引引入方法法是在MM

15、FC ApppWizzardd工程模模版生成成的标准准文件sstdaafx.h头文文件里加加入以下下语句（其其中mssadoo15.dlll的具体体位置根根据系统统路径确确定）。 #immporrt c:proograam ffileesccommmon fillessysstemmaddommsaddo155.dlll nno_nnameespaace rennamee(EEOF,aadoEEOF) 由由于ADDO是一一组COOM动态态库，所所以程序序在调用用ADOO前必须须初始化化OLEE/COOM库环环境，在在应用最最后应该该关闭连连接，释释放对象象。ADDO库包包含3个个接口指指针：_

16、ConnnecctPttr,_ReccorddsettPtrr和_CCommmanddPtrr。在需需要使用用多个记记录集时时，最好好使用已已经创建建数据连连接的全全局_CConnnecttPtrr接口指指针，提提高数据据库连接接创建的的效率，然然后使用用_ReecorrdseetPttr或_CommmanndPttr接口口指针执执行存储储过程和和SQLL语句。使使用该方方法可以以灵活实实现对异异构数据据库的处处理，程程序中可可以使用用多种数数据库，如如ACCCESSS、Miicroosofft SSQL、OOraccle等等任何支支持ODDBC的的数据源源。在ooraccle中中，配置置好O

17、DDBC数数据源和和驱动程程序后，通通过创建建_CoonneectPPtr实实例，可可指向并并打开该该数据源源。其连连接语句句为： mm_pCConnnecttionn-OOpenn(DDSN=ORAADB;UIDD=syysteem;PPWD=mannageer;,addModdeUnnknoown) 其其中ORRADBB为在ooraccle中中以用户户名syysteem和密密码maanagger创创建的数数据源名名称。 在在建立与与Oraaclee的连接接之后，创创建记录录集，利利用SQQL语句句将产品品信息存存储到统统一数据据库。 33.5产品装装配结构构的遍历历 树树型结构构是产品品数

18、据在在界面上上的表现现形式，这这种产品品数据结结构来源源于产品品结构的的遍历。在在UG的的装配模模型中以以树型结结构组织织装配组组件和零零件，该该模型对对应的是是造型设设计信息息。一个个部件文文件中只只有一个个装配树树根，是是遍历的的起点。装装配中，组组件和子子组件之之间的关关系是利利用实例例Insstannce标标记的，且且是唯一一的，所所以访问问每个实实例Innstaancee就能得得到对应应的一次次关联。在在进行产产品结构构遍历前前先进行行产品结结构分析析。 产产品结构构根据产产品开发发不同而而具有不不确定性性，深度度层次和和同一层层次的数数量都是是未知的的。具有有这样的的层次特特点：与

19、与产品平平行的节节点是其其他产品品，产品品的子节节点可是是零件或或者部件件，零件件的子节节点是特特征，而而部件的的子节点点还可以以是零件件或者部部件，同同一个零零件或者者部件可可以同时时出现在在同一产产品的不不同部件件下，不不同产品品也可以以有完全全相同的的零部件件（如图图3）。可可见产品品结构是是非线性性结构，不不能以简简单的数数据链来来表示，且且具有递递归特性性。 搜搜索常见见的方法法有广度度优先搜搜索和深深度优先先搜索。广广度优先先搜索从从某一顶顶点（假假设为MM）出发发，在访访问顶点点M后再再访问MM的各个个未曾被被访问过过的领接接顶点（假假设为NN1，NN2，Nkk），然然后再依依次

20、访问问N1，NN2，Nkk的所有有的还未未曾被访访问过的的领接顶顶点。再再从这些些访问过过的顶点点出发，访访问它们们的所有有还未被被访问过过的领接接顶点，如如此循环环，直到到所有的的顶点都都被访问问完为止止。广度度优先搜搜索是一一种分层层搜索，不不是一个个递归的的过程，其其算法也也不是递递归的。深深度优先先搜索是是从某一一顶点（假假设为MM）出发发，在访访问顶点点M后，再再依次从从M的任任一还没没有被访访问过的的领接顶顶点（假假设为NN）出发发进行深深度优先先搜索，直直到所有有的顶点点都被访访问完为为止。这这是个递递归定义义，其算算法可以以用递归归算法来来实现。 以以下利用用APII函数和和递

21、归调调用的方方法遍历历装配中中的组件件和零件件。 先先用UFF_ASSSEMM_assk_rroott_paart_occc获得装装配树根根，然后后用UFF_ASSSEMM_assk_ppartt_occc_cchilldreen获得得根的子子部件。并并对每个个子组件件递归调调用UFF_ASSSEMM_assk_ppartt_occc_cchilldreen，直直到组件件只由一一个零件件组成。void CyccleAAllPPartts(ttag_t cchilld_ttag)taag_tt *cchilld_ppartt_occcs;innt pparttNumm=UFF_ASSSEMM_a

22、ssk_ppartt_occc_cchilldreen(cchilld_ttag,&chhildd_paart_occcs);/获获得子组组件数 forr(innt ii=0;ipparttNumm;i+)chaar ppartt_naameMAXX_FSSPECC_SIIZE+1; ccharr reefseet_nnameeMAAX_EENTIITY_NAMME_SSIZEE+1 ; chhar insstannce_nammeMMAX_ENTTITYY_NAAME_SIZZE+11; ddoubble oriiginn3; douublee cssys_mattrixx9; douubl

23、ee trranssforrm4444;UF_ASSSEM_askk_coompoonennt_ddataa(chhildd_paart_occcsii,ppartt_naame,reffsett_naame,insstannce_namme,ooriggin,csyys_mmatrrix,traansfformm);/获得得组件属属性Saaveiinfoo();/保保存组件件属性CCyclleAlllPaartss(chhildd_paart_occcsii);UF_freee(cchilld_ppartt_occcs); 33.6产品信信息管理理系统开开发 产产品结构构来源于于CADD环境

24、，可可以用二二维明细细表来表表示，也也可以用用树型结结构表示示。树型型数据结结构可以以清晰的的表达数数据元素素之间的的分支关关系和层层次关系系，便于于理解，逻逻辑性强强。为合合理组织织和管理理产品数数据，本本系统以以产品结结构树作作为产品品信息管管理的起起始界面面，如图图4。这这种方式式让产品品结构的的层次关关系一目目了然，用用户通过过对产品品结构树树的简单单操作就就可以按按不同分分支展开开，直观观的得到到所需要要的信息息，而不不需要考考虑数据据存放的的物理位位置。 以以产品的的部件图图号作为为树的根根节点，各各组成零零部件代代号作为为下级节节点，树树主干表表示层次次分支关关系，树树节点表表示

25、零部部件实体体，树的的枝叶表表示零部部件相关关的属性性数据（包包括该零零件的工工艺数据据和图形形文件）。需需要特征征信息时时，展开开零件节节点，下下级特征征信息就就自动追追加到该该零件节节点上。 信信息管理理系统主主界面用用VC+开发发，采用用基于视视图和文文档类型型结构；用CsspliitteerWnnd 类类将窗口口切分成成两部分分，定义义多个视视图类和和视图指指针，在在响应函函数里执执行该视视图生成成函数，实实现视图图灵活变变换；模模态和非非模态对对话框交交互；在在要触发发的菜单单类中添添加右键键菜单响响应函数数，并在在该类的的消息处处理循环环messsagge_mmap中中添加宏宏：O

26、NN_COOMMAAND(菜单IID,响响应函数数)，以以实现系系统功能能菜单和和各视图图右键功功能菜单单相结合合，方便便用户操操作。 44结论论 本本文综合合应用UUG/OOpenn APPI和ooraccle数数据库技技术，采采用面向向对象编编程语言言C+，以DDLL方方式将应应用程序序无缝嵌嵌入UGG 环境境，实现现用户与与UG交交互，并并用深度度搜索递递归调用用法遍历历产品零零部件模模型，获获得产品品结构信信息和零零部件设设计信息息，通过过网络将将获得的的信息存存储到服服务器数数据库，给给企业其其他部门门和CIIMS其其他技术术单元提提供了统统一的信信息来源源，保证证了异地地协同设设计与数数据集成成管理，有有利于企企业信息息化的实实现。