CAM第七章机械CAD_CAPP_CAM

口数为 2n 个接口程序。
系统1
(2)各子系统的数据结构需对用户开放
系统4 系统5
2、通过标准数据格式的文件交换产品信息 通过定义一个与各子系统无关的数据格式，各子系统的数据通
过前置处理转换成标准格式的文件，也可以通过后置处理，将标准 格式文件转换为子系统所需的数据。和第一种方式比较，其改进之 处在于无需了解其他子系统内部数据结构。
数字化产品数据必须包括足够的信息来表达产品的整个生命周 期，从设计到分析、制造、质量控制测试、检测和产品支持功能。 为做到这一点，STEP 必须涵盖几何、拓扑、公差、约束、属性、装 配、尺寸和其它许多方面的内容。
要实现这个宏伟目标，STEP 被构造成一个由多个分部组成的 ISO 标准。它的基本分部已经完成并公布，但是多数正在发展中。这部 分标准除了专门的工业信息外，还包括了一些通用领域如测试过程、 文件格式和编程接口。STEP 最为重要的一点是可扩充性。它建立于 这样一种语言之上：对任何需要交换的工程信息，这种语言均能规 范描述其结构和正确性条件。
2、STEP 的结构 STEP 标准是由多个分部组成的。它的所有分部可分为 6 类，每
一类包括若干分部,具体见下表。
STEP 标准 STEP 的体系结构可以看作三层：应用层，逻辑层，物理层。 最上层是应用层，包括应用协议及对应的抽象测试集，这是面向
具体应用，与应用有关的一个层次。 第二层是逻辑层，包括集成资源，是一个完整的产品模型，从实
1、企业信息化的问题
★概念 产品数据管理（PDM， Product Data Management）是指企业内 分布于各种系统和介质中关于产品及产品数据的信息和应用的 集成与管理。产品数据管理集成了所有与产品相关的信息。企业 的产品开发效益取决于有序和高效地设计、制造和发送产品。产 品数据管理有助于达到这些目的。 产品数据管理是帮助企业、工程师和其他有关人员管理数据并支 持产品开发过程的有力工具。产品数据管理系统保存和提供产品 设计、制造所需要的数据信息，并提供对产品维护的支持，即进 行产品的全生命周期的管理。 制造业发达是一个国家经济强盛的标志。随着科学与技术的进
统一的产品数据模型和数据管理系统
标准数据格式 通过统一的产品数据模型交换产品信息
二、产品数据交换标准
1、STEP概述 2、STEP的结构
1、STEP 概述 STEP 是产品模型数据交换标准（Standard for the Exchange of
Product Model Data） 的非正式缩写。它是一个描述怎样表达和交 换数字化产品信息的 ISO 标准（ISO10303）。
通过专用数据格式的文件交换产品信息 10000 通过标准数据格式的文件交换产品信息 20000 通过统一的产品数据模型交换产品信息 30000
1、通过专用数据格式的文件交换产品信息
通过专用数据格式的文件交换产品信息
系统3
★优点：
原理简单，转换接口程序易于实现，运 行效率高。
系统2
★缺点：
(1)接口程序多，n 个子系统需要最大接
际应用中抽象出来，并与具体实现无关。 最底层是物理层，包括实现方法，给出具体在计算机上的实现形
式。 这三层组织结构在形式上类似于数据库的三级模式结构（外模式，
概念模式和内模式）。 应用层支持以 IDEF0 方法为基础的功能分析，并在此基础上设计
产品数据模型。逻辑层用来生成形式化的规格说明（STEP 数据模型的 形式化规格说明相当于定义概念模式，它独立于数据结构模型）， EXPRESS 语言就是支持形式化规格说明的建模语言。物理层来导出和 指明形式化的需求规格的实施机制。目前已定义了该层物理文件和对 数据库的标准数据存取接口（SDAI）。
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数字工业人士用这种称为 EXPRESS 的语言来定义描述本行业产 品所需之信息。这些“应用协议”组成了 STEP 标准的主体，是 STEP 产品数据交换的基础。另外，EXPRESS 语言不仅能描述数据结构， 还能表达约束。这些一致性约束条件是数字化产品数据的一种显式 正确性标准。
STEP 之所以重要的关键原因在于： ★STEP 是一个能拓展的标准。它建立于语言（EXPRESS）之上， 能拓展到任何工业。一个能拓展的标准一旦发布，就不会过时。 ★EXPRESS 语言除数据结构外还描述约束。一致性准则将防止二 义性。 ★STEP 是国际性的，由用户开发而不是供应商。用户驱动的标准 是面向结果的，而厂家驱动的标准是面向技术的。STEP 已经，而且 将会继续适应技术的发展因而可用于产品数据的长期存档。
使用三级模式设计语义模型时，可通过功能分析导出形式化的需 求规格说明，然后根据形式化的需求规格说明，导出面向实施的规格 说明。这就使得 STEP 独立于应用，独立于计算机系统，独立于任何语 法标准。
三、产品数据管理（PDM） Product Data Management
1、企业信息化的问题 2、PDM解决方案 3、PDM的形成和发展 4、PDM的地位和作用
第七章
机械 CAD/CAPP/CAM 系统的集成技术
第七章 机械CAD/CAPP/CAM系统的集成技术
一、CAD/CAPP/CAM集成方式 二、产品数据交换标准 三、产品数据管理（PDM）Product Data Management
一、CAD/CAPP/CAM 集成方式
CAD/CAPP/CAM 系统之间的信息交换和集成方式主要有三种：
系统1
前置处理 后置处理
系 前置处理
统
4
后置处理
标准数据格式
前置处理
系
统
后置处理
2
前置处理 后置处理 系统3
通过标准数据格式的文件交换产品信息
3、通过统一的产品数据模型交换产品信息 通过采用统一的数据模型，并采用统一的数据管理软件来管理
产品数据，各子系统之间直接进行信息交换。
系统1
系统2
系统3 …… 系统4
步，电子、信息及自动化技术的广泛应用，使生产得到了巨大发展， 市场竞争亦变得愈来愈激烈，竞争推动着整个社会飞速前进，同时 给企业造成了严酷的生存环境。
企业要力争在最短时间(T)内、消耗最少的资金(C)、生产出满 足市场需求(Q)的产品。市场的需求在不断变化，对产品的结构、 性能的需求越来越苛刻，从而使新产品的研制变得越来越复杂。然 而，产品的频繁更新对企业本身来说也带来一些问题：需要在再设 计(Redesign)、企业过程的调整等包括设备改造及制造上不断投资。 其中开发费用基本上与时间成正比，即开发周期越长，投资越多。 这种因素也促使企业采用各种手段缩短产品开发周期。