兰州理工大学

1

第九章 CAD/CAM 系统集成9.1 概述

9.2 3C 内部集成存在的问题和解决的办法9.3 CAD/CAM 集成方法

9.4 3C/PDM 集成方法9.5CIM 与 CIMS

兰州理工大学

2

9.1 概述

1 、系统集成：系统集成是指将与某种应用目标相关的各种应用单元通过接口、集成平台等方法有机地组织在一起，达到功能集成、信息集成、过程集成的目的，充分发挥信息共享、资源共享的作用，提高系统的运行效率与管理水平。集成包含了功能交互、信息共享以及数据通信，如图所示。

兰州理工大学

3

集成系统三个基本特征： 数据共享：系统各部分的输入可一次性完成，每一部分不必

重新初始化，各子系统产生的输出可为其它有关的子系统直接接收使用，不必人工干预。

系统集成化：系统中功能不同的软件系统，按不同的用途有机的结合起来，用统一的执行控制程序来组织各种信息的传递，保证系统内信息流畅通，并协调各子系统有效地运行。

开放性：系统采用开放式体系结构和通用接口标准。在系统内部各个组成部分之间易于数据交换、易于扩充；在系统外部，一个系统能有效地嵌入另一个系统中作为其组成部分，或者通过外部接口，有效地连接、实现数据交换。

兰州理工大学

4

2 、 3C 集成集成化制造系统包括

四个功能子系统： 管理决策系统、 产品设计与工程设

计系统 制造自动化系统、 质量保障系统两个支撑子系统： 计算机网络 和数据库

兰州理工大学

5

四个子系统的信息交换

兰州理工大学

6

3 、 CAD/CAM 集成的作用 有利于系统各应用模块之间的资源共享，提高了系

统运行效率，降低系统成本； 避免了应用系统之间信息传递误差，特别是人为的

传递误差，从而提高了产品的质量； 有利于实现并行作业，缩短产品上市周期、提高产

品质量和企业的市场竞争力； 有利于实现面向制造的设计（ DFM ）和面向装配

的设计（ DFA ），降低成本，提高产品竞争力； 有益于敏捷制造等先进制造模式的实施，扩大企业

的市场机遇。

兰州理工大学

7

9.2 3C 内部集成存在的问题和解决的办法

1 、存在问题 1 ）尚未形成统一的产品模型 2 ）系统的异构性 3 ）现有商用 CAD/CAM 系统中缺乏 CAPP

2 、解决办法 1) 现实的解决办法 : 找到现有软件系统二次开发的途径和编程

方法；建立零件编码系统与特征分类型谱 ; 通过二次开发实现特征建模，输出专用数据格式文件或 STEP 中性格式文件 。

2 ）理想的解决办法 : 发展新一代真正集成的 3C 系统，也称产品设计自动化系统 .

兰州理工大学

8

9.3 CAD/CAM 集成方法 基于专用接

口的 CAD/ CAM 集成

如DXF,IGES

兰州理工大学

9

基于 STEP 的 CAD/CAM 集成 STEP （ Standard for the Exchange of Product data ）标准 提供一种不依赖于具体系统的中性机制，它规定了产品设计、

开发、制造，甚至于产品全部生命周期中所包括的诸如产品形状、解析模型、材料、加工方法、组装分解顺序、检验测试等必要的信息定义和数据交换的外部描述。因而 STEP 是基于集成的产品信息模型。

STEP 特点 支持广泛的应用领域； 　 独立于任何具体的 CAX 软件系统； 　 完整表示产品数据，不仅适合于中性文件交换，也是实现产

品数据库共享的基础。

兰州理工大学

10

基于数据库的 CAD/CAM 集成 CAD/CAM 集成系统通常采用工程数据库。由于工

程数据库在存储管理大量复杂数据方面具有独到之处，使得以工程数据库核心构建的 CAD/CAM 集成系统得到了广泛应用。

兰州理工大学

11

9.4 3C/PDM 集成方法

PDM 的基本概念 产品数据管理以软件为基础，是一门管理所有与产

品相关的信息（包括电子文档、数字化文件、数据库记录等）和所有与产品相关的过程（包括工作流程和更改流程）技术。它提供产品全生命周期的信息管理，并可在企业范围内为产品设计与制造建立一个并行化的协作环境。

兰州理工大学

12

PDM 与 CAD/CAM 的集成

兰州理工大学

13

9.5CIM 与 CIMS

CIM( 计算机集成制造 ) 是一种组织、管理与运行企业的哲理。 它将传统的制造技术与现代的信息技术、管理技术、自动化技术和系统工程技术等有机结合，借助计算机（硬、软件），使企业产品在全生命周期中（市场需求分析、产品定义、研究开发、设计、制造、支持，包括质量、销售、采购、发送、服务，以及产品最后报废、环境处理等），把与各阶段活动有关的人 / 组织、经营管理和技术三要素及其信息流、物流和价值流有机地集成起来，实现企业制造活动中的计算机化、信息化、智能化、集成化，以达到产品上市快、高质、低耗、服务好、环境清洁，提高企业的柔性和敏捷性 .

兰州理工大学

14

CIMS( 计算机集成制造系统 ) 是一种基于CIM哲理构成的计算机化、信息化、智能化、集成化的制造系统。

通过计算机及其软件，把制造工厂全部生产活动所需的各种分散的自动化系统有机地结合起来，是适合于多品种、小批量生产和实现总体高效益、高柔性的制造系统。