0 引言
為了實現企業內部各個系統的集成和信息共享，本文提出了面向服務架構的集成模式實現CAE與PDM系統的集成。由于面向服務架構是基于松耦合的架構，可以充分利用企業現有的資源，實現低成本高效率的信息集成。同時，隨著信息化不斷發展，其他一些系統（如ERP、CRM等）也將被企業所采用。采用面向服務架構的集成方法，使得企業出現新的集成需求時，只需要按照服務封裝的要求將CAE分析模塊封裝成一種服務就可以實現集成，而完全不影響先前所做的集成工作及其架構模式，具有較高的實施靈活性。
1 基于SOA的CAE與PDM系統的集成與實現
1.1 面向服務架構(SOA)
面向服務架構(Service-Oriented Architecture，SOA)是最近幾年發展起來的全新的企業應用系統集成解決方案。顧能公司(Gartner)最早提出的SOA思想：“面向服務的架構是一種基于客戶機/服務器模式的軟件設計方法，其中的應用由服務提供者和服務使用者（也稱為客戶機或服務請求者）雙方組成”。Gartner為SOA描述的遠景目標是：使企業信息系統變得更有彈性，以更快地響應業務部門的需求，實現實時企業模式(Real-Time EntERPrise)。
目前，一般SOA的架構主要包括以下三個要點：
1)SOA架構中所提供的服務之間必須是松散耦合的。
2)SOA架構應該從實際業務本身的粗粒度的角度來劃分服務，分布服務接口。
3)SOA架構中所有服務的具體實現、位置和傳輸協議對服務的調用者來說是透明的。
服務請求者、提供者和服務注冊中心是面向服務架構中的三個抽象角色。
服務提供者將服務契約發布到服務注冊中心；服務請求者在服務注冊中心搜索查找需要的服務契約，一旦查詢到符合需要的服務契約，服務請求者就可調用服務提供者所提供的服務，具體的調用方式記錄在服務契約中。
1.2 CAE與PDM系統的集成框架
在產品設計中，CAE的應用越來越廣泛，因此研究CAE與PDM系統的集成，是實現企業信息化重要的內容之一。本節在面向服務架構下，應用Web Service實現CAE與PDM的集成。并以CAE的數據管理和工作流為例，詳細說明CAE與PDM系統集成的方法。
在產品設計中，我們采用ANSYS有限元分析軟件和三維CAD(Inventor)軟件，進行CAE設計。首先運用ANSYS軟件對龍門起重機整機結構系統進行靜動態分析，優化設計，通過相應的接口實現了產品的CAD設計與CAE分析之間的“無縫”集成；圖1為基于PDM的CAD與CAE集成框架。
圖1 基于PDM的CAD與CAE集成框架
1.3 CAE分析流程圖
CAE分析活動是根據CAD設計者要求（約束條件）和CAD三維模型數據來進行的，CAE分析必須有一個申請的過程。由CAD設計部門提出申請，經相關部門批準后啟動CAE分析。根據產品設計的工作流程，建立圖2所示的CAE分析流程圖。
圖2 CAE分析流程圖
根據分析流程圖：CAD設計人員在進行設計時，若要對所設計的零部件進行CAE分析則需要提出CAE分析申請，CAD部門主管在對其要求合理性、經濟性進行審核后，提交給CAE部門，CAE部門主管對分析可行性進行審核通過后交于CAE的分析執行者進行對該零部件的分析。在此過程中，如果有某一步未通過則終止該流程，并通知給CAD設計人員申請者。在前面流程都審核通過之后，CAE分析者才進行CAE分析，并將最終分析結果生成分析報告反饋給CAD部門設計人員，至此CAE分析活動結束。
1.4 CAE發放流程的功能模型
CAE數據發放是指在CAE分析工作完成后，按照CAE的管理流程使CAE分析文件在編制、校對、審核、批準四個節點之間逐級遞交，并可以雙向流動（遞交或返回），直至導入到PDM供所需的部門查看。在這過程，部門主管可以隨時查看、實時監控每項任務的完成狀態，實現在線項目管理和任務調度。該分析模塊的功能模型如圖3所示。
1.5 CAE與PDM系統集成的實現
本文以福建某起重機械有限公司實施CAx/PDM系統集成項目為實例，研究并實現了起重機械企業在基于面向服務架構下的CAE與PDM系統的集成。該集成基于.NET平臺，以XML為中間文件交換格式，ADO.NET為數據庫訪問引擎，應用Web Service技術實現CAE/PDM的集成。
CAD部門和CAE部門都屬于產品的設計部門。PDM信息管理系統是實現各部門相互協作的產品數據管理系統，主要包括項目管理、物料清單、流程管理、CAE申請等功能模塊。通過CAE與PDM系統的集成，就可以實現CAD與CAE部門管理系統之間的集成。其集成的工作流程如圖4所示。
圖3 分析模塊的功能模型
圖4 CAD與CAE部門管理系統集成的工作流程
從上述工作流程中可以看出，CAE與PDM系統的集成關鍵在于它們之間進行數據和信息的交換。首先，CAE部門設計分析人員在接到新的設計任務之后，先將CAD部門提供的零部件信息從PDM系統檢出到本地客戶端上，然后進行CAE分析；第二步，CAE部門分析人員在分析結束后，將分析得到的結果文件和數據檢入到PDM系統中，供CAD、CAM等系統部門人員查看。至此，就完成了CAE與PDM系統的集成。
2 結論
本文所提出基于SOA的CAE與PDM系統的集成與實現，是在.NET平臺下，采用C#語言，以XML為中間文件交換格式，以ADO.NET為數據庫訪問引擎，以Web Service為集成策略，實現了基于面向服務架構的CAE與PDM的集成，從而提高企業的管理水平和管理效率。
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本文標題：基于SOA的CAE與PDM系統集成的實現
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