PDM技术在汽车设计中的初步实现

周红宋晓琳 E-Works

随着软件的不断发展和在各个专业领域的广泛应用，计算机辅助设计的概念已深入人心。在现实的设计或者绘图工作中，CAD所扮演的角色往往是辅助设计绘图的工具，似乎大大减少了绘图人员的劳动强度，但是一旦大型项目拥有众多不确定参数，要产生大量复杂的图纸时，工作人员的劳动强度就不但没有减轻，反而要花大量的精力去处理任务外的事务。统计数字表明，设计工程师70%的时间是用来整理和查找旧数据，而设计时间只占30%，同时，许多复杂的工程图和文档资料在企业产品的生命周期中要经过几次修改、审核、引用和参考不同版本。陈旧的、不正确的图档如果在以后的新产品设计中进行随意引用参考，就会造成整体项目的无序，设计流程的混乱，产品设计周期的延长，从而影响企业的效益。在数据处理方面，也有着各种各样功能强大的数据库软件，比如SQL Server、Oracle、Access2000，能够对大量复杂的数据进行极其精确的操作，但是在很多工程领域却还没有得到深入广泛的应用。

因此需要一种工具软件，能够帮助管理人员、工程师及其它人员管理产品数据和开发步骤，帮助管理人员及工程人员追踪在设计、制造、销售，以及售后服务与维修过程中所需求的大量信息，这就是产品数据管理系统，即PDM。它包括工程数据管理(EDM)、文件管理(DM)、产品信息管理(PIM)、技术数据管理(TDM)以及图像管理(IM)等。

本文以汽车设计和开发为例，介绍PDM技术的初步实现。

1 开发设计环境及设计思想

在了解汽车设计及底盘总布置知识的基础上，在VB语言环境下，对AutoCAD进行二次开发——设计一个汽车产品并进行汽车底盘总布置。

用VB进行AutoCAD的二次开发，是基于新的ActiveX自动化界面技术，通过这一技术可以让用户利用AutoCAD提供的信息，用其它应用程序通过编程控制或调用AutoCAD中的对象，从而实现从CAD外部或者内部来控制和操纵AutoCAD，以实现AutoCAD的二次开发。所用软件有Visual Basic6.0开发软件、AutoCAD2000绘图设计软件和Access2000数据库软件。

该系统将汽车设计中涉及到的总成优化匹配、性能计算、试验数据处理以及绘图等方面集为一体。系统软件包括三大功能，即汽车设计、系统数据库管理和底盘总布置图绘制。

2 设计实例

该系统将汽车设计中涉及到的多种功能集成为一体，而不是针对某一特定对象开发的，适应性强。根据总体规划，本系统设计主要包括汽车底盘设计和系统数据库的管理。

2.1 汽车底盘总布置

汽车底盘总体设计的过程极其复杂，需要模块化的处理方式。首先应该是确定汽车的总体参数和一些整车性能参数，然后是各个总成的设计，如传动系匹配，就是根据前面的参数和对性能的要求，选择适当的发动机、变速器和传动轴等；其它总成有制动系、转向系、悬架系统等和一些零部件的选择。对于不符合设计要求或国家、行业标准的，可进行修改或重新设计。

下面以汽车车轮的选择和调用为例。

根据给定的滚动半径，用以下代码实现对GBLUNTAI数据表的查询，寻找合适的轮胎型号，并更新AUTO表中的轮胎型号值。

用控制端点的线框模型绘制轮胎的俯视图，然后用块引用进行轮胎的插入绘制。插入点坐标以pta2和ptb2为基准换算得到。

根据汽车设计参数计算，选用合适的总成进行布置，最后绘制出各总成的主视图、俯视图和底盘总布置图，得到图2的示意图。

2.2 零部件图形库与参数数据库

数据库是整个系统的基础。产品的系列化、零部件的通用化和零件设计标准化是汽车设计的基本要求之一。特别是对底盘的变型设计，其零部件具有很大程度的继承性。因此建立汽车的车型参数数据库、底盘零部件数据库及图形库，设计时可以直接调用并可进行参数修改。底盘设计标准库，可以在底盘总布置设计过程中实现动态监控，从而避免许多重复设计和修改工作。同时，本数据库可以对数据进行有效的管理，具有数据修改、查询、各总成图形库扩充、图表删除及数据的维护等多项功能；具有较好的数据库完整性和可靠性。该系统在开发中较好地解决了Access与图形文件的接口问题。如图3为汽车设计过程发动机的选择，包括发动机的性能参数、性能曲线及总成的主视图和俯视图。