引言
ENOVIA LCA/VPM Navigate 是由達(dá)索公司開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理軟件，與CATIA（達(dá)索公司開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件） 構(gòu)建了產(chǎn)品并行設(shè)計(jì)環(huán)境。LCA （ Life Cycle Application）是一種產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理軟件，可以存儲(chǔ)/查詢出產(chǎn)品數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系（如空間位置關(guān)系、從屬關(guān)系等），記錄控制產(chǎn)品整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的工程數(shù)據(jù)；VPM 是基于CAITA 界面的數(shù)據(jù)管理軟件，是LCA 數(shù)據(jù)管理的另一種工作模式，二者共用同一的數(shù)據(jù)庫(kù)。
1 數(shù)據(jù)定義
ENOVIA 產(chǎn)品數(shù)據(jù)元素有零件和文檔兩種，默認(rèn)情況下兩者是相互獨(dú)立的概念。項(xiàng)目工作中通過(guò)環(huán)境定制，將零件作為文件夾管理，文檔作為文件夾中的內(nèi)容管理。所有的產(chǎn)品零件定義信息（CATIA 模型、屬性信息）全在文檔中存儲(chǔ)，與零件文件夾相關(guān)聯(lián)。文檔的屬性、版本等信息直接決定零件文件夾的屬性和版本等信息。其優(yōu)點(diǎn)在于，文檔升版后，零件自動(dòng)顯示最新版，舊版文檔作為零件文件夾中內(nèi)容的一部分歷史存檔。相關(guān)的二維圖紙也可以掛在零件文件夾中，統(tǒng)一管理。
所有文檔類型定義有NONE、CATPart、CATProduct 和Schematic，分別用于裝配件、詳細(xì)零件、裝配集成件（如：標(biāo)準(zhǔn)件打包，俗稱黑匣子）和系統(tǒng)線路圖，數(shù)據(jù)管理模式見(jiàn)圖1和圖2。
2 骨架結(jié)構(gòu)管理
理論模線/面和其他外部參考元素對(duì)應(yīng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)統(tǒng)一做成骨架結(jié)構(gòu)樹(shù)進(jìn)行管理（如圖３）。零件引用外部骨架模型時(shí)，必須遵循關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)規(guī)范、界面共用元素創(chuàng)建規(guī)范以及對(duì)應(yīng)管理規(guī)范和權(quán)限設(shè)置，并通過(guò)CATIA 配置控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，如果不遵循相關(guān)規(guī)則，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)外部參考引用。
圖3 結(jié)構(gòu)樹(shù)外部參考引用舉例
3 圖紙質(zhì)量
CATIA 工程數(shù)據(jù)如零件、復(fù)材件、裝配件、標(biāo)準(zhǔn)件、圖紙等數(shù)據(jù)的創(chuàng)建使用統(tǒng)一的模板。模板中涵蓋了結(jié)構(gòu)樹(shù)形式和內(nèi)容，屬性內(nèi)容以及潛在的制圖規(guī)則要求（如：命名要求、圖層設(shè)置、線性及字體大小等）等。非CATIA 模板生成的零件可以通過(guò)自動(dòng)規(guī)范宏命令，使得其滿足規(guī)范要求。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)，通過(guò)Q-checker（圖紙質(zhì)量檢查軟件工具）對(duì)圖紙質(zhì)量進(jìn)行檢查，并給出檢查結(jié)果。檢查內(nèi)容涵蓋了屬性填寫(xiě)是否規(guī)范、幾何元素的規(guī)范顯示、圖層的準(zhǔn)確使用，結(jié)構(gòu)樹(shù)命名、模型規(guī)范型等，從而保證所有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)更加規(guī)范化。同時(shí)圖紙質(zhì)量檢查結(jié)果通過(guò)一個(gè)屬性值呈現(xiàn)出來(lái)，如果這個(gè)值不符合規(guī)定要求，系統(tǒng)則不允許對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)入發(fā)放流程。
4 屬性管理
根據(jù)項(xiàng)目需求定制LCA 和CATIA 屬性內(nèi)容以及填寫(xiě)方式。其中填寫(xiě)方式包括自定義、選項(xiàng)兩種形式，除必須手動(dòng)填寫(xiě)外，大部分屬性項(xiàng)目通過(guò)選項(xiàng)列表選取，確保書(shū)寫(xiě)的規(guī)范性。屬性信息涵蓋了產(chǎn)品的名稱、分類等級(jí)、材料、尺寸、制造工藝、表面處理、通用公差、可替換性等。除少數(shù)信息在ENOVIA LCA 中填寫(xiě)外，大部分屬性信息通過(guò)在CATIA 中填寫(xiě)，保存時(shí)系通過(guò)直接映射功能將信息同步到到LCA 中，并通過(guò)定制的屬性檢查工具確保信息填寫(xiě)完整性和一致性。Enovia LCA 接口的通過(guò)二次開(kāi)發(fā)，屬性中的部分信息（如工藝信息等）可以自動(dòng)傳遞到后期生產(chǎn)的SAP 系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造，數(shù)據(jù)一次創(chuàng)建，多次使用。
5 標(biāo)準(zhǔn)件管理
標(biāo)準(zhǔn)件全部通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)進(jìn)行參數(shù)化管理、實(shí)例化應(yīng)用。除了在相應(yīng)的零件結(jié)構(gòu)中以點(diǎn)線表示標(biāo)準(zhǔn)件的點(diǎn)位信息外，全部安裝在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)中裝配集成件（黑匣子）中，掛在相應(yīng)的裝配節(jié)點(diǎn)下， 裝配集成件在CATIA 中定義為.CATproduct 文件，命名時(shí)增加加尾綴SP 以示區(qū)別于結(jié)構(gòu)裝配件，并在LCA 中保存時(shí)設(shè)置為結(jié)構(gòu)不顯露，在LCA 中作為單獨(dú)的零件節(jié)點(diǎn)存在，無(wú)法展開(kāi)查看其子件（見(jiàn)圖4）。這種做法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)了集中壓縮管理、存儲(chǔ)，精簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)樹(shù)，減少工程數(shù)據(jù)量。標(biāo)準(zhǔn)件在結(jié)構(gòu)樹(shù)中根據(jù)設(shè)計(jì)分界面進(jìn)行分配的方式，再加上其實(shí)例化呈現(xiàn)形式，更便于三維直觀審查和后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)件統(tǒng)計(jì)管理。
圖4 標(biāo)準(zhǔn)件管理
6 裝配件
裝配組件在ENOVIA 中定義為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，主要存儲(chǔ)內(nèi)部零件裝配關(guān)系和位置關(guān)系，只存在于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)中，因此不能作為單獨(dú)零件在CATIA 窗口打開(kāi)，應(yīng)將其所在的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)載入CATIA，其包括所有上級(jí)裝配關(guān)系，并一直延伸至產(chǎn)品根目錄，然后載入其內(nèi)部的裝配子件。CATIA 中插入Enovia 數(shù)據(jù)庫(kù)中已有的裝配件時(shí)，需在插入裝配件后先進(jìn)行保存，然后才能載入其裝配子件。
裝配件數(shù)據(jù)的信息傳遞包括兩部分，一部分是PVR 數(shù)模（將產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)上的通過(guò)過(guò)濾后，單獨(dú)摘下來(lái)的存儲(chǔ)管理的一種文檔，掛在相應(yīng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)零件文件夾中），一部分是二維圖紙。PVR 主要展現(xiàn)該裝配節(jié)點(diǎn)下的零件模型和裝配關(guān)系、標(biāo)準(zhǔn)件模型，以及部件節(jié)點(diǎn)信息等；裝配圖主要表達(dá)裝配技術(shù)條件要求以及裝配零件清單。由于PVR 的存在使得裝配件每一個(gè)版次都能夠得到保存，并關(guān)聯(lián)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)上，方面歷史追蹤查詢。同時(shí)由于數(shù)模進(jìn)行了輕量化處理，大大降低了對(duì)于生產(chǎn)部門硬件的要求。
7 三維尺寸標(biāo)注
三維尺寸標(biāo)注主要包括零件信息、附注、實(shí)體關(guān)聯(lián)相關(guān)標(biāo)注三部分內(nèi)容，參見(jiàn)圖5 和圖6。其中零件信息直接與零件屬性關(guān)聯(lián)自動(dòng)生成，涵蓋了制造工藝、材料、工藝狀態(tài)、表面處理、基本尺寸、通用公差等信息，如果屬性更改，這部分信息自動(dòng)更新；附注信息是根據(jù)零件實(shí)際情況從標(biāo)準(zhǔn)的附注文件中選�。粚�(shí)體關(guān)聯(lián)相關(guān)標(biāo)注主要是在實(shí)體上標(biāo)出的形位公差、基準(zhǔn)、定位孔尺寸等。同時(shí)要求所有信息通過(guò)規(guī)定的捕獲視圖直觀的呈現(xiàn)，以實(shí)現(xiàn)在顯示捕獲視圖時(shí)，不需要做任何操作就能清楚的讀取設(shè)計(jì)信息。零件的升版、換號(hào)時(shí)，通過(guò)按規(guī)定給出更改視圖、制定的顏色標(biāo)識(shí)傳達(dá)信息，以便準(zhǔn)確傳達(dá)更改信息。
圖5 詳細(xì)零件標(biāo)注舉例
圖6 零件信息自動(dòng)關(guān)聯(lián)
8 數(shù)據(jù)庫(kù)
基于MBD 的數(shù)字化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范及知識(shí)庫(kù)，包括標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)（含型材）、材料庫(kù)，通過(guò)Catalog 在ENOVIA 中進(jìn)行管理。同時(shí)還包括知識(shí)工程在CATIA 中大量的開(kāi)發(fā)使用，如鈑金參數(shù)、典型特征參數(shù)化設(shè)計(jì)（如法蘭）、標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)型（如減輕孔、加強(qiáng)窩、下陷、止裂孔等），使得企業(yè)知識(shí)、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范等嵌入到設(shè)計(jì)模型中，提高設(shè)計(jì)效率。
8.1 VPM 客戶化定制
針對(duì)VPM 進(jìn)行開(kāi)發(fā)，客戶化定制了常用工具條，如數(shù)據(jù)的檢入/檢出，零件演變換號(hào)、屬性復(fù)制、權(quán)限更改、歷史查詢、小版本設(shè)置、創(chuàng)建文件關(guān)聯(lián)、圖紙質(zhì)量查詢等。設(shè)計(jì)員的大部分工作都可以在VPM/CATIA 窗口完成，不在需要啟動(dòng)LCA，更方便設(shè)計(jì)員工作。
8.2 更改管理
飛機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更改有兩種類型，即永久性貫徹更改和臨時(shí)性更改。
臨時(shí)性更改對(duì)于生產(chǎn)廠產(chǎn)生的影響，通過(guò)NIEO 圖紙（非貫徹性工程指令圖紙）將舊版零件或修正過(guò)的零件的使用進(jìn)行工程合法化，每一份NIEO 只對(duì)應(yīng)一個(gè)零件或組件。NIEO掛在相關(guān)的零件文件夾中管理（參見(jiàn)圖1 和圖2），方便查詢追蹤。永久性更改通過(guò)直接升版零件/組件來(lái)修訂，三維標(biāo)注中更改元素除了使用指定的顏色標(biāo)出外，并建立單獨(dú)的更改捕捉視圖以便于清晰查詢。
9 結(jié)論
本文所體現(xiàn)管理開(kāi)發(fā)理念更多的是面向設(shè)計(jì)，便于工程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)管理，以及工程設(shè)計(jì)信息全面、準(zhǔn)確、規(guī)范、有效的記錄、傳達(dá)等。設(shè)計(jì)環(huán)境數(shù)據(jù)定義的合理、結(jié)構(gòu)的嚴(yán)謹(jǐn)、流程的通暢、管理的科學(xué)，直接提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理水平，適應(yīng)當(dāng)前復(fù)雜產(chǎn)品快速、高效研制的需求。
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