CAXA协同管理解决方案

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——数据统一，扩展方便
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  i. r7 A  A5 ~7 b1.CAXA协同管理总体方案
1.1产品定位
      CAXA协同管理解决方案是面向制造业产品数据全生命周期管理的企业级解决方案，该方案是CAXA图文档解决方案应用的扩展和深化，重点解决企业在深化信息化管理应用后面临的部门之间协作以及企业产品数据全局共享的应用需求，实现企业设计数据、工艺数据与制造数据统一管理，并支持企业跨部门的数据处理和业务协作。

      在数据模型构造上，CAXA协同管理解决方案采用统一的数据元模型，保障数据的一致性，避免信息孤岛；在应用模型构造上，采用CAXA 企业应用平台（CAXA Enterprise Application Platform, CAXA EAP）进行设计，保证应用事务的一致性，避免数据错乱；在业务逻辑构造上，采用数据内置行为和应用行为定义，保证业务的自由组合，避免流程僵化。CAXA EAP的扩展性和灵活性使CAXA协同管理解决方案具有高度的开放性。
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      CAXA协同管理解决方案不但可以作为CAXA图文档应用的升级和延伸，形成企业级管理平台，也可以作为独立的应用开发平台，提供给第三方在此基础上进行扩展应用开发。
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4 j, Z( c7 d, f& r" N1 e1.2方案配置图
$ b. Y+ @8 ]( t      CAXA协同管理解决方案的基础是CAXA EAP，在此平台基础上，构造有CAXA图文档、网络DNC、BOM等产品，这些产品采用EAP提供的模型定义工具搭建统一的数据模型；应用界面采用EAP提供的应用设计工具定义一致的操作界面；管理流程可以采用EAP提供的流程定义工具实现连贯的过程管理。

      CAXA EAP采用SOA设计思路，实现了底层构件和应用构件的模块化，这些模块支持标准的WEB服务接口，具备进一步构造INTERNET上数据处理和逻辑处理的能力。
CAXA协同管理解决方案应用部署图如下：
                                    
                                            图 CAXA 协同管理应用部署
      数据平台层、公共服务层和基础应用层属于EAP的内容，是应用的支持层，是CAXA 协同管理解决方案应用不可缺少的运行环境；定义工具集是CAXA平台配置的定义工具，实现对模型和应用的图形化定义。
      在应用层面，PDM、图文档、BOM、CAPP等是可以独立销售的产品或解决方案。
      辅助工具集中的编码工具、协同工具、红批工具是可以配合产品销售的工具。
- _8 S& J3 F- d) o1 F% }      行业应用模板是在平台和应用系统基础上提炼的行业应用，包括行业数据模型、行业应用扩展功能（如汽车行业的TS16949支持）、行业实践（如电机行业的基于基本型的变型设计应用模式）等。
1.3解决方案特点
CAXA协同管理解决方案具有以下特点：
0 [/ _3 E2 r) {' r9 e% p9 f' W1、        解决方案基于一个自主、强大、灵活的基础平台CAXA EAP，数据模型统一，应用风格一致；
, [' _5 E' K* b& j, I/ w2、        承接来自基于统一平台开发定义的CAXA图文档解决方案中的所有数据，保障应用的平滑过渡；
3、        扩展灵活、定制方便，部署实施周期短，可以与第三方应用软件有效集成和对接。


! S' F$ \) z8 A# F+ U2.CAXA EAP平台介绍
CAXA EAP提供的功能可以分成5个层面。
                           
                                     图 CAXA EAP组件架构
- V' i  \# h6 t9 q& c各模块说明及其功能分配如下：
1.        模型服务
; N/ ^2 x$ V+ l2 _提供元模型、业务模型、UI模型以及与其密切相关的各种服务，所提供的服务包括元模型服务、持久化服务、事务服务、行为传播服务、访问控制服务、审计服务、快照服务、里程碑服务、查询服务。
6 |9 Z" E7 F7 p& x- h5 g4 D1 h* t% [* `2.        会话服务
( |0 K0 w) f$ i# Q9 e提供数据连接、并发控制等各种连接服务，包括会话服务、License服务。
3 f7 M9 e+ |9 T& J; d+ \3.        文件服务
提供文件上传下载、浏览等服务，包括文件服务、浏览服务。
9 P" ]" a0 b4 ^4.        工作流服务
& U. r% L' A+ T! ~& k提供工作流的运行、监控等服务，包括工作流服务。
8 S4 n2 ?: K% J5 H5.        应用服务
提供面向特定横切面应用的服务。包括错误服务、通知服务、邮件服务、报表服务、打包服务、UI组件服务。
; Q: B* o1 J" F! r, R6.        开发工具
开发工具提供应用开发人员进行业务模型的定制和应用的定制，提供两个工具：元模型定义工具（MetaDesigner）和应用设计工具（WinFormDesigner），分别实现经过充分抽象的业务模型的构造以及特定的应用界面构造。
7.        运行工具
运行工具主要实现对应用设计器设计的PLM应用的动态解释，类似于虚拟机。应用解释器是一个程序外壳，可以和一个应用配置结合在一起固化为一个特定的应用。
8.        平台工具
      平台工具提供整个平台公用的各种应用，包括以下几个应用：
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• 模型配置器，实现对业务模型的补充性完善，是元模型定义工具的简化版本，供实施人员/用户使用。
• 应用配置器，实现对应用的调整和配置，是应用设计工具的简化版本，供实施人员/用户使用。
• 工作流设计器，实现工作流定义和模板管理。
• 工作流监控器，实现工作流任务的监控、分析、管理。
• 任务箱，实现对工作流任务的接收与处理。
• 报表设计器，实现对报表格式的定制。
• 汇总设计器，实现统计汇总的定制，以及报表的输出配置。
• 系统管理，实现对平台整体的配置管理，如DB/Vault管理、数据恢复与备份等。
• 日志管理，实现日志的管理、查询、输出等。
• 安全中心，实现用户、组、角色、权限的配置与管理。
• 更新管理，实现更新的各种配置与升级。
• 客户端配置，实现客户端的服务器连接、个性化配置等。

3.工作流技术介绍
      CAXA 工作流平台基于国际标准组织WfMC的XPDL2.0标准进行开发，同时又根据产品数据管理的需求进行扩展实现。
工作流管理用来定义、创建和管理任务的执行，包括工作流定义工具、工作流引擎、任务箱、流程监控工具等子系统。其中，工作流引擎是在CAXA EAP的公共服务层提供的组件，流程监控和任务箱属于EAP基础应用层，流程定义工具属于客户化工具，定义工具产生符合XPDL2.0规范的文件，供工作流引擎调用和解析。

- r  k" W1 F* E! S; \工作流引擎完成的功能有：
        

• 解释工作流模板
• 控制过程实例的创建、激活、挂起、终止等
• 控制活动实例间的转换，包括串行或并行的操作
• 提供支持用户操作的接口
• 维护工作流控制数据和工作流相关数据，在应用或用户间传递工作流相关数据
• 提过控制、管理和监督工作流过程实例执行情况的功能
• 支持子流程解析

; a( Z7 p1 F% O" E      企业可根据实际需求定义各种流程模板，企业定义的模板保存下来，可在启动流程时选用。在工作流图形化定义工具中，企业可根据实际需求定义各种流程模板，企业定义的模板保存下来可在启动流程时选用。每个流程缺省有“开始”、“结束”两个节点，在这两个节点之间，根据实际流程需要可以定义多个工作节点，这些工作节点可以是顺序执行、同步执行或者回退执行。工作节点通用连接线进行连接，表示执行的先后顺序和过程。
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# ~9 _& r. h, e: s                                      图 工作流图形化定义
, l& @8 j  r" k1 i  V1 w      工作流模板定义完成后，可以保存到服务端的电子仓库中，保存的文件包括显示工作流模板用的文件和解析模板用的XML文件。对于已经保存的模板文件，在图形化定义工具中可以打开进行修改。
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4.BOM应用介绍
      CAXA BOM基于CAXA EAP平台统一业务模型，面向产品生命周期的变迁过程，提供对产品结构进行全面、精确、连续的管理的解决方案，不仅能够对产品在其生命周期过程中的配置与状态信息进行全面管理，同时也是企业级产品生命周期数据管理的数据组织枢纽。
CAXA BOM具有如下主要功能：
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• 能够完成BOM基本结构的构造和管理，实现对产品及零部件的基本管理；
• 能够按照需求定义和管理BOM的多种视图，并控制视图间的映射与转化；
• 能够完整地记录BOM结构的各种状态，对其产品结构的变迁过程进行严格控制；
• 能够满足产品系列化要求，对产品系列进行管理；
• 能够设置零部件的有效性，实现按照有效性进行产品结构的配置管理；
• 能够对其替换件、互换件、可选件进行有效管理；
• 能够对产品数据进行精确的统计分析，为企业产品管理决策提供支持；
• 能够以产品结构为核心，组织和管理与产品相关的所有数据；
• 能够根据有效性对产品进行配置管理的功能。

      归结起来，CAXA BOM实现的功能有三个方面：BOM视图管理、视图状态管理、配置管理。
# w; @7 U, S- o视图管理体现了BOM多样化、可变性的特点，基于初始的工程设计BOM，经过后续的加工和处理，BOM可转化为工艺BOM、制造BOM等形式，综合起来，BOM的形式有：
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• 设计E-BOM(通用产品结构和实例)
• 工艺P-BOM(自制件/外购件路线)
• 制造M-BOM(生产体系最小单位, 为ERP中MM和PP服务)
• 服务S-BOM(备品/备件清单, 产品档案)

      上述BOM在应用上表现为零部件和产品结构管理的一种视图，BOM视图管理重点解决不同视图BOM之间的演化和重复录入以及信息不一致易出错问题，其包含BOM生成、BOM编辑、BOM比较、BOM导出等功能。
       BOM视图的分析、比较是在两个相近视图之间展开，并以图形和数据形式展示分析结果。视图比较包括差异化分析、相似性分析。下图为两个BOM视图之间的差异型分析。

                        
; J2 X" ~1 _! A! X; j" T* }                                       图 BOM视图差异化分析
       源视图与目标视图进行比较时，视图中不同条目之间的差异用不同的颜色区分，使观察者一目了然。

5.应用系统集成介绍
     CAXA协同管理解决方案具备与多种应用系统的集成能力，其中最重要的集成项目包括CAD集成和ERP集成。
" G: u1 X# o% `1 x" n) U5.1CAD集成
     对三维CAD系统，CAXA协同管理解决方案既提供统一的通用集成模式，也提供针对具体CAD系统的功能集成点。
3D系统中，数据类型多，如在Solid Works中有Assem、Part、Drawing等基本元素；而在CATIA中，数据类型有：Assem表示装配实体；Part表示零件；Drawing表示图纸；Catalog表示实体集合，通常用来管理标准件；ParaTable是设计参数表；FeatureDic表示特征字典；Appendix表示材料、表单等附属信息；Relation表示前面元素间存在的约束和参考关系。CAXA实体设计包含三维ICS、二维ICD以及模型库等元素。
9 Y- e9 `4 M' T. y$ N      3D系统中的各类数据类型存在多种关系，如装配体和零件之间的组成关系；三维实体和二维图纸之间的特殊关联关系；分析数据与分析对象之间的关系；特征与实体之间的驱动关系等等。产品数据管理系统在对数据元素及其之间的关系等静态数据进行管理的同时，还需根据数据之间关系管理产品数据的变化过程。如要修改某零部件图时，打开其二维图纸文件，并在二维图纸页面上确定要修改的部分，进行修改操作时，三维CAD根据记录的关联关系自动打开相应的三维模型，这时只修改三维模型，模型修改完成，系统对二维图自动作相应的修改。
8 B* q+ T0 a) @, H. J3D管理另外的一个特点是三维模型的版本管理，即管理系统可以记录每个时间点对应的一套3D模型的版本，称之为场景（Scene）。一个场景详细记录了三维模型中各个零件的版本，总体的装配信息等全部内部，以备在需要时，可以根据场景进行设计回滚。
                       

                                                 图  3D的装配场景管理
2 H9 u) L% D7 G1 o: v" M; s      图中, a1,a2,a3 是ICS文件的版本。当scene 2保存时，a1.ics的版本（a2）、 c2.ics的版本（a2）、b1.ics的版本（a2）、装配件top assembly.ics的版本a2以及top assembly下的文件结构被完整的保存下来。
/ o) N) s  k; |" m% h% O      针对每个场景，可以建立还原点，还原点是对3D文件结构和3D文件的快照。用户可以对某个3D总装建立多个还原点，然后用户可以回退至任意一个还原点。在一个还原点上，系统记录了这个总装3D文件对应的文件夹结构、外部引用关系及其3D文件的工作版本。
  S( ^% K/ z2 M7 V" j: h9 e1 G对每种不同的3D系统，CAXA协同管理解决方案提供进一步的个性化管理，如对Pro/E，提供根据三维模型建立结构树的功能，并提供Pro/E的在线操作菜单。
                        
  m- L3 H( F2 ]* ?                                                图 Pro/E中的在线操作菜单
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8 T- h) w( A7 P7 S6 A7 b, }5.2 ERP集成
CAXA协同管理解决方案可以与企业应用的另一重要解决方案ERP系统进行集成，两个系统互相配合，互相补充，形成面向制造企业的完整解决方案。在二者关系中，CAXA协同管理解决方案负责数据的产生和管理，是企业信息化的源头；ERP负责后续数据的传递和处理，使企业信息化的拓展。
集成的重点包括CAXA协同管理解决方案到ERP系统多种基础数据的导入：物料数据的导入、BOM的导入以及工艺路线的导入；反过来，ERP中的物料基础数据也可以供CAXA协同管理解决方案进行查找，ERP中发起的工程变更也可引起CAXA协同管理解决方案中产品数据的修改。

CAXA协同管理解决方案在多个集成案例中，已经与下列ERP系统实现集成：
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• SAP系统
• Oracle系统
• 微软Dynamics
• 用友ERP系统
• 金蝶ERP系统
• 神州数码ERP系统
• 博科ERP系统
• 金思维ERP系统
• 科西盟ERP系统
• 速达ERP系统

6.系统配套工具介绍
      CAXA 协同管理应用系统提供多种外挂工具，为企业进行数据管理提供更为便捷的方法。这些工具包括图纸批量导入工具、编码工具、拼图打印工具、红线批注工具等。下面重点介绍其中的图纸批量导入工具和编码工具。
# [9 a) K" Z  ~% r2 y6.1图纸批量入库工具
      CAD经过多年的推广和应用，每个企业都已积累起大量的电子图纸，其中图纸的格式包括DWG、EXB等二维图纸，以及实体设计、Solid Works、Pro/e等三维CAD系统产生的文件。如何把这些图纸顺利导入到管理系统中，并自动进行分类整理，是所有产品数据管理系统面临的一个难题。
& p+ f, }) ]7 k      CAXA凭借深厚的CAD技术积累，提供批量导入工具，较好地实现了对历史图纸的批量导入。
对于二维图纸，批量入库工具对电子图板格式图纸和DWG格式图纸都适用，可以极大地缩短历史图纸入库的时间。批量入库的原理是一次把多个图纸文件导入到系统中，提取图纸中的明细栏和标题栏信息，根据图纸图号识别图纸之间的装配组成关系，自动构造产品结构树。
( U3 {" g& \- o: Q5 p- v$ z对CAXA电子图板数据格式，支持直接从EXB文档结构中读取明细栏和标题栏信息；对于DWG格式的图纸，支持按照坐标点位置和块两种方式提取信息，有关坐标相对位置和块定义信息可以保存在模板定义文件中。

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                                           图 批量入库工具
      批量入库时，系统一次可以处理数百张图纸，根据图号等设定的匹配规则，自动搭建成具有父子装配关系的结构树，同时根据匹配规则，自动识别出自制件、外购件、标准件等信息。根据图号唯一原则，系统在批量入库时可以自动形成借用关系。
上述批量入库不仅适用于二维图纸，同样适用于三维模型。对于三维模型，批量入库需要处理更多的信息，包括装配和零件之间的外部参考关系，三维模型和对应二维图纸之间的关系等。
6.2编码工具
      编码工具是独立于协同平台的运行工具，该工具产生的编码可以为协同管理调用，直接插入到协同管理系统或者CAD工具的物料代码、图纸代号等栏目中。编码工具主要功能有规则定义和编码生成两部分。
/ Y  e: p4 x, F" {1。规则定义
      在工具内可以按条目增加规则。在刚添加的规则上“新增段”即可为规则增加一个字段，然后可对字段的属性进行定义。
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% Y( B$ s. r1 d# [                                    图 编码规则定义器
2。编码生成
% Q- h# Y& Q9 q5 O/ N      提供编码生成向导，按照编码规则生成符合规则的编码，系统自动保证代码的唯一性。在编码生成工具中，同时提供已有代码查询功能，可以从编码库中查询已有的代码。

7.小结
      CAXA协同管理是CAXA具有完全自主版权的软件产品，具有统一的系统架构，数据模型和应用界面定义灵活，可以适应多种行业的数据管理应用需求。
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      对于CAXA图文档用户而言，可以选择升级到CAXA协同管理平台；对于计划实施产品数据管理的中小企业，仍可以从图文档开始起步；对于基础相对较好的企业，可以直接规划部署CAXA协同管理平台。在不同的应用环境下，CAXA为企业客户提供了多种可供选择的技术路线。