基于CATIA二次開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品BOM屬性自動(dòng)提取

劉圣 郝泳濤

摘要：該文介紹了CATIA三維設(shè)計(jì)軟件及其二次開(kāi)發(fā)接口中常用的重要對(duì)象及相關(guān)函數(shù)，針對(duì)了樹(shù)形產(chǎn)品結(jié)構(gòu)給出了常用的操作與處理方法，并利用相關(guān)對(duì)象和方法實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品文件的屬性提取和BOM表統(tǒng)計(jì)生成程序。

關(guān)鍵詞：CATIA；二次開(kāi)發(fā)；bom表；屬性提取

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)07-1550-03

Product Attribute Extraction Based on CATIA Re-developing Technology

LIU Sheng，HAO Yong-tao

(CAD Research Center of Tongji University, Shanghai 201804, China)

Abstract: CATIA 3D design software and important objects and related functions in its re-developing interface is introduced in this paper. Common operations and methods dealing with product construction organized in tree pattern are also mentioned. Using the related objects and functions we implement a BOM attribute extraction program.

Key words：CATIA; re-developing; BOM; attribute extraction

1 CATIA三維軟件簡(jiǎn)介

隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)的發(fā)展，三維輔助設(shè)計(jì)軟件在產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。CATIA全稱(chēng)Computer Aided Tri-dimensional Interface Application，是法國(guó)Dassault公司開(kāi)發(fā)的一款CAD/CAM/CAE于一體的三維設(shè)計(jì)軟件，廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)、汽車(chē)、航空航天、船舶、電子等各種行業(yè)中。

高度模塊化的CATIA軟件能夠滿足客戶(hù)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)活動(dòng)中的需要，包括風(fēng)格和草圖設(shè)計(jì)、機(jī)械零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、曲線曲面設(shè)計(jì)、工程圖自動(dòng)生成及產(chǎn)品分析和模擬。CATIA產(chǎn)品基于開(kāi)放式可擴(kuò)展的架構(gòu)，其知識(shí)工程模塊通過(guò)使企業(yè)能夠重用產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)，縮短開(kāi)發(fā)周期，CATIA解決方案加快企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的需求的反應(yīng)。CATIA軟件自V5版后從工作站平臺(tái)移植到個(gè)人計(jì)算機(jī)，可以運(yùn)行于Windows NT平臺(tái)，極大地拓寬了其應(yīng)用范圍與使用的層面。

2 CATIA二次開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介

成熟的CAD／CAM軟件為了滿足不同用戶(hù)的在實(shí)際應(yīng)用中的不同需求，便于用戶(hù)構(gòu)建適合自身產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的流程，以及自動(dòng)化繁瑣重復(fù)的設(shè)計(jì)步驟，一般都具有供用戶(hù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的接口。CATIA提供多種方式的二次開(kāi)發(fā)接口，以便用戶(hù)能靈活地利用并重組CATIA已有的功能，獲取CATIA文件及內(nèi)部的數(shù)據(jù)，并與外部的信息管理系統(tǒng)或?qū)I(yè)的PDM系統(tǒng)通信。

3 CATIA二次開(kāi)發(fā)中的關(guān)鍵對(duì)象

CATIA提供的二次開(kāi)發(fā)接口是一個(gè)COM服務(wù)器，利用VB中的對(duì)象作為客戶(hù)端與CATIA進(jìn)程進(jìn)行進(jìn)程間的通信，操作CATIA進(jìn)程中的函數(shù)，訪問(wèn)其中的數(shù)據(jù)。而VB提供的一組具有相關(guān)關(guān)系的對(duì)象形成了一個(gè)抽象層，使得用戶(hù)可以在不了解COM底層通信方式的情況下方便地對(duì)CATIA進(jìn)程進(jìn)行操作。

CATIA.Application對(duì)象：該對(duì)象實(shí)例是系統(tǒng)中CATIA進(jìn)程的代表，所有其他的對(duì)象都依賴(lài)于該對(duì)象的相關(guān)方法返回。在CATIA進(jìn)程已經(jīng)啟動(dòng)的情況下，CATIA.Application對(duì)象的實(shí)例可以以“CATIA.Application”字符串調(diào)用全局工廠函數(shù)GetObject獲得，可以將獲得的對(duì)象付給一個(gè)變量Set CATIA = GetObject("CATIA.Application")。當(dāng)CATIA進(jìn)程沒(méi)有啟動(dòng)時(shí)，可以調(diào)用全局工廠函數(shù)CreateObject函數(shù)帶“CATIA.Application”字符串獲得，并把其賦給變量Set CATIA = CreateObject("CATIA.Application")。最終，獲得的CATIA.Application對(duì)象存在CATIA變量中。

Document對(duì)象：Document類(lèi)的對(duì)象代表進(jìn)程中打開(kāi)的CATIA文檔，Document類(lèi)是其他文檔類(lèi)的基類(lèi)，從CATIA.Application對(duì)象的ActiveDocument方法獲得當(dāng)前激活的文檔，本次主要使用的到其子類(lèi)ProductDocument的對(duì)象，并將其賦值給一個(gè)變量以便以后使用。Set productDocument = CATIA.ActiveDocument。后續(xù)的對(duì)象都要從該P(yáng)roductDocument對(duì)象中獲取。

Product對(duì)象：該類(lèi)型的對(duì)象代表產(chǎn)品文檔中的一個(gè)產(chǎn)品節(jié)點(diǎn)。CATIA產(chǎn)品文檔將一系列產(chǎn)品通過(guò)裝配組織成一個(gè)產(chǎn)品樹(shù)，每個(gè)產(chǎn)品節(jié)點(diǎn)可以有零到多個(gè)子節(jié)點(diǎn)，除了根節(jié)點(diǎn)以外每個(gè)產(chǎn)品節(jié)點(diǎn)都只有一個(gè)父節(jié)點(diǎn)。每個(gè)產(chǎn)品文檔有唯一的根節(jié)點(diǎn)，且該根節(jié)點(diǎn)不能更換。對(duì)于裝配進(jìn)產(chǎn)品的零件，CATIA會(huì)生成一個(gè)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品節(jié)點(diǎn)對(duì)其包裝，使之成為一致的產(chǎn)品樹(shù)。每個(gè)產(chǎn)品節(jié)點(diǎn)可以有若干屬性，本程序主要對(duì)這些屬性進(jìn)行提取與統(tǒng)計(jì)。對(duì)于已經(jīng)獲得的產(chǎn)品節(jié)點(diǎn)，可以通過(guò)調(diào)用其Products方法獲得其子節(jié)點(diǎn)的集合對(duì)象，該對(duì)象是一個(gè)集合對(duì)象，可以用For Each型的循環(huán)方便地遍歷其中每一個(gè)Product對(duì)象，如圖1。

圖1按照樹(shù)型組織的產(chǎn)品節(jié)點(diǎn)

Parameter對(duì)象：Parameter類(lèi)型的對(duì)象代表節(jié)點(diǎn)中包含的屬性，一個(gè)屬性是一個(gè)鍵值對(duì)，這些鍵值對(duì)代表產(chǎn)品文件中的自定義屬性，可以通過(guò)Product對(duì)象的Parameters方法獲得Parameter的集合，獲得集合后可以用集合對(duì)象的item方法傳入屬性鍵字符串，獲得屬性值的引用，并通過(guò)屬性值的ValueAsString方法轉(zhuǎn)化為方便與控件顯示和存儲(chǔ)的字符串。

4程序設(shè)計(jì)總體思路和關(guān)鍵技術(shù)

本程序所要操作的是產(chǎn)品文件中的產(chǎn)品樹(shù)，各種零件文件在建立后就添加了自定義屬性，并通過(guò)裝配引入到產(chǎn)品文件中。為了便于管理，通常會(huì)在根產(chǎn)品節(jié)點(diǎn)下面建立若干子產(chǎn)品節(jié)點(diǎn)，并將零件分類(lèi)裝配到各個(gè)子產(chǎn)品節(jié)點(diǎn)中。同理，可以再子產(chǎn)品節(jié)點(diǎn)下在建立子產(chǎn)品節(jié)點(diǎn)，對(duì)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的裝配零件進(jìn)行分類(lèi)。在提取過(guò)程中程序要處理任意層數(shù)的產(chǎn)品節(jié)點(diǎn)，并要在訪問(wèn)過(guò)程中統(tǒng)計(jì)相同零件的個(gè)數(shù)，據(jù)此本程序利用了以下方法來(lái)實(shí)現(xiàn)提取BOM的目的。

4.1基于遞歸訪問(wèn)策略的提取方法

當(dāng)訪問(wèn)到一個(gè)節(jié)點(diǎn)，先判斷其是否一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，，若是終端節(jié)點(diǎn)，則對(duì)其進(jìn)行提取屬性的操作，若是中間節(jié)點(diǎn)，則遞歸地調(diào)用該過(guò)程，由此達(dá)到處理任意層數(shù)產(chǎn)品樹(shù)的目的。

Sub traversal_recursive(rootProduct)

Set oProducts = rootProduct.Products

If is_leaf(rootProduct) Then

Call extract_single_bom(rootProduct)

Else

For Each subProduct In oProducts

Call traversal_recursive(subProduct)

Next subProduct

End If

End Sub

4.2終端節(jié)點(diǎn)的判斷方式

零件的屬性都定義在終端節(jié)點(diǎn)中，終端節(jié)點(diǎn)是通過(guò)裝配導(dǎo)入到產(chǎn)品樹(shù)的，由于終端節(jié)點(diǎn)是一個(gè)對(duì)零件的簡(jiǎn)單包裝的產(chǎn)品節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)必定沒(méi)有子節(jié)點(diǎn)，故本程序以此作為判斷終端節(jié)點(diǎn)的條件。

Function is_leaf(oProduct) As Boolean

Set oProducts = oProduct.Products

is_leaf = (oProducts.Count = 0)

End Function

4.3提取一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)中的屬性

提取并統(tǒng)計(jì)單個(gè)零件的BOM信息的工作由一個(gè)函數(shù)extract_single_bom完成，首先通過(guò)參數(shù)的Parameters方法獲得要提取的屬性對(duì)的集合。其中選取出類(lèi)型參數(shù)，與預(yù)先在界面上選取的類(lèi)型比較，若不是則不提取該節(jié)點(diǎn)中的屬性。在統(tǒng)計(jì)過(guò)程中，建立以零件編號(hào)為鍵值，網(wǎng)格中顯示的行號(hào)作為值的hash表全局變量，提取屬性時(shí)提取出零件編號(hào)，在建立的hash表中檢索。若已經(jīng)在表中存在，則認(rèn)為是已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)類(lèi)型的零件，可以從對(duì)應(yīng)的值取出行號(hào)，將對(duì)應(yīng)單元格的值加一；若獲在表中沒(méi)有，則將當(dāng)前行值加一，并將鍵值對(duì)添加到hash表中，以便后續(xù)重復(fù)元素統(tǒng)計(jì)修改對(duì)應(yīng)行的值。

Sub extract_single_bom(oProduct)

Set oParas = oProduct.Parameters

If Fil = True Then

Set oParaDesigner = oParas.item("類(lèi)型")

typeStr = oParaDesigner.ValueAsString

If typeStr <> filStr Then

GoTo fun_end

End If

End If

Set oParaDesigner = oParas.item("零件編號(hào)")

pno = oParaDesigner.ValueAsString

if Exists(c, subProductName + pno) Then

Grid1.Row = CInt(c.item(subProductName + pno))

Grid1.Col = 2

Grid1.Text = CStr(CInt(Grid1.Text) + 1)

Else

i = i + 1

c.Add CStr(i), oProduct.PartNumber + pno

Grid1.Row = i

Grid1.Col = 0

Set oParaDesigner = oParas.item("件號(hào)")

Grid1.Row = i

Grid1.Col = 1

jianhao = oParaDesigner.ValueAsString

Grid1.Text = jianhao

If Exists(c1, jianhao) Then

errStr = errStr + "件號(hào)" + jianhao + "存在重復(fù)" + vbCrLf

Else

c1.Add "", jianhao

End If

Set oParaDesigner = oParas.item("名稱(chēng)")

Grid1.Row = i

Grid1.Col = 5

Grid1.Text = oParaDesigner.ValueAsString

…

End If

fun_end:

End Sub

程序運(yùn)行結(jié)果如圖2。

圖2運(yùn)行結(jié)果

5結(jié)束語(yǔ)

本文在行為流概念的基礎(chǔ)上，提出一種基于行為流知識(shí)庫(kù)的功能-結(jié)構(gòu)智能映射框架，該框架可在較高層次實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)知識(shí)重用。此外，該框架可用于開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具，用來(lái)輔助設(shè)計(jì)者進(jìn)行新產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)。

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