[发明专利]一种基于语义信息交换的CAD协同设计方法

说明书

本发明涉及一种基于语义信息交换的CAD协同设计方法，通过将产品设计过程中所产生的CAD数据组织成自然语言的CAD数据语义结构，通过CAD数据语义结构反应产品设计的意图，完整的表达产品的设计意图和设计变化成熟过程，利用CAD语义事件交换技术解决跨专业领域的CAD设计团队、异地设计团队，异构设计工具、以及团队内部的协同工作的问题，且有利于CAD设计数据的共享和传递，能使电子设计团队和结构设计团队实时相互感知设计更改和变化，识别与图纸不同版本之间的差异，对数据之间的业务依赖和设计本意有效的表达、共享和重用，加速电子和结构设计协同，及时解决电子与结构设计间的干涉问题，且方便团队内部实时协同，减少团队管理工作。

技术领域

本发明涉及设计协同技术领域，尤其是一种基于语义信息交换的CAD协同设计方法。

背景技术

目前大部分产品设计都是多专业领域协同设计的过程，包含结构设计、硬件设计和软件设计等。业界往往通过一些管理手段，或者在专业领域内，使用相同设计工具的情况下做到一些局部的协同工作，并未从技术手段真正解决跨团队、跨地域、不同设计工具之间的有效协作。

产品设计领域通过Top-Down Design(自顶向下)的设计方法对产品进行模块的分解，生成自顶向下的设计任务，分配给不同的设计团队，利用中央数据库的方式收集任务交付件，如典型的PDM系统管理产品研发数据，实现产品研发的过程管理与产品研发数据的共享和交换，但此方法存在以下典型问题：1.很多情况下，工程师并未将自己设计过程性版本都做记录，即CAD数据过程性版本并未全部提交到中央数据库或PDM系统中，导致团队之间不能实时相互感知设计更改和变化；2.设计出来的图纸虽被工程师上传到中央数据库或PDM系统中，PDM系统无法识别与图纸不同版本之间的差异，变化的内容需要工程师主动告知或被动发现；3.结构、电子、电气等设计出来的图纸容量很大，在上传归档到中央数据或PDM系统的过程中极大的消耗系统资源，耗费大量的时间，不利于CAD设计数据的共享和传递；4.中央数据库或PDM系统虽有收集管理产品设计数据，但只是对设计数据进行归档，数据之间的业务依赖和设计本意并未被反应出来，不能作为知识有效的表达、共享、重用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于语义信息交换的CAD协同设计方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种基于语义信息交换的CAD协同设计方法，包括以下步骤：

S1、建立CAD数据概念语义模型，将产品CAD结构从整体到局部划分为不同的实体对象并定义各实体对象之间的关系；

S2、以图、节点以及边的三元组方式将CAD数据概念语义模型组织成JSON数据格式，基于轻量化的JSON数据格式对CAD数据概念语义模型表达存储；

S3、利用版本控制技术实现对产品设计过程的追踪，提取、记录以及存储产品设计过程中所有版本的CAD数据概念语义模型；

S4、构建CAD语义捕获插件，对CAD数据概念语义模型进行捕获并将CAD数据概念语义模型发送到CAD语义信息交换中心；

S5、对比不同版本CAD数据概念语义模型并通过其区别构建CAD语义事件，将CAD语义事件发送到CAD语义信息交换中心，通过订阅CAD语义事件实现设计更改、变化的实时传递。

作为优选，在捕获CAD数据概念语义模型后，可将其送往CAD语义引擎生成实例化的CAD数据语义结构，并对CAD数据语义结构进行版本记录。

作为优选，结合图Graph原理和Web绘图技术在CAD设计桌面构建CAD数据语义网络浏览器，通过CAD数据语义网络浏览器解析并显示CAD数据语义结构。

作为优选，CAD语义引擎和CAD语义捕获插件均设置于CAD设计桌面上，CAD设计桌面上设有用于绘制产品CAD结构的CAD工具。