基于PD/PS的系统二次开发与应用探索

李渊周军张洋郝安民王凯林胡延斌邹运许海波王岩 AI汽车制造业 2024-10-12

随着工业自动化和数字化制造技术的快速发展，工艺设计与仿真软件在制造业中发挥着越来越重要的作用。 ProcessDesigner和ProcessSimulate作为SiemensDigitalIndustriesSoftware公司的两款核心软件，为制造业提供了强大的工艺设计与仿真功能。然而，不同企业对于软件功能的需求各异，本文旨在探讨基于ProcessDesigner和ProcessSimulate的系统二次开发方法及其在实际应用中的探索。

0 前言

ProcessDesigner（简称“PD”）是一款用于在三维环境中进行制造过程规划的软件，支持工艺流程设计、资源规划和优化以及可视化和分析等功能。ProcessSimulate（简称“PS”）则是一款专注于模拟和优化制造过程的软件，支持工艺仿真和验证、机器人和自动化设备的模拟以及虚拟调试和离线编程等功能。两款软件在制造业中得到了广泛应用，但面对复杂多变的生产环境和不断增长的个性化需求，标准软件的功能往往难以面面俱到。因此，对PD与PS进行二次开发，以扩展其功能，成为实现智能制造的重要途径。

1 二次开发需求分析

企业在进行PD和PS系统二次开发时，主要需求包括优化现有功能、满足特定业务需求、提高系统易用性和集成性。针对这些需求，本文提出了基于NET.API的二次开发方案。

为了提升仿真环境的整洁度和一致性，我们通常会将设计数模预先导入仿真环境中进行布局。这些设备包括标准设备，如机器人、机器人底座和围栏，以及非标设备，如工装夹具、桥架等。然而，若这些设备在导入时不进行涂色处理，仿真环境将显得杂乱无章，缺乏统一感。

在大型企业中，通常会对设备进行严格的色标规范，以确保设备的辨识度和管理效率，图1和图2是某汽车主机厂对抓手的颜色要求，对应的色标值如表所示。然而，当这些设备被导入仿真环境中时，如果忽视了涂色处理，将会导致仿真环境与实际生产环境在视觉呈现上的不一致性。

图1 定位抓手涂色示意

图2 搬运涂色示意

因此，在将设备导入仿真环境进行布局时需要对设备进行涂色处理，以符合企业的色标规范。这不仅有助于提高仿真环境的整洁度和一致性，还有助于提升仿真环境的真实感和可信度，为后续的仿真测试和验证工作打下坚实的基础。

2 二次开发实现

2.1 可行性分析

通过NET.API接口，可以访问PD和PS系统的底层数据和功能，实现对现有功能的优化。Tecnomatix平台预留接口类TxButtonCommand，可以利用该接口类直接调用PD和PS内部的API，该类是一个继承类，至少需要重写Category、name及Execute函数，其中要执行的代码一般会写到Execute函数下面。在仿真环境中涂色关键函数是ITxDisplayableObjecttxDisplayableObject=itemasITxDisplayableObject;txDisplayableObject.Color=Color;其中物体的颜色一般存储在txDisplayableObject.Color中，Color是定义的颜色，一般用RGB表示，这个也和颜色标准规定的一样。本文采用VisualStudio2019软件作为编程工具，引用西门子开发库文件Tecnomatix.Engineering.dll，进行颜色方法编程。把编译好的文件放到安装目录下XX:\ProgramFiles\Tecnomatix_16.1\eMPower\DotNetCommands，然后点击安装目录下的CommandReg.exe文件，生成注册文件在XX:\ProgramFiles\Tecnomatix_16.1\eMPower\DotNetExternalApplications下面，一般会以XML形式存储。

2.2 资源分类

针对焊装车间仿真涂色，将设备分成四类：第一类是机器人相关设备，如机器人底座、换枪盘、RIP和HIP等；第二类是夹具资源，如Base、压块、立柱、标准件和三联件等；第三类是抓手类，如定位抓手框架、定位抓手立柱、搬运抓手框架和连接板等；第四类是焊装车间里面专用设备，排烟除尘设备、焊枪支架。对应的开发界面如图3所示，通过对颜色的二次开发。在仿真环境中选择要涂色的设备，在二次开发界面选择设备类型，如图4所示，然后点击涂色即可。通过二次开发可以将仿真环境中的颜色进行快速染色，不用频繁地查询标准中的颜色，直接利用涂色工具进行涂色，这样减少了查询和在仿真环境中定义颜色的过程，提高了工作效率，也降低仿真人员的工作强度。

图3 快速涂色界面设置

图4 选择涂色后的界面

3 结论

基于PD和PS的系统二次开发，为企业提供了强大的工具，以应对快速变化的市场需求和内部管理挑战。通过定制化的功能拓展，不仅能够深度优化生产流程，提高生产效率，还能够增强企业的技术创新能力和市场竞争力。未来，随着工业4.0和数字化转型的深入发展，二次开发技术的应用将更加广泛，成为推动制造业智能化升级的关键力量。

参考文献

[1] 姜海涛.Tecnomatix在重卡焊接工艺设计中的应用[J].汽车制造业,2011,(8):65-68.

[2]朱俊江.Tecnomatix二次开发技术研究[J]机械设计与制造,2012,(4):81-82.[3]常辉娟.基于Tecnomatix软件的白车身工艺规划与仿真验证[J]科技与创新,2015,(8):94-95.

内容来源：AI汽车制造业

责任编辑：龚淑娟

审　　核：李峥