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1、参l 违业訇矽化发动机产品数据管理模型的研究与建立朱亚玲，史明华( 天津工业大学机械电子学院，天津3 0 0 1 6 0 )擅要：P D M 技术的应用是实现产品生命周期管理、提高企业竞争力的必要途径。产品数据是企业的核心资源，也是P D M 系统管理的主要对象，因此建立完善的数据模型是企业成功实施P D M 系统的关键。本文以发动机产品为例，以S m a r T e a m 软件为P D M 平台，深入研究了基于面向对象技术的产品数据管理模型，以及发动机产品数据管理系统的架构及其数据模型的建立和实现技术。关键词：P D M ；产品数据；模型：S m a r T e a m ；发动机R e s
2、 e a r c ho nM o d e lo fE n g i n eP r o d u c tD a t aM a n a g e m e n tZ H UY a - L i n g S H IM i n g - h u a ，X I A OX i n - h u a( C o l l e g eo fM e c h a n dE l e c E n g i n e e r i n g ，T i a n j i nP o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y , T i a n j i n ，3 0 0 1 6 0 )A b s t r a c t ,
3、T h ea p p l i c a t i o no fP D Mt e c h n o l o g yi st h en e c e s s a r ya p p r o a c ht h a tr e a l i z e sp r o d u c tl i f e c y c l em a n a g e m e n ta n di m p r o v e se n t e r p r i s ec o m p e t i t i o na b i l i t y P r o d u c td a t ai st h ek e yr e s o u r c eo fe n t e r p
4、 r i s e ，i sa l s ot h em a j o ro b j e c tt h a tP D Ms y s t e mm a n a g e s ，t h e r e f o r ee s t a b l i s h i n gp e r f e c td a t am o d e li st h ek e yw h i c he n t e r p r i s ei m p l e m e n t sP D Ms y s t e ms u c c e s s f u l l y T a k i n gS m a r T e a ma st h eP D Mp l a t f
5、 o r ma n dt a k i n ge n g i n ep r o d u c ta se x a m p l e ，t h ep r o d u c td a t am a n a g e m e n tm o d e lb a s e do no b j e c t - o r i e n t e dt e c h n o l o g ya sw e l la st h ee s t a b l i s h m e n ta n dr e a l i z a t i o nt e c h n o l o g yf o re n g i n ep r o d u c td a t
6、am a n a g e m e n ts y s t e ma n di t sd a t am o d e la r ei n v e s t i g a t e di nd e t a i li nt h i sp a p e r K e yw o r d s ：P D M ip r o d u c td a t a ；m o d e l ；S m a r T e a m ：e n g i n eO 引言2 1 世纪是一个数字化、信息化时代，随着制造业的不断发展和各种先进技术的应用，企业在产品开发过程中的信息量已在成倍地增加，合理管理产品信息在企业中已愈来愈重要。企业要实现信息化，不能仅
7、仅考虑产品某个阶段或某个状态的技术，而是要实现产品的全生命周期管理，P D M 技术的应用是实现产品生命周期管理、提高企业竞争力的必要途径。：本文以某发动机企业为应用背景，以S m a r T e a m 为产品数据管理平台，应用面向对象的建模方法，研究了发动机产品数据管理模型的建立和实现技术。 1 企业对产品数据管理技术的需求产品数据管理( P r o d u c tD a t aM a n a g e m e n t ，简称P D M ) 以软件为基础，是一门管理所有与产品相关的信息( 包括电子文档、数字化文件、数据库记录等) 和所有与产品相关的过程( 包括工作流程和更改流程) 的技术。近
8、几年来，随着计算机的迅猛发展，P D M 技术也得到了迅速的发展，国内外一些企业正逐步采用产品数据管理技术，将其作为支持产品开发、经营管理、流程重组的企业集成平台，从而成为支持产品快速开发的有力工具。某发动机公司是生产多个系列柴油机产品的公司，主要产品为1 0 0 0 和飞驰( P h a s e r ) 两大系列，各种产品可广泛的应用于汽车、农业装备、工程机械、传播、发电、建筑等各个领域。该企业产品信息包括：与产品相关的信息，如C A D文件( 二维、三维图纸) 、物料清单( B O M ) 、技术文件、试验文件、，管理文件、设计文件等等；与产品设计相关的过程，如工作流程和更改流程等。每一种
9、发动机产品在其整个设计过程中，存在着收稿日期：2 0 0 6 0 5 1 9作者简介：朱亚玲( 1 9 8 2 ) ，女，天津工业大学机械电子学院，硕士研究生，主要研究方向：数字化设计与制造，C A D ，C A M ，C A 啪M ，史明华，女，天津工业大学机械电子学院，教授、博导。【2 1 0 】第2 8 卷增刊2 0 0 6 0 7务l 避北匐矽化很多产品信息，如何将这些信息有效的整合到一起，来提高产品的开发效率和开发质量，是产品开发过程中很重要的课题。目前，该企业主要靠人工来管理这些复杂的产品信息，因此管理效率低，而且非常紊乱，从而引起了如下问题的存在：( 1 ) 技术资料分散在个人计
10、算机中，无法实现共享t( 2 ) 查询图纸等技术资料比较困难；( 3 ) 电子数据的保存方法缺乏安全性；( 4 ) 串行的、逐人审批方式的工作流程运行较为缓慢，效率低。由于种种不利情况的出现，公司管理层意识到：实现产品信息的有序管理将成为企业在未来竞争中保持领先地位的关键因素。 2 面向对象产品数据管理信息模型，P D M 系统的核心任务就是对产品数据进行科学有效的管理嘲。建立适合企业自身的产品数据管理信息模型是企业能否成功实施P D M 系统的关键。面向对象技术被认为是现代计算机科学中的导向技术之一，它在信息系统建模方面的应用越来越普遍，P D M 系统作为信息管理系统的一个分支，采用面向对
11、象技术，不仅因为面向对象是目前信息系统普遍采用的建模方法和实现基础，更重要的是，P D M 系统是一个面向工程信息管理的集成平台或集成框架。对象是现实世界中所有概念实体的抽象化。属性是用来表征对象的性质和状态的数据，简单地说，就是对象具有的性质。对象有静态属性和这些属性数据上允许的操作共同构成，是独立不可分割的能动实体。具有相同属性和操作的一组对象构成一个类。类中的每个对象是类的一个实例，实例的属性和操作都在类中集中说明。S m a r T e a m 是I B M 公司推出的新一代产品数据管理系统，充分利用了基于W i n d o w s 和I n t e r n e t的先进技术，并对其进
12、行了扩充。S m a r T e a m 是完全面向对象的，采用面向对象的技术来建立各类信息模型，具有强大的定制功能，并提供了全新的工作流管理解决方案。S m a r T e a m 数据库模版定制器提供了用户需要的工具，通过它可以快速建立一种完全可定制的、高度可视化的且结构良好的数据模型。在S m a r T e a m 中，类成树型结构，如图1 所示，处于最顶层的是超类，亦称父类；从超类导出的类是子类，没有导出类的类是叶类，在超类和叶类之间的类是抽象类，另外，超类一般要由引导类来引导，引导类同时也是超类。每个叶类继承抽象类和超类的特征，包括：属性、机制、索引属性、操作、关联等，用户还可以定
13、义新属性、机制等。图1S m a r T e a m 类的层次结构7这种类之间的层次关系表达了类之间的包容和继承关系。子类继承了父类的数据定义和方法，父类中包含所有子类的公共属性，子类中还包含了各类自身特有的一些属性。这种层次关系也体现了类同其具体实例之间的关系。根据类的层次关系，所有的类组成一个有根的层次结构，称为类的层次结构。总之，基于面向对象技术，S m a r T e a m 可以管理不同类型的数据对象，通过将对象的属性、成员、操作和过程封装在相应的类中，通过定义类、类的属性、类之间的联系来对P D M 系统需要管理的数据和数据之间的联系进行管理。S m a r T e a m 系统实
14、现其功能的操作大多是通过操作类的属性、调用类的方法来实现的。这种通过面向对象技术基于类构造的P D M 模型，能很好地实现系统模块化和前后台的协作要求，同时，通过类的继承和派生技术j 又可以实现系统的扩充和定制。3 发动机产品数据管理系统的研究及其信息模型的建立3 1 发动机产品数据管理系统的体系结构通过分析该发动机企业对P D M 系统的需求，利用S m a r T e a m 软件为该发动机公司架构的发动机产品数据管理系统( 简称F D J P D M ) 的体系结构如图2 所示，该系统总体上可分为三层；客户端、局域网和服务器。第2 8 卷增刊2 0 0 6 0 7 【2 1 l 】刮，泣
15、止匐秒化1 ) 客户端：是前台程序运行的平台，包括产品管理，文档管理，零件库管理j 工作流程管理，用户管理，软件集成，二次开发支持等功能模块。2 ) 局域网：是连接客户端和服务器的纽带，客户端发出的数据请求通过局域网传递给服务客户端局域网医互五圃月艮务器工作流程类数据模型的超级类为：工作流程类，同时定义8 个子类为：图样输出控制流程类、明细表发放流程类、技术通知发放流程类等。最后建立的发动机产品数据管理信息模型的层次结构如图3 所示。图2 发动机产品数据管理系统体系结构器，服务器对接收到的请求作相应处理之后，将n处理结果通过局域网返回给客户端。3 ) 服务器：在服务器端运行后台程序，主要利用数
16、据库管理系统( M i c r o s o f tS Q LS e r v e r2 0 0 0 ) 来进行产品数据管理；文档资料通过电子仓库来管理。3 一基于S m a r T e a m 的发动机产品数据管理模 型的建立与分析3 2 1 数据模型的定义与建立数据模型是系统功能模块的结构化处理，是系统功能对象的数字化描述。根据所建立的系统体系结构中功能模块的划分及产品的特点，构建以产品为核心的各类数据模型。发动机产品数据管理模型需要定义的类主要包括项目类、产品结构类、文档类、工作流程类和用户类等。在S m a r T e a m 数据库模版定制器中，定义项目数据模型的超级类为：项目类，同时定义它的2 个子类为：子项目类和产品类；定义产品结构数据模型的超级类为：产品结构类，同时定义它的3 个子类为：总成类，合件类和零件类；定义文档数据模型的超级类为：文档类，同时定义1 5 个子类为：产品图样类、管理文件类、设计通知类等；定义【2 1 2 ：1 第2 8 卷增刊2 0 0 6 0 7于磺甘簧产品袭图3 发动机信息模型的层次结构随后，还
