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1、并行工程中产品数据管理技术,学院： 快速制造中心姓名：王超学号：09721875,内容,1.产品数据管理技术(PDM)技术概论,2. PDM系统主要功能,3. PDM系统对象模型,5. PDM系统实施内容,6. PDM系统在并行工程中应用,7. PDM发展趋势和展望,4. PDM系统常用软件,1.产品数据管理技术(PDM)技术概论,一.基本概念: PDM: Product Data Management产品数据管理(PDM)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。它提供产品全生命周期的信息管理
2、，并可在企业范围内为产品设计与制造建立一个并行化的协作环境。,二.历史与发展:,最早出现于20世纪80年代初期 最初目的是为了解决大量工程图纸、 技术文档及CAD文件的计算机管理问题,图视化用户界面,用户界面层,功能模块及开发工具层,系统管理,电子仓库和文档管理,工作流程管理,产品结构和配置管理,工程变更管理,零件分类和检索,集成管理,框架核心层,对象管理框架,系统支撑层,关系数据库管理系统,三.PDM系统体系结构:,图1 PDM系统体系结构,1) 用户界面层:向用户提供交互式的图形界面，包括图示化的浏览器、各种菜单、对话框等，用于支持命令的操作与信息的输入输出。通过PDM提供的图视化用户界面
3、，用户可以比较直观方便地完成管理整个系统中各种对象的操作。它是实现PDM各种功能的手段、媒介,处于最上层。,2) 功能模块及开发工具层:除了系统管理外，PDM为用户提供的主要功能模块有电子仓库与文档管理、工作流程管理、零件分类与检索、工程变更管理、产品结构和配置管理、集成工具等。,3)框架核心层：提供实现PDM各种功能的核心结构与架构，由于PDM系统的对象管理框架具有屏蔽异构操作系统、网络、数据库的特性用户在应用PDM系统的各种功能时,实现了对数据库的透明化操作:应用的透明化调用和过程的透明化管理等。,4)系统支撑层：以目前流行的关系数据库系统为PDM的支持平台，通过关系数据库提供的数据操作功
4、能支持PDM系统对象在底层数据库的管理。,http:/www.sunxin.org,四.PDM在企业信息化中的作用: 1.在开发和设计的工作中，正确的文档应该在正确的时候送到正确的地方,需求,功能图,计算资料,产品目录,标准,图纸,零件表,准则,规格说明书,材料表,工具单,DIN,ISO,重要工作 查找 通知 检查 归档 分类 设计 计算 绘图 建立零件表 修改,2.利用PDM可以大大简化开发和设计工作,图纸管理,文档管理,零件分类,产品结构管理,BOM生成,2D / 3D - CAD,FEM,DTP,文档保存,基于PDM的系统解决方案,零件管理,2.PDM系统主要功能,1)电子仓库和文档管理
5、功能 这是PDM的核心，是PDM系统完成后续工作的基础，由它完成产品各种设计数据的安全存储和传递。这需要建立一个网络数据库系统，让各单位共享产品数据资源，能快速的根据需要属性检出数据，并且提供相应的权限管理(只读，可建，可改，可删）等。,2)工作流和过程管理功能 工作流和过程管理是PDM重要功能之一，它用来定义和控制数据操作的基本过程，以及在一个项目的生命周期内跟踪所有事物和数据的活动。 工作流既包括产品开发大流程也包括小流程如：图纸发行-审核-核定项目负责人审批签字。,过程管理广泛用来跟踪和控制产品的设计和修改过程，比如一个图纸刚开始PDM发行的版本是A版，等到产品开发案结束，版本可能是C版
6、或D版了，这之间的变更说明，变更历史及变更签核流程都能通过过程管理功能实现。,3)产品结构和配置管理功能 产品结构和配置管理作为产品数据组织和管理的一种形式，它以电子仓库为底层支持，以材料明细表为其组织核心，把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来，实现产品数据的组织、管理和控制，并在一定目标和规则的约束下，向用户或应用系统提供产品结构的不同视图和描述，如设计视图、装配视图、制造视图、计划视图等。,产品结构和配置管理包括产品结构管理与产品配置管理两部分。 用户的产品结构和配置管理基本功能主要包括以下几方面： 1.产品材料明细表的创建和修改； 2.产品材料明细表的版本控制； 3.支持对“零件和
7、或子部件被哪些部件采用和“部件采用了哪些 零件或子部件”的查询； 4.支持对产品文档的查询； 5.产品材料明细表的多视图管理； 6.系列化产品结构视图管理； 7.支持与制造资源计划或企业资源计划的集成。,配置管理是在结构可能相同的情况下零部件结构或颜色等方面差异的管理,4)零件分类管理和检索功能,5)项目管理功能:项目管理是一种为了在确定的时间范围内,完成一个既定的项目,通过一定的方式合理的组织有关人员,并有效的管理项目中的所有资源(人员,设备等)与数据,控制项目进度的系统管理方法.,6)系统定制与集成工具: 系统定制是指PDM系统按照客户的需求对自身系统进行裁剪、修改、添加的功能。集成工具是
8、指，为了建立PDM系统与其他外部系统的联系,PDM系统提供的标准接口及实现方法。,7)其它功能: 扫描与成像,浏览与圈阅(支持多种格式如DXF,DWG,IGES等）,电子协作(如设计审查时在线操作)等,一. PDM系统建模方法: 面向对象的建模方法,3.PDM系统对象模型,1)为什么需要面向对象:面内对象技术在信息系统建模方面的应用越来越普遍，PDM系统作为信息管理系统的一个分支，采用面向对象技术，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，PDM系统是一个面向工程信息管理的集成平台或集成框架,它要适应不同企业的不同工程信息管理的需求,而这种需求是千变万化的，任何一
9、个PDM系统都不能保证其提供的功能可以不加调整就能适应各种用户的需求。,事实上，作为管理系统，各种PDM系统只能提供一些基本的功能，同时提供一些带半成品性质的管理框架，它们必须有很好的开放性，便于应用开发，才能将不同用户的管理思想和管理需求反映到这一系统中来，以满足不同企业的应用需求。用户要把企业的管理思想落实到PDM系统的具体功能中，既要对PDM系统的原有功能有清醒的认识，又要对待扩展或待开发的功能有明确的把握，而这些都依赖对PDM系统的原有信息模型有足够、清晰的理解，只有这样，用户才能借助系统的开放性和开发工具，有效地将自身的需求通过扩展信息管理模型反映到原系统模型中。总之，在PDM系统中
10、，既要保证系统模型的可扩充性和继承性，又要保证系统功能的相对稳定件而这些正是面向对象技术所具有的基本特点。,(1)对象在自然世界中，对象就是描述客观世界的实体。如学生、教师、教室、黑板等都是自然世界中对象的例子。每个自然对象都有它自己的属性。如学生的学号、姓名、性别、年龄、年级、成绩等。自然对象的属性值可因施加于该对象上的行为动作而变更，如学生升级时其“年级”属性要发生变化.自然实体对象在计算机系统中的内部表示被称为软件对象，简称对象。在面向对象的系统中，对象是外部属性数据和这些属性数据上允许操作的抽象封装。,2)面向对象的基本概念与特点:,(2)类在面向对象系统中,人们并不去描述单个对象，而
11、且将注意力集中于具有相同属性的一组对象，抽象出这样一组对象的共同的结构与行为。具有相同属性和允许操作的一组对象的一般描述，称之为对象类，简称为类；类中的每个对象都是该类的对象实例。或者说,对象类给出同类的一组对象的定义，同一类中的对象共享公共语义，但它们可以从其不同属性值和与其他对象的不同关系中体现其特征。在分析不同对象的基础上抽象出类，进而定义出完整的类模型，这是对象建模的基础与关键所在。 (3)属性属性表达了类的对象所具有的资源。属性的类型可以是系统或用户定义的数据类型，也可以是一个抽象数据类型。,在一个类中，每个属性名要求是惟一的。对于一个给定的属性而言，不同的对象实例可以有相同或不同的
12、属性值。 (4)消息一个完全孤立的对象是没有用处的，系统运行时对象之间要有相互作用。对象之间的相互作用是通过消息传送来进行的,所谓消息，即为对象之间进行通信的一种方式，由发送对象向接受对象发出的调用某个对象操作的请求，必要时还包括适当的参数传送。接受对象收到请求消息后，就按请求消息中指定的操作和参数来执行。对象间传送的消息一般由三部分组成，即接受对象名、调用操作名和必要的参数。对象操作执行的结果输出，可能还要返回给发送对象。,5)对象标识对象标识是在对象创建时，由系统定义赋给对象的。每个对象有一个惟一的标识，在对象的整个生命周期内，它是不可改变的。对象标识使程序在不考虑对象的内存、位置或地址时
13、。就可以区别不同的对象。对象标识是有力的数据操纵原语，可以成为集合、元组和递归等复合对象操作的基础。比如定义料号来表示产品。 (6)继承性-对象类定义了具有相同结构和操作的一组对象,继承是对象类实现可重用性和可扩充性的重要特征。 (7)多态性-多态性是指用相同的接口形式表示不同对象类中的不同实现的能力。,3）面向对象的建模方法： 面向对象方法包括面向对象分析、面向对象设计和面向对象编程三个方面。从建模角度考虑，主要涉及前两部分，而与面向对象编程无关。因为后者涉及所建模型的具体功能实现与具体的对象编程语言相关，不作为建模中的重点来讨论。,(8) 动态联编-在面向对象的语言中,联编是把消息和对象相
14、结合,在程序运行时对象收到消息,比如你上传了个文件给主管审核,他会收到系统或者mail通知他去审核。 (9)封装性:是将其他对象可访问的外部内容与对象隐蔽的内部细节分开。,(1)面向对象分折面向对象分析的目的是要构造能够理解实际系统的模型。分析的基本过程如图2所示:分析是从用户也可能是开发者提供的问题描述开始，这一描述是非完整的或非形式化的,分析使它更精确并且暴露二义的和不一致的问题。虽然问题本身是可变的，但是应作为改进实际需求的基础。接下来必须理解问题描述的实际系统，并且将它的重要性抽象成模型。分析模型强调对象的三个方面:静态模型、动态模型和功能模型，模型用对象、关系、动态控制流和功能转换等
15、来描述，并不断获取需求信息，是把与客户间的交流贯穿整个分析过程。,开发者,用户,管理者,科学知识,与用户交流,实际经验,产生需求,建立模型,问题描述,分析,设计,静态模型,动态模型,功能模型,图2：面向对象分析过程,功能模型：静态模型只说明了实际系统的静态数据结构，而动态模型说明了与时间相关的系统和在系统中的对象的特性.功能模型描述与值的变化相关的系统属性功能、映射、约束及功能依赖条件等,静态对象模型：静态模型描述对象、类以及类之间的相互关系。如产品下面包含哪些零部件等,动态模型：用事件和对象状态来刻画系统的动态特性,如签核流程进行到哪个状态了,(2)面向对象设汁面向对象设计包括系统设计和对象
16、设计。系统设计是为实现需求目标而对软件的系统结构进行的总体设计、包括系统层次结构设计、系统数据存储设计、系统资源访问设计、网络与分布设计、并发性设计、对象互操作方式设计等。对象设计是根据具体的实施策略，对分析模型进行扩充的过程。对象设计包括：静态结构设计，即人机界面的对象模型、资源访问和数据存取的对象模型、网络访问支持的对象模型以及应用系统功能模型对应的对象模型；动态行为模型设计，即根据设计时获得的静态结构，对动态行为分析模型进行相应的扩充，获得完整的动态行为模型，然后将动态行为模型转换为对象模型中的操作来实现。通过对象设计及系统设计就可以获得设计模型，这是系统实现的基础。,面向对象分析与设计的方法很多 如Rumbaugh的OMT方法； Booch的OOD方法； Wirfs-Brock的RDD方法； 和Jacobson的OOSE方法等 该项目可做为一个专题,不再详细分析.,
