隨著CAD/CAE/CAPP/CAM在制造企業(yè)的廣泛應(yīng)用，一方面，大大提高了設(shè)計(jì)能力和圖紙質(zhì)量，減少了差錯(cuò)，降低了設(shè)計(jì)返工率。另一方面，還必須清醒地認(rèn)識(shí)到，這些計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)在解決了企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過(guò)程中的一些局部問(wèn)題的同時(shí)，又帶來(lái)了一系列新的問(wèn)題。例如，CAD設(shè)計(jì)信息與下游CAPP、CAM等環(huán)節(jié)的信息集成，大量的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、3D模型的有序管理和復(fù)用、共享等問(wèn)題。
如何有效的組織和管理這些數(shù)據(jù)和文檔，實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源的共享，是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用達(dá)到高層次、高水平的制造企業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題。同時(shí)，對(duì)企業(yè)中龐大的數(shù)據(jù)和文檔資源進(jìn)行有效管理，也是企業(yè)進(jìn)行內(nèi)部業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化、開(kāi)展企業(yè)之間協(xié)作的基礎(chǔ)。
因此，建立一個(gè)完善的、企業(yè)級(jí)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，來(lái)組織和規(guī)范企業(yè)的各種電子資源，就顯得非常的必要和迫切，并具有十分重要的實(shí)際意義。
PDM/PLM系統(tǒng)能夠支持制造企業(yè)整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中各個(gè)階段的應(yīng)用需求。PDM管理的產(chǎn)品數(shù)據(jù)包括工程圖檔、零件庫(kù)、產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)的版本、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品配置等等。
由于篇幅所限，本文僅通過(guò)論述工程圖檔管理方面的問(wèn)題來(lái)說(shuō)明基于PDM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的必要性。
一、工程文檔的管理的主要對(duì)象
在產(chǎn)品生命周期中，與產(chǎn)品相關(guān)的信息多種多樣，這些信息以文件或圖檔的形式存在，統(tǒng)稱(chēng)為工程文檔。他們從不同的方面描述產(chǎn)品及其相關(guān)活動(dòng)。這些文檔分屬于不同的部門(mén)，具有不同的動(dòng)、靜態(tài)特征，由不同的人員使用和管理。
本文所述工程文檔的管理對(duì)象包括以下四個(gè)大類(lèi)。
（一）設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)規(guī)范、2D圖紙、3D模型、技術(shù)文件等。
（二）各種工藝數(shù)據(jù)文件，如工藝卡、工序卡、工步文件、刀位文件等。
（三）制造資源文件，如設(shè)備文件、刀具文件、夾具文件、量具文件等。
（四）管理文件，如合同文書(shū)、技術(shù)手冊(cè)、使用手冊(cè)、維修卡等。
這些工程文檔具有不同的邏輯類(lèi)型和物理格式，可以分為一般文檔、工程圖和模型。與一般文檔相比較，工程圖和模型具有一些特殊的性質(zhì)，其基本記錄中包含了一些特殊的描述屬性，如材料、重量等，而這些屬性在一般文檔中通常是不加特別說(shuō)明的。
圖1表示了企業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所產(chǎn)生的各種產(chǎn)品描述文檔。
圖1 企業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所產(chǎn)生的各種產(chǎn)品描述文檔
二、文檔的主要類(lèi)型
從制造企業(yè)對(duì)工程文檔進(jìn)行集成化管理的角度來(lái)看，上述各種文檔可以分為以下5種類(lèi)型，如表1所示。
表1 按文檔存在狀態(tài)劃分的文件類(lèi)型
三、文檔管理的主要方式
對(duì)文檔的管理可以按照兩種方式進(jìn)行處理。一種方式是保持文檔的完整性，這些文檔中的數(shù)據(jù)不能與文件脫離，一旦脫離了就失去意義，即所謂的“打包”；另一種方法是文檔中的數(shù)據(jù)可以從文件中提取出來(lái)，這些數(shù)據(jù)都具有獨(dú)立的意義，將文檔的內(nèi)容打散，然后將這些數(shù)據(jù)分門(mén)別類(lèi)的放到數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便對(duì)文件內(nèi)容進(jìn)行檢索和統(tǒng)計(jì)，由管理系統(tǒng)提供分類(lèi)查詢(xún)，或建立與其他數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)象的關(guān)聯(lián)，并提供圖示化的管理工具，即所謂的“打散”管理。具體分析如下。
（一）對(duì)于不同的CAD系統(tǒng)產(chǎn)生的圖形文件
各CAD系統(tǒng)的內(nèi)部都有相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理機(jī)制，管理系統(tǒng)不能也沒(méi)必要對(duì)圖形文件中的各個(gè)元素分別進(jìn)行管理，而只需將文件的整體、名稱(chēng)、代號(hào)等標(biāo)題欄中的基本屬性和特征參數(shù)放到數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行管理即可。
（二）有限元分析等應(yīng)用系統(tǒng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件
往往具有數(shù)據(jù)量大、可讀性差等特點(diǎn)，只有在該數(shù)據(jù)的生成環(huán)境下才會(huì)獲得清晰的結(jié)果。因此，對(duì)這樣的數(shù)據(jù)文件，除了具有特殊的特征參數(shù)外，往往也只能作為一個(gè)整體進(jìn)行管理。
（三）文本文件
在文本文件記錄的各種技術(shù)要求、更改說(shuō)明、使用方法中，除了個(gè)別特殊信息需要進(jìn)行分類(lèi)檢索和統(tǒng)計(jì)外，一般都按整體方式進(jìn)行文件管理。
（四）表格文件中的數(shù)據(jù)
具有結(jié)構(gòu)化和邏輯性強(qiáng)的特點(diǎn)，因此一般采用打散的方式進(jìn)行管理，但需要視具體情況區(qū)別對(duì)待。BOM表應(yīng)該按照產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層次關(guān)系，提取相應(yīng)的信息放到管理系統(tǒng)的零件表與關(guān)系表中；CAPP的工藝文件如果需要管理具體的工藝和資源信息，則提取工序、工步、裝卡、夾具、機(jī)床、設(shè)備等信息，放到管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中。而對(duì)應(yīng)CAPP中的工藝文件，如果僅需要管理工藝卡片，就按照文件整體對(duì)象管理比較合適。
四、基于PDM的工程文檔管理
PDM利用電子倉(cāng)庫(kù)來(lái)管理存儲(chǔ)于異構(gòu)介質(zhì)上的各種工程文檔。在PDM中，數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)是完全透明的，用戶(hù)無(wú)須關(guān)心電子數(shù)據(jù)存放的具體位置，以及自己得到的是否是最新版本，這些工作均由PDM系統(tǒng)來(lái)完成。電子倉(cāng)庫(kù)的安全機(jī)制使管理員可以定義不同的角色，并賦予不同的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)范圍和權(quán)限，通過(guò)給用戶(hù)分配不同的角色使數(shù)據(jù)只能被有權(quán)限的用戶(hù)獲取或修改。同時(shí)，在PDM中數(shù)據(jù)的發(fā)布和變更必須經(jīng)過(guò)事先定義的審批流程才能生效，這樣就使用戶(hù)得到的總是經(jīng)過(guò)審批的正確信息。
據(jù)大量企業(yè)的實(shí)踐證明，工程文檔的管理問(wèn)題完全可以通過(guò)PDM系統(tǒng)的應(yīng)用得以解決。簡(jiǎn)要來(lái)說(shuō)，基于PDM的工程文檔管理，可以實(shí)現(xiàn)以下五個(gè)方面的目標(biāo)。
（一）文檔的分類(lèi)管理
可以根據(jù)不同的文檔類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)管理，并按照文檔的類(lèi)型進(jìn)行歸檔。
（二）文檔的查詢(xún)與檢索
可以根據(jù)文檔的類(lèi)型、編號(hào)、名稱(chēng)、所屬項(xiàng)目、所有者等屬性進(jìn)行檢索，根據(jù)零部件與文檔的關(guān)聯(lián)指針，查詢(xún)?cè)撐臋n所描述的零部件情況。
（三）文檔的版本管理
企業(yè)的工程更改時(shí)常發(fā)生，通過(guò)版本管理，將文檔的每一次更改設(shè)置為不同的版本，同時(shí)建立不同版本之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以保證數(shù)據(jù)的有效性。文檔的版本管理往往通過(guò)與之相關(guān)聯(lián)的文件來(lái)實(shí)現(xiàn)，文檔版本和生命周期狀態(tài)為文檔的正確使用提供了重要的保證。
（四）數(shù)據(jù)的一致性控制
工程中經(jīng)常存在數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的情況，如CAD/CAE/CAPP/CAM在設(shè)計(jì)、工藝、加工階段的產(chǎn)品模型是關(guān)聯(lián)的，CAD對(duì)產(chǎn)品零件模型的修改，可能將引起B(yǎng)OM表、CAPP工藝規(guī)劃以及加工制造等后續(xù)過(guò)程的改變，因而需要保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性。PDM通過(guò)版本管理，并建立不同版本之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的一致性控制。
（五）文檔的安全控制
文檔信息的安全管理與文檔信息的存儲(chǔ)直接相關(guān)。通過(guò)PDM系統(tǒng)權(quán)限管理定義不同用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限，從而保證了文檔信息的安全性。
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本文標(biāo)題：論裝備制造企業(yè)的工程文檔及其管理
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