PDM是以產(chǎn)品為核心，用于管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息諸如零件信息、配置、文檔、CAD文件、權(quán)限等信息和過(guò)程定義和管理的一種使能技術(shù)。它是一個(gè)企業(yè)數(shù)據(jù)管理的集成框架，也是企業(yè)信息化的基礎(chǔ)。編碼作為一種可視標(biāo)志符號(hào)，在PDM系統(tǒng)顯得非常重要。實(shí)際上，對(duì)企業(yè)產(chǎn)品信息進(jìn)行統(tǒng)一編碼，不但能夠規(guī)范產(chǎn)品信息，提高信息傳遞的效率和準(zhǔn)確度，增加產(chǎn)品的互換性，而且便于信息的存取和檢索，有利于功能軟件的集成與開發(fā)。然而，企業(yè)的編碼標(biāo)準(zhǔn)往往很復(fù)雜，有國(guó)標(biāo)、部標(biāo)、行標(biāo)、廠標(biāo)等，有時(shí)還需要人工協(xié)調(diào)才能完成編碼，因此很有必要在企業(yè)內(nèi)部推行使用一套統(tǒng)一的編碼系統(tǒng)。

    PDM系統(tǒng)管理的企業(yè)數(shù)據(jù)主要包括兩大類：文檔和BOM數(shù)據(jù)。文檔主要以CAD系統(tǒng)產(chǎn)生電子圖檔為主；而BOM作為企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)的數(shù)據(jù)組織核心，貫穿了產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，設(shè)計(jì)部門通過(guò)BOM獲取所有零件的信息及其相互間的結(jié)構(gòu)信息，生產(chǎn)部門使用BOM來(lái)決定零件或最終產(chǎn)品的制造方法，管理部門通過(guò)BOM決定主生產(chǎn)計(jì)劃，確定物料凈需求量等。因此，對(duì)于PDM系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，如何保證BOM信息的正確性是至關(guān)重要的，然而BOM的正確性與各零部件信息的表達(dá)相關(guān)，即與零部件的編碼密切相關(guān)。

    當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外各企業(yè)均有自己的編碼系統(tǒng)，這些系統(tǒng)分類普遍較為簡(jiǎn)單，通用性不強(qiáng)且存在描述能力不足的特點(diǎn)，很難實(shí)現(xiàn)不同編碼規(guī)則及互操作。因此借鑒XML豐富的描述能力及其標(biāo)準(zhǔn)交換協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)屬性空間、域空間以及多碼段規(guī)則的管理。

1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息模型

    產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹是指從CAD圖紙中提取出的信息經(jīng)過(guò)分類等形式處理，按一定的配置規(guī)則生成的一棵邏輯結(jié)構(gòu)樹。

    如圖1所示結(jié)構(gòu)樹模型，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的組成是由CAD圖紙上的零部件明細(xì)表組成的結(jié)構(gòu)樹。通常將產(chǎn)品名稱作為邏輯結(jié)構(gòu)樹的根結(jié)點(diǎn)，零部件作為其子結(jié)點(diǎn)。此外，產(chǎn)品裝配圖中的物料清單BOM(Bill of Material)反映了產(chǎn)品的具體結(jié)構(gòu)，同一個(gè)產(chǎn)品的所有物料清單BOM構(gòu)成產(chǎn)品的完整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

圖1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的兩種基本模型

    XML(Extensible Markup Language)現(xiàn)已成為用于定義如何描述不同種類電子文檔的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)，也是數(shù)據(jù)描述數(shù)據(jù)模型化和數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)。由其域內(nèi)節(jié)點(diǎn)與屬性值對(duì)應(yīng)關(guān)系，其描述特點(diǎn)正好與上述產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹一一對(duì)應(yīng)。

2 編碼規(guī)則的表達(dá)

    以往系統(tǒng)把碼段通常分為常規(guī)碼、占位碼和流水碼。為了更能表達(dá)復(fù)雜多類別的編碼，因此增加了系統(tǒng)變量碼、用戶輸入碼、外部變量碼和可變碼4類碼段。一般地，編碼規(guī)則是由碼段及各碼段的關(guān)系組成。碼段的關(guān)系包含同一編碼規(guī)則的上下文關(guān)系與具體碼段的值域關(guān)系。本文提及的編碼規(guī)則，可以包含任意個(gè)碼段及碼段間的關(guān)系，可以形式化為cRule=（cFields，R），其中

    1)cFields=(code Fieldi)，i∈(1，n)，

    2)R=(cR，vR)，

    3)cR=(code Fieldi，code Fieldi)，vR∈constrain(codeFieldi，codeFieldj)，且i≠j&i，jE(1，n)。

    從以上規(guī)則的描述可知，編碼規(guī)則是由碼段集及其關(guān)系構(gòu)成。碼段個(gè)數(shù)可以是任意的，關(guān)系包含碼段間的上下文關(guān)系與碼段值的依賴關(guān)系。這里的上下文關(guān)系主要指的是碼段的先后順序，而碼段值的依賴關(guān)系就是一種相互約束的關(guān)系。本文主要通過(guò)域空間管理模塊與屬性字典空間管理模塊來(lái)體現(xiàn)這些關(guān)系的依賴于約束關(guān)系。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)

    為了更好地實(shí)現(xiàn)引擎系統(tǒng)智能化，編碼引擎系統(tǒng)的框架體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。編碼管理核心模塊由以下四部分組成：

    1)編碼規(guī)則管理子模塊，實(shí)現(xiàn)編碼規(guī)則的錄入維護(hù)以及支持多類不同碼段組合；

    2)編碼對(duì)象管理子模塊，完成編碼自動(dòng)生成、編碼規(guī)范化檢查及基于編碼的檢索；

    3)域管理（流水碼管理）子模塊，負(fù)責(zé)域空間的創(chuàng)建、查詢某個(gè)域空間的當(dāng)前最大值、查詢某個(gè)域空間的垃圾數(shù)量及列表、查詢域空間列表、垃圾回收；

    4)屬性編碼字典管理子模塊，完成屬性編碼字典定義和存儲(chǔ)、根據(jù)名稱查詢得到對(duì)應(yīng)的碼值、頻譜查詢等。

圖2 編碼引擎系統(tǒng)框架體系結(jié)構(gòu)

    引擎系統(tǒng)采用基于SOA框架Webservice技術(shù)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)WSDL描述并注冊(cè)到Web服務(wù)注冊(cè)中心，方便Webservice的查找與使用。圖3(a)，(b)，(c)分別為3碼段XML編碼規(guī)則描述、域空間管理描述與屬性字典空間管理描述示例。

圖3 針對(duì)引擎系統(tǒng)的XML存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)示例

4 應(yīng)用實(shí)例

    下面以某FLASH CARD產(chǎn)品BOM部分清單為例，說(shuō)明通過(guò)編碼引擎系統(tǒng)通過(guò)產(chǎn)品零部件編碼與輔助WBS層次編碼構(gòu)筑產(chǎn)品BOM結(jié)構(gòu)的過(guò)程。表1為產(chǎn)品BOM清單，從BOM表可知，產(chǎn)品FLASH CARD的零部件分別由1PC SLIDER、1PC INSERT MOLDING(含3PCS 4221+1PC 4222的PLATEDCONTACTOR)、1PC PLATED SWITCH以及1PC PLATED PLATE部件構(gòu)成。圖4為產(chǎn)品的BOM結(jié)構(gòu)，表明生產(chǎn)各部件的物料成份與數(shù)量的組成關(guān)系。

表1 某FLASH CARD產(chǎn)品BOM部分清單

圖4 某FLASH CARD產(chǎn)品BOM部分結(jié)構(gòu)

5 結(jié)語(yǔ)

    通過(guò)對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的描述與定義，以零部件編碼緊密相關(guān)的BOM著手，給出產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的定義與編碼規(guī)則表達(dá)，針對(duì)XML編碼規(guī)則，給出其編碼域空間、屬性空間XML示例。然后設(shè)計(jì)編碼引擎系統(tǒng)的框架體系結(jié)構(gòu)，提出了系統(tǒng)涉及的關(guān)鍵技術(shù)。最后通過(guò)一種FLASH CARD產(chǎn)品的BOM部分清單進(jìn)行編碼并展示其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)表明，本系統(tǒng)通過(guò)擴(kuò)展，可以實(shí)現(xiàn)任意規(guī)則的編碼，包括WBS編碼的生成與CAD圖檔管理，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。 

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

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本文標(biāo)題：基于XML規(guī)則制造業(yè)零件編碼引擎系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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