目前國內(nèi)外傳統(tǒng)的PDM產(chǎn)品，其產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理模型一般是基于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的，其實質(zhì)就是：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理和圖文檔管理。傳統(tǒng)的圖文檔管理系統(tǒng)通常是直接管理物理存儲的計算機文件，而產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)是獨立于圖文檔而單獨存在的數(shù)據(jù)集合。傳統(tǒng)PDM系統(tǒng)的特點是直觀，但存以下幾方面的問題：a.難以管理完全基于數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用軟件所產(chǎn)生的產(chǎn)品數(shù)據(jù)；b.難以反映出不同類型的文檔之間豐富的關(guān)聯(lián)方式和邏輯關(guān)系，如圖紙與工藝文檔之間的關(guān)系；c.難以反映出不同版本的物理文件之間的版本對應(yīng)關(guān)系；d.難以處理緊密關(guān)聯(lián)的多個文檔的復雜的演變過程，以及復雜的工作流和項目管理；e.難以處理零部件結(jié)構(gòu)的版本，難以描述零部件在生命周期中的演變過程；f.難以記錄產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復雜的替換代用、選用、數(shù)量變化關(guān)系。
本研究將PDM系統(tǒng)作為各種計算機應(yīng)用系統(tǒng)的集成框架，建立起對產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的完整有效模型，實現(xiàn)對異構(gòu)產(chǎn)品數(shù)據(jù)進行全面有效的管理，進而達到對整個產(chǎn)品生長過程進行控制的目的。
1 面向?qū)ο蟮漠a(chǎn)品數(shù)據(jù)管理模型
面向?qū)ο蟮乃枷胧擒浖こ虒W發(fā)展的結(jié)果，它是以對象的觀點來表達信息以及信息之間的關(guān)系，對象封裝數(shù)據(jù)和行為，對象之間通過消息傳遞信息。
產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理模型是一個很大的領(lǐng)域，按照面向?qū)ο蟮腛MT方法，應(yīng)包括對象模型、動態(tài)模型和功能模型，在此只討論對象模型。為了解決傳統(tǒng)PDM系統(tǒng)中的問題，借鑒面向?qū)ο蟮乃枷耄岢隽薖DM系統(tǒng)中新的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理模型，并基于此模型開發(fā)了PDM系統(tǒng)———TWS系統(tǒng)。在TWS中將系統(tǒng)需管理的數(shù)據(jù)抽象為對象，對一組具有相同屬性和允許操作的對象抽象為對象類。通過定義類、類的屬性、類之間的聯(lián)系來對PDM系統(tǒng)需要管理的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的過程和數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系進行管理。
在TWS系統(tǒng)中對象是數(shù)據(jù)的一種直觀表現(xiàn)形式和常見載體，是邏輯上不可分的整體。如圖紙、明細表、計算書共同構(gòu)成了一個零部件設(shè)計對象，缺少了任何一個部分該對象都是不完整的。對象管理是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)。
文卷是指廣義上的文件，它分為兩類：外部文卷和內(nèi)部文卷。外部文卷就是指計算機文件，通常是由CAD，CAPP，CAM等系統(tǒng)及各種應(yīng)用程序生成。內(nèi)部文卷是指TWS系統(tǒng)的內(nèi)部文件，即記錄零部件結(jié)構(gòu)關(guān)系的信息（故又稱結(jié)構(gòu)文卷），在物理上就是數(shù)據(jù)庫中某個產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)表的一組記錄。文卷是文卷類的實例。
在TWS系統(tǒng)中將所有產(chǎn)品數(shù)據(jù)抽象為對象，對產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理分為以下幾步：a.對象類的定義，定義對象類和對象類的子類；b.實例化對象類，通過實例化對象類，建立對象；c.對對象進行管理。
a.對象類的定義
對象類從對象類分類屬性、對象類的屬性集、對象類包含的文卷類、對象類關(guān)聯(lián)的對象類等方面來定義，后三項在實例化對象時應(yīng)確定。對象類分類屬性是指對象類本身的分類特征，如對象類的名稱、狀態(tài)、備注等。
對象類屬性集是指對象類的實例對象具有的屬性。如零部件對象類的屬性包括：代號、產(chǎn)品型號、名稱、版本號等。
對象類包含的文卷類是指與對象類相關(guān)的文卷信息，包括外部文卷（系統(tǒng)文件，如DWG文卷類、GXK工藝文卷類、設(shè)計說明書等）、內(nèi)部文卷（零部件結(jié)構(gòu)文卷類）。
對象類關(guān)聯(lián)的對象類是指定義對象類與其他對象類的關(guān)聯(lián)關(guān)系。如：零部件對象類與之關(guān)聯(lián)的有裝配工藝路線單對象類、裝配工藝卡對象類、機加工工藝卡對象類等。
在TWS系統(tǒng)中定義了5個基本的對象類：零部件對象類、工藝文檔對象類、EBOM對象類、BOM匯總對象類、系統(tǒng)文檔對象類。此外，企業(yè)可利用系統(tǒng)提供的自定義工具來定義自己的對象類，也定義基本的對象類的子類。TWS系統(tǒng)中產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的對象類分級模型如圖1所示。
圖1 對象類分級模型
b.對象管理
對象管理包括對象的創(chuàng)建、查詢、瀏覽、修改、打印、廢棄、刪除、分類等操作，在TWS系統(tǒng)中，左邊是企業(yè)定義的對象類，右邊是數(shù)據(jù)倉庫中的對象類，對象的管理通過右鍵菜單來實現(xiàn)。
2 TWS系統(tǒng)中產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理模型
TWS 統(tǒng)中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理模型具有傳統(tǒng)數(shù)據(jù)管理模型明顯的優(yōu)勢，能方便地處理傳統(tǒng)PDM系統(tǒng)中存在的問題。
2.1 基于數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理
新的數(shù)據(jù)管理模型支持虛擬的“文件”，即廣義上的文件，對應(yīng)一個實體型信息對象。一個實體型信息對象是指一個數(shù)據(jù)集合，這些數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)成為一個整體，并能以某種形式表現(xiàn)出來。它的表現(xiàn)形式不僅僅是計算機文件，同時包括一組存儲在數(shù)據(jù)庫或者其他位置的數(shù)據(jù)，這樣就可以完成對基于數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用軟件產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的管理。
2.2 文檔之間的關(guān)系、不同版本對應(yīng)關(guān)系的處理
由于采用了“對象”-“文卷”的架構(gòu)，同一個對象中可以包含多個文卷，這些文卷之間的版本對應(yīng)關(guān)系可以通過對象本身的版本來描述，如零部件對象的第一版本是由圖紙的第一版本加上計算中的第二版本這兩個文卷組成的。通過對象的版本可以清晰地描述不同文卷版本之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。同時結(jié)構(gòu)文卷反映的是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系，實際上也是零部件對象之間的引用關(guān)系。
2.3 關(guān)聯(lián)文檔的演變過程管理、復雜的工作流管理和項目管理
用對象的概念將相互關(guān)聯(lián)的文卷（設(shè)計圖文卷和結(jié)構(gòu)文卷）封裝為一個對象，不單獨管理每個文卷自己的演化過程，而將對象所包含的所有文卷的產(chǎn)生、更改都啟用相同的流程（即對象的流程），保證流程一致、信息一致、版本一致。
2.4 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息的版本管理
利用“實體型信息對象”模型，將產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息這個“實體型信息對象”作為廣義的文卷處理（即結(jié)構(gòu)文卷），來實現(xiàn)對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的版本管理。
2.5 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中復雜替換代用、選裝關(guān)系的處理
零部件（/產(chǎn)品）樹實質(zhì)上是零部件對象樹。由于零部件的代號就是零部件對象的代號，零部件的版本就是零部件對象的版本，因此，一個零部件對象樹完全能夠反映零部件結(jié)構(gòu)樹的所有特征。零部件結(jié)構(gòu)樹反映的是零部件對象之間的一種關(guān)聯(lián)關(guān)系，它是一種“視圖”，其本身并不是一個對象實體。將零部件的結(jié)構(gòu)（即裝配關(guān)系）作為獨立于零部件對象本身而存在的視圖進行表達時，在這個視圖上，可以支持產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上復雜的替換代用關(guān)系、選裝關(guān)系，還可以基于對象類或者基于具體的對象來定義零部件的裝配規(guī)則，比如實現(xiàn)紡機行業(yè)的機型（M，V，MF，W等）、錠數(shù)和左右手等復雜的裝配約束關(guān)系，建立產(chǎn)品模型，快速定義和配置產(chǎn)品。
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本文標題：PDM系統(tǒng)中產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理模型的研究和應(yīng)用
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