（机械制造及其自动化专业论文）家具设计中心数据库关键技术研究.pdf

重庆大学硕士学位论文中文摘要 捅斐 近年来随着科学技术和经济的快速发展，家具工业的市场环境、设计环境和 生产环境有了很大的变化，传统的家具制造业正在发生变革。家具制造业要在新 的形势下生存发展，适应竞争的需要，必然从分散走向合作，产品设计人员、客 户之间必须进行充分的协作与交流，才能发挥各自的技术优势，设计出高质量的 产品。 c a d c a m d c a p p 技术对于提高家具设计制造水平起到了很大的作用，但是 企业设计人员和资源的地理上的分散性造成了现有的c a x 系统并不能满足产品 的异地设计开发的需要，i n t e m e t 和w e b 技术的出现和飞速发展，打破了技术交 流的时空限制，为家具制造业产品网络化协同设计提供了可能。 本文在对i n t e m e t 、w e b 技术、协同设计理论、数据库技术进行深入研究和分 析的基础上，结合家具企业的特点，建立合理的支持设计中心的数据库和资料库 框架，研究了实现家具行业信息共享与交换的数据库支撑系统，开发了家具产品 网络协同设计数据库集成应用平台。论文的主要研究工作包括： 通过对家具设计中心数据库的需求分析，规划了家具设计中心功能模块， 提出了合理的家具设计中心数据流程。 进行数据库的设计，构建支持家具网络化协同设计中心的数据库和资料库 框架。用户资料库、产品库、零部件库、文档对象库、材料库、五金库等构成设 计中心的主题数据库，通过信息交换机制实现中心和合作伙伴之间的数据通信， 实现家具行业信息共享与交换。 实现对数据库的管理和访问，管理所有与家具产品相关的信息和所有与家 具产品相关的过程，实现了设计资源的综合查询，提供大量的设计资源供设计人 员共享。 初步实现了协同设计中的多用户机制。根据家具协同设计的特点，建立了 任务分配机制和设计讨论区，并实现了系统权限和安全性的设置。 关键词：家具设计，数据库，集成，多用户机制，存储过程 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to ft h et e c h n o l o g ya n de c o n o m y , t h e r ei sag r e a t c h a n g ei nt h em a r k e t ，d e s i g na n dp r o d u c t i o no ft h ef u r n i t u r ei n d u s t r y t h et r a d i t i o n a l f u r n i t u r em a n u f a c t u r i n gi n d u s t r yi su n d e r g o i n gat r a n s f o r m i no r d e rt og a i nu p p e r h a n da n dk e e pd e v e l o p i n gu n d e rs u c hn e wc o m p l e t i n gc i r c u m s t a n c e s ，t h ef u r n i t u r e m a n u f a c t u r i n gi n d u s t r i e sn e e dc o o p e r a t ei nh a r m o n y t h ed e s i g n e r sa n dt h ec u s t o m e r s m u s tw o r kt o g e t h e ra n dm a k et h eb e s to ft h e i ri n t e l l i g e n c ea n dt e c h n o l o g yi no r d e rt o d e s i g np r o d u c t so fg o o dq u a i l t y c a d c a m c a p pi sg o o df o ri m p r o v i n gt h ed e s i g na n dm a n u f a c t u r i n gl e v e lo f f u r n i t u r e b u tc a xs y s t e ma tp r e s e n tc a n ts a r i s f yt h ed i s t r i b u t i v ec o l l a b o r a t i v e d e v e l o p m e n tb e c a u s eo ft h eg e o g r a p h i c a ld e c e n t r a l i z a t i o no fd e s i g n e r sa n dr e s o u r c e t h ea p p e a r a n c ea n dt h er a p i dd e v e l o p m e n to fi n t e r n e ta n dw e bt e c h n o l o g yb r e a kt h e l i m i to ft i m ea n ds p a c ea n da f f o r dt h ep o s s i b i l i t yo ff u m i t u r em a n u f a c t u r i n g n e t w o r k - b a s e dc o l l a b o r a t i v ep r o d u c td e s i g n a f t e rd e e p l yr e s e a r c hm a da n a l y s i s0 ni n t e m e t ，w e b ，c o l l a b o r a t i v et h e o r y , d a t a b a s e 、 t e c h n o l o g ya n dt h ec h a r a c t e r i s t i co ff u r n i t u r ee n t e r p r i s e ，t h i sp a p e rb u i l d sd a t a b a s ea n d d a t ab a n kf r a m e w o r ks u p p o r t i n gd e s i g n 。c e n t e r , r e s e a r c h e st h ed a t a b a s es u p p o r t i n g s y s t e mr e a l i z i n gt h es h a r ea n de x c h a n g eo ff u r n i t u r ei n f o r m a t i o na n dd e v e l o p st h e d a t a b a s ei n t e g r a t i n ga p p l i c a t i o np l a t f o r mo ff u r n i t u r em a n u f a c t u r i n gn e t w o r k b a s e d c o l l a b o r a t i v ep r o d u c td e s i g n t h em a i nw o r ko f t h i sd i s s e r t a t i o ni n c l u d e s ： a c c o r d i n gt ot h er e q u i r e m e n ta n a l y s i so f d a t a b a s eo f t h ef a n f i t u r ed e s i g nc e n t e r , t h i sd i s s e r t a t i o nb u i l d st h ef u n c t i o nf r a m e w o r ka n dp u t sf o r w a r dt h ed a t af l o wo f f u r n i t u r ec o l l a b o r a t i v ed e s i g ni nt o t a l l a y o u tt h ed a t ad i c t i o n a r ya n db u i l dd a t a b a s em a dd a t ab a n k f r a m e w o r k s u p p o r t i n gf u r n i t u r en e t w o r k b a s e dc o l l a b o r a t i v ed e s i g nc e n t e r ，t h em a i nd a t a b a s e i n c l u d e sp r o d u c t s ，u s e r s ，p a r t s ，d o c u m e n to b j e c t , m a t e r i a l ，h a r d w a r ea n de t c d a t a c o m m u n i c a t i o nb e t w e e nd e s i g nc e n t e ra n dc o o p e r a t i v e p a r t n e r s i sr e a l i z e db y i n f o r m a t i o ne x c h a n g es y s t e ma n di tc a r r i e so u tt h es h a r ea n de x c h a n g eo fi n f o r m a t i o n o ff u r n i t u r ee n t e r p r i s e s m a n a g e m e n ta n da c c e s so fd a t a b a s ea r er e a l i z e d t h e ym a n a g ea l lt h er e l a t e d p r o c e s sa n di n f o r m a t i o no ff u r n i t u r ep r o d u c t ，r e a l i z et h ec o m p r e h e n s i v eq u e r ya n d a f f o r dag r e a td e a lo fd e s i g nr e s o u r c ef o rd e s i g n e r st os h a r e m u l t i u s e rm e c h a n i s m si nc o l l a b o r a t i v ed e s i g nh a v eg a i n e dp r e l i m i n a r y i i 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 r e a l i z a t i o n a c c o r d i n gt h ec h a r a c t e r i s t i co ff u r n i t u r ec o l l a b o r a t i v ed e s i g n ，t h i ss y s t e m e s t a b l i s h e st a s ka s s i g n m e n tm e c h a n i s ma n dd i s c u s s i o nr e g i o na n ds e t su pt h ea c c e s s c o n t r o la n d s e c u r i t y k e y w o r d s ：f u r n i t u r ed e s i g n ，d a t i v e ，i n t e g r a t i o n ，m u l t i u s e rm e c h a n i s m s t o r e dp r o c e d u r e s 1 1 1 重庆大学硕士学位论文l 绪论 1 绪论 1 1 研究背景 1 1 1 家具制造企业面临的新挑战 随着信息技术和计算机网络技术的发展，世界经济正经历着一场深刻的革命， 这场革命极大地改变着世界经济面貌，塑造着一种“新世界经济”，即“网络经 济” ”。其特征是信息产业将在世界范围内高速发展，以此为基础的各种服务行 业将成为越来越多的国家的主导产业，它将大大加速世界经济全球化的进程，使 任何国家的市场变得过于狭小，企业跨国家和跨行业联合进一步发展，经济活动 将依靠网络进行组织。这场经济革命深刻地影响着人类社会的经济、科技、人民 生活等方面。制造业也不例外，这种影响正带来制造技术的重大变革。制造业面 临全球性的市场、资源、技术和人员的竞争。开放的国际市场使得消费者更具有 选择性，个性化、多样化的消费需求使得市场快速多变，不可捉摸，难于预测。 客户化、小批量、多品种、快速交货的生产要求不断增加。各种新技术的涌现和 应用更加剧了市场的快速变化。市场的动态多变性迫使制造企业变化策略，时间 因素被提高到首要的地位。本世纪的制造业的竞争将是柔性和晌应速度的竞争， 以适应全球市场的动态变化，尽管传统的价格与质量仍然是重要的竞争因素，但 已不再是决定因素。 面对网络经济时代制造环境的变化，传统的组织结构相对固定、制造资源相 对集中、以区域性经济环境为主、以面向产品为特征的制造模式已经不适应制造 业发展的要求，需要建立一种市场需求驱动的、具有快速响应机制的网络化制造 模式，这将是当前乃至今后若干长的时期内制造业所面临的最紧迫的任务之一， 是制造企业摆脱困境，赢得市场，掌握竞争主动权的关键。网络化制造模式具有 以下的特点： 分布式组织：企业要充分建立分布式资源与分布式产品需求的直接联系， 利用最临近或最相近的资源对产品需求做出最快速的响应； 广泛性协作：企业要与供货商、合作伙伴、知识元( 如高校、研究院所、 专家等) 、顾客之间建立从原材料供应、产品开发、产品制造到市场营销的广泛 协作； 开放式结构：为了有效的合作，企业自身必须具有可重构性和可扩展性， 同时也能够与任何形式的合作伙伴实现资源的共享与协作。 网络环境下，制造企业的组织形态、经营模式和管理机制需要有全方位的创 新，使之适应网络化制造的要求。制造企业不再是孤立的个体，而是社会化大系 重庆大学硕士学位论文1 绪论 统中的一个成员，并成为动态的制造环境中一个可以利用的制造个体资源，以企 业集成的形式，通过合作与竞争，参与动态的制造系统重组。 网络化制造的内容包括以下几个方面【2 l ： 制造环境内部的网络化，实现锘4 造过程的集成。 整个制造企业的网络化，实现企业中工程设计、制造过程、经营管理的网 络化及其之间的集成。 企业之间的网络化，实现企业间的资源共享、组合与优化利用。 通过网络，实现异地制造。 网络化的市场系统，包括网络广告、网络销售、网络服务等。 现代设计网络和动态企业联盟将是制造网络化的发展趋势，制造业竞争的焦 点已从早期的降低产品成本的竞争，提高企业整体效益及其产品质量的竞争，全 面满足顾客在交货期、质量、价格和服务等方面要求的竞争，发展到新产品的竞 争。2 1 世纪制造业面临的新形势是：知识、技术、产品的更新周期越来越短，因 而制造业将进入敏捷制造阶段。为了适应制造业的发展趋势，制造网络化将向现 代设计网络和动态企业联盟方向发展。1 现代设计网络。企业以设计制造生产产品为目标，为了享用分布在异 地的其他企业( 或研究机构) 中的设计资源( 包括硬件、软件和人件三个方面) 而形成的企业联盟。现代设计网络发挥i n t e r n e t 技术的发展给设计带来的革命性 的便利，实现设计个体基于i n t e r n e t 的联合，形成现代设计与产品研究开发网络 虚拟异地合作设计集合体。以“强强联合、信息共享、利益分配”为手段， 达到远程快速响应的目标，将制造网络的优势，在产品的设计活动中发挥得淋漓 尽致。在i n t e r n e t 的支持下，企业将它的新产品开发部门设立在高校、设计院 或研究所，这样可以不仅可以发挥这些单位在新产品设计开发上的优势，而且为 企业吸引优秀的人才。而企业不仅可将它的主要精力放在提高产品制造和产品质 量上，而且可将生产制造部门设立在劳动力相对便宜的国家或地区，这样既可以 吸引优秀的人才，又可以降低产品成本。在网络化制造出现以前，这种想法是不 现实，因为将设计和生产分开，会导致设计和生产脱节，但i n t e r n e t 的支持下， 产品设计工程师、工艺工程师以及生产工程师可以实时地在网上讨论、更改产品 的设计和加工方案，并在c a d c a m c a p p 系统的支持下，将产品的设计结果直接送 到加工设各。 动态企业联盟。动态企业联盟是实现敏捷制造的一种生产模式，是指把 动态的、没有规律的和地理上相隔的集团成员，利用计算机网络技术把它们组织 起来进行生产。它的目标是利用不同地区的现有生产资源，把它们组合成为一种 没有围墙的超越空间约束的、靠电子手段联系的、统一指挥的经营实体，以便推 重庆大学硕士学位论文1 绪论 出高质量、低成本的新产品。动态企业成员应在互相信任的基础上，基于需要进 行合作和解决问题，并分享该计划全部合作者的相互信息。如果各个不同分布的 资源、人员和物力相互适应，那么，它们就会各自发挥自己的功能。这些企业可 以是在同一个行业里面，也可以是横跨数个专业领域，企业的结合由于是利益驱 动，结盟的集合度是较松散，结盟也是暂时的、动态的。只要市场一结束，则动 态企业联盟将自动解散，各个成员又投入到各自另外的计划中去组织新的动态企 业联盟。建立动态企业联盟来共同对市场作高速、敏捷的响应，是实现敏捷生产 方式的企业形式。动态企业联盟的出现，为中、小型企业的发展提供了良好的机 遇。 1 1 2 家具行业生产现状及存在的问题分析 中国家具行业经过改革开放以来二十年的大发展，已颇具规模，并充满活力。 目前，我国拥有大、中、小各类家具生产企业5 0 0 0 0 多家，从业人员近5 0 0 万人。 家具行业在我国国民经济中起着不可忽视的作用，2 0 0 0 年家具工业总产值已达 1 4 0 0 亿元，比上一年度增长了1 5 4 ，继续着多年来飞跃式的持续快速增长。我 国的家具业处于一个快速成长的发育期，从发达国家家具业销售额大体持平的情 况看，家具市场发展空间巨大，特别是房地产业以需求拉动供给的健康快速增长， 成为今后较长时期家具业发展的强劲的“助推器”p j j 。 由于家具业是一个完全自由竞争行业，在我国加入w t o 以后，家具进口关 税将大幅下调，在今后的几年内将降为零，这就使我国的家具市场实际上成为一 个国际化的市场。一方面，国际家具产品将大量进入我国家具市场，在几乎同等 的条件下与国内家具业进行竞争；另一方面，家具的原材料及配套材料、加工设 备的进口关税也大幅下调，对我国家具业使用优质材料及辅助材料和先进设备、 降低生产成本有利1 5 , 7 j 。 我国是一个发展中国家，面临经济全球化给发展中国家带来的许多共同的挑 战。但我们又是发展中的大国，政局稳定、国内市场广阔，有相当的科技基础和 人才资源、国内储蓄率高，这就使我国比一般发展中国家的家具行业有更多的参 与机会和更大的回旋余地。 尽管我国家具企业机械化、工业化水平提高很快，但是国外的家具企业机械 化、自动化水平尤其西欧等国家的家具工业水平还是远远高于我国家具企业。世 界工业发达国家和地区从7 0 年代起就已实现家具生产的高度机械化和自动化，如 加拿大出口家具的8 0 是在自动线上加工的，德国基本上以高度机械化式组织生 产1 6 】。中国加入w t o 后，这个问题更显得尖锐，而且随着新经济时代的到来， 国际家具业的生产方式已发生了质的变化，利用高新技术的支撑，进行的是数控 加工、计算机集成制造、网络化生产管理、柔性化加工和及时化生产等等，实现 重庆大学硕士学位论文1 绪论 了小批量、多品种的高效高质生产。这些对我们是很大的挑战，我们必须认识到 我国家具企业的现状。我国家具企业存在的主要问题是1 4 , 6 - - 8 1 ： 家具企业设计创新能力普遍较低，设计方法和新产品的开发速度慢，致使 众多家具企业无法杀出价格战的重围，难以寻求新的发展，个别厂家生产出新颖 别致的产品，但由于生产设备、生产力跟不上，失去了市场先机；家具的科技含 量低，缺少文化内涵和个性特点，难以形成设计风格和个性品牌效应，缺乏市场 竞争能力。 很多家具企业管理混乱，没有采用先进的管理方法，导致成本上升、工序 管理混乱；原材料、人力、物力严重浪费，导致产品成本高、质量低。 信息不畅，企业物流管理水平低，缺乏即时的市场和客户需求的反馈和参 与企业间合作的基础。导致生产不能以市场为驱动，不能以客户为驱动，失去了 市场。 销售过程较为原始。 原木材料由于环保要求使用数量日益减少，大量采用金属、玻璃制品等低 成本的材料。而家具行业新材料的使用比较缓慢，加工工艺跟不上新材料发展。 1 2 本课题的研究意义及目的 产品的设计问题一直都是制造业行业的一个重要问题，人们对设计的各个领 域进行了深入的研究。现代设计的理念已深入人心，从设计方法论的角度来看， 人们提出了并行设计、虚拟设计、协同设计等概念。在网络技术迅速普及的今天， 更是出现了以设计为中心的虚拟制造，异地协同设计，虚拟产品开发等概念。可 以看出，设计一直都是与先进的理论科学与计算机科学向紧密联系的。步入信息 社会以后，如何将信息技术和网络资源的优势与产品的设计相联系将是一个重要 的课题。 一个产品的设计过程涉及多方面的知识。可以说现代产品的设计是基于知 识的设计，有别于过去的设计。设计是否成功，取决于其中现代知识的含量，而 信息技术的发展为知识获取提供了条件。但知识可能分布在不同的人员、不同的 地域上，而且，随着产品科技含量的提高，知识的种类和复杂程度也各不相同。 随着社会分工的愈来愈细化，而个人的时间精力有限，难于深入了解各个领域的 知识，而设计规模却愈来愈大，因此多发专业人员( 可能分属于不同的单位，不 同的地域) 参与、配合、协同是设计出优秀的现代产品的现实需求。而网络己成 为信息社会中人们获取和传递知识的一个重要途径。 家具工业是我国制造业的重要组成部分，近年来随着科学技术和经济的快速 发展，家具工业的市场环境、设计环境和生产环境有了很大的变化。消费者对家 重庆大学硕士学位论文i 绪论 具的需求，由单纯的满足功能型向实用型、艺术型转变，家具产品也逐渐走向消 费者，家具生产日趋个性化。家具产品的生命周期短，采用现代的设计、加工和 先进的管理手段和方法，成为每一个现代家具企业生存、发展的必要条件。因此 家具网络化设计中心应运而生。 家具产品网络化设计中心的目标就是建立面向家具企业的网络化产品设计 中心网站，企业设计人员通过设计中心共享设计资源，客户通过设计中心提供需 求信息，进行网上服务订货等商务活动，通过信息的集成和应用c a d c a p p p d m 等现代设计方法快速开发设计满足市场和客户需求的家具产品，以及为合作企业 的新产品开发设计提供技术支持。而要实现这一目标，建立合理的支持设计中一e l , 的数据库和资料库框架，研究实现家具行业信息共享与交换的数据库支撑系统就 显得非常重要，他对整个设计起到支撑的作用。所以本课题的研究具有重要的价 值。 1 3 本课题研究的内容 本课题研究开发的主要内容为： 做家具网络化协同设计中心数据库系统规划，确定功能目标。从市场、技 术和设计三方面进行需求分析。通过分析，逐步明确用户对系统的需求，包括数 据需求和围绕这些数据的业务处理需求。通过详细调查，在了解现行系统的概况、 确定新系统功能的过程中，收集支持系统目标的基础数据及其处理方法，选择软 件平台。 研究家具协同设计中一e l , 的主要数据流程，用数据库的建模方法分别对用户 和验证模块，信息模块，展示中心模块，五金件，材料，家具产品等进行数据建 模，建立逻辑模型。进而考虑逻辑的完美性，根据规范化理论的要求，兼顾物理 环境的要求和性能的优化，实现数据库在物理设备上的存储结构和存取方法，完 成数据库的设计。 实现对数据库的管理，管理所有与家具产品相关的信息和所有与家具产品 相关的过程。选择数据库访问技术，研究了使用存储过程访问数据库的方法，实 现设计资源综合查询，提供大量的设计资源供设计人员共享；通过信息交换机制 实现中心和分公司、合作伙伴之间的数据通信，实现了异地企业的协同设计资源 共享与信息交换。 初步实现了协同设计中的多用户机制和辅助协同功能，并对系统的安全性 进行了设置。 重庆大学硕士学位论文1 绪论 1 4 本论文的结构 第一章分析了制造企业面临的新挑战，家具行业生产的现状及存在的问题。 阐述了本课题的研究意义、目的和研究内容。 第二章根据数据库理论和设计方法，着重对家具设计中心数据库进行了需求 分析，包括设计中心的性能需求、功能需求以及信息与数据需求。研究了数据库 的选型方案。 第三章讨论了数据建模的方法与理论，包括用i d e f l x 建立信息模型的方法 和规范化理论，然后应用这些理论对家具设计中心数据库进行数据建模和物理实 现，另外还对数据库的保护和安全性进行了研究。 第四章介绍了数据库的访问。论述了a d o n e t 体系结构以及数据库连接方 法，重点讨论了数据库中的存储过程的创建和使用以及在数据库访问中的优点。 第五章主要是给出家具设计中心数据库应用系统运行实例。 第六章为结论。 6 重庆大学硕士学位论文2 家具设计中心数据库的设计理论与需求分析 2 家具设计中心数据库的设计理论与需求分析 2 1 数据库设计的基本思想 数据库的设计是建立数据库及其应用系统的核心，他要求对于指定的应用环 境，构造出较优的数据库模式，建立起数据库应用系统，并使系统能有效的存储 数据，满足用户的各种应用需求。 2 1 1 数据库设计技术要求 数据库设计是建立数据库及其应用系统的技术，是信息系统开发和建设中的 核心技术，具体的来说，数据库技术是指对于一个给定的应用环境。构造最优的 数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效的存储数据，满足各种用 户的应用需求( 信息需求和处理需求) 1 0 l 。 从使用者的角度看，信息系统是提供信息、辅助人们对外环境进行控制和进 行决策的系统。数据库是信息系统的核心和基础。它把信息系统中大量的数据按 一定的模型组织起来，提供存储、维护、检索数据的功能，使信息系统可以方便、 及时、准确地从数据库中获得所需的信息。一个信息系统的各个部分能否紧密地 结合在一起以及如何结合，关键在数据库。因此，只有对数据库进行合理的逻辑 设计和有效的物理设计才能开发出完善的而高效的系统，数据库设计是系统开发 和建设的重要组成部分 1 1 , t 2 1 。 数据库设计既是一项涉及多学科的综合性技术，又是一项庞大的工程项目。 数据库建设是硬件、软件的结合，这是数据库设计的特点之一。 数据库设计应该和应用系统设计相结合，也就是说，整个设计过程中要把结 构( 数据) 设计和行为( 处理) 设计密切结合起来，这是数据库设计的特点之二 ” 。 由于数据库设计涉及到复杂的信息结构，应用环境也多种多样。若缺乏科学 的理论和工程原则的支持，设计质量难以保证。十余年来，人们努力探索，运用 软件工程的思想和方法，提出了各种设计准则和规模，这些设计方法都属于规范 设计法。基于e r 模型的数据库设计方法、基于3 n f ( 第三范式) 的设计方法、基 于抽象语言的规范设计方法等，是数据库设计的不同阶段上支持实现的具体技术 和方法 1 4 , 1 5 】。 2 1 2 数据库设计的过程 一般按照规范化的设计方法及其应用系统开发全过程，数据库的设计的基本 步骤如图2 1 所示【l “”】，其中数据库的设计过程并不是严格顺序进行的，而是通 过反复循环包含前面步骤的一些重复，因此，在图中画出了一些明显的反复。 重庆大学硕士学位论文2 家具设计中心数据库的设计理论与需求分析 图2 1 数据库设计的步骤 f i 9 2 1s t e po f d a t a b a s ed e s i g n 创建数据库工程的起点就是确定数据库应用程序的任务目标。数据库规划过 程中包括对工作量的估计、使用的资源和需要的经费。也可以包括如何收集数据、 如何指定格式、需要什么样的文档、如何进行设计和实现标准的开发。 需求分析阶段要在用户调查的基础上，通过分析，逐步明确用户对系统的需 求，包括数据需求和围绕这些数据的业务处理需求。通过对组织、部门、企业等 进行详细调查，在了解现行系统的概况、确定新系统功能的过程中，收集支持系 统目标的基础数据及其处理方法。 数据建模采用图形化方法来描述企业的信息需求和业务规则，也就是建立逻 辑数据模型，其作用有两个： 用户进行沟通，明确需求： 作为数据库物理设计的基础，以保证物理数据模型充分满足应用要求，并 对数据模式进行优化。 逻辑数据库设计包括使用数据库组件( 如表和约束) 为业务需求和数据建模， 重庆大学硕士学位论文 2 家具设计中心数据库的设计理论与需求分析 而无须考虑如何或在哪里物理存储这些数据。 物理设计阶段的主要任务是对数据库中数据在物理设备上的存放结构和存取 方法进行设计。数据库物理结构依赖于给定的计算机系统，而且与具体选用的 d b m s 密切相关。物理设计常常包括某些操作约束，如响应时间与存储要求等。 物理实现阶段涉及实际的数据库结构的建立、数据库服务器的制定以及编写 存取数据的代码。 复查阶段指的是评定是否达到最终目标的过程。不幸的事，大多数项目都忽 视了这个阶段，原因是消耗的时间太长了，并且引发不起来人们的兴趣：测试、 编写文档以及完成一些不愿意做，但又必须做的事情。在这个阶段，应该有一个 利用用户反馈信息的方法和维护更改所有问题的计划。 另外，在数据库的设计过程中还包括一些其他设计，如数据库的安全性、完 整性，一致性和可恢复性等方面的设计。不过，这些设计总是以牺牲效率为代价 的，设计人员的任务就是要在效率和尽可能多的功能之间进行合理的权衡。 2 2 家具设计中心数据库的需求分析 需求分析简单的说就是分析用户的要求。需求分析是设计数据库的起点，需 求分析的结果是否准确地反映了用户的实际要求，将直接影响到后面各个阶段的 设计，并影响到设计结果是否合理和实用。 2 2 1 家具设计中心性能需求 家具设计中心的目标是集成国内外的产品需求信息、产品科技信息，为家具 企业开发设计家具新产品，以及为合作企业的新产品开发设计提供技术支持，逐 步实现企业内跨地区的协同设计、企业与用户的协同设计、企业与协作企业的协 同设计。 家具企业内跨地区的协同设计 由于制造的全球化，对许多企业来讲，哪里制造成本低、贴近市场、技术力 量强，就在哪里组织设计和制造。不仅是国外跨国公司，我国也有一些企业在国 外建立自己的研究所、室和生产基地。这对了解和开辟国外市场、利用国外的最 新技术和人力资源等都有好处。至于一个企业在全国多个地方布点，建立自己的 研究所、室和生产基地，或者是通过兼并和重组，使多个企业组成大的企业集团， 已成为当前我国企业集团的个重要发展方向。因特网的发展为跨地区的协同设 计提供了很好的平台，可以比较方便地建立协同设计网络。该网络可以具有如下 功能： 1 ) 分布在各地的销售和服务人员可在网络上提供市场反馈信息，使设计人员 更好地了解市场变化情况。 重庆大学硕士学位论文2 家具设计中心数据库的设计理论与需求分析 2 ) 设计人员可在网络上就技术难题向本公司人员求援。 3 ) 设计人员可在网络上公布新产品的方案或草图，听取各方面的意见。 4 ) i n 绕某产品的开发、设计和制造等，有关人员可在网络上展开讨论。 5 ) 网络可提供大量的设计资源供设计人员共享。 6 ) n 处异地的设计人员可以通过网络来同步进行家具产品的设计。 企业与用户的协同设计 由于用户需求的个性化正在成为产品设计所考虑的主要因素，对于家具来说， 企业与用户的协同设计有利于充分反映用户的个性化需求，有利于企业与用户的 合作。例如，用户可参与设计自己订购的家具等等。 因特网的出现使企业与用户的协同设计变得容易。让用户通过网络参与设计， 可以使用户得到自己真正满意的产品。对于不同的产品、不同的网络技术水平， 有不同的用户参与的协同设计模式： 1 ) 用户以信息反馈的方式参与协同设计：网络可以以最快的方式将用户的信 息反馈回来，企业可以从中发现用户需求动向，从而为企业细分市场、更好地为 用户服务提供依据。用户以信息反馈方式参与协同设计的方法有电子邮件、留言 板、讨论板、熙上调查、用户采购信息记录等。 2 1 用户通过因特网进行产品配置设计：产品配置设计的原理是，先设计和制 造好大量的产品模块，然后根据用户的需要，选出其中的一些模块迅速组合所需 的定制产品。由于这些模块是批量生产的，因此定制产品的成本与批量生产的产 品成本相差无几。网络技术的迅速发展为用户配置设计提供了新的实现方法，即 让用户通过网络自己选择喜欢的材料和样式来进行产品设计，通过虚拟现实的方 法将用户设计的产品展示给用户，满意则可以订购，不满意再修改。 3 1 用户通过因特网进行产品的个性化设计：有时用户对自己的爱好说不清楚， 需要自己动手参与设计，感觉设计后的效果，才能做出决定。对这类用户可以采 用基于w e b 和多a g e n t 的家具设计软件( w e b 客户端) 来进行家具的个性化设计， 企业与协作企业间的协同设计 随着制造全球化趋势的发展，同类企业之间为了共同的利益，除了相互激烈 竞争之外，还不断加大协作的力度，企业和企业之间相互共享资源的情况也越来 越多，因此企业之间进行协同设计也成了协作的一种重要方式，它包括以下内容： 1 ) 一些复杂产品和项目的设计需要不同企业共同参与。 2 ) 不同的企业使各自产品中的零部件尽可能通用，以便降低产品成本，同时 也便于进行企业间的协同设计。例如，家具企业五金件的通用化工作。 3 ) 整机厂与配套零部件企业需要进行协同，以便在满足功能的前提下，尽可 能降低零部件成本，并充分考虑配套零部件的可制造性。 重庆大学硕士学位论文2 家具设计中心数据库的设计理论与需求分析 因特网企业间的协同设计提供了一个很好的环境，参与协同设计人员不需要 千里迢迢地汇集到某个地方工作，他们只需打开各自的计算机，就可如同在一室 的进行协同设计，参加方人员的图像和声音都可出现在对方计算机上，大家可在 各自的计算机屏幕上相互讨论和修改产品设计模型，进行产品性能仿真等。 2 2 2 家具设计中心主要模块的功能需求概述 家具产品网络化设计中心是建立面向家具企业的网络化产品设计中心网站。 它的主要功能及特性如下：用户使用简单方便；企业设计人员通过设计中心共享 设计资源；客户通过设计中心提供需求信息，进行网上服务、订货等商务活动。 根据用户使用与设计管理的需要把家具产品网络化设计中心网站分为一般客户使 用和后台管理两种方式。 2 2 _ 3 一般客户使用的功能需求 一一般客户有两种使用方式，一种是访客浏览，另一种是会员登陆访问。客户 可以按照自己的喜好和要求选择其中一种方式。一般访客不需登陆就可直接浏览 使用设计中心网站，但只能浏览主页，信息中心，展示中心和留言簿这几项。其 它项目只有会员才能使用，会员服务可以提供使用者更进一步的使用权限。除了 以上几项，会员还可以享受发布中心，设计中心，网上订单等一系列服务。客户 使用的家具协同设计中心网站功能视图用图2 2 表示： 朝_ 蓬| 翠甲圃甲甲甲圈 l 【一 囱圈函固 目1 用户信息l 广- 厂上 囱囱囱圈圈囱囱习囡 糨姜砸 重庆大学硕士学位论文 2 家具设计中心数据库的设计理论与需求分析 信息中心浏览 网站的任何用户，包括注册与非注册的用户都可以进行信息的查看，进入网 站点击首页的信息中心模块即可进行信息的查看，其中包括供求信息的浏览、招 聘信息的浏览和展会信息的浏览三项服务。用户可以根据自己的需求点击相应的 链接即可进入进行信息查询。 展示中心浏览 点击主页中的“展示中心”按钮则可进入产品展示。产品展示中按常用的类 型可以分类为：办公系列，儿童系列，客厅系列，书房系列，厨房系列，卧房系 列，其它等，如图2 3 所示。它可以向用户展示产品的效果图以及相关的参数描 讳。 厂一塑竺墨型 卜寸兀委泵歹一 l = = = 二二二二二= h 童壁墨型l h 厨房系列i h 壁垒墨型j l 广爵砸 图2 , 3 展示中心结构图 f i 9 2 3s t r u c t u r a lf i g u r eo f p r o d u c ts h o ws e c t i o n 留言簿 留言簿可为任何浏览人员使用，在上面可发表一些需求意见。点击我要留言 即可弹出留言的页面，在文本框中输入相关内容，点击提交即发送。 以上是访客浏览的所有内容。会员服务应该可以提供使用者更进一步的使用 权限。除了主页，信息中心，展示中心和留言簿，会员还可以享受发布中心，设 计中心，网上订单等一系列服务。 信息发布中心 这部分主要包括用户信息的发布和用户资料的修改两个方面，用图2 4 表示。 1 ) 用户信息的发布 只要是网站的注册会员即可以进行信息的发布。用户登录后，点击发布信息 的链接，进入信息发布页面。用户可以在这里进行供求信息、招聘信息以及展会 信息的发布。只要点击供求信息发布、招聘信息发布和展会信息发布几个链接即 可。用户需按照各个信息发布的提示进行信息的填写，填写完毕后即可提交信息， 就可以进入欢迎发布成功页面。 重庆大学硕士学位论文 2 家具设计中心数据库的设计理论与需求分析 2 ) 用户资料的修改 信息发布中心页面里设置一个“个人资料修改”的链接，点击进入个人资料 修改的页面。上述信息与用户注册时所要填的信息完全一样，用户可以修改除注 册账号外的所有信息。应该注意的是用户的初始注册密码并没有显示出来，用户 可以改用新的密码，也可以继续使用原有的密码，但必须填写这一项。 图24 信息发布中心功能幽 f i 9 24f u n c t i o n a lf i g u r eo fi n f o r m a t i o nr e l e a s ec e n t e r 设计平台 设计平台是家具协同设计网站的核心部分。网上设计中心可以为企业间、客 户闻以及企业和客户之间通过i n t e r n e t 进行资源查询，在线交流，图纸的在线批 阅和传递，企业设计人员通过设计中心共享设计资源。 设计平台中包含三项服务：资源查询，在线交流，协作设计，用图2 8 表示。 1 ) 资源查询 这里所说的资源主要包括五金件，材料，家具产品，文档资料和任务书。 虽然目前五金件种类极其繁多，各生产厂家都各不相同，但根据国际标准 ( i s 0 8 5 5 4 ，i s 0 8 5 5 5 ) ，现代家具五金件共有九大类，既锁、结构连接件、铰链、 滑动装置、位置保持装置、高度保持装置、支撑件、拉手、脚轮和脚座。每一种 五金件的连接方式不同，体现在生产加工上，板块上所加工的连接孔形式不同， 体现在装配上，装配顺序不同。例如偏心连接件是利用偏心螺母结构将连接另一 板块的连接端部夹紧，从而把两板连接到一起，用于两相互垂直板块的连接；层 板销是用于层板的定位，它仅在侧板上打孔，把层板销的一部分安装于孔类，而 露出的部分搁放层板。可见，要自动进行结构设计，必须要对五金件有很好的描 述 18 , 1 9 。 根据面向对象的理论，我们把五金件分类描述，如图2 5 所示。根据面向对 象理论，把五金件分九个大类，这九大类和五金件类是继承关系，每大类可再细 分成若干小类，小类与大类也是继承关系。由图可以看出，连接件类( l i n k e r ) 是五金件类的子类，但又是偏心件、胀销件等的父类。根据这种分层的继承关系， 重庆大学硕士学位论文2 家具设计中尘数据库塑计理塑重鲞坌塑 我们就可以把庞大的五金件系统建立起来【2 0 2 “。 l o c k l ( 锁类 s u p p d r t e r ( 支撑件类) 蝴 t r u n d l e ( 把手类) i ( 脚座类) f i 竹i m s ( 五金件类) l i n k e i r 、i 厂面莳 ! 墨塑鲞! iic 崧教) l 0 c a t i o nh o l i n g d e v l c e s ( 位置保持件) n e i g h i h o l d i n g d e v i c e s ( 高度保持装置) 面面订 f i n i n g ( 谮砖装嚣类) 1 图2 5 五金件分类 f i 9 2 5t h ec l a s s e so f f i t t i n g 五金件用类描述后，就可以和部件对象一样，用数据库来储存，我们可以建 立庞大的五金件数据库，把各种规格的五金件按照类别的划分，录入了数据库， 使设计人员可以查询相应的五金件及参数。 同五金件一样，材料也是客户和设计者需要查询的资源。随着林木业的发展， 木材种类也越来越多，根据其功能和材质对家具材料分类，如图2 6 所示。 图2 6 材料分类 f i 9 2 6t h ec l a s s e so f m a t e r i a l 家具材料主要分为核心材料( 包括实木与人造板) ，表面材料，与封边材料。 材料查询页面可供设计者设计和客户选择材料时查询和比较。 家具产品按其功用可分为以下系列：卧房系列、书房系列、餐厅系列、厨房 系列、办公系列、儿童系列、宾馆系列、学校系列等。各类家具都由一定的零部 件组成，家具中主要的部件就是抽屉和门。家具产品和部件又由一定的零件组成t 4 重庆大学硕士学位论文 2 家具设计中心数据库的设计理论与需求分析 例如：板式家具中，板块是最基本的元素，包括了左右旁板、顶板、底板、背板、 背板骨、水平隔板、竖直隔板、通用板块等。根据它们的层次关系，结合产品数 据管理( p r o d u c t i o nd a t am a n a g e m e n t ) 中的产品结构管理技术，对家具产品及 零部件进行结构层次关系管理，如图2 7 所示： 图2 7 家具产品及零部件库关系数据表 f i 9 2 7d a t af i g u r eo f r e l a t i o n s h i pa m o n gf u r n i t u