（机械工程专业论文）南方公司机动分公司产品项目与图文档管理系统的设计及实现.pdf

摘要警jl本罐题针对大多数国企发展的“瓶颈”一一新产品开发能力弱以及管理料l 放这一现实，在认真分析了南方公司机动分公司竞争态势的背景下；把) 1 ：发食业自身的产品项目与图文管理系统作为p d m 技术实施应用的切入点率先突破。探索中小型制造企业信息化集成的路子，为企业今后的发展、改造提供技术支持。i 系统在开发过程中，始终以产品为研究对象；通过项目的建立，进行文档、图纸数据信息的收集、分类、归口，生成相应的产品结构、层次关系和装配视图。使用户更加简洁、直观地编辑、浏览、查询、引用产品的零部件，对产品在整个生命周期内的数据( 包括人员组织、物料维护等) 有了一个统的管理系统。由此，企业可以逐步地积累产品信息，形成一种新产品开发过程中不可缺少的知识库，来帮助用户尽快获取企业已有的知识财富、指导更新产品的研制。此外，本系统的另外一个作用是架通设计与管理之问的信思桥梁，加快设计与生产之间的信息流通，缩短新产品研制周期。吲此，奉课题的丌发在理论和实践应用中都具有十分重要的现实意义。对本文提出的产品项目与图文档管理系统实施方案，只有在今后的工作实践中不断完善、充实和发展，才能更好地为企业提高新产品设计、制造水、f 。，关键词i 芏蛸构燮o -蓑墨一墼攒库謦蔗查询数据管道第l i i 页a b s t r a c tam a j o r i t yo fs t a t e o w n e de n t e r p r i s e sd e v e l o p m e n t a l “b o t t l e n e c k isw e a kp o w e rf o rn e wp r o d u c t i o nd e v e l o p i n gm a n a g e m e n t ，s ot h a tid ow i t hd e v e l o p i n gm ye n t e r p r i s ep e r s o n a lp r o d u c t i t e ma n dd r a w i n g d o c u m e n t sm a n a g e m e n ts y s t e m ( c a l l e dn f j d p d m ) ，w h i c hi sp u tp r a c t i c a lc u t - i np o i n tb yw a yo fp d mt e c h n o l o g ya te a r n e s ta n a l y z i n gt h ee n t e r p r i s ec o m p e t i t i o ns i l u a t i o n f o rt h em a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e sd e v e l o p i n gi n n o v a t i o n ，nf j d p d mc a ns u p p o r tw i t hi n f o r m a t i o n i n t e g r a t e dt e c h n i q u ea n dp r o b i n gaw a yh e n c e f o r w a r d n f j d p d ms t u d y i n g p r o d u c t st h r o u g he r e c t i n gi t e mo nt h eb a s eo fc o l l e c t i n gd o c u m e n ta n dd r a w i n gd a t ai n f o r m a t i o na l lt h et i m ei np r o c e e d i n gd e v e l o p m e n t ，a c c o r d i n gt os o r t i n gi t e mt y p ec r e a t e st h ep r o d u c ts t r u c t u r ea n dh i e r a r c h i c a lr e l a t i o n s h i pv i e w s u s e rt o w a r d sp r o d u c td a t a( i n c l u d e dp e r s o n n e lo r g a n i z a t i o na n dm a t e r i a lm a i n t e n a n c ee t c ) i nt h ee n t i r el i f ec y c l ec a nd i r e c t l ye d i t ，l o o kf o r ，b r o w s e ，q u e r ya n dr e f e r e n c et ot h ep r o d u c ts p a r em o r ee a s y t h ee n t e r p r i s ec o u l ds a v e sp r o d u c ti n f o r m a t i o ns t e pb ys t e pa n df o r m sak i n do fi n d i s p e n s a b l ek n o w l e d g ed a t a - b a s eb e t w e e nn e wp r o d u c td e v e l o p m e n tp r o c e e d i n g ，t h e r e b y ，u s e rc a nb eh e l p e df o rt u t o r i a ln e wp r o d u c td e v e l o p i n ga ss o o na sp o s s i b l et oa c q u i r et h ee n t e r p r i s ea v a i l a b l ek n o w l e d g et r e a s u r e s o nt h eo t h e rh a n d ，n f j d p d mw a sc a r r i a g eb e t w e e nd e s i g n sa n dm a n a g ei n f o r m a t i o n sb r i d g e ，s h o r t e nn e wp r o d u c td e v e l o p m e n tc y c l et h a ts p e e d i n gi n f o r m a t i o n sc i r c u l a t i o nu p h e n c e ，t h et o p i cd e v e l o p i n gp o s s e s s e sv e r yi m p o r t a n tp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c eb o t hi nr e a s o n a b l et h e o r ya n de x e c u t i o n t h et o p i cw a ss u g g e s t e das o r to fp r o d u c ti t e ma n dd r a w i n gd o c u m e n t sm a n a g e m e n ts y s t e me x e c u t i v ep l a n ，w h i c hb ec o n t i n u a l l ye n r i c h e da n de x t e n da th e n c e f o r w a r dp r a c t i c i n gw i t hc o m et op e r f e c t i o n ，n f j d p d mc a nb ea b l ef a t h e re n h a n c et h ee n t e r p r i s e sn e wp r o d u c td e s i g nm a n u f a c t u r el e v e l f k e yw o r d sjp r o d u c ts t r u c t u r eb i l lo fm a t e r i a lr e l a t i o n a ld a t a b a s ef a s tt i p sd a t ap i p e l i n e第页里堕型兰垫查盔堂翌茎尘堕兰生笙苎一第一章绪论1 1论文选题背景及意义进入2 1 世纪，经济竞争已成为世界各国竞争的个焦点和发展的动力。就各行各业的制造系统来说，每个企业皆面临持续多变和不可完全预测的全球化市场竞争，其竞争的核心是以知识为基础的新产品( p ) 的竞争。随着州代的发展，产品间竞争的要素也不断随之演变。如早期的市场竞争中，产品的成本( c ) 是主要的竞争要素，7 0 年代增加了质量( q ) ，8 0 年代增加了交货期( t ) ，9 0 年代又增加了服务项目( s ) ，近期又增加了环境保护内容( e ) 。也就是说，为了提高竞争力，各类制造企业必须解决其新产品( p ) 的t 、q 、c 、s 、e 的各项需求。即以最快的上市速度( t 一一t i m et om a r k e t ) 、最好的质量( q 一一q u a l i t y ) 、最低的成本( c 一一c o s t ) 、最佳的服务( s 一一s e r v i c e )及最清洁的环境( e 一e n v i r o n m e n t ) 来满足不同的客户、市场和社会可持续发展的要求，以此类推，可能在下个世纪还会增加“知识创新”( k ) 的竞争因素。所有这些因素都迫使制造业发生着深刻的变革。存信息化浪潮汹涌奔波的今天，面对同趋激烈的市场竞争，各类资源、信息的有效管理并能合理的利用，已经成为影响企业生存和发展的首要问题。随着中国加入了w t o 以后，企业将直接参与国际的市场竞争，而面临更新、雯大的挑战，其特点为：a )产品更新换代速度更快，交货期限已成为主要的竞争因素。在同行、l p 或跨行业问能否更快、更好、以更低的成本制造出最新的产品投放入市场，将是现代企业生存和发展的关键。虽然，产品成本和产品质量仍是竞争的重要因素，顺应客户爱好的个性化变化，迅速做出反应，加快产品的更新换代，l 二成为压倒一切的动力。b )用户追求概念产品。随着用户对个性化产品( 目前国际上称之为概念，“品) 的需求强化，一种缺乏特点的产品所产生的后果是不适销。质量的史质是满足用户的需求、用户决定着种产品的质量。c )生产类型是多品种、小批量生产。针对本企业生产产品类型的特点，学靠、二种产品立足于市场，竞争风险将会很大。因此必须按市场用户的需求组织多品种、小批量的生产模式来满足顾客多样化的需求。d )大市场、全方位竞争。当今制造业的现代企业正处在国际大市场的激烈竞争环境下，企业经营观念和对生产制造系统的要求应发生了相应的变荦。从市场分析、产品设计、加工制造、经营管理到售后服务，整个活动过第l 页里堕型兰垫查盔主篮塞生堕兰芷堕苎一一程都要紧密相联系统一考虑。不是物与设备乃至人与组织上的简单相加，而是以信息集成为特征的技术集成和人的集成。因此，人类社会逐步由工业经济社会步入知识经济社会。在知识经济时代，企业对知识和信息的有效管理已经日益紧迫。管理的理念也逐渐延伸，食、i k 界的管理进入了新的时代，企业面对瞬息万变的市场竞争，必须要求企、l p 做出迅速敏捷的反应，以适应用户需求的变化，建立企业的竞争优势。为此，企业必须采用先进的计算机技术、网络技术、信息技术与企业管理有机的结合，不断进行体制、管理、技术上的创新，才能使企业赢得更大的发展机遇。2 0 0 0 年初，国家经贸委联合信息产业部、科技部共同发起了“企业信息化工程”，并倡导企业信息化要坚持“政府推进，市场引导，企业主体，行业突破，区域展开”的方针。作为企业实体，就是要始终不渝地加速企业信息的流通与交换，努力唤起企业信息化的意识，加快信息化建设，提高信息化成效。根据国家8 6 3 计划和认证体系的实施，建立现代企业制度。针对国有企业曾遍存在的弊端，如组织臃肿，人员冗余，效率低下，生产模式陈旧，经营管理主要靠行政命令的传递，没有利用市场规律进行人、财、物等企业资源的充分配制。在南方公司内逐步实施、开发适合于我公司特点的c i m sj ：程，着f _ f 体制、管理和技术上的创新。如南方摩托股份有限公司c i m s 应用玎范i 程的实施及近期中航二集团将要建立的行业信息化航空专网等。以信息化带动工业化；是覆盖现代化建设全局的战略问题。不断提高国家信息化水平，实现跨越式发展的战略正显示出越来越强大的生命力，是全球化、信息化条件f ，中国实现现代化要求的必由之路。基于上述背景和现实意义，在我单位a u t o c a dr 1 4 单机计算机应用取得了 ，大成功的今天，为了提高企业经济效益，使产品设计、开发效率提升，短产品设计周期，减少设计中的人为失误，提高设计水平，按现代企业模式进 ，组织和管理生产、建立现代企业制度。本人结合单位的实际，在啦位的支持和鼓励下，针对性很强地提出了以产品项目结构为中心的设计图纸、文档管理系统作为自己的p d m ( 数据管理系统) 研究丌发课题。1 2p d m 技术的发展概况及趋势产品数据管理( p d m ) 是以软件为基础，管理与产品相关的信息( 包括电r 文档、数字化文件、数据库记录等) 和所有与产品相关过程的技术。p d m第2 页垦堕型兰垫查厶兰竺蜜圭堕兰芝笙苎技术最早出现于八十年代初期，目的是为了解决大量工程图纸、技术文档以 乏c a d 文件的计算机化的管理问题，后来逐渐扩展到产品开发中的三个主要领域：设计图纸和电子文档的管理、物料清单( b o m ) 的管理以及与j ：程文档的集成、工程变更请求指令的跟踪与管理。现在所指的p d m 技术源于美国的叫法，是对工程数据管理( e d m ) 、文档管理( d m ) 、产品信息管理( p i m ) 、技术数据管理( t d m ) 、技术信息管理( t 1m ) 、图像管理( i m ) 及其它产品信息管理技术的种概括与总称。目前国内p d m 的应用还比较薄弱，因此，探索p d m 实施的成功经验和实施的方法学，对推进p d m 的应用具有很重要的意义，而国外p d m 却已得到普遍的应用。据美国c i m d a t a 公司调查的企业中，9 8 的企业都要实施p d m 。p d m 技术的核心在于能够使所有与项目相关的人在整个信息生命周期中自由j 享与产品相关的异构数据。p d m 技术在全球的应用领域十分广泛，包括机械、电子、汽车、航空、航天以及非制造业等。当前，汽车工业已经在全球范围内) r 始实施p d m 技术( 如福特、通用等) ，航空航天工业用p d m 技术对企业进行重组( 如波音、麦道等) ，非制造业( 如交通、商业、电子出版等) 应用p d m 技术的增长速度也十j 分迅速。p d m 系统在文档管理、变更控制、配置管理与信息跟踪等方面电得到广泛的应用，并把它作为支持企业重组( 如技术重组、产品重组、信息重组等) 、并行工程、虚拟制造等的使能技术。在网络技术、数据库技术飞速发展的同时，p d m 技术也得到了广泛的应用。p d m 技术是目前世界上非常热门、且迅速发展的技术，据美国一家公司预测，今后五年内，每年将以3 0 的年增长率发展，带来的效益也相! 与可观。通过减少用户的信息查询时间、设计变更的通告时阳j 以及设计人员之间方便的胁作环境，可使新产品开发周期缩短3 0 以上。将来p d m 技术开发的方向会集中在以f 三个方面：电f 商务和合作商务、懂拟产品开发和支持供应链管理。随着新技术的发展，p d m 将会扩展它在产品生命周期中的角色。成功的企、l p 在丌发p d m 系统中，将会使其作为无缝的i t 结构的产品l ：程骨f i ，来集成他们的虚拟企业。在迅速发展的计算机经济中，p d m 技术将会作为火键技术使制造业能够在竞争中立于不败之地。1 3本课题研究开发的目的及应用价值产品数据是企业宝贵的知识资源，合理地描述、组织、管理产品数据具第3 页国防科学技术大学研究生院学位论文有十分重要的意义。从信息处理的角度看，产品开发过程本质上是集成的产品模型构造和产品模型的实例化。产品模型，是覆盖产品全生命周期各阶段的应用需求，以计算机能够理解和处理的方式定义和组织产品数据的逻辑结构，是对产品完整的形式化表达。建立产品模型是p d m 系统实施的重要基础工作。一个产品主要通过零部件和相关的文档来描述，所以建立产品项目图文管理模型是产品模型的p d m 技术一个非常重要的部分。p d m 作为产品信息集成的核心，全面地、正确地管理产品的设计、加工与维修等整个生命周期内的各类数据，及时准确地提供各类经营管理中所需的产品信息。基于这一哲理，国外科技发达的国家通过网络使p d m 技术发展成为不断完善的系统，实现了企业全局信息集成。在我国，实施p d m 技术应考虑各企业的具体实际情况和生产特点、人员素质、经营状况等因素。它的主要应用功能为：文档管理、项目管理、产品结构与配置管理等。就目前机动分公司而言，还没有开发、引进和实施p d m 技术，本课题研究开发的目的在于针对企业具体需求，解决产品项目与图文档管理急于要解决的问题；构造企业自己的产品项目设计产品项目图文档管理系统。随着企业今后的发展和应用水平的提高；最终达到将产品数据从概念设计、计算分析、详细设计、加工制造、销售维护至产品消亡整个生命周期及其各个阶段的相关数据，按照一定的管理模式加以定义、组织和管理，使产品数据在其整个生命周期内保持一致，并能达到数据信息共享，见图卜1 产品数据信息框架。循序渐进实现企业产品信息集成的目的。产快速查询图1 1产品数据信息框架其应用价值在于：对企业员工长期积蓄宝贵的经验、知识而凝聚成的财富一一图档等进行有效地管理、利用，通过对其的获取、共享，再运用集体第4 页的智慧来提高企业应变和创新能力。面向工程设计人员以企业为中心对传统的图档资料管理再生，使工程设计人员更快地、更好地掌握和运用企业内固彳j 知识和资源，设计出最新、最好、性能价格比最高的产品，满足用户不断，曼化着的需求。使本企业逐步走上高效、规范、信息化的现代企业组织、生产管理、运营的轨道。1 4本课题设计开发的主要内容对于像机动分公司这类的中、小型制造企业而言，虽然计算机辅助设计技术已经日益成熟，但各设计人员自成体系，彼此之间缺少有效的信息沟通t j 协调，造成所谓的“信息孤岛”问题。在这种情况下，本课题分析开发的重点是：怎么样实现信息的有序管理、构造一个企业信息共享的环境迸一步提高企业c a d 软件的使用效率呢? 而提高电子图纸的重用性是提高c a d 软件使用效率的一个重要途径，但由于电子图纸、文档目前都分散存储在各个设计人员的计算机中，通过自己十多年的设计经历发现，在产品项目设计过程中，有近l 3 的时间花费在对所需图纸、相关资料的查阅上，而企业又缺乏刈这些电子图纸管理的有效手段，导致这些宝贵的资源不断地流失，企业内部的通用图库、通用件库难以建立，电子数据和图纸无法重用，c a d 软件的效率得不到充分的发挥。因此，为了缩短产品开发周期、降低工程成本，利用p d m 的哲理将所有企业的信息组织和数据资源的管理都围绕着产品项目设计来展开。其主要内容为；1 开发本企业产品项目与图文档管理系统的解决方案：2 研究产品项目及图文档的管理：3 设计产品项目及图档的快速查询和检索，并能与图形文件建玄：。埘应的关联：4 丌发基于物料清单( b i l lo fm a t e f i a ls ) 上的产品结构化数据管理与配置信息管理的浏览：5 建立企业内统一的图文信息编码：6 关系数据库的设计：7 丌发用户管理及安全访问身份验证：1 5小结第5 页国防科学技术大学研究生院学位论文随着计算机应用的迅速发展，采用计算机辅助设计技术和先进的信息管理技术是企业进行技术更新改造、提高产品竞争力的有效途径。据国外资料统计，p o m 的应用能使产品设计周期缩短2 5 ，减少工程设计修改4 ，加快，n 品投放市场进度5 0 8 0 ，总成本削减2 5 以上。在“效益驱动、总体规划、重点突破、分步实施、推广应用”方针的指导下，为充分利用分公司现有的资源，针对我国大多数国企发展的“瓶颈”是产品开发、特别是新产品丌发能力弱以及管理的粗放，同时又缺乏资金，无法支持技术改造、知识创新这一现实，从而认真分析本企业产品项目的竞争态势，把开发产品项目图文管理系统当作本企业p d m 应用和实施的切入点、突破口，来提高产品的设计开发能力和图档的科学管理，进一步充分利用企业产品的各种资源，提商企业的竞争力。本课题在产品项目与图文档管理系统开发和实施过程中，始终以企业为核心，从企业的角度思考问题，不搞花架子，尽可能实实在在地为企业服务。加速企业创新机制的建立，利用各种高技术手段来提高企业新产品的开发能力。大力促成中国的c i m s 产业：发展和形成具有中国特色的p d m 技术丌发、应用体系。为我国的8 6 3 c i m s 计划走上一条与国外c i m s 不完全相同的创新之路结合中国国情，而提出的一种产品项目图文管理的实施方案，只有在今后的实践中不断地充实、完善与发展，更进一步提高本企业的设计制造水1 。为了描述方便和简洁，本文将南方公司机动分公司产品项目与图文档管理系统简写为n f j d p d m 系统。第6 页里堕型兰垫查盔兰婴茎尘堕兰笠笙奎! 一第二章n f j d p d m 系统总体设计2 1 企业的需求分析1 企业现状机动分公司是中国南方航空动力机械公司下属的国有企业，现有职：l 近9 0 0 人，其中各类工程技术人员9 0 名，业务管理人员1 1 0 名。具有高级技术职称三十余人，中级专业技术职称四十余人，工人技师( 含高级技师) j 十名。分公司下设七个管理部、五个专业厂及一个电光源设备研究所。工程技术人员基本上都集中在设计开发部( 内含电光源设备研究所) 这个部门。分公司具有四十余年的历史，长期从事非标设备、专业机床、自动化生产线的设计、制造、安装：一、二类压力容器、电光源设备设计和制造：精密、数控、真空、空调设备及油库、液化气站、发电站、锅炉房、空压站、变配电、工艺动力设备安装与修理；水、电、压缩空气、蒸汽管道的设计、安装，并于2 0 0 0 年月1 0 月通过了i s 0 9 0 0 0 质量体系认证。就电光源设备的彬f 制产品；从9 0 年代初第一台特种电光源排气机的仿制，到现在的自行研制特种电光源设备，基本上形成了一定规模的系列化，交付给各类用户投入生，的电光源设备已达数百台，已经成为南方公司的支柱民品产业。针对围内电光源生产企业从劳动密集型转为机械自动化生产的需求，特别是近几年嗣外一些电光源生产的著名企业纷纷在国内独资跨国生产，更加快了国内氽、l p引进电光源专业生产设备和对老、旧设备进行技术改造的步伐。除此之外，机动分公司还积极参与国内外工程项目招、投标活动。已先后成功地建设了深圳福阳、东莞虎门电站等。长期以来，工程技术人员在进行a u t o c a d 设计产品工程项目时，常常会为产品图样的查找、借阅、荐生而苦恼，极大地浪费了宝贵的人力、物力和时间。其结果直接导致企业的经济效益不高，产品项目设计周期过长等负面效应。在中国加入w t o 以后，为了与国际产品市场接轨，对电光源生产设备杓- 整个生命周期中的产品研制，提出了更高的要求，特别是产品的设计门：发阶段一怎样满足客户的个性化需求，怎样缩短设计周期，怎样保证产。锗质量：，怎样利用我们已经积累起来的资源来进行具有创新思想的设计。这些问题都不可避免地要求我们必须面对和切实解决，否则，我们无法在激烈的市场竞争中取胜12 企业需要解决的问题第7 页国防科学技术人学研究生院学位论文a ) 对传统的图档管理进行改革：机动分公司经过长期的发展，已经积累了大量的、丰富的图纸、文档等技术资料，而这些资料的存储介质主要靠纸张的物理存储形式。人1 ：地维护、管理和使用，不仅易丢失、损坏，而且还占用了大量的空问和人力资源。无法进行快速、准确地搜索、查询及借用，更谈不上企业的资料共享。按时间顺序，可将图档资料分为三类：( 1 ) 早期五、六十年代的图纸资料：这些资料已成为了历史遗物，它们既不符合现代制图标准和表述方法，也不符合现代规程、规范的要求。对现有产品项目设计、开发缺乏引用和指导作用。( 2 ) 中期七、八十年代的图纸资料：虽说该类资料不太符合新的国标制图要求，但是对设备的大修与改造确具有指导意义。它的主要缺点是数据杯注方法没有标准化，图纸的标识唯一性、规范性差。很难统筹兼顾。( 3 ) 近期九十年代后的图纸资料：这类资料有较高的制图质量，并符合现代制图标准，表述清晰、标注准确，可重复引用、借用、利用率商，其中包括九十年代后期资料的另一种存储介质光盘图档。它们对指导和提升产品的丌发设计起着积极重要的作用。按内容则可将图档资料分为以下类别；( 1 ) 垃圾资料以及图实不符的图纸文档：这类资料大多数属于早期的图档资料类，它们占据了相当大的存放空间面积，耗费了在资料查询过程中的人力资源和宝贵的时间。现在，它们只能作为曾经发生过的事件记载。( 2 ) 外协工程类资料：近年来，随着国内外招标工程项目的实施和兴盛，分公司已经积累了本单位的投标设计施工图档，但这些资料管理较为混乱，其一 丁包含了不成功的投标图档资料和招标书更改而投标未做更改的图档。( 3 ) 电光源设备产品类资料：作为南方公司支柱之一的： 业民品电光源设备，虽然它的设计开发图样资料比较标准、规范、通用性强，能形成产品系列化图样文档，但是，图纸文档管理也存在着不足之处。如图纸资料干h f ：借用，生产现场管理压力增大，产品的制造版本很难控制，更改后的信息，f i能有效地、及时地、准确地反馈到产品的设计图纸上，常有产品的低级制造销误i i 断发生而造成整个电光源设备的产品不能在质量上有效地提升。( l t ) 专机类产品资料：为南方公司主于民品摩托车大批量生产而设计制造的专用机床类设备，它的功能单一，可替代性差。其图档资料大多数是七、八十1 年代遗留下来的，可作为设备维修、维护的重要资料。( 5 ) 非标设备和其他类设计图档：对于南方公司内部项目的非标机床、试验器、试车台等设备及工程如变电站、锅炉房、管道等的设计图档资料，涉及面广、内容丰富、品种繁多，而有效地管理起来既费时又费力、杏阑第8 页国防科学技术大学研究生院学位论文更是不容易，已经造成了相当大的资源浪费。此类别图档为指引南方公司的可持续性发展和长远规划，显示出南方公司逐步壮大的历史性轨迹。由此可见，产品项目图文管理能否高效、快捷，它标志着一个国有大型企业是否正向现代企业制度进发。目前，现有的机动分公司的图档管理方式很难满足工业信息化的要求，为了提高产品项目的研发速度，充分利用企业现有的资源，降低成本、减少损失、提高效率，企业本身必须向发达国家的先进企业学习，进行体制创新、技术创新、管理创新，才能满足或达到现代企业发展的要求。b ) 建立网络产品数据库：在产品设计和制造的过程中会产生很多信息如图2 1 所示，这些在产品生命周期内产生的与产品相关的信息统称为产品数据。图2 1产品数据形成图从总体上看，这些产品数据应当采用分布式的客户机服务器( c l i e n t s e r v e r )结构，服务器端数据库负责公共数据的存储、多用户的同步等功能，客户端主要负责与用户的交互、客户私有数据的管理等。对传统设计、定义产品的方法在技术上进行了变革，其产生的结果是建立服务器端产品数据库实现产品的精确描述，同时也可通过计算机网络，及时准确地传递产品信息。c ) 建立企业内统一的基础技术数据：企业p d m 建设要与强化企业的基础管理相结合。企业p d m 是对企业资源在深度和广度上的充分地开发利用，而数据管理不仅是企业基础管理的重要内容，也是企业p d m 建设的前提条件和基础，其工作质量的好坏直接决定企业图文管理系统建设的成败。推进企业p d m 工程建设，要从强化基础数据管理这一源头抓起。要建立统一、规范、合理、完整、可操作性强的代码编制体系。虽然企业内部已有大量、丰富、种类繁杂的技术数据，但由于这类数据长期都是人工管理、维护、编写，使得数据均带有部门特征，造成同一类零部件有不同的标识。因此，要统一企业基础数据就要涉及到企业的各个部门，需要花费大量的人力、做大量的协调工作、耗费企业大量的工作日。对一个经营状况不太好的制造第9 页国防科学技术大学研究生院学位论文企业来说是具有一定的难度。d ) 建立企业内的产品成本及库存管理：企业的产品设计制造成本直接影响着企业的效益。因此，产品成本分析与库存管理对一个企业来说是非常重要的生产环节。2 2n f j d p d m 体系结构设计1 创建企业自身的技术集成企业是为了生产商品或者说是为了满足消费者需要而建立起来的组织实体，它高度依赖于市场的趋向、需要以及消费者满意程度，企业必须面对两个动态环境；a ) 以快速变化的市场需求和同行业竞争为特点的外部环境。b ) 以总体目标、管理态度和技术开发为特点的内部环境。就其内部环境，技术开发实质上是需要多种技术的融合和集成，即技术集成。它是根据企业现有技术，抓住产品市场特性，同时引进先进技术或参照己成熟的技术资料进行学习，对产品进行设计、定义。在短时间内进行集成开发，抢占市场。如图2 2 所示，它表明了企业技术集成的过程，构造企业集成创新的支撑。它实际上是一种集体创新力，而不是由少数人来决定的能力，是对日益增长的分散化知识的集成。它的目标是充分利用企业员工的11 必要的拉本堂习卜一_ 1j 愿直技苤，l ，、拉毕成t 一1 产虽立监出剥一【图2 2企业的技术集成聪明才智，使员工的知识得到共享，有机整合知识资源，提高企业整体智商。2 建立产品项目设计开发流程模型产品项目开发设计一般来自两个方面，一是对未来市场的预测，二是依据客户订单。产品开发设计任务分配至设计开发部时，其内容又可分为两种类型：一是全新产品开发设计，即无产品样板可参考。二是衍生产品开发，即对已经有了系列化产品进行衍生或组合，可在已有产品模型基础上通过变第l o 页国防科学技术大学研究生院学位论文形设计完成。毋庸置疑，全新产品开发设计较衍生产品开发速度要慢得多。由市场开发部从市场上获取到的信息明显表明，衍生产品项目设计开发的类型比全新产品项目要多得多。全新产品开发设计和衍生产品开发设计都需要p d m ( 产品数据管理系统) 的支持，而衍生产品开发设计与产品项目图文管理系统有着更紧密的联系。因此，必须在产品项目图文管理系统中建立零部件的属性与图样的存放路径信息，以便于产品开发时利用。如图2 3 所示，为本企业需要建立的产品项目开发设计流程模型。图文管理系统图2 3 产品项目设计开发流程模型3 设计人员输入、输出接口涉及各有关部门之间的接口问题，应采用具有文字根据的文件、纪要、决议等形式发送和接收有关信息。设计开发部内部各设计小组之间的接口问题，可由设计人员互相用图纸资料、文件等形式传达信息。由机动分公司市场开发部编制设计任务书，作为设计输入文件。设计输出是按设计任务书的要求组织人员进行设计，如图2 - 4 所示。通过设计过程将设计输入要求转化成设计输出，并在发放前经过设计评审。4 n f j d p d m 体系结构设计开发部在机动分公司内的主要工作目标是研制各种类型的产品和开发设计水、电、风、汽等工程项目。在建立产品项目与图文档管理系统过程中，应考虑到机动分公司设计开发团队是一个有组织、有纪律、有制度、相第1 1 页国防科学技术大学研究生院学位论文1 信任、互相合作、相互支持个人素质很高的应用群体。从而在企业内部构建一个科学的设计体系和开放性的设计环境是很重要的。因此，它必须是以分布式网络、c s 结构、图形化用户接口( gui ) 及数据库管理等技术作为其基础环境，并通过操作系统接口、数据库接口等来实现对基础环境的连接，形成一个良好的运行机制，通过i n t r a n e t 局域网络这个基本工具，逐步建立越个合理、健全、有扩展性的开发实体。基于这一思想和企业的需求分析，构筑本企业产品项目图文管理系统的体系结构，如图2 5 所示，通过用户的访问口令及企业的管理规章制度来保障n f j d p d m 的安全可靠性。厂掌巍i 一西订灭萌任务书i1 阪计八贝图2 4设计人员输入、输出框图c a d图样管理 。、f 市场调查盯训技术协议f 方案论证设谤诗划。f 试制报告，1 用户意见 质量评估【改起舛昔施p d 铲品壕咽图文管理，两络数据库人员管理制度图2 - 5n f j d p d m 体系结构第1 2 页，iif，l；二m 样一术范拟诚跤揩姗削刚一扔圳明冲雌潴糊一h小一一h”陋：屋腾，日园防科学技术大学研究生院学位论文5 。n f j i ) p d 弑模型搭勃予文档基本记录、忑稽胬基本记渌耩模嫠蒸本 云泶，可| 曩将不简种类懿文糖分 l 羽类的热鞋存放。各种嚣算辊文件狂纸质静文档可黻与相癍静蒸本记最组成一个逻辑懿信患单元。剃可以把该信怠莩冗髂为令文橙，存款在网一个物理层。在n f j d p d m 系统孛，往德逶j 窭文件名佟为连接零部徉对象与突楼的揍粱，逶过文终夹的分类来达到对各秘零恳文楼黪分类管淫。文传夹的主要作用是进露数据豹组织，爨以文馋夹是令业务对象。n f j d p d i 模型如图2 - 6 所承。文档基本记录、工程图基本记录积产品项晕基本记录与文件夹之间存在繁一个n ：m 的联系。就是说，一个文傍夹可以包括镁意多令基本记录；反之，一个慕本记录也可以存放在多个文l 牛夹中。文件夹与文传夹之间同样也存在一个1 1 ：t n 的联系。采用文l 牛夹，不仅提供了一葶申进行无跟割的文档分类手段，而且还可以建立文档结构与产品结构之间的联系。一，填搿摹本记录一i 一j ，r i 严品坝日结构?l 一一j图2 - 6n f j d p d m 模型这样，可以以产品项目为中心组织数据，以文馋夹慰象作为组织楣关数据的僚息包，将围绕同一产品项目对象的各文档对象按生会周期的不网阶段进行分组。2 。3 系统实施队伍的组织建设n f j d p d m 系统开发与实施是否成功完全依赖于人，由予产品设计越来越复杂性，决定了单一设计人员甚至是一组设计人员已不再能够有效地设计出产品，必须采用一种新型机构来完成各个设计分项目。应当组建产品开发第1 3 贾国防科学技术人学研究生院学位论文引队，把设计人员同生产人员、管理人员统一起来，把开发产品的各个技术方面数据统统管理起来并将其集成。这种管理方式把原先的职能部门的责任统一到自己的责任下。具有责任明确、分工细致，易于调动小组成员的主观能动性、创造力和责任心。团队是9 0 年代企业组织机构的核心，利用集体的智慧，协同工作可以比其它任何方式更有效。复杂典型产品的丌发团队由团队发超人、团队领导、团队促进者、团队记录员、般团队成员等组成。团队成员来自不同的工作环境，有不同的经历和工作经验，有着不同的工作方式。团队按照以下方式开展工作：a ) 团队成员来自涉及型号产品开发过程的主要部门，并被授权如图2 7所示： 圭篁生主型经理r _雾耄二、一市场弃发部厂及客户7。例7 f 仪刚f 卜，性彦制造部r 主管技术副经理。ti叫设计开发部卜i 质量技术部，7 ，7fi 专业厂工艺室r ，图2 7产品项目设计开发组织框图b ) 团队成员对产品负责，相互依赖并严格按产品项目设计开发控制图进行，如图2 8 所示；设计确认或鉴定图2 8产品项目设计开发控制图团队组织建设的目的是对新产品开发或新项目开发设计过程中产生的各第1 4 页国防科学技术人学研究生院学位论文式各样的数据进行控制，确保设计满足合同或顾客的要求，并使所设计的产品易于生产、验证与控制，具有竞争力。在设计的适当阶段，对设计结果进行正式的、系统的、严格的评审，发现问题提出改进建议，避免资源的浪费，使机动分公司能获得一定的经济效益。2 4 企业内信息分类编码设计在企业c a d 技术的应用时期，信息分类统一编码就一直在困扰着企业。、备企业需要对c a d 文件进行管理，实施p d m 技术的应用，这个问题就显得更加突出。由于企业内部是一个相对封闭的环境，则信息分类编码可以自成体系，形成企业自身的编码标准。信息分类编码方法既要考虑长期纸介质设计图的编号习惯，又要考虑c a d 文档编号的完整、统一、正确、易于识别的特点。具体内容如下：图纸的编号由两部分组成；分子部分是各专业图纸的总图号，但其代号必须是符号一一汉语拼音的第一个字母，且要大写。如下所示：非标设计图号水、风、汽设计图号电气图号：表示非标设备设计代号0 0 2乙髫立避堂分类号( 3 表示管道类)表示水、风、汽设备设计代号机床设计图号：nu0 0 2t r|l 选盐塑立曼l 表示组合机床表示南方公司代号第1 5 页3t。，lftiijigtjifi一噩。，i外协设计图号：旦旦0 0 2lii 设计顺序号il表示外协类l表示南方公司代号分母表示总图、部件、组件、零件图的编号j 顷序规定如图2 - 9 所示。恙冕静斗 陋o - t 銎 = 辈盟压2 _ l - o _ j ，岩 黔犁 引l 2 = 2 。j 十一ljl _ l 四一 1 l 一1l 二2j屠：警卵t ! - 2 - o j 阻一j o j 零件刊警； l _ 2 二2 卜卜1 1 一；一叫1 1 - 二l = 引j 一1 0 一l | 零件号i；。零件号i 1 一卜卜1瞳二l 二曼_ 2 | - 卜| 1 - 11 2 一- 0 | 1 1 1 1 0 f二ji 卜1 1 2注：图中n 表示任一数总图若有数张时，其编号规定如下：总图号并列号并列号协o li o - o 2l【o - 0 1 3部件号f3 告1 2 f 1 与!图2 - 9企业的图样编号2 5系统开发工具的选择系统使用s y b a s e 公司的p o w e r b u i ld e r7 0 作为开发工具。s y b a s e 公司足i t 行业的家著名的跨国公司，它拥有数据库平台、数据库开发：i 一具、网络丌发工具等多种软件系统，技术上一直处于国际领先水平。p o w e r b u ld e r7 0 是。个具有图形界面的数据库前端开发工具，它以优秀的图形界面、简捷的编程方法、良好的开放性、强大的功能和对数据库的有力支持而著称。| ) o w er b u i ld e r 是一个面向对象的可视化开发环境，它能访问多种大型和小型第1 6 页国防科学技术大学研究生院学位论文的关系型数据库，如s y b a s e 、o r a c l e 、i n f o r m i x 、x b a s e 、m ic r o s o f ts q ls e r v e r 。而且，p o w e r b u i l d e r7 0 还提供了一个自带的数据库：a d a p t i v es e r v e ra n y w h e r e ，用户可以不必了解s q l 语言细节，直截了当地通过图形化的交互操作，就能完成s q l 语言的定义、查询、操纵等功能，利用其脱离网络环境单机运行开发的程序，这对编写和调试代码带来了极大的方便，使开发人员减轻了开发程序的难度，大大缩短开发时间，降低开发成本。2 6c s 局域网体系结构的设计c s ( 客户服务器) 体系结构的实质是请求和服务。客户向服务器发出请求，服务器根据客户的请求完成相应的任务并将处理结果返回给客户。其关系如图2 1 0 所示。鼢卢n，z二：二厂l 、客户机清求二= 二二一二c ? = 服务服务器图2 - 1 0c s 体系结构c s 系统给用户带来的计算机资源使用效益是非常明显的。对企业的管理人员和工程设计人员而言，c s 系统是充分利用信息的一种更先进、更有效的体系：资源的更新可按模块进行，其应用程序也可模块化，并尽可能地在客户端完成，这样就大大减少网络的传输量。工程设计人员可以访问任何他所需要的信息，而不必考虑他所使用的什么样的网络或操作系统。具体的实现方式如下；服务器一般存储所有的数据文件、应用程序，并控制外部设备和资源。服务器的数量取决于客户机的数量以及所提供服务的多少。随着服务器的逐渐增加，网络的效率也会逐步得到改善。服务器提供的最重要服务之一就是“鉴别”或检查确定用户是否具有访问网络的许可权，如图2 1l 为c s 局域网连接方案。第1 7 页图2 一1 1c s 局域网连接方案服务器操作系统可使用m ic r o s o f tw in d o w sn ts e r v e r 或m ic r e s o f tw jn d o w s2 0 0 0s e r v e r ，客户端可使用w i n d o w s9 8 操作系统。2 7小结企业在产品项目设计和制造过程中，各部门问需要传递大量数据信息。传统生产模式中，纸介质是最直接、最自然的数据信息交流手段一一设计人员将需要表达的信息记录在图纸上，然后传递给其他人员。c a d 技术出现以后，设计人员开始用计算机完成设计任务，以文件存储设计结果，将电子数据信息输出到纸张，然后传递给其他人员。这种方式的缺点很多，无法准确、离效进行数据信息处理。由此产生了落后的信息交换手段与通过c a d 建立的产品数据模型文件数字化传递、管理之间的突出矛盾。要解决这个矛盾，只有进行不断的创新，借助于国外p d m 技术的先进的理念和哲学思想，针对本企业的具体实际，以产品项目为中心研究出新型生产模式下产品项目与图文丰 j 管理系统总体解决方案。使产品数据信息一致性的维护更加方便、l j 丁靠，摹j 二c s 体系结构的网络平台产品项目由人工单一的管理功能( 例如图纸管理) 向复杂的集成数据管理发展，最终促成企业平滑地过渡到p d m 技术管理层次。第1 8 页国防科学技术大学研究生院学位论文第三章系统的功能分析与开发3 1系统功能需求分析1 产品项目信息描述产品开发机制数据模型采用产品层次分解的方式组织，类似于产品树，但每一个节点附加属性关联信息。层与层之间形成父子关系、整体与部分的关系，可作为企业产品信息集成框架的一部分，能提供产品项目的单一数据源，采用面向对象技术，具有很好的开放性。如图3 1 产品信息描述，它描述产品结构、设计信息及相关的文档资料，主要包括：零件分类信息一一装配件、机加件、标准件、外协件管理信息一一属性数据：规格、型号、重量、组成关系、设计者产品图纸信息一一图纸标题栏信息以及设计资料信息。c 1 b s s i产曼! 葡仕llf 零件if 葡件2 f| 零件2lj1。i 零件nf 趣件“。j 外购件f 外面存1j 项旦内容1j 项目协议f 技叔档1 【：f 项目合同f 质量文件j图3 1n f