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面向中小企业的p d m 编码体系及系统管理研究与实现 摘要 信息分类编码体系是企业有效实施p d m 的基础之一，而系统管理功 能是维护p d m 系统安全与稳定的保障。本文主要研究了面向p d m 实施 应用的中小企业p d m 信息编码体系及p d m 系统管理功能，具体研究内 容如下： 1 为适应信息分类编码在大范围的计算机信息系统中的应用，克服 传统编码存在企业信息沟通不畅的缺陷，结合p d m 基于信息编码的特 点，采用了面向中小企业的信息编码方案，对面向对象的编码基理进行 了分析，研究了支持p d m 的信息分类编码体系模型结构的建立方法； 2 根据中小企业p d m 对信息编码的要求，对面向中小企业的p d m 信息编码设计方法进行了研究，并在此基础上研究了面向中小企业的 p d m 信息编码的结构，即标识码与分类码相结合的柔性复合码平行结构； 3 根据信息编码的特点和要求，针对企业在p d m 的实施过程中面 临的问题，提出一种基于前后台码的柔性编码体系，将基于特征面向客 户的前台码技术和标识事物唯一性的后台码技术结合起来，对它们的功 能、实现技术进行了研究 4 研究了面向中小企业的p d m 系统中系统管理的关键技术，即日 志管理技术，登录用户列表，系统锁定与刷新等，并实现了相应功能模 块。 基于前后台码的柔性编码体系，满足了面向p d m 实施应用的中小企 业信息分类编码的需求，有助于p d m 系统在企业的顺利实施。系统管理 功能的实现和应用，保证了系统运行的安全稳定。 关键词：信息分类编码柔性编码系统管理产品数据管理 。 计算机集成制造 广西大学硕士学位论文 ， r e s e a r c ha n di 也a l i z a t l 0 no ns y s t e m 0 fi n f o r 队t i o nc o d i n ga n ds y s t e mm a n ag e 匝n t f o r d i u m s i z e a n ds m a l le n t e r p r j s e s o r i e n t e d p d ms y s t e m a b s t r a c t s i n c et h ec o d i n gs y s t e mo fi n f o r m a t i o nc l a s s i f i c a t i o ni st h eb a s i so f f u l f i l l i n g t h ef i m c t i o no fc i m sa n dp d mi nt h e e n t e r p r i s e s y s t e m m a n a g e m e n te n s u r e st h es o f t w a r es y s t e m ss a f e t ya n ds t a b i l i t y , a n di ti sa l s o a k e yt e c h n o l o g y m o d u l et os 仃u c n l r ea s t e a d y a n de f f e c t u a lc i m s e n v i r o n m e n tf o r e n t e r p r i s e s d e s i g n a n dp r o d u c t i o no nap d mp l a t f o r m t h i sa r t i c l ef o c u s e so nt h er e s e a r c ho ft h em e d i u m s i z ea n ds m a l l e n t e r p r i s e s - o r i e n t e ds y s t e mo fi n f o r m a t i o nc o d i n gi nt h ec i m se n v i r o n m e n t a n dt h es y s t e mm a n a g e m e n t t h em a i np o i n t so f t h i sa r t i c l ea r ea sf o l l o w s ： 1 i no r d e rt oa d a p tt ot h ea p p l i c a t i o no ft h ei n f o r m a t i o nc l a s s i f i c a t i o n c o d i n gi n t h el a r g e - s c a l e c o m p u t e ri n f o r m a t i o ns y s t e m ，a n d t oa v o i dt h e b l o c k i n go ft h ee n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ni nt h ec o n v e n t i o n a lc o d i n g t h i sa r t i c l e h a sa n a l y z e dt h ef u n d a m e n t a lp r i n c i p l eo fo b j e c t - o r i e n t e dc o d i n gb a s e do nt h e m e d i u m - s i z ea n ds m a l le n t e r p r i s e s - o r i e n t e di n f o r m a t i o nc o d i n g ，a n di ta l s o h a sm a d ear e s e a r c ho nt h ee s t a b l i s hm e t h o do ft h ec o d i n gs y s t e mm o d e lo f i n f o r m a t i o nc l a s s i f i c a t i o nt h a ts t a n d i n go nt h ep d m s y s t e m 2 a c c o r d i n g t ot h e r e q u e s t o ft h ei n f o r m a t i o n c o d i n g f o rt h e m e d i u m - s i z ea n ds m a l le n t e r p r i s e s o r i e n t e dp d ms y s t e m ，t h i sa r t i c l eh a s m a d ear e s e a r c ho nt h ei n f o r m a t i o nc o d i n gd e s i g nm e t h o d ，a n db a s e do nt h i s l i 广西大学硕士学位论文 r e s e a r c h ，i ta l s os t u d i e dt h es t r u c t u r eo ft h ei n f o r m a t i o nc o d i n gf o rt h e m e d i u m - s i z ea n ds m a l l e n t e r p r i s e s o r i e n t e dp d m ，t h a ti s ， af l e x i b l e m u l t i - c o d i n gp a r a l l e l i s ms t r u c t u r eb a s e do nt h ec o m b i n a t i o no fi d e n t i f i c a t i o n c o d ec l a s s i f i c a t i o nc o d e 3 a c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e r i s t i ca n dr e q u e s to f t h ei n f o r m a t i o nc o d i n g ， a n db e i n ga i m e da tt h ep r o b l e m sw h i c hp r o d u c e di nt h ep d m i m p l e m e n t a t i o n ， t h i sa r t i c l eb r o u g h to u taf l e x i b l ec o d i n gs y s t e ms t r u c t u r eb a s e do nf o r e g r o u n d a n db a c k g r o u n dt e c h n o l o g y t h i ss y s t e ms t r u c t u r ec o m b i n e dt h ef o r e g r o u n d c o d i n gt e c h n o l o g y w h i c hb a s e do nc h a r a c t e r i s t i ca n dt h e b a c k g r o u n d t e c h n o l o g yw h i c hi d e n t i f yt h eu n i q u e n e s so f t h i n g s t h i sa r t i c l eh a sa l s om a d e as t u d yo nt h o s ef u n c t i o na n dr e a l i z a t i o nt e c h n o l o g y t 4 t h i sa r t i c l eh a ss t u d i e ds o m ek e yt e c h n o l o g yo nt h e s y s t e m m a n a g e m e n tf o rt h em e d i u m s i z ea n ds m a l le n t e r p r i s e s - o r i e n t e dp d ms y s t e m ， s u c ha sj o u r n a lm a n a g es y s t e m ，l i s tl o g - i nu s e r s ，s y s t e ml o c ka n dr e n o v a t e a n ds oo n t h ef l e x i b l e c o d i n gs y s t e m s t r u c t u r eb a s e do n f o r e g r o u n da n d b a c k g r o u n dt e c h n o l o g ym e e t e dt h er e q u e s to ft h ei n f o r m a t i o nc o d i n gf o rt h e m e d i u m s i z ea n ds m a l le n t e r p r i s e s o r i e n t e di nt h ec i m se n v i r o n m e n t 1 1 1 e f u n c t i o nm o d u l u so ft h es y s t e mm a n a g e m e n ta s s u r e dt h es y s t e m s o p e r a t i n g s a f e t ya n ds t a b i l i t y k e yw o r d s ：i n f o r m a t i o nc l a s s i f i c a t i o nc o d i n g ； f l e x i b l ec o d i n g ； s y s t e mm a n a g e m e n t ；p r o d u c t i o nd a t am a n a g e m e n t ； c o m p u t e ri n t e g r a t e d m a n u f a c t u r i n g i l l 广西大学硕士学位论文 第一章绪论 随着世界经济的迅速发展和市场的全球化，市场竞争日益激烈，快速响应市场的 需求，缩短产品开发周期( t i m e ) 、提高产品质量( q u a l i t y ) 降低生产成本( c o s t ) 、扩 大和增强企业服务( s e r v i c e ) 、密切与客户关系( c u s t o m e r ) 等己成为企业生存和发展 的关键。计算机集成制造系统( c i m s ) 和并行工程( c e ) 等先进的思想和技术正是为了 适应这些需求而产生的，这些技术在企业中的应用，大大增强了企业的市场竞争力。 1 1c t m s 、c e 概述及并行集成环境下对产品数据管理系统的要求 1 1 1c i m s 、c e 的提出及该环境下的c a d c a p p c a m 集成 c i m s 是随着计算机技术的发展而提出的先进制造思想，最初的含义是计算机集成 制造系统，发展到今天又进一步演变为现代集成制造系统，c i m s 从信息制造的观点 出发，把企业内部分散的各系统信息集成起来，使各系统间实现信息共享，提高了各 系统间信息传递的速度，避免了信息的不一致和冗余。c i m s 通常由管理信息系统、 产品设计与制造工程设计自动化系统、制造自动化系统、质量保证系统、计算机通讯 网络系统和数据库系统组成。c a d c a p p c a m 系统统称为产品设计与制造工程设计 自动化系统，它是用计算机来辅助产品设计制造准备及产品性能测试等阶段的工作 【l 】 o 传统的产品开发是一个串行的过程，遵循“产品设计一工艺设计一加工制造一实 验认证一设计修改”的流程。由于在早期设计中一般很难全面考虑下游的可制造性、 可装配性、质量保证等多种因素，设计存在的问题等到过程进行到下游时才暴露出来； 为保证质量必须对设计进行修改，这样就构成了从概念设计到加工制造、试验修改的 大循环，而且可能在不同的环节多次重复这一过程，造成设计改动量大、产品开发周 期长、成本高等弊端。为解决这一问题，人们在c i m s 信息集成的基础上，提出了并 行工程( c o n c u r r e n te n g i n e e r i n g ) 的概念。 并行工程是对产品及其相关过程( 包括制造过程和支持过程) 进行并行、一体化设 计的一种系统化的工作模式。这种工作模式力图使开发者们从一开始就考虑到产品整 个生命周期( 从概念形成到产品报废) 中的所有因素，包括质量、成本、进度和用户需 求“。 广西大学硕士学位论文 并行设计是并行工程的核心内容，并行思想的提出，为c a d c a p p c a m 设计 工艺加工一体化的研究注入了新的活力，使它向智能化、集成化和网络化的方向发展。 在并行c a d c a p p c a m 集成环境下，系统利用并行工程的原理，在设计阶段就尽可 能地考虑产品生命周期中其他阶段的问题，以优化产品的开发过程。因此，并行的 c a d c a p p c a m 集成系统中，一方面要强调产品信息的集成、共享、互换：另一方面， 还要求过程的集成，产品设计和工艺设计等活动交叉并行地进行，迸一步强调开发团 队组织和人的作用。在并行集成的c a d c a p p c a m 系统中，工程技术人员在计算机 网络环境及数据库的支持下，在统一产品模型上，异地协同地进行设计、工程分析和 对设计进行可制造性、可装配性等的评价，并进行工艺规划、数控编程等工作。“”。 图卜1 为并行设计的框架示意图。 并 哐亟口 行 集 设 叫结构设计与夯析| 7 成 计 化 过 _ 叫模具设计与制造 j 产 程 控 。广 品 制 1 7 i 三苎兰兰1 1 7 数 。厂 据 与 1 7 l 三苎兰兰1 1 7 库 管 理 f 数控程序编制1 图1 1 并行设计框架 f i g l - 1c o n c u r r e n t d e s i g n i n g f r a m e 1 1 2 并行集成环境下对产品数据管理系统的要求 为保证各子系统间并行集成的开展活动，顺序地进行数据交换和共享，根本的一 点就是要建立一个能够为各集成子系统统一理解的产品信息模型和对产品模型数据 进行统一管理的数据库系统，从而满足在整个生命周期的所有信息和数据均能自由地 转换交流。p d m ( p r o d u c td a t am a n a g e m e n t ，简称p d m ) 系统即是在管理图文档的基 础上发展起来的管理产品的信息模型数据的系统。鉴于并行工程的需要，它管理所有 与产品有关的数据和所有与产品有关的过程，为c a d c a p p c a m 的集成提供一个桥 广西大学硕士学位论文 梁，为企业中与产品有关的过程的发展提供一种规则和驱动方式嘲“1 。 1 2p d m 概述 1 2 1p d m 的概念 p d m 最早出现在2 0 世纪8 0 年代，目的是为了解决大量的工程图纸、技术文档、 以及c a d 文件的计算机管理问题。然后逐渐扩展到产品开发过程中的三个领域：设计图 纸和工程文档的管理、材料明细表的管理、工程变更与请求管理。随着网络、数据库 技术的不断发展，以及面向对象技术和客户机服务器技术的应用，p d m 技术在最近 几年获得了快速发展，得到更多更广的应用。 由于p d m 涉及的内容十分广泛，技术也在不断发展之中，其功能也在不断的变 化，许多专家学者从不同的角度对p d m 下过定义，目前普遍为大家所接受的是按照 专门从事p d m 和c i m 相关技术咨询业务的国际公司c i m d a t a 公司总裁a d m i l l e r ；i ! e “p d mt o d a y ”一文中给出的定义：p d m 是管理所有与产品相关的信息和过程的技术； 与产品相关的所有信息，即描述产品的各种信息，包括零部件信息、结构配置、文件、 c a d 档案、结构、审批信息等：与产品相关的所有过程，即对这些过程的定义和管理， 包括信息的审批和发放；p d m 是为企业设计和生产构筑一个并行产品开发环境( 有 供应、工程设计、制造、采购、销售与市场、客户构成) 的关键使能技术”1 。 1 2 2p d m 的分类与现状 p d m 依据其集成程度分为工作组级p d m 和企业级p d m 。工作组级p d m 将一个 部门内部的信息集成，实现信息共享。如在设计部门内部使用的p d m 就是一个部门 级的p d m ，企业级p d m 是在整个企业内部实现信息集成，使各个部门如设计部门、 生产部门和计划部门等都可以共享产品数据，早期的p d m 都是部门级p d m ，现在的 商用p d m 都己经发展为企业级p d m ，另外随着i n t e m e t 的迅猛发展，出现了基于w e b 的p d m 系统，它将整个系统架构在i n t e r n e t 之上，将产品数据的管理延伸到了供应链 的产品信息和产品在制造出来之后的运输销售和使用过程”。 当今的主流中，高端的有u g 公司的i m a n 和p r o e 公司的w i n d e h i l l ，s d r c 公 司的m e t a p h a s e 等产品p d m ，中低端的有生信实维的s m a r t t e a m 和国内一些厂商的如 华中科技的i n t e r p d m ，k m p d m ，清华大学的x t p d m 等，高端的p d m 产品功能强大， 广西大学硕士学位论文 价格昂贵，用户主要为国内的一些大型企业，其知识版权为国外软件公司拥有，而且 由于国情的差别，实施成功的例子不是很多，对于中小企业来说风险太大，得不偿失， 国内的软件厂家纷纷开发出具有各自特色的p d m 系统，结合国产的c a d c a m c a p p 等系统，适应不同行业的需要。 1 2 3 产品数据 数据反映客观世界的事实，是可以区分其特征的符号，如字符、数字、文本、 声音、图形、图像等。这些符号可以输入到计算机中，由计算机进行存储和管理。信 息( i n f o r m a t i o n ) 是由原始数据经过提炼、加工而得到的，用以决定行动、计划和决策 的有价值的数据，或称赋予一定语义的数据。数据是信息的载体。 p d m 的对象是多种类型的信息，除数字和字符外，还有大量的图形、图象、运 动视频的声音信息。 产品数据是产品生命周期中全部数据的集合，不仅包括产品同外部环境作用时 的数据，而且包括定义产品自身所需的内部数据。根据产品数据作用的不同，我们把 描述产品的数据分为图形数据、文字数据、表格数据、数字数据、指针数据和特征数 据等六种类型。在p d m 系统中，把产品、装配件、零件、标准件、毛坯、原材料等 作为“对象”来进行处理。图形数据描述的是对象的几何形状及有关加工制造的要求； 文字数据描述的是对象的用途、功能、技术指标和加工方法等技术文档：表格数据描 述的是对象的分类特征，如工艺文件的工序、工步等；数字数据记录的是对象的分析 结果和n c 加工的刀位轨迹等文件；指针数据描述了对象之间引用、借用、替换等逻 辑关系；特征数据则提供了被检索和统计对象的必要特征信息0 1 。 产品数据体系反映p d m 系统管理产品数据范围的大小。产品结构树上的每一个 节点都代表物理上存在的一个对象化实例。将有关的产品信息和该节点联系起来，形 成产品数据体系。 1 2 4p d m 是c i m s 的集成框架 所谓“集成框架”，是在异构、分布式计算机环境中能使企业内各类应用实现 信息集成、功能集成和过程集成的软件系统。传统的企业集成方式是直接面向数据的， p d m 技术的重要特点就是它采用了面向对象的技术，在关系型数据库的基础上加上 面向对象的层。关系数据库被p d m 所屏蔽，用户面向的是p d m 对象，这使得用户 广西大学硕士学位论文 对产品数据的管理和操纵更加直观和方便“”。 由图卜2 信息集成方式的变化可以看出，p d m 提供了产品整个生命周期内的信 息管理，它将整个企业视为一体，在分布式企业管理模式的基础上使各应用系统之间 建立起直接联系。信息集成平台的转化满足了对信息控制和维护的有效性、：可靠性、 实时性要求越来越高的要求，提供了更高层次的信息集成管理机制，从而为企业c i m s 环境下的产品开发提供了有效的技术支持。 c a d 、c a p p 、c a m 、m r p i i 等应用系统 产品数据管理( p d m ) 数据库管理( d b m s ) 网络( n e t ) c a d 、c a p p 、c a m 、m r p i i 等应用系统 数据库管理( d b m s ) 网络( n e t ) 图1 - 2 信息集成平台的转化 f i g1 - 2 t r a n s f o r m a t i o no f i n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o np l a t f o r m 1 3 论文的选题背景与意义 1 3 1 研究面向企业的信息分类编码体系的现实需求与意义 近年来，用户对产品的需求越来越趋于个性化。产品更新换代的周期缩短，要求 提供多样化的产品供用户选择。能够快速、优质地提供价格低廉的产品，就意味着在 竞争中赢得主动权。 从某种意义上讲，c i m s 本身就是一个信息系统，c i m s 的集成首先是实现系统的 信息集成。研究面向中小企业的信息分类编码，不能孤立地研究各类信息的分类编码， 企业的信息不是各类信息的简单组合，分类与集成毕竟不是一回事，传统的零件分类 系统也许能满足c a d c a p p 集成的要求，但不能满足c i m s 的信息集成需要。c 1 m s 除 了零件信息外，还有大量的其他方面的信息，其间有着本质上的区别。如零件是工厂 的生产对象，通过分类编码可以按成组技术原理组织生产，而设备、人员等并非工厂 广西大学硕士学位论文 的生产对象，对这种信息的编码其最终作用不是为了分类而是为了集成。应从集成角 度出发考虑面向企业的信息分类编码系统的研究，在结构上要突破传统的用于分类的 零件分类系统的结构框框，探索适于集成的面向企业的信息分类编码体系的结构形式 f i i 】 o 研究面向企业的信息分类编码体系的意义在于： 1 有助于企业在总结现有的各类分类编码的基础上，将各类资源信息和已建立 的各类数据库进行关联，共享资源，提高生产管理水平，缩短产品设计周期，达到生 产过程和生产组织的合理化。 2 在p d m 集成平台上建立一个能够统一管理、配置产品整个生命周期内各类资 源信息的分类编码系统，有助于充分实现p d m 的功能。 3 有助于提高企业的标准化水平，规范企业各类资源信息的描述，最大限度的 消除因名称不一致所造成的误解和分歧：确定信息与事物或概念之间的一一对应关 系，以保证信息的可靠性、可比性和适用性，使之真正成为连接c i m s 各组成部分的 纽带。 1 3 2 研究系统管理的意义 p d m 是一种支持并行工程的软件系统，同其他软件系统一样，系统的安全稳定 对各类用户正常、安全、可靠地使用p d m 系统至关重要，数据安全与正常运行是企 业生产过程安全、可靠的保障。系统管理模块提供的系统管理工具，提供了完善的日 志记录功能，对系统的运行状态和所有用户的操作进行细致完善的记录，即保证了系 统管理员对系统运行的实时监控，防止非法入侵和破坏，又保证了生产过程发生安全 事故时有据可查。因此，系统管理模块对企业成功实施及应用p d m 系统起着至关重 要的作用。 1 4 课题来源及论文的主要内容 1 4 1 课题来源 本课题来源于广西壮族自治区科技厅2 0 0 3 年实施的“广西先进制造技术及应用” 项目的第三个课题：企业产品数据管理( p d m ) 系统软件开发，采用c + + 语言，利 用v i s u a lc + + 等先进的开发工具，采用c o r b a 技术规范，开发一个具有自主版 广西大学硕士学位论文 ， 权的p d m 系统。 1 4 2 论文的主要内容 信息分类编码体系是企业充分实现c i m s 和p d m 功能的基础，而系统管理是维 护软件系统安全与稳定的保障，也是保证在p d m 平台下为企业设计和生产构筑一个 稳定有效的并行产品开发环境的关键使能技术模块。本文主要研究了c i m s 环境下面 向中小企业的信息编码体系及系统管理，具体研究内容如下： 1 为适应信息分类编码在大范围的计算机信息系统中的应用，克服传统编码 存在企业信息沟通不畅的缺陷，采用了面向中小企业的信息编码方案，对面向对象的 编码基理进行了分析，研究了支持p d m 的信息分类编码体系模型结构的建立方法； 2 根据中小企业p d m 对信息编码的要求，对面向中小企业的p d m 信息编码 设计方法进行了研究，并在此基础上研究了面向中小企业的p d m 信息编码的结构， 即标识码与分类码相结合的柔性复合码平行结构： 3 根据信息编码的特点和要求，针对企业在p d m 的实施过程中面临的问题， 提出一种基于前后台码的柔性编码体系，将基于特征面向客户的前台码技术和标识事 物难一性的后台码技术结合起来，对它们的功能、实现技术进行了研究，并结合本课 题对纠错编码中的循环码技术作了进一步的探讨和研究； 4 研究了面向中小企业的p d m 系统中系统管理的关键技术，即日志管理技 术，登录用户列表，系统锁定与刷新等，并实现了相应功能模块。 1 5 本章小结 本章首先分析了c i m s 、c e 的概况及并行集成环境下对产品数据管理系统的要 求，并阐述了产品数据管理( p d m ) 的基本概念、分类与现状，产品数据及基于p d m 的c i m s 集成框架；阐述了本论文的选题依据及研究的现实意义，最后简要介绍了本 论文研究的主要内容。 广西大学硕士学位论文 第二章面向中小企业的p d m 的系统分析及设计 2 1 中小企业的特点及实施p d m 的意义分析 中小企业特点如下“”： 通常规模较小，人数较少，厂房相对集中，部门不像大公司齐全。 产品零部件较少，产品结构相对单一，产品图文档较少。 企业的项目数量较少，项目规模较小，项目周期较短。 资金的周转时间较短，经济承受能力和技术开发力量较弱，要求p d m 功能易 用，价格便宜。 企业对市场的响应较快，因此要求p d m 系统能够快速提供企业内部资源情况 和市场的变化情况。 综上所述，中小企业不需要昂贵的、功能齐全的大型p d m 软件，但是要求p d m 实施时间短、二次开发工作量少、对市场变化能做出快速反应、系统尽量多地考虑到 中国国情和企业内部的实际情况、行业针对性强，机械制造企业要求专用于机械制造 的p d m 软件，建材加工业需要专门针对建材加工的p d m 软件，软件的针对性国内做 的较好的有c a d c a m 领域的北航海尔，他们在电子图板的基础上开发出了专门针对 线切割和专门针对钣金等的专业软件，价格也比较合理，在中小企业非常受欢迎，这 也是本论文研究具有针对性的p d m 系统的原因所在“”o ”。 中小企业实施p d m 的关键在于以下几点“”。”： 异构问题，p d m 是一个网络化的软件，网络中操作系统、网络类型、硬件结 构、应用软件和文档类型多种多样。 集成问题，包括信息集成，过程集成和组织集成。 各种标准的融合及对象的编码问题，企业在设计生产过程中，会遇到国标、 行业标准、企业标准，p d m 系统要将各种标准无缝地融合在一起。 产品结构和零部件版本更新的管理问题，p d m 为满足并行工程的要求，必须 在产品结构中包含丰富的信息，使得在产品设计阶段就可以考虑到下游制造装配的问 题，零部件的版本反映产品本身的更新过程，是产品配置的重要依据。 权限设定问题，包括权限的定义、分发、回收和授权方式。 广西大学硕士学位论文 2 2 系统需求分析与整体设计 针对我国那些企业规模小、产品批量小、形式多样、产品市场竞争激烈的中小型 企业而言，它们的企业对信息化方面的问题主要是：设计图纸、文档管理混乱；缺少 协同设计环境；缺乏适合公司需要的项目管理软件：缺乏适合公司需要的信息分类编 码。它们对p d m 系统功能要求一般有以下几类：产品信息库、标准件管理、图档管 理、项目管理和工作流、网络环境支持、人员管理。对系统信息的要求主要是信息共 享要求、信息分布要求、外部信息接口要求。对系统性能的要求主要是实用性、一致 性、可靠性、安全性、可扩展性、易维护性“”。 综上所述，对中小企业的p d m 系统的整体设计，系统的体系结构采用p d m 系统中 比较通用的客户机服务器( c s ) 模式，系统整体结构如下图2 1 所示。 系统用户接口层 fl 组件层 系统管理文档管理产品结构与工作流程零件分类与项目管 模块模块配置管理模块管理模块检索模块 理模块 数据库管理系统 |f 7 一二) 据库jl 文件库j 图2 - 1p d m 系统整体结构图 f i 9 2 - 1t h es y s t e mc o n s t r u c t i o no f p d m 系统用户接口层主要是让用户与系统进行交互操作的界面。而组件层主要是实现 系统主要模块功能的程序。底层文件库保存的是系统要存储的文件。数据库和数据库 管理系统主要是保存记录和对记录进行相关的数据库操作m ”。 2 2 1 文档管理 通过文档管理，可以让企业很好地组织、管理、控制文档的建立、修改、发布和 9 广西大学硕士学位论文 存档工作。企业人员也可以更加方便、快捷、有效地查找和引用所需要的各种数据和 信息。 对于大多数企业说，需要使用许多不同的计算机系统( 主机、工作站、p c 机等) 和不同的计算机软件来产生产品整个生命周期内所需的各种数据和信息，而这些计算 机系统和软件还有可能建立在不同的网络体系上。在这种情况下，如何确保这些数据 总是最新的、正确的和一致的，并且使这些数据能在整个企业的范围内得到充分的共 享，同时还要保证数据免遭无意的或有意的破环。这些都是迫切需要解决的问题。 p d m 的电子资料库和文档管理提供了对分布式异构数据的存储、检索和管理功 能。在p d m 中，数据的访问对用户来说是完全透明的，用户无需关心电子数据存放 的具体位置，以及自己得到的是否是最新版本，这些工作均f l j p d m 系统来完成。电 子资料库的安全机制使管理员可以定义不同的角色并赋予这些角色不同的数据访问 权限和范围，通过给用户分配相应的角色使数据只能被授权的用户获取或修改。同时， 在p d m 中电子数据的发布和变更必须经过事先定义的审批流程后方能生效，这样就 使用户得到的总是经过审批的正确信息“”。 某些p d m 系统还具有对异构数据的管理能力，即p d m 系统可以对传统的以非电 子化形式存储的数据进行管理，虽然对这种文件和管理无法达到对p d m 内部数据管 理的安全程度，但其安全程度至少也不低于传统的手工管理方式，同时这种管理方法 还提供了更好的对非电子化数据进行查找和跟踪的能力。 2 2 2 产品结构与配置管理 企业人员在产生和修改产品数据的时候，经常需要查阅产品资料。而要在大量的 产品资料中，通过计算机文件系统找出自己所需要的资料要花费大量的时间，当某个 零部件进行了修改，所有使用了这个零件的产品资料都要进行相应的修改，这就需要 在所有产品资料中进行“此零部件被哪些部件采用”的查询。这种查询不是仅仅依靠 查询文件名所能做到的。在企业中，还有许多与查询产品资料直接相关的问题。如何 组织、管理产品数据成了现代企业提高生产效率所必须解决的问题。产品结构管理就 是组织和管理产品数据的一种有效方式。首先我们要清楚产品结构的概念。 产品结构( p r o d u c ts t r u c t u r e ，p s ) 的定义：相互关联的一组零件按照特定的装配 关系组装起来即构成部件，一系列的零件或部件有机地装配在一起则构成为产品。将 产品按照部件进行分解，部件再进一步分解成子部件和零件，直到零件为止，由此形 成的分层树状结构称为产品结构( 树) 。在产品结构树中根节点代表产品( 或部件) ，枝 广西大学硕士学位论文 节点和叶节点分别表示部件( 或子部件) 、零件。产品材料明细表集中反映了产品结构 的汇总信息，它描述了产品结构中各零部件的这种层次管理，每个零件的数量、材料、 自制件还是外购件等信息1 。 就是说产品结构是对产品构成的描述。企业的许多信息资源中均显式或隐式地包 含产品结构信息，如工程图中的明细表、物料清单、装配工艺规程、维护文档中的产 品爆炸图等。产品结构是产品的基本特征。管理产品结构具有两个方面的目的：一方 面，以产品结构为组织框架，可以很方便地对所有产品相关信息进行管理，有利于产 品信息的组织和查询；另一方面，基于产品结构管理提供的统一的产品结构描述，根 据产品生命周期不同阶段的需要，可以生成满足不同需求的材料清单“”。 产品配置是和产品结构紧密相关的概念。按照国际标准i s 0 1 0 0 0 7 对配置管理的基 本定义，所谓配置，是指对被描述在技术文档中或者体现在产品实际使用过程中的产 品功能特性和物理特性进行表示。该定义是从产品特性的角度对产品配置进行定义。 由于对产品的特性需求最终是通过实际的产品结构来实现的，因此产品配置的结果是 具体的产品结构。另外，配置也被看成是一个选择一组构件并维护其关系以形成一个 设计解决方案的过程，这时配置的概念相当于配置设计。为了便于区别；可以将这三 种定义分别用配置需求、结构配置和配置过程来描述，它们是对配置这一概念从不同 角度的理解“”。 产品结构和配置管理( p r o d u c ts t r u c t u r ea n dc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t ) 是产品组 织和管理的一种形式，它以文档管理为底层支挣，以b o m 表为其组织核心，把定义 最终产品的所有工程数据和文档联系起来，实现产品数据的组织、管理与控制，并在 一定目标或规则约束下，向用户或应用系统提供产品结构的不同视图和描述，如设计 视图、装配视图、制造视图、计划视图等。 2 2 3 项目管理 项目是研发某个产品或完成某个计划所进行的一系列活动的总称。绝大多数企业 的产品经营、资源调配和人员安排都是围绕项目来进行的，所以项目是生产管理的核 心。项目管理是建立在用户管理、产品结构管理和文档管理的基础之上的“”。 2 2 4 工作流程管理“。 p d m 系统是管理所有与产品相关的过程的技术，所以过程管理在p d m 系统中占 广西大学硕士学位论文 有关键的地位。过程管理通常也被称为工作流程管理。 工作流程管理是对整个产品形成过程进行控制，并使该过程在任何时候都可追 溯。过程管理支持和改善了所有与产品形成过程中有关人员的协同工作，从整体上提 高了工作效率。在工作过程中，信息和数据的交换是利用计算机网络进行电子方式的 交换，大大缩短了数据的传输和等待的时间。工作流程管理还对各种活动进行实时控 制。在实际工作中，数据管理和过程管n - - 者密不可分，产品数据是随着开发过程的 进展而逐步产生和完善的。 工作流程管理是协调企业组织任务和过程以便获得最大生产效率的技术。为了达 到一定的目的，工作组中的人员按照一定的顺序动态完成一定任务的过程，称为工作 流程。自动化的工作流程有助于工作组成员间共享和传递文档。一般的工作流程管理 包括审批流程和更改流程管理，具有传送文档、发送事件通知和接收设计建议等功能。 能够保留和跟踪产品从概念设计、产品开发、生产制造直到停止生产的整个过程中的 所有历史记录，以及定义产品从一定状态换到另一种状态时必须经过的处理步骤。 2 2 5 人员管理瞌2 】 就是对使用系统的所有用户进行管理，具体包括用户注册，用户权限控制，用户 角色确定，用户密级确定。 2 2 6 分类与检索管理 该模块实现对企业内部所有实体的分类与编码，包括人员、角色、零部件、文档、 流程任务等，实体的不同分类之间存在继承关系，分类与实体之间是多对多的关系， 对实体分类的结果在各个模块中都得到了应用。在一个完整的编码体制下，信息能够 统一、协调、有效地被传输、存储、加工和利用。系统提供当今流行的编码系统的套 用接1 3 ，也可以依据企业的需求建立编码系统。一个良好的信息分类编码体系，是进 行信息集成的基本保证。”。“。 2 2 7 系统管理 系统管理功能的任务包括以下几点： 1 e l 志管理系统中主要有两种日志：操作日志、数据库修改日志。除了对 数据库进行查询检索外，系统对于各人的操作均自动作了记录，以方便操作人员对他 广西大学硕士学位论文 所做的工作进行追溯，确保各类不同的用户能够正常、安全、可靠地使用p d m 系统， 既方便、快捷，又安全、可靠；这对系统管理员如何维护系统，确保数据安全与正常 运行提供了可靠工具。 2 登录用户管理系统管理员可以删除非法登录或非法退出的p d m 用户 信息，保证p d m 系统的稳定运行及系统信息的安全。 3 系统锁定与刷新“系统锁定”功能保证用户在使用p d m 系统时，个 人操作内容的安全，防止信息被他人更改或破坏，方便p d m 合法用户的正常使用。 “刷新”功能，可对程序窗口中的信息进行刷新操作。 除了以上功能外，p d m 系统也不同程度的提供了扫描与成像、浏览与圈阅功能， 这些功能可以更加完善p d m 的作用。 2 。3 本章小结 本章分析了中小企业实旖p d m 的特点和意义，并针对中小企业的发展现状和现 实需求，提出了面向中小企业的p d m 体系结构，并对此体系结构下的各p d m 功能 模块进行了阐述。 广西大学硕士学位论文 第三章信息分类编码体系模型结构的研究 开发研究c i m s 环境下的信息编码系统并支持p d m 集成平台，首先要解决产品信 息的计算机表达问题，建立产品的信息模型。本章从信息编码系统设计的需要出发， 针对中小企业产品信息的组成特点，对支持p d m 集成平台的信息模型结构进行了研 究。 3 1 信息分类编码概述 3 1 1 传统生产管理中存在的问题“1 机械制造业是典型的离散型生产方式，其生产管理和控制活动是十分复杂的，依 靠传统的、以人工管理为主的生产经营和决策方式，根本无法适应现代市场的变化。 实际情况表明，传统的生产管理方式是一种杂乱无章的应急式生产，在其信息管理中 存在以下几个方面的问题： 1 在离散型工程设计系统中，各自独立发展的c a d 、c a p p 等系统主要着眼 于解决自身的技术问题，其中c a d 致力于用数学方法解决其几何表示的处理技术， 采用图号作为产品及其零部件的标识，并同时描述产品构成的隶属关系；c a p p 致力 于自身的工艺过程设计及工艺知识表示和处理技术。由于c a d 、c a p p 各自发展的 着眼点不同，虽然它们彼此间都具有信息数据的输入输出要求，但都无法直接传输和 共享。 2 在传统的生产管理模式下，企业内部的各个部门、各个环节根据其自身的 要求，拥有各自不同的信息管理系统( 包括信息编码体系) ，用以描述各类制造资源。 如工艺管理拥有对部件、零件的分类编码系统，文档管理有对文档的编码系统，相互 之间缺乏互换性，不具有相同的外部结构，为企业级的信息集成和共享带来了困难， 试图使用编码描述所有信息，使得编码位长与各个环节难以协调和一致。 3 1 2 信息分类编码的发展状况汹m “ 信息分类编码属于信息标准化的重要组成部分，是信息交换的前提；是信息系统 建设的基础和运行的保证。为了进行产品信息交流，实现高层次上的技术管理的合理 化，需要选择合适的分类标准。随着计算机的广泛应用，国际标准化组织早在2 0 世 广西大学硕：匕学位论文 纪6 0 年代末就开始了数据信息标准化的工作。我国则于7 0 年代末开始研究这项工作， 先后组织制定了一批有关信息分类编码方面的标准，等同或等效采用了一批国家标 准，如信息分类编码标准的编写规定、信息分类