集成產(chǎn)品元模型分析及其應(yīng)用研究PDMPLM產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化(PLM)200

1、集成產(chǎn)品元模型分析及其應(yīng)用研究_PDM/PLM_產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化(PLM)0 前言 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(product data management，PDM)是對(duì)產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)和過(guò)程進(jìn)行有效管理的方法和技術(shù)的總稱，其目標(biāo)是保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的完整性、實(shí)時(shí)性和一致性。產(chǎn)品模型對(duì)上述目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重大意義。 PDM中的產(chǎn)品模型(product model)是指對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化描述，是實(shí)現(xiàn)集成的產(chǎn)品、過(guò)程、組織模型的基礎(chǔ)。目前產(chǎn)品模型相關(guān)研究主要解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造等階段的問(wèn)題，圍繞產(chǎn)品特征模型、幾何模型、配置模型、變型設(shè)計(jì)模型、裝配模型等內(nèi)容展開(kāi)。每一個(gè)PDM系統(tǒng)都有自己的產(chǎn)品模型，因此現(xiàn)實(shí)中的產(chǎn)品模型

2、是多種多樣的，本文第一節(jié)介紹的產(chǎn)品模型(以下稱為“集成產(chǎn)品元模型”)是其中的一種。 本文首先分析了集成產(chǎn)品元模型的特點(diǎn)及其合理性，進(jìn)而提出了判定一個(gè)PDM系統(tǒng)的產(chǎn)品模型是否符合集成產(chǎn)品元模型的判定標(biāo)準(zhǔn)，然后分析了當(dāng)今主流PDM系統(tǒng)Windchill 9.0 PDMlink和Teamcenter Engineering的缺省產(chǎn)品模型的特點(diǎn)及其優(yōu)點(diǎn)，并借鑒集成產(chǎn)品元模型理論、利用兩者提供的定制工具對(duì)各自的缺省產(chǎn)品模型進(jìn)行了改進(jìn)。緊接著以?shī)A具作為簡(jiǎn)單實(shí)例進(jìn)行了應(yīng)用，最后對(duì)全文做了總結(jié)和展望。1 集成產(chǎn)品元模型及其合理性分析 1.1 集成產(chǎn)品元模型簡(jiǎn)介 1.1.1 概述 集成產(chǎn)品元模型(integra

3、ted product meta model，IPMM)將產(chǎn)品數(shù)據(jù)分為數(shù)據(jù)對(duì)象(data object)、業(yè)務(wù)對(duì)象(business object)和聯(lián)系對(duì)象(relationobject)。集成產(chǎn)品元模型的示意圖如圖1所示。圖1 集成產(chǎn)品元模型示意圖 1.1.2 數(shù)據(jù)對(duì)象 數(shù)據(jù)對(duì)象是直接控制數(shù)據(jù)文件或索引表的對(duì)象。數(shù)據(jù)對(duì)象包括元數(shù)據(jù)和物理數(shù)據(jù)，其中物理數(shù)據(jù)是指制造企業(yè)中常見(jiàn)的文檔、模型、工程圖等文件本身，元數(shù)據(jù)用較少的標(biāo)準(zhǔn)字段來(lái)描述物理數(shù)據(jù)，為檢索、快速定位和識(shí)別物理數(shù)據(jù)帶來(lái)了方便。元數(shù)據(jù)與物理數(shù)據(jù)之間存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。數(shù)據(jù)對(duì)象的特點(diǎn)如下： 特點(diǎn)1 數(shù)據(jù)對(duì)象的處理狀態(tài)(version)構(gòu)成其

4、版本信息。處理狀態(tài)隨著檢出、檢入操作的發(fā)生而連續(xù)變化，可以通過(guò)處理狀態(tài)追溯數(shù)據(jù)對(duì)象的變更進(jìn)程。 1.1.3 業(yè)務(wù)對(duì)象 業(yè)務(wù)對(duì)象是描述某個(gè)技術(shù)對(duì)象(例如項(xiàng)目、顧客、零組件、工程圖等)在管理方面的重要屬性的對(duì)象。業(yè)務(wù)對(duì)象用來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行分類和組織，并將產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理和使用的層次由數(shù)據(jù)對(duì)象層次提升到業(yè)務(wù)對(duì)象層次。業(yè)務(wù)對(duì)象的主要類型包括： 1)零件主記錄(part master record，PaMR)，用來(lái)描述零件和組件對(duì)象信息。 2)文檔主記錄(document master record，DoMR)，用來(lái)描述一般文檔對(duì)象信息。 3)模型主記錄(model master record，MoMR)，

5、用來(lái)描述三維模型對(duì)象信息。 4)工程圖主記錄(draft master record，DrMR)，用來(lái)描述二維工程圖對(duì)象信息。 業(yè)務(wù)對(duì)象的特點(diǎn)如下： 特點(diǎn)2 PaMR，DoMR，MoMR，DrMR的種類和屬性與企業(yè)的需求密切相關(guān)。 特點(diǎn)3 業(yè)務(wù)對(duì)象的更改標(biāo)記(revision)和處理狀態(tài)(version)共同構(gòu)成其版本信息，前者反映業(yè)務(wù)對(duì)象的成熟程度，后者反映業(yè)務(wù)對(duì)象的變更進(jìn)程。 特點(diǎn)4 文件夾可以視為一種特殊的業(yè)務(wù)對(duì)象，用來(lái)分類和組織數(shù)據(jù)。文件夾與子文件夾之間存在m:n的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 特點(diǎn)5 PaMR的編號(hào)與對(duì)應(yīng)的DoMR/ MoMR/DrMR的編號(hào)相互獨(dú)立，PaMR的更改標(biāo)記與對(duì)應(yīng)的PaMR

6、/ DoMR/ MoMR/ DrMR的更改標(biāo)記相互獨(dú)立變化。 特點(diǎn)6 PaMR與PaMR/ DoMR/ MoMR/ DrMR之間存在m:n的對(duì)應(yīng)關(guān)系，文件夾與PaMR/ DoMR/MoMR/DrMR之間也存在m: n的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 特點(diǎn)7 DoMR/ MoMR/ DrMR與數(shù)據(jù)對(duì)象之間存在l: n的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 1.1.4 聯(lián)系對(duì)象 聯(lián)系對(duì)象描述對(duì)象與對(duì)象之間的聯(lián)系，包括業(yè)務(wù)對(duì)象與業(yè)務(wù)對(duì)象的聯(lián)系、業(yè)務(wù)對(duì)象與數(shù)據(jù)對(duì)象的聯(lián)系、數(shù)據(jù)對(duì)象與數(shù)據(jù)對(duì)象的聯(lián)系。其中業(yè)務(wù)對(duì)象與業(yè)務(wù)對(duì)象的聯(lián)系比較復(fù)雜，也最為重要。它又可以分為PaMR與PaMR的聯(lián)系和PaMR與DoMR/MoMR/ DrMR的聯(lián)系。表1 PDM系統(tǒng)

7、產(chǎn)品模型可能存在的情況及問(wèn)題描述表2 集成產(chǎn)品元模型判定標(biāo)準(zhǔn)如有任何看法或投稿請(qǐng)聯(lián)系 MSN：hjf_2009；QQ：761006944 1.2 集成產(chǎn)品元模型合理性分析 IPMM的合理性主要體現(xiàn)在該模型可以有效地控制零組件號(hào)的數(shù)量和每一個(gè)零組件的更改標(biāo)記數(shù)量，降低產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的成本和難度，提高零組件的重用度。 如果PDM系統(tǒng)的產(chǎn)品模型不是按照IPMM設(shè)計(jì)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中可能存在的情況及問(wèn)題描述如表1所示。 其中業(yè)務(wù)對(duì)象與數(shù)據(jù)對(duì)象元數(shù)據(jù)集成可能存在兩種表現(xiàn)形式: 1)每一個(gè)物理數(shù)據(jù)都要對(duì)應(yīng)一個(gè)業(yè)務(wù)對(duì)象與數(shù)據(jù)對(duì)象元數(shù)據(jù)的集成體，這不僅使得業(yè)務(wù)對(duì)象的數(shù)量很多，無(wú)法發(fā)揮業(yè)務(wù)對(duì)象對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象的分類和組

8、織功能，而且會(huì)出現(xiàn)一份多頁(yè)工程圖對(duì)應(yīng)多個(gè)編號(hào)不同的業(yè)務(wù)對(duì)象的情況，給產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理帶來(lái)不便。 2)一個(gè)業(yè)務(wù)對(duì)象與數(shù)據(jù)對(duì)象元數(shù)據(jù)的集成體可以對(duì)應(yīng)多個(gè)物理數(shù)據(jù)，但每個(gè)物理數(shù)據(jù)的變更都會(huì)導(dǎo)致集成體版本信息的變化，在物理數(shù)據(jù)多次變更的情況下，不僅使得集成體的版本過(guò)多，而且集成體版本信息不能反映出單個(gè)物理數(shù)據(jù)的變更進(jìn)程，只能反映出所有物理數(shù)據(jù)的變更進(jìn)程之和，因而不利于對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的有效追溯和管理。 應(yīng)當(dāng)指出，IPMM的缺點(diǎn)在于其本身具有較高的復(fù)雜性，相對(duì)不易理解，實(shí)現(xiàn)成本(包括開(kāi)發(fā)成本和使用成本)也相對(duì)較高。 IPMM適用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)較多、所設(shè)計(jì)產(chǎn)品相對(duì)復(fù)雜、需要管理的產(chǎn)品數(shù)據(jù)較多而且設(shè)計(jì)過(guò)程中工程變更比

9、較頻繁的場(chǎng)合。 現(xiàn)在業(yè)界已有按照IPMM開(kāi)發(fā)的PDM系統(tǒng)，例如由德國(guó)Intellivate公司開(kāi)發(fā)的名為OpenEDM的PDM系統(tǒng)。2 集成產(chǎn)品元模型判定標(biāo)準(zhǔn) 第一節(jié)分析了IPMM的特點(diǎn)及其合理性，那么怎樣判斷一個(gè)PDM系統(tǒng)的產(chǎn)品模型是否符合IPMM的特點(diǎn)呢?本節(jié)針對(duì)這個(gè)問(wèn)題提出了IPMM的判定標(biāo)準(zhǔn)，如表2所示。如果一個(gè)PDM系統(tǒng)的產(chǎn)品模型符合這些標(biāo)準(zhǔn)，就認(rèn)為該產(chǎn)品模型符合IPMM的特點(diǎn)。 其中判定DoMR/ MoMR/ DrMR與數(shù)據(jù)對(duì)象之間是否可以實(shí)現(xiàn)1:n時(shí)，需要考查DoMR是否可以對(duì)應(yīng)不同格式、不同內(nèi)容、不同語(yǔ)言的文檔，MoMR是否可以對(duì)應(yīng)不同格式、不同顯示方式的模型及其描述文檔，Dr

10、MR是否可以對(duì)應(yīng)不同格式、不同視圖、不同內(nèi)容、多頁(yè)的工程圖及其描述文檔。3 主流PDM系統(tǒng)缺省產(chǎn)品模型分析及改進(jìn) 上一節(jié)中提出了IPMM的判定標(biāo)準(zhǔn)，本節(jié)主要探討當(dāng)今主流PDM系統(tǒng)在缺省情況下能否實(shí)現(xiàn)IPMM的全部特點(diǎn)，如果不能全部實(shí)現(xiàn)，能否通過(guò)運(yùn)用系統(tǒng)提供的定制工具來(lái)實(shí)現(xiàn)IPMM更多的特點(diǎn)。 當(dāng)今主流的PDM系統(tǒng)包括美國(guó)PTC公司開(kāi)發(fā)的Windchill PDMLink、德國(guó)Siemens公司收購(gòu)并開(kāi)發(fā)的Teamcenter、美國(guó)達(dá)索系統(tǒng)公司收購(gòu)并開(kāi)發(fā)的Enterprise PDM等。本節(jié)首先對(duì)Windchill 9.0PDMLink和Teamcenter Engineering的缺省產(chǎn)品模型

11、進(jìn)行分析，然后借鑒IPMM的理論、運(yùn)用兩者提供的定制工具對(duì)各自的缺省產(chǎn)品模型進(jìn)行改進(jìn)。 3.1 Windchi11 9.0 PDMLink缺省產(chǎn)品模型分析及改進(jìn) 3.1.1 Windchi11 9.0 PDMLink缺省產(chǎn)品模型分析 Windchi11 9.0 PDMLink的缺省產(chǎn)品模型由上下文(context)、對(duì)象(object)以及關(guān)聯(lián)(relationship)構(gòu)成。Windchi11 9.0 PDMLink的缺省產(chǎn)品模型示意圖如圖2所示。圖2 Windchi11 9.0 PDMLink的缺省產(chǎn)品模型示意圖 1)上下文 上下文是承載存儲(chǔ)于Windchi11 9.0 PDMLink中的

12、信息的容器。與產(chǎn)品模型相關(guān)的上下文主要是指產(chǎn)品(product)和存儲(chǔ)庫(kù)(library)。其中產(chǎn)品是用于定義公司的構(gòu)建項(xiàng)和銷售項(xiàng)的信息集合，存儲(chǔ)庫(kù)是業(yè)務(wù)信息(例如與單個(gè)產(chǎn)品無(wú)關(guān)的文檔和其他對(duì)象)的存儲(chǔ)及存取位置。 2)對(duì)象 Windchi11 9.0 PDMLink中與產(chǎn)品模型相關(guān)的對(duì)象主要包括部件(WTPart)、成品( WTProduct)、文檔(WTDocument)和CAD文檔(EPMDocument)。其中部件是在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中使用的物理元件或組件，成品是表示銷售、裝配和交付給客戶的產(chǎn)品功能單元的頂層組件。文檔包括各種格式和類型的文檔、URL(網(wǎng)頁(yè)地址)和外部存儲(chǔ)內(nèi)容，CAD文檔主要包

13、括CAD模型和CAD繪圖(即CAD工程圖)兩種類型。文檔包含屬性信息、零個(gè)或一個(gè)主要內(nèi)容文件以及零個(gè)或若干個(gè)附件，CAD文檔包含屬性信息、零個(gè)或一個(gè)主要內(nèi)容文件以及零個(gè)或若干個(gè)附件。文檔和CAD文檔的主要內(nèi)容受版本控制和生命周期狀態(tài)管理，附件不受版本控制和生命周期狀態(tài)管理。 3)關(guān)聯(lián) Windchi11 9.0 PDMLink中與產(chǎn)品模型相關(guān)的關(guān)聯(lián)主要包括上下文與對(duì)象的關(guān)聯(lián)、對(duì)象與對(duì)象的關(guān)聯(lián)。其中上下文(包括產(chǎn)品和存儲(chǔ)庫(kù))與對(duì)象(包括部件、成品、文檔和CAD文檔)之間存在1：n的所屬對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)象與對(duì)象的關(guān)聯(lián)包括部件或成品與部件或成品的關(guān)聯(lián)、部件或成品與文檔的關(guān)聯(lián)、部件或成品與CAD文檔的關(guān)聯(lián)

14、、文檔與文檔的關(guān)聯(lián)、CAD文檔與CAD文檔的關(guān)聯(lián)。 4)分析 Windchi11 9.0 PDMLink的缺省產(chǎn)品模型中的部件和成品對(duì)應(yīng)IPMM中零件類型的PaMR和組件類型的PaMR，文檔對(duì)應(yīng)IPMM中DoMR和文檔數(shù)據(jù)對(duì)象元數(shù)據(jù)的集成，文檔主要內(nèi)容和文檔附件對(duì)應(yīng)IPMM中文檔數(shù)據(jù)對(duì)象的物理數(shù)據(jù)。同樣地，CAD文檔對(duì)應(yīng)IPMM中MoMR或DrMR和模型或工程圖數(shù)據(jù)對(duì)象元數(shù)據(jù)的集成，CAD文檔主要內(nèi)容和CAD文檔附件對(duì)應(yīng)IPMM中模型或工程圖數(shù)據(jù)對(duì)象的物理數(shù)據(jù)。因?yàn)闃I(yè)務(wù)對(duì)象與數(shù)據(jù)對(duì)象元數(shù)據(jù)的集成，而可能出現(xiàn)本文1.2節(jié)提到的問(wèn)題。產(chǎn)品文件夾和存儲(chǔ)庫(kù)文件夾對(duì)應(yīng)IPMM中的文件夾但不如它靈活方便，

15、關(guān)聯(lián)對(duì)應(yīng)IPMM中的部分聯(lián)系對(duì)象但不如IPMM中豐富完整。 Windchill 9.0 PDMLink缺省產(chǎn)品模型的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單實(shí)用，清晰直觀，易于理解，并且充分地考慮了PDM系統(tǒng)與CAD系統(tǒng)、辦公軟件系統(tǒng)、項(xiàng)目管理系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)的集成。 3.1.2 Windchi11 9.0 PDMLink缺省產(chǎn)品模型改進(jìn) Windchi11 9.0 PDMLink提供了用來(lái)對(duì)缺省系統(tǒng)進(jìn)行更改的定制工具，其中”類型和屬性管理器”允許用戶通過(guò)定義軟類型(soft type)和軟屬性(softattribute)來(lái)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的需求。 通過(guò)定義軟類型可以構(gòu)建IPMM中的DoMR,將系統(tǒng)中原來(lái)的文檔作為數(shù)據(jù)對(duì)象的元

16、數(shù)據(jù)且只對(duì)應(yīng)一個(gè)文檔物理數(shù)據(jù)，就可以實(shí)現(xiàn)DoMR與文檔數(shù)據(jù)對(duì)象的分離，并實(shí)現(xiàn)DoMR與文檔數(shù)據(jù)對(duì)象之間1：n的對(duì)應(yīng)關(guān)系。還可以通過(guò)定義軟屬性并修改部件使用關(guān)系來(lái)定義部件或成品與部件或成品之間的聯(lián)系對(duì)象的屬性。但是在現(xiàn)有條件下，由于CAD文檔的唯一入口是CAD系統(tǒng)，而在CAD系統(tǒng)中創(chuàng)建的CAD文檔檢入PDMLink時(shí)按照缺省產(chǎn)品模型構(gòu)建對(duì)象，因此無(wú)法通過(guò)定制工具實(shí)現(xiàn)CAD文檔業(yè)務(wù)對(duì)象與CAD文檔數(shù)據(jù)對(duì)象的分離。 改進(jìn)后Windchi11 9.0 PDMLink的產(chǎn)品模型更加接近IPMM，但仍存在一定差距。如有任何看法或投稿請(qǐng)聯(lián)系 MSN：hjf_2009；QQ：761006944 3.2 Tea

17、mcenter Engineering缺省產(chǎn)品模型分析及改進(jìn) 3.2.1 Teamcenter Engineering缺省產(chǎn)品模型分析 Teamcenter Engineering的缺省產(chǎn)品模型由文件夾(folder)、零組件(item)、數(shù)據(jù)集(dataset)、數(shù)據(jù)文件(data file)及其之間的關(guān)系(relation)構(gòu)成。其中文件夾用來(lái)對(duì)其他對(duì)象進(jìn)行分類和組織，零組件用來(lái)表示產(chǎn)品的零件和組件，數(shù)據(jù)集是用來(lái)管理由第三方應(yīng)用軟件創(chuàng)建的數(shù)據(jù)文件的對(duì)象。Teamcenter Engineering的缺省產(chǎn)品模型示意圖如圖3所示。 Teamcenter Engineering的缺省產(chǎn)品模型與

18、Windchi11 9.0 PDMLink的缺省產(chǎn)品模型非常相似，僅介紹兩者的主要區(qū)別如下: 1) Teamcenter Engineering中的數(shù)據(jù)集按照所使用的第三方應(yīng)用軟件進(jìn)行分類，因此有多種數(shù)據(jù)集類型即對(duì)象類型。 2) Teamcenter Engineering中的數(shù)據(jù)集又可以細(xì)分為數(shù)據(jù)集屬性(即所有數(shù)據(jù)文件共用的屬性)和某個(gè)數(shù)據(jù)文件特有的屬性，其中前者包含版本信息而后者不包含版本信息，也因此一個(gè)數(shù)據(jù)集對(duì)應(yīng)的多個(gè)數(shù)據(jù)文件中每個(gè)數(shù)據(jù)文件的變更都會(huì)引起數(shù)據(jù)集版次的變化。圖3 Teamcenter Engineering缺省產(chǎn)品模型示意圖 Teamcenter Engineering缺省

19、產(chǎn)品模型中的零組件對(duì)應(yīng)IPMM中零件類型的PaMR和組件類型的PaMR，數(shù)據(jù)集對(duì)應(yīng)IPMM中業(yè)務(wù)對(duì)象和數(shù)據(jù)對(duì)象元數(shù)據(jù)的集成，數(shù)據(jù)文件對(duì)應(yīng)IPMM中數(shù)據(jù)對(duì)象的物理數(shù)據(jù)。因?yàn)闃I(yè)務(wù)對(duì)象與數(shù)據(jù)對(duì)象元數(shù)據(jù)的集成，而可能出現(xiàn)本文1.2節(jié)提到的問(wèn)題。文件夾對(duì)應(yīng)IPMM中的文件夾，關(guān)系對(duì)應(yīng)IPMM中的部分聯(lián)系對(duì)象但不如IPMM中豐富完整。 Teamcenter Engineering缺省產(chǎn)品模型的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單實(shí)用，易于理解，使用方便。文件夾、零組件、數(shù)據(jù)集和數(shù)據(jù)文件之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系非常靈活，并充分考慮了PDM系統(tǒng)與CAD系統(tǒng)、辦公軟件系統(tǒng)等第三方應(yīng)用軟件的集成。 3.2.2 Teamcenter Engineer

20、ing缺省產(chǎn)品模型改進(jìn) Teamcenter Engineering提供了用來(lái)對(duì)缺省系統(tǒng)進(jìn)行更改的定制工具，允許用戶定義新的零組件類型、數(shù)據(jù)集類型和屬性表。 通過(guò)定義新的零組件類型，可以構(gòu)建組件類型的PaMR以及DoMR, MoMR, DrMR。將系統(tǒng)中原來(lái)的數(shù)據(jù)集作為數(shù)據(jù)對(duì)象的元數(shù)據(jù)且只對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)文件，就可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)對(duì)象與數(shù)據(jù)對(duì)象的分離，并實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)對(duì)象與數(shù)據(jù)對(duì)象之間1:n的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過(guò)定義新的屬性表，可以將聯(lián)系對(duì)象所需屬性填入聯(lián)系中父對(duì)象新定義的屬性中。 改進(jìn)后的Teamcenter Engineering的產(chǎn)品模型基本實(shí)現(xiàn)了IPMM的特點(diǎn)，只是在聯(lián)系對(duì)象方面還不如IPMM靈活方便。4

21、應(yīng)用案例 本節(jié)以一個(gè)夾具的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及相關(guān)對(duì)象作為簡(jiǎn)單實(shí)例，在Windchill 9.0 PDMLink改進(jìn)后的產(chǎn)品模型、Teamcenter Engineering改進(jìn)后的產(chǎn)品模型中進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。 在集成產(chǎn)品元模型中構(gòu)建出的夾具虛擬產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及對(duì)象的示意圖如圖4所示。在PDM系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的示意圖如圖5所示。圖4 集成產(chǎn)品元模型中的夾具虛擬產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖圖5 夾具的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及對(duì)象在PDM系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)圖5 結(jié)束語(yǔ) 本文的分析表明，集成產(chǎn)品元模型具有高度的合理性，主流PDM系統(tǒng)的缺省產(chǎn)品模型比較相似但與集成產(chǎn)品元模型有一定差距。運(yùn)用PDM系統(tǒng)提供的定制工具可以部分實(shí)現(xiàn)集成產(chǎn)品元模型的特點(diǎn)，其中Windch

22、ill 9.0 PDMLink改進(jìn)之后仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)模型主記錄與模型元數(shù)據(jù)的分離以及工程圖主記錄與工程圖元數(shù)據(jù)的分離，Teamcenter Engineering改進(jìn)之后基本實(shí)現(xiàn)了集成，有很多與產(chǎn)品模型相關(guān)的問(wèn)題有待深入研究，其中比較重要的問(wèn)題包括聯(lián)系對(duì)象、對(duì)象的版本方案以及對(duì)象的生命周期狀態(tài)方案等。如有任何看法或投稿請(qǐng)聯(lián)系 MSN：hjf_2009；QQ：7610069440 前言 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(product data management，PDM)是對(duì)產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)和過(guò)程進(jìn)行有效管理的方法和技術(shù)的總稱，其目標(biāo)是保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的完整性、實(shí)時(shí)性和一致性。產(chǎn)品模型對(duì)上述目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重大意義

23、。 PDM中的產(chǎn)品模型(product model)是指對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化描述，是實(shí)現(xiàn)集成的產(chǎn)品、過(guò)程、組織模型的基礎(chǔ)。目前產(chǎn)品模型相關(guān)研究主要解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造等階段的問(wèn)題，圍繞產(chǎn)品特征模型、幾何模型、配置模型、變型設(shè)計(jì)模型、裝配模型等內(nèi)容展開(kāi)。每一個(gè)PDM系統(tǒng)都有自己的產(chǎn)品模型，因此現(xiàn)實(shí)中的產(chǎn)品模型是多種多樣的，本文第一節(jié)介紹的產(chǎn)品模型(以下稱為“集成產(chǎn)品元模型”)是其中的一種。 本文首先分析了集成產(chǎn)品元模型的特點(diǎn)及其合理性，進(jìn)而提出了判定一個(gè)PDM系統(tǒng)的產(chǎn)品模型是否符合集成產(chǎn)品元模型的判定標(biāo)準(zhǔn)，然后分析了當(dāng)今主流PDM系統(tǒng)Windchill 9.0 PDMlink和Teamcenter

24、Engineering的缺省產(chǎn)品模型的特點(diǎn)及其優(yōu)點(diǎn)，并借鑒集成產(chǎn)品元模型理論、利用兩者提供的定制工具對(duì)各自的缺省產(chǎn)品模型進(jìn)行了改進(jìn)。緊接著以?shī)A具作為簡(jiǎn)單實(shí)例進(jìn)行了應(yīng)用，最后對(duì)全文做了總結(jié)和展望。1 集成產(chǎn)品元模型及其合理性分析 1.1 集成產(chǎn)品元模型簡(jiǎn)介 1.1.1 概述 集成產(chǎn)品元模型(integrated product meta model，IPMM)將產(chǎn)品數(shù)據(jù)分為數(shù)據(jù)對(duì)象(data object)、業(yè)務(wù)對(duì)象(business object)和聯(lián)系對(duì)象(relationobject)。集成產(chǎn)品元模型的示意圖如圖1所示。圖1 集成產(chǎn)品元模型示意圖 1.1.2 數(shù)據(jù)對(duì)象 數(shù)據(jù)對(duì)象是直接控制數(shù)據(jù)文件或索引表的對(duì)象。數(shù)據(jù)對(duì)象包括元數(shù)據(jù)和物理數(shù)據(jù)，其中物理數(shù)據(jù)是指制造企業(yè)中常見(jiàn)的文檔、模型、工程圖等文件本身，元數(shù)據(jù)用較少的標(biāo)準(zhǔn)字段來(lái)描述物理數(shù)據(jù)，為檢索、快速定位和識(shí)別物理數(shù)據(jù)帶來(lái)了方便。元數(shù)據(jù)與物理數(shù)據(jù)之間存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。數(shù)據(jù)對(duì)象的特點(diǎn)如下： 特點(diǎn)1 數(shù)據(jù)對(duì)象的處理狀態(tài)(version)構(gòu)成其版本信息。處理狀態(tài)隨著檢出、檢入操作的發(fā)生而連續(xù)變化，可以通過(guò)處理狀態(tài)追溯數(shù)據(jù)對(duì)象的變更進(jìn)程。 1.1.3 業(yè)務(wù)對(duì)象 業(yè)務(wù)對(duì)象是描述某個(gè)技術(shù)對(duì)象(例如項(xiàng)目、顧客、零組件、工程圖等)在管理方面的重要屬性的對(duì)象。業(yè)務(wù)對(duì)象用來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行分類和組織，并將產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理和使用的層