面向PLM的工艺准备系统建模

第三章面向PLM的工艺准备系统建模

为了实现面向PLM的工艺准备，需要对工艺准备进行统一建模，包括数据模型、过程模型、组织模型和任务模型。最后通过PLM系统的工作流和过程管理实现对工艺准备的统一监控。

3.1面向PLM的工艺准备信息模型建立

工艺信息模型是面向PLM的工艺准备系统的基础，是实现产品全生命周期信息集成与管理的关键。清华大学的范玉顺对信息模型的定义是:信息模型说明了企业处理的业务对象中所包含的信息或者说执行具体功能的活动的输入、输出数据以及这些数据之间的逻辑关系。因此工艺准备信息模型的建立需从两个方面入手:一是分析工艺准备业务对象实体，二是业务对象实体涉及到的数据模型的定义。本文重点研究了工艺准备数据模型的建立。

数据模型是表示实体类型及实体类型间联系的模型。它可以分为两种类型:概念数据模型和结构数据模型。

(1)概念模型:一种独立于计算机系统的模型。它不涉及信息在系统中的表示，只是用来描述某个特定组织所关心的信息结构。概念模型强调语义表达功能，它是现实世界的第一层抽象。最常见的概念模型是实体联系(E-R)模型。

(2)结构数据模型:直接面向数据库的逻辑结构，是现实世界的第二层抽象。这类模型涉及到计算机系统和数据库管理系统，所以称为“结构数据模型”。结构数据模型包括:数据结构、数据操作和数据完整性约束三部门。它主要有:层次、网状、关系三种模型。

E-R模型接近于人的思维，容易理解，与计算机无关，用户容易接受。因此本文采用E-R图描述工艺准备数据模型。

3.1.1工艺准备过程数据分析

根据2.4.1节描述的面向PLM的工艺准备项目管理模型，针对模型中分解的任务，对其内容、结果以及支撑数据进行逐一分析。通过分析，可以得出每个人物阶段的数据可以划分为支撑数据和结果数据，支撑数据是完成任务所需要的数据，结果数据是任务完成后产生的结果。最终每个阶段任务的分析结果如表3-1所示。

表3-1工艺准备过程数据分析结果

表中工艺总结任务是面向PLM的工艺准备过程最重要的一环。从广义上讲，工艺总结即是对与工艺准备工作有关的知识的总结。具体来说，工艺总结包括两个方面的内容，一是跟踪某工艺的现实生产过程，与旧的工艺比较，查看优缺点，最终评价该工艺的成效，一般发生在工艺准备周期的后期阶段；二是工艺准备过程中即时的提取有价值的工艺知识。

3.1.2工艺准备过程数据对象定义

面向对象方法是一种运用对象、类、实例和继承等概念来构造软件系统的一种软件开发方法。其基本原理是对问题领域实行自然分割，按人类认识客观世界的思维方式来识别和定义客观世界中的相关实体，因此是一种更直观、更自然、更易于理解的概念模型化方法。近年来，面向对象技术已经在复杂企业系统建模方面得到了广泛的应用。结合上节对工艺准备过程数据的分析结果，利用面向对象技术定义了工艺准备过程的数据对象。

工艺准备过程数据对象定义如图3-1所示。数据对象分为两大类即支撑数据和结果数据。支撑数据中一些数据对象是工艺准备各项任务的共同依据，如产品特点、生产条件、政策标准等；还有一些数据对象是某项特定任务的执行依据，比如材料特性之于工艺路线设计、典型实例之于工艺规程设计等。

图3-1 工艺准备过程数据对象