PDM中的BOM面向对象模型及其应用

引言

    产品数据管理(PDM)用于监管与产品相关的信息及相关过程，是企业在产品策划及产品后续周期内构建并行化协作环境的重要技术。在逻辑上集成各个CAx信息化孤岛，充分利用计算机系统控制整个产品的研发过程，逐步建立虚拟产品模型，最终形成完整的产品描述、生产流程描述及生产过程控制数据。PDM技术在制造业各个领域的作用正在不断扩大，为企业实现信息化构筑了基本的支撑平台。

    产品结构和配置管理是PDM系统的重要功能之一。在系统工程思想的指导下利用此功能，可以实现对产品结构与配置信息及物料清单(BOM)的有序、优化及共享管理。物料清单在基于PDM的集成平台系统中，贯穿于产品的全生命周期，不同阶段对应不同的BOM视图，其作用重大。

    本文结合实际，应用面向对象的分析和设计思想，以单一产品数据源作为底层支持，物料清单为组织核心，基于单一产品数据源(Single Source of Product Data，SSPD)的过滤功能，构建BOM对象模型，并应用于系列化塑盒体包装机的产品结构与配置管理中。

1 单一产品数据源

    单一产品数据源(SSPD)概念最早由波音公司在其DCAC/MRM系统中提出来，并将其作为整个系统的底层数据核心和所有相关产品数据的共同访问源。SSPD概念表达了一种数据组织的方式，并不代表在进行数据管理时使用一个集中式的数据库。SSPD的思想是将原来物理上分布于多个数据库中的产品数据，经过精心地组织形成一个逻辑上单一的数据库，在分布于不同数据库中的产品数据之间建立严格的约束，以便保证产品数据的一致、最新、完整、无冗余和可靠性。SSPD可保证分布式数据库数据的一致性，形成了建立在分布式系统基础上的集中式数据管理，与此相对应的便是基于SSPD的PDM技术。

    SSPD的特点：①把企业中与产品生命周期相关的所有数据用一定的方式组合起来进行统一管理；

    ②保证并行工程中数据共享的实时性和一致性。SSPD中的数据内容很丰富，它包括产品全生命周期的所有数据，能满足企业从客户选型直至产品交付和服务支持等方面的需要，如图1所示。

图1 单一产品数据源数据库的各种应用图

    从图1可以看出，SSPD中存放有产品几何数据、工艺计划数据、工艺装备数据、服务支持数据、质量数据和物料清单等。这些数据都是以产品设计及制造过程中定义的各种类型的产品结构为核心进行组织的，因此，产品结构是SSPD数据组织的主线，而产品结构存在于各种类型的BOM中，因而对物料清单的支持是单一产品数据源的主要内容。

2 BOM的面向对象模型

    BOM是企业生产经营活动中的关键技术文档，它贯穿于企业各种经营活动中，如客户订单确定、产品零部件累计提前期的计算、主生产计划编制、采购实施、确定可选装配件、追踪生产加工信息的流动、追溯任务来源、成本核算、竞标和产品创新等，是各种生产活动的重要参照文件。

    一个产品要经过工程设计、工装设计制造、生产制造等诸多工程才能完成，而这几个过程只是产品生命周期的有机组成部分。

    面向对象是将是将对象中的数据结构和行为进行紧密结合的系统组织策略。图2是应用面向对象思想构建的BOM的对象模型。

图2  BOM的对象模型