PDM中基于模板的柔性編碼系統(tǒng)的研究與應(yīng)用1

PDM中基于模板的柔性編碼系統(tǒng)的研究與應(yīng)用摘要：本文分析了某個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息，確立了PDM系統(tǒng)的編碼對(duì)象；使用模板的思想為編碼對(duì)象分類編碼；為了滿足企業(yè)需求并使系統(tǒng)統(tǒng)一編碼，提出一種系統(tǒng)編碼和對(duì)象編碼相結(jié)合的思想，并以圖文檔為對(duì)象設(shè)計(jì)系統(tǒng)編碼。Abstract:Thestudyanalysesproductdataofafactory,anddeterminesitscodeobjectsforCandel-PDM.Systemusetemplateascodingtool.Theideaofsystemiccodecombinedwithobjectcodeisproposedforthesakeofunifiedcoding.Atlast,anexamplefordocumentcodinginthewholesystemisgiven.關(guān)鍵詞：編碼對(duì)象；編碼模板；柔性編碼系統(tǒng)；圖檔編碼中圖分類號(hào)：TP311+.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A0前言信息編碼是對(duì)信息進(jìn)行分類，制定信息代碼編制標(biāo)準(zhǔn)（編碼標(biāo)準(zhǔn)），并根據(jù)編碼標(biāo)準(zhǔn)對(duì)信息賦予代碼的過程。信息的有效分類和信息的有序編碼是企業(yè)實(shí)施信息化的基礎(chǔ)工作[1]。然而PDM在中小企業(yè)實(shí)施過程中，面臨企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息多樣分類的問題。文針對(duì)這一問題，借助編碼系統(tǒng)對(duì)不同類別的產(chǎn)品信息有序管理，提出編碼模板的思想，以玉林某企業(yè)為實(shí)施對(duì)象，進(jìn)一步研究了基于模板的柔性編碼系統(tǒng)。該系統(tǒng)為整個(gè)PDM系統(tǒng)提供了簡(jiǎn)便、通用可視的編碼體系結(jié)構(gòu)。1PDM系統(tǒng)編碼對(duì)象信息分類是企業(yè)管理的基礎(chǔ)，信息統(tǒng)一編碼是實(shí)施企業(yè)信息化的關(guān)鍵[2]。分類編碼管理通過特性分類，能夠有效地控制重復(fù)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。建立編碼系統(tǒng)的目的是為了提供產(chǎn)品資源分類管理的功能，實(shí)現(xiàn)基于分類原則的產(chǎn)品資源檢索功能。編碼對(duì)象描述的是需要編碼的信息。企業(yè)的信息資源，包括：產(chǎn)品、部件、零件、設(shè)備、工裝、標(biāo)準(zhǔn)、原材料、技術(shù)文檔等。從信息管理系統(tǒng)的實(shí)施應(yīng)用角度出發(fā)，除了要進(jìn)行信息的內(nèi)部編碼處理之外，還需要進(jìn)行外部編碼的定義，盡可能讓重要的信息有編碼、代號(hào)，能夠快速方便查詢?yōu)g覽到指定的信息。Candle-PDM主要由產(chǎn)品配置管理、圖文檔資源管理、項(xiàng)目管理、用戶管理、工作流管理等模塊組成。編碼系統(tǒng)管理是PDM的一個(gè)紐帶,是一個(gè)重要組成部分。PDM系統(tǒng)的各功能模塊彼此之間協(xié)同工作，作為彼此間協(xié)同工作的保障，系統(tǒng)編碼的應(yīng)用將在整個(gè)系統(tǒng)與CIMS系統(tǒng)中起重要的作用。PDM系統(tǒng)作為管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)的專業(yè)化系統(tǒng)，涉與到進(jìn)行項(xiàng)目、零部件、文檔等的管理和使用，涉與到的編碼對(duì)象主要有：（1）零件編碼。PDM系統(tǒng)實(shí)施的基礎(chǔ)性工作是零部件的分類編碼。零件編碼是用字符對(duì)零件的各種特征進(jìn)行描述和標(biāo)識(shí)的一套特定的規(guī)則和依據(jù)。這些特征既包括零件的集合形狀、尺寸、精度、材料和熱處理等，也包括零件在產(chǎn)品中的結(jié)構(gòu)關(guān)系與裝配信息等。根據(jù)零部件編號(hào)關(guān)系，系統(tǒng)的產(chǎn)品配置管理可以按零件編碼分類鏈接、查詢到相關(guān)圖文檔，并按自動(dòng)掛接形成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹。（2）圖文檔編碼。PDM的另一大功能是管理多而雜亂的圖文檔。圖文檔管理主要是對(duì)圖檔的分類存取、查詢和版本更換。系統(tǒng)根據(jù)企業(yè)自身實(shí)時(shí)需求，分類圖文檔，如裝配圖文檔、工裝圖文檔、工藝文件等關(guān)于生產(chǎn)零件的信息圖檔。根據(jù)圖檔編號(hào)找到文檔所在文件柜中的位置，出柜和入柜；由圖檔編號(hào)的分類信息可以快速查找定位圖檔，瀏覽圖檔信息；圖檔編碼反映版本的變化。（3）用戶編碼。用戶編碼反映用戶和部門之間的從屬關(guān)系、職務(wù)等用戶相關(guān)的屬性信息。它作用在許多功能模塊中，如用戶信息維護(hù)、角色權(quán)限分配、用戶授權(quán)、部門管理、項(xiàng)目組織管理等環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)都需要用戶編碼。（4）項(xiàng)目編碼。一個(gè)項(xiàng)目可以是零件設(shè)計(jì)，是工裝設(shè)計(jì)或工藝文件編寫等需要完成的任務(wù)。項(xiàng)目組織管理根據(jù)項(xiàng)目的內(nèi)容具體分派任務(wù)和用戶。對(duì)應(yīng)某個(gè)項(xiàng)目，有其項(xiàng)目角色，并根據(jù)項(xiàng)目組織，啟動(dòng)工作流，分發(fā)任務(wù)。具有任務(wù)的用戶在自己的個(gè)人工作柜中看到自己的工做。項(xiàng)目編號(hào)可以把項(xiàng)目流程信息清楚描述。2基于模板的柔性編碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用2．1柔性編碼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)的編碼系統(tǒng)需要根據(jù)PDM的功能和企業(yè)的需求來設(shè)定，柔性編碼系統(tǒng)具有的功能要求如下：（1）系統(tǒng)產(chǎn)生的編碼具有唯一性，保證“一物一碼”。（2）能夠滿足PDM系統(tǒng)中的零件、圖文檔、用戶、項(xiàng)目等各類信息編碼，制定各種類別的編碼規(guī)則，生成所需求的代碼。（3）提供多種編碼生成的方式，方便各類信息編碼。具有一定的檢索和編譯功能。規(guī)則庫編碼庫規(guī)則庫編碼庫規(guī)則定義編碼生成編碼對(duì)象分類規(guī)則編碼對(duì)象輸入數(shù)據(jù)層面向客戶層中間層模板庫模板定義模板初始化圖1柔性編碼系統(tǒng)原理Fig.1TheoryofFlexibleCodeSystem按照編碼系統(tǒng)要求，設(shè)計(jì)的編碼系統(tǒng)由面向客戶層，中間層和數(shù)據(jù)層三部分組成，如圖1。數(shù)據(jù)層是編碼系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，存放編碼規(guī)則、編碼模板和生成的編碼；中間層是面向?qū)ο筌浖?shí)現(xiàn)的模塊程序，包括編碼規(guī)則定義器、模板定義器和編碼生成器。其中，編碼規(guī)則定義器對(duì)編碼對(duì)象的分類規(guī)則進(jìn)行規(guī)則定義，并把相關(guān)的規(guī)則信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中的規(guī)則庫中。系統(tǒng)初始化時(shí)，根據(jù)產(chǎn)品資源信息制成不同的模板。編碼生成器根據(jù)編碼對(duì)象的輸入，選取相應(yīng)的編碼模板，并對(duì)照規(guī)則庫中的規(guī)則定義自動(dòng)生成編碼，最終將生成的編碼保存到編碼庫中。面向客戶層是客戶工作區(qū)，技術(shù)人員根據(jù)企業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)編碼對(duì)象進(jìn)行分類，編寫各對(duì)象的分類規(guī)則，把所有的編碼對(duì)象的分類規(guī)則錄入到定義器中?？蛻艨梢栽谠摴ぷ鲗由蠈?duì)編碼對(duì)象編碼。通過該方法設(shè)計(jì)的PDM系統(tǒng)的編碼模塊程序（編碼規(guī)則定義器和編碼生成器），可以適應(yīng)各種不同中小企業(yè)的編碼要求，用戶錄入一定的編碼規(guī)則，通過編碼生成器就可以快速的獲得所需編碼。2.2基于模板的柔性編碼系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)（1）編碼模板定義編碼模板是承載編碼規(guī)則的容器，按一定的匹配原則和匹配方式對(duì)同類或相似對(duì)象編碼模式化。編碼的生成便是不同編碼模板對(duì)象派生的實(shí)例。模板化的編碼方式減輕編碼系統(tǒng)的組織和管理，使編碼結(jié)構(gòu)明晰。編碼模板結(jié)構(gòu)采用的是“碼段+碼段位+碼值”的形式。根據(jù)中小企業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)、規(guī)模、組織結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，我們?cè)O(shè)計(jì)的模板碼段最長為6段。如圖2，定義一個(gè)編碼模板。該模板的碼段數(shù)為3，碼段1的碼段位為3，每段中的各個(gè)數(shù)值便是碼值。碼段數(shù)和碼段位表達(dá)模板的結(jié)構(gòu)，碼值表示編碼的屬性特征。碼值的取值按一定分類對(duì)象的編碼規(guī)則和匹配方式獲取。碼段1碼段1碼段2碼段3圖2編碼模板Fig.2Templateofcode碼段根據(jù)信息不同來源，定義了不同的類型：輸入型碼段、固定字符碼段、流水碼段、選項(xiàng)型碼段、數(shù)據(jù)庫記錄碼段和鏈接型碼段。輸入型碼段描述的是用戶根據(jù)所需輸入的碼段值。固定字符碼段用一個(gè)字符和字符串來統(tǒng)一編碼，特定表示某種意義的不可更改的碼段，如表示企業(yè)名字的大寫縮寫字符。流水碼段是為了區(qū)分碼值相同的相同類對(duì)象編碼。選項(xiàng)型是一組枚舉數(shù)。數(shù)據(jù)庫記錄碼段表述的是某表中的記錄值。而鏈接型碼段則是模板所在運(yùn)行環(huán)節(jié)中自動(dòng)捕獲的動(dòng)態(tài)變量。碼段值通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的規(guī)則庫，相加匹配獲得。我們可根據(jù)編碼對(duì)象不同設(shè)置編碼模板，實(shí)現(xiàn)方法是設(shè)置不同的碼段數(shù)、碼段位和碼值。因此，可實(shí)現(xiàn)多種分類編碼，充分顯示系統(tǒng)的柔性。本PDM系統(tǒng)的編碼體系由多個(gè)編碼模板構(gòu)成，主要由不同的編碼對(duì)象編碼模板和系統(tǒng)編碼模板組成。（2）編碼分類處理編碼分類處理主要包括模板分類處理和編碼保存分類處理。由于編碼系統(tǒng)處理的對(duì)象屬性和PDM系統(tǒng)的要求各不相同，在編碼的整個(gè)過程中，一些環(huán)節(jié)中需要做分類處理。特別對(duì)中小企業(yè)，在設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品時(shí)，定義不同編碼模板，比如圖文檔編碼模板、零件編碼模板等。生成編碼時(shí)時(shí)，判別編碼類屬性，自動(dòng)調(diào)用適合環(huán)境的編碼模板。同時(shí)為了編碼檢索方便和高效，編碼存放時(shí)，分門別類存儲(chǔ)到不同的表中。根據(jù)不同類編碼制定不同的表字段。（3）系統(tǒng)編碼結(jié)構(gòu)在項(xiàng)目的已有信息編碼系統(tǒng)框架基礎(chǔ)上，修改得系統(tǒng)編碼結(jié)構(gòu)如表1。信息分類碼是編碼對(duì)象的分類碼段。編碼對(duì)象的不同，分類編碼的結(jié)構(gòu)也各不相同。為了解決系統(tǒng)編碼結(jié)構(gòu)的通用性，這里改變了原有系統(tǒng)編碼結(jié)構(gòu)，把對(duì)象的編碼放在分類編碼代碼中。同時(shí)由于對(duì)象編碼結(jié)構(gòu)的不同帶來的分類編碼代碼的位數(shù)差異，這里我們可以依靠設(shè)定不同位數(shù)的流水號(hào)來保證系統(tǒng)編碼的位數(shù)一致[3]。如表1中，零件編碼代碼的碼位數(shù)為10位，流水號(hào)設(shè)為2位（00-99），而圖文檔編碼的碼位數(shù)為8位，我們可以設(shè)置文檔編碼的流水號(hào)碼位為4位（0000-9999），從而保持系統(tǒng)碼位數(shù)一致。系統(tǒng)總的編碼位數(shù)取決于最大的編碼對(duì)象碼位數(shù)。占位符的設(shè)置讓編碼美觀、整齊。表1系統(tǒng)編碼結(jié)構(gòu)Tab.1structureofcodesystem信息分類碼分類編碼占位碼流水號(hào)系統(tǒng)編碼模板是最終的編碼形式，用于系統(tǒng)與CIMS其他系統(tǒng)集成。由各個(gè)分類模板的編碼加上分類碼、占位碼和流水碼組成。分類對(duì)象的編碼模板可用在相應(yīng)的系統(tǒng)模塊，表示的是一種信息資源的分類編碼代號(hào)。為了說明編碼對(duì)象的分類編碼和其系統(tǒng)編碼之間關(guān)系，以下以圖文檔為編碼對(duì)象，進(jìn)行編碼應(yīng)用設(shè)計(jì)。2．3圖文檔的系統(tǒng)編碼實(shí)施應(yīng)用圖3Candel-PDM文檔樹Fig.3DocumenttreeofCandel-PDM圖檔編碼除了遵循信息編碼規(guī)則外，應(yīng)符合信息編碼的標(biāo)準(zhǔn)化原則，體現(xiàn)了編碼的一致性原則。企業(yè)生產(chǎn)單一，多品種氣缸蓋零件，所以圖文檔資料相對(duì)來說比較少，并且種類較少。圖檔編碼設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題是文件的組織管理方法。PDM系統(tǒng)是按零件分類，把與零件有關(guān)的所有圖文檔掛到零件下方，分類存儲(chǔ)。如圖3，是PDM文檔樹的展開形式。樹節(jié)點(diǎn)為文件名稱或者目錄名稱。最頂層為零件編號(hào)的文件夾。（1）定義系統(tǒng)編碼模板。系統(tǒng)編碼結(jié)構(gòu)如表1。設(shè)定系統(tǒng)編碼的碼位數(shù)為22。信息分類碼為：1-零件；2-圖文檔；3-用戶；4-項(xiàng)目；5-其他。在模板定義中設(shè)定分類編碼長度為“不定長”，占位碼為1位。（2）圖文檔分類。根據(jù)氣缸蓋生產(chǎn)特點(diǎn)與企業(yè)要求，如圖3，文檔按零件分類來管理。文檔的類型主要有以下幾種，如圖4。其中01-06為類型代碼號(hào)。選取零件編號(hào)為F3000的氣缸蓋中，工裝圖紙類圖檔名稱為F30001003015J01，對(duì)其編碼。工裝圖紙02工藝卡片03工裝圖紙02工藝卡片03工藝附圖043D文件05零件圖紙01其他06圖檔類型Fig.4Sortofdocument（3）圖文檔編碼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。編碼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在應(yīng)用上就是模板定義。在圖文檔編碼類定義完后，設(shè)定圖文檔的模板定義，模板名稱為“氣缸蓋1”。圖文檔編碼結(jié)構(gòu)如表2。其中圖文檔類別碼碼位為2，圖檔名稱碼位為“不定長”表2圖文檔編碼結(jié)構(gòu)Tab.2structureofdocumentcode圖文檔類別碼圖檔名稱版本號(hào)（4）圖文檔編碼生成。如圖5，獲取相應(yīng)各段碼值后，自動(dòng)生成編碼。圖5圖檔編碼生成Fig.5Documentcoding（5）系統(tǒng)圖文檔編碼生成。根據(jù)系統(tǒng)編碼模板，同理，經(jīng)過編碼生成操作后得到指定工裝文件的最終系統(tǒng)編碼為202F30001003015J01A-00。3．結(jié)束語PDM的信息分類編碼對(duì)象是一些重要的數(shù)據(jù)元素，它們決定著信息的自動(dòng)化處理、檢索和傳輸?shù)馁|(zhì)量與效率。本文提出的基于模板的柔性編碼系統(tǒng)為多對(duì)象的編碼提供通用的編碼模塊,除文中的圖文檔編碼外同樣適用于零件、產(chǎn)品等數(shù)據(jù)的編碼，并可用于與ERP、CAPP集成有關(guān)的EBOM、MBOM信息的分類編碼，充分體現(xiàn)系統(tǒng)的柔性特征。參考文獻(xiàn)[1]何云峰，常明等.可視化柔性編碼規(guī)則系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).南昌大學(xué)學(xué)報(bào)，2003.6[