系统的数据库与知识库设计

1、系统的数据库与知识库设计本系统的数据库、知识库都是在关系型数据库SQL Server 2005中设计的，唯 不 同的是数据库存储的是陈述性的简单事实，而知识库存储的不仅包含了大量的简单事 实，而H包含了规则和过程性知识。在这里.，知识库和数据库的设计方法和过程相同， 都是分为四个阶段进行；需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设讣。需求分析琦段用 于调查和分析用户的需求：概念设计阶段是将用尸的需求进行归纳、总结与抽象，形成 个独立于数据库系统的概念模型，通常迷用E-R（Entity-Relationship Diagram,实体- 联系图）图来表书概念设计的概念数据模型n逻辑设计阶段是将抽象的概念

2、数据模型转 换为与选定的DBMS产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构，即将所设计的E-R模 型转化为特定DBMS所支持的数据模型；物理设汁阶段是为给定的逻辑数据模型选取 一个合适应用环境的物理结构，弟存储结构和存储方法.这里以.艺信恩知识为例介绍 本系统的数据库知识库设计过程,其他数据库知识库类似首先进行需求分析，了解用户需要工艺信息知识哪些信息，然后根据用户需求形成 概念数据模型，这里用E-R图表示，如图4,7所示.（工艺编写入）（工艺堪写时日）（毛,类型）（项目蝙号又,毛坯材料）（三艺实例屈）/宝产批或）G要欢地理方法主要工序）任要使用夹具）/主要加工设备）（主要加工刀具y （描u时而）（

3、主要使焉量3）7 I：以打，国识的F-R图Fig. 4.7 E-R chart of process information know 3 edge然后将图4.7的E-R模型图转化为SQL Server 2005所支持的逻辑数据模型，这里 将E*图转换为关系数据模型，如表4.1所小，它是与选定的SQL Server 2005关系型 数据库的数据组织方式致的数据模型，根据它就可以进行数据库的设计，最后就是物理设计，根据表4所示的关系数据模型在SQL Server 2005中进行知识 库的设iR最终的系统上要功能所对应数拥库和知识库中的表如图4.8所示，图4. 8系统所有数据库知识库表Fig. 4

4、.8 Database and knowledge base tables of system database表4. 1艺信息知识所对应的知识表l ab. 4.1 Knowledge base tables of process infbnnation knowledge序号字段中文名字段名数据类型说明11：艺信息描述IDProcessmi* idIniPK21：艺实例编号Process_exampleidVarchar(50)EK3项日编号Project numberVarchar(50)EK11：艺编辑人Processesme editorVarchar(30)51：艺编辑日期l*roc

5、essesine_edi tduteVarchar(30)6毛坯材料Blank mat eria1Varchar(50)7毛坯类型Blank_typeVarchar(30)表4.1续Tab. 4.1 Cont序号字段中文名字段名数据类型说明8生产批信Production_sizeVarchar(30)9主要工序名称Main_stepVarchar(50)10使用的主要加工设备Main_equipmentVarchar(50)11使用的重要夹具Main_fixtureVarchar(50)12使用的重要刀具Main_cutterVarchar(50)13使用的重要量具Main_measureVa

6、rchar(50)14使用的重要热处理1：艺Main_treatmentVarchar(50)15状态标示Processme_statusVarchar(30)16描述人Describe_personVarchar(30)17描述时间AddtimeVarchar(30)18备注NotesVarchar(1000)4. 4.2系统的数据库中各表的关系整个系统有多个子系统和模块，见4.3节所述，不同的子系统和模块对数据产生不 同的要求。整个系统的核心功能模块所对应的数据表都放在一个数据库、知识库中，包 括模具企业的生产流程管理，模具设计知识管理模块，模具工艺知识管理模块，加工及 最后的试模知识管理

7、模块，各模块对应了多个数据表。而用户管理模块和信息收发管理 模块放在了另外一个数据库中。此处将以两个最重要的功能模块所对应的数据表之间的 关系做一介绍，一个是生产流程管理部分所对应的数据表之间的关系，用于模具生产过 程中工作流的管理，如图4.9所示；另一个是模具制造工艺知识管理部分的数据表之间 的关系，用于模具工艺知识的管理，如图4.10所示。生产流程管理以模具项目为核心，它涉及到项目信息表、项目状态表、任务信息表、 审核任务表，如图4.9所示。工作流中的任务信息都存在于任务信息表和审核任务表中， 工作流的执行按照任务信息表中工作流程的定义从前往后依次执行，每个流程结点之间 都会插入一个对应的

8、审核流程结点，即对应审核任务表中的审核任务流程。各个数据表 之间以项目编号为唯一联系标示，项目信息表中的主键（项目编号）在其他三个数据库表 中是外健，它们正是通过主键与外键之间的关系进行联系。而模具工艺知识的数据表有六个，它们分别是：零件信息描述表、工艺信息描述表、 工艺综合信息表、工艺卡片头信息表、工艺卡片内容表、工艺卡片尾内容表，如图4.10 所示，这些信息都属于某个模具项目，因此项目编号仍然是它们之间联系的重要标示。 这些数据表完全按照知识的组织方式进行设计，即按照第3章介绍的基于集合论的面向对象知识表达方法进行设计，模具工艺知识的数据表与第3章基于集合论的面向对象知 识表达方法中的集合

9、对应关系如下表4.2所示。其中，工艺卡片头信息表中的工艺实例 编号是工艺知识联系的标示，只要知道工艺实例编号，就可以根据它把某个模具零件的 工艺卡片内容及工艺卡片内容的知识描述提取出来，从而组合成完整的工艺知识。要想 知道某条工艺知识属于哪个模具项目的，根据工艺实例编号到零件信息描述表中查询出 项目编号即可，然后根据项目编号查询出项目信息。同时根据项目编号可以查询出有关 该模具项目的所有模具零部件的工艺卡片内容及工艺卡片内容的知识描述，即根据项目 编号到零件信息描述表中查询出该项目编号对应的所有工艺实例编号，然后根据r艺实 例编号到工艺卡片头信息表、工艺卡片内容表、工艺卡片尾内容表查询出工艺卡

10、片内容。 因此模具工艺知识之间的联系是通过工艺实例编号进行的，而工艺知识与项目之间的联 系是通过项目编号和工艺实例编号这两个标示进行联系的。r任务信息衰任务地号r项目编号 任务名称 任务负责人 起始时间、结束时间 技术资料 下级任务接受者 审核人 任务状态项目状态豪PK项目状态埼号项目编号项目状态类型,项目值息衰顼旺号项目名祢项目负责人项目客户项目报价起始日期结束日期项目类型审核任务表PK审槌埠号/项目编号任务名称 任务负责人 市核人审核日期 任务接受日斯 审核状态表4. 2数据表与I.艺知识集合对成美系Tab. 4.2 Relationship between database and pr

11、ocess knowledge set数据表心艺知订、集合对应关系艺知识 集合基本信息集合特征描述集合事实数据集合关联约束集合数据表知识基本信息表零件信息描述表 I:艺信息描述表 艺综合信息表艺卡片头信息表艺卡片尾内容表艺卡片内容表各次之间关系描述 性图4. 9有关生产流程部分的数据库表之间关系Fig. 4.9 Relationship between database tables of production flow零件信息描述表PK零件名称 零件主特征 零件辅助特征 零件材料 零件精度 零件表面粗糙度 描述时间工艺信息描述表PK工艺实例埠号-写型量序工处态 编类批工加热状- 艺坯产要要要

12、艺一 工毛生主主主工-工艺卡片内容表PK工艺实例埠号.称容号名内 二 序序序间备具- 工工工车设刀知识基本信息表PK工艺实例编号知识名称 知识提供者 知识提供时间项目信息表PK项目编号人称贵户价期期型 名负客报日日类 目目目目始束自 项项项项起结项-工艺垸合信息表PK工艺实例编号-零件名称零件材料零件主特征工艺瑜写人工艺编写日期毛坯类型生产批量主要加工设备主要热处理方法工艺描述人各表之间关系描述表PK关系编号工艺实例编号*, 项目编号*工艺卡片尾内容表PK工艺实例辨号4工艺设计人 工艺设计时间 工艺审核人 工艺审核时间 工艺校对人 工艺校对时间 标准化时间 会签时间 工艺版本号工艺卡片头信息表

13、PK工艺实例编号,项目编号 模具编号 公司名称 产品名称 零件图号 零件名称 材料牌号 毛坯类型 毛坯尺寸图 4. 104.关艺知识的知识库表之间关系Fig. 4.10 Relationship between knowledge base tables of process knowledge4.5基于用户角色、部门和任务的授权机制4. 5. 1面向用户角色的权限管理在一般的制造企也内部大多采用责任制，所谓“在其位，谋其政”，只有当一个人 在某-匚作岗位时，才具有相应岗位的匚作权限气这样即使人员出现变动，权限也不 会例为人员的变化而变化。面向用户角色的访问控制的基本思想是：在具体的应用领域

14、中，用户是经常变化的，而角色是相对固定的，给用户赋予某种角色，给角色分配某种权限，这种思想不仅能简化授权过程，还能解决访问控制中的安全问题。本系统的川户 角色分为以下几个部分。见图4.11o图4. II系统的用户角色 Fig. 4.11 User roles of the system面向部门的权限管理不同的部门决定了用户所能操作的任务的范围，每个部门都有普通员、任务员I： 以及部门主管，但是他们是不能跨部门操作对方数据的。比如工艺部的部门卜：管不能把 项目部的有关模具项目信息删除掉，也不能随便修改模具项目信息。但是可以查看项11 信息。但是普通员工可能连仃看项目信息都不行。另外山F生产流程的

15、流向也是勺部门 有关的，生产流程总是从某部门的某个或儿个员工完成任务后流向卜个部门的任务 执行者手中，因此本系统将部门作为权限控制的一部分。本系统涉及到的与部门有关的 权限分为以下儿类，如图4.12所示。图4. 12系统沙及到的部门Fig. 4.12 Department of system mentioned4. 5.3面向任务的权限控制模具企业生产流程中每个流程ij点都会仃任务负责人，任务仇贵人获得相应任务 后同时获得相应任务的操作权限。任务完成后,相应的操作权限随即消失，并随卜.个 任务的开始而重新获得。比如1：艺人员A接受到个工艺任务,它将拥有提交仃:务的权 限，当他完成任务并提交任务后，任务进入审核状态，当审核完成时，他的操作权限将 随着审核状态的不同而不同。如果审核通过，他可以将任务提交给下-任务接收者（加 工负责人），同时他将不能更改己提交的资料；如果审核未通过，他需要继续修