产品数据管理系统研究

目录摘要 IAbstract II1绪论 11.1本论文的选题背景和意义 11.2国内外研究与应用现状 21.3本论文研究目的和重要内容 52PDM及其相关理论方法 62.1PDM的产生和相关基本概念 62.2PDM的体系结构 72.3PDM相关的关键技术 103某公司PDM系统的总体规划 123.1公司概况 123.2公司系统需求分析 123.3总体规划的目的和原则 133.4公司PDM的总体架构 133.5基于PDM的零部件分类管理系统需求分析 143.6零部件分类管理系统在PDM中作用和地位 154零部件分类编码技术的设计与实现 164.1信息分类编码 164.1.1信息分类编码 164.1.2信息分类编码的意义 164.1.3编码结构 164.1.4信息编码的基本原则 174.2成组技术及其在产品设计中应用 184.2.1零件分组方法 194.3成组技术在产品设计中的应用 214.3.1成组零件设计与传统零件设计的区别 224.3.2零件标准化 224.4零部件编码的应用实现 264.4.1结构设计CAD（MCAD）产品设计 264.4.2电子设计自动化（EDA）产品设计 275基于Windchill平台的系统集成的实现 285.1系统集成的目的 295.2零部件分类管理 325.2.1零部件分类 325.2.2器件信息的构成和定义 335.2.3器件部件和文档的关联关系 385.2.4器件信息的存放 405.2.5器件的分类和检索管理 425.3EDA/MCAD/PDM的集成技术 515.3.1符号库/封装库建设 515.3.2三维模型库建设 525.3.3数据接口定义 525.3.4板级设计的EDA/MCAD/PDM集成 596总结与展望 626.1总结 626.2展望 62致谢 63参考文献 64绪论本论文的选题背景和意义产品数据管理（ProductDataManagement，简称PDM）是用来管理所有与产品相关信息（如零件、配置、文档、CAD文献、结构、权限信息等）和所有与产品相关过程（涉及过程定义和管理）的技术，实质就是对公司的物质（原材料等）、设备（加工机床等）、工具（刀具、量具等）、管理（生产管理等）等各方面的信息进行管理。而对这些信息进行分类、编码，使之适宜于计算机解决，便是PDM要解决的首要问题。所以编码系统是PDM系统的基础。编码的优劣是PDM系统运营效率和公司能否接受PDM系统的关键性指标。在PDM中编码的作用重要体现在：（1）公司中的管理是以产品为中心的管理，产品的信息分布在公司内的各个职能管理部门，需要进行统一的产品编码标记。（2）产品过程如开发过程、制造过程及销售过程，是以人为主体的活动，采用统一的编码可以方便地了解生产过程的细节，提高管理的效率。（3）PDM的基础是数据库技术，对信息的统一编码可以方便数据的存储与提取。（4）PDM也可以说是一种典型的群件，对产品信息的统一编码有助于各功能软件的集成和有效开发。公司的一切活动均是以产品为中心的，PDM的管理也是围绕产品进行的。对产品进行规范化编码，使它便于PDM管理，是公司实行PDM的先决条件。本课题是在研究信息分类编码基础之上进行产品零部件编码的研究和实践的。成组技术（GroupTechnology，简称GT）是在零件设计和制造中运用相似性原理对零件进行辨认和分组的方法。采用成组技术进行产品信息的分类及编码，能将相似信息进行归类解决，使产品信息简化、标准化、要素化和条理化。PDM系统中，GT技术重要体现在信息的编码管理和零件族管理，编码方案应根据公司的需求，与公司的产品紧密结合在一起，充足考虑公司产品的更新换代和生产过程中信息的表达，使编码简洁、实用，起到组织和协调公司内部生产的作用。编码系统不仅为PDM提供编码，并且其自身具有重要的生产信息，可认为公司的快速产品设计提供技术支持。结构化信息通过编码系统迅速检索，而设计图纸等非结构化信息则可用PDM浏览，两者互动形成良性循环。所以研究零部件编码有很强的实用价值。编码系统所建立起来的物料和零部件的资料最终将传递到电子设计自动化（ElectronicDesignAutomation，简称EDA）和结构计算机辅助设计（MechitectureComputerAidedDesign，简称MCAD）设计中，而设计就可以产生出对的的BOM数据，从而以一个编码信息贯穿了设计流程，保证了EDA和MCAD设计的数据源可以与物资系统一致，达成解决“信息孤岛”目的。国内外研究与应用现状PDM是指公司内分布于各种系统和介质中，关于产品及产品数据信息和应用的集成与管理。产品数据管理集成了所有与产品相关的信息。公司的产品开发效益取决于有序和高效地设计、制造和发送产品。产品数据管理有助于达成这些目的。PDM是依托IT技术实现公司最优化管理的有效方法，是科学的管理框架与公司现实问题相结合的产物，是计算机技术与公司文化相结合的一种产品。产品数据管理是帮助公司、工程师和其他有关人员管理数据并支持产品开发过程的有力工具。产品数据管理系统保存和提供产品设计、制造所需要的数据信息，并提供对产品维护的支持，即进行产品全生命周期的管理。一个成熟的PDM系统可以使所有参与创建、交流、维护设计意图的人在整个信息生命周期中自由共享和传递与产品相关的所有异构数据。一个可以满足公司各方面应用的PDM系统应具有的九大功能，涉及文档管理、工作流与过程管理、产品结构和配置管理。查看和批注、扫描和图象服务、设计检索与零件库、项目管理、电子协作、工具和集成件功能。按照SummitSourceConsulting的《VPSCii指南》所描述的,CPSCii是PDM的别名,它是由Vault、Process、Structure和ConfigurationManagement/ChangeControl的缩写,其中的两个小写"i"代表interface和integration。按照这种描述,PDM有如下相关的术语定义:ElectronicVault即电子数据库。Vault最通常的应用是"Vault提供生成、存储、查寻、控制存取、恢复、编辑、电子检查和记录电子对象的历史及通用文献的能力"。Process或ProcessControl即过程或过程控制。它对任何工作流的形式进行过程控制、或在过程开始后的任务控制。它提供了路线、驱动事件的动作,电子检查、历史、查寻、存取控制、恢复和对象的编辑。过程控制的基本能力是定义过程、调度和电子任务。Structure即结构。假如用户具有存储和控制大量电子信息的能力,那么,维护不同信息段之间的关系是非常重要的。这一点对于某对象来说也是特别重要的。产品提供了连接一个对象到另一个对象的能力。这种对象是VPSCii结构部分描述的。结构允许生成、命名、导航和多级的编辑一对一的关系以及控制基于关系的对象。这种能力通常是通过一个或多个公司可制造的产品结构项实现的。ConfigurationManagement/ChangeControl即配置管理/改变控制。除简朴的关系之外,许多公司采用由产品提供简朴的结构能力来控制更完整的产品数据。这些公司要想控制配置和改变控制,他们必须做强有力的关系控制。配置管理/改变控制提供了生成、管理、导航和编辑一对一和一对多的关系。它们也提供运用关系信息查寻和存取控制的能力。Interface即接口。毫无疑问,要成功地实行应用PDM系统,就需要改变公司的传统管理模式和传统文化,公司要作这些改变,就需要有新的信息组织方式。用户接口的应用,可以明显地减少由于这些改变和新的信息组织方式所导致的影响。Integration即集成。集成是保持VPSCii的多个模块紧密地贴在一起,它也把相关的其它应用于VPSCii的工具紧密地贴在一起。涉及操作系统、服务平台、客户平台、DBMS、集成和开发工具以及附加的应用等。interface和integration不是PDM自身的组成部分。但是,它们对PDM的推广应用是至关重要的。所以,一个好的PDM软件产品都涉及了电子数据库、过程或过程控制、结构、配置管理/改变控制、接口和集成等几个部分组成。PDM是一项不断发展的应用技术：PDM是一个相对较新的概念，尽管类似的概念已经存在很长一段时间了，但真正可用的商业化PDM系统的出现还是80年代初期的事。随着技术的飞速进步，用来定义PDM基本功能的术语也不断发展。PDM进行信息管理的两条主线是静态的产品结构和动态的产品设计流程，所有的信息组织和资源管理都是围绕产品设计展开的，这也是PDM系统有别于其它信息管理系统，如管理信息系统(MIS)、制造资源计划系统(MRPII)、项目管理系统(ProjectManagement)的关键所在。PDM也是以整个公司作为整体,能跨越整个工程技术群体,是促使产品快速开发和业务过程快速变化的使能器。此外,它还能在分布式公司模式的网络上,与其它应用系统建立直接联系的重要工具。由上可知：所谓PDM，并不只是一个技术模型，也不是一堆时髦的技术辞藻的堆砌，更不是简朴的编写程序。它必须是一种可以实现的技术：必须是一种可以在不同行业、不同公司中实现的技术；必须是一种与公司文化相结合的技术。因此，它与公司自身密切相关。以上信息表白PDM系统将产品技术和过程技术作为其两大主体支撑，从而充当了产品与过程集成的关键使能器。认清PDM的发展趋势，对于公司选好适合自己的PDM系统有着非常重要的作用。将来PDM技术开发的方向会集中在以下三个方面：电子商务和合作商务、虚拟产品开发和支持供应链管理。●电子商务下一代PDM系统可以提供这样的功能，即在网上就可以得到产品数据信息，为电子商务提供一个重要的基础。通过从产品及相关产品配置中选择参数，就可得到产品模型，这一领域的进一步发展，将会使得网络完全能提供产品/服务选择、建议准备和订购过程。●虚拟产品开发管理VPDM是在虚拟设计、虚拟制造和虚拟产品开发环境中，通过一个可以即时观测、分析、互相通信和修改的数字化产品模型，并行、协同地完毕产品开发过程的设计、分析、制造和市场营销及服务。VPDM集合了Web、PDM、3D-CAD和DMU(电子样机技术)技术，使公司具有更好的产品革新能力。在概念设计期的高灵活、不可预测的环境下，它为数据的变化提供了很典型的管理框架。它还可以作为一个知识库和渠道，将不同阶段的产品信息转化成为连续的信息状态。●支持供应链管理随着网络技术的不断进一步应用，PDM系统作为标准的黑盒解决方案，以及较便宜的硬件、软件和网络技术，其运用率在不断提高。PDM系统可以很容易地在虚拟公司中实行。在虚拟公司中，一个组织要与供应商、合作伙伴和其别人共同加入到供应链中，工程信息需要在虚拟公司内不断地互换。PDM技术中各个系统间的通信和数据互换，使得产品开发形成了OEM合作“中心”，并能随时在整个供应链中得到产品信息。下一代PDM系统将是完整意义上的供应链管理系统，它将会提供下列功能：工程仓库/工程服务、工程合作。产品数据管理蕴含着巨大的潜在效益，受到许多国家和组织的重视，纷纷投资进行相关领域研究，并推广实行。有的是系统研究，有的是分项研究。随着虚拟公司概念的提出，规定公司可以实现与供应商和客户之间互换多种类型的产品数据，每个公司在产品开发过程中必须全面有效地协作，从产品的概念设计阶段到制造阶段。为此GartnerGroup公司提出包含虚拟产品开发管理（virtualproductdevelopmentmanagement，VPDM）、传统的PDM和ERP系统三个要素的PDM。PTC公司等应用产品协同商务（CPC）解决方案，将产品信息视为公司的宝贵财富，运用Internet让员工、客户和供应商能在整个产品生命周期中，协同开发、生产和管理产品。CIMdata公司又提出了CPDM（collaborativeProductDefinitionmanagement），从战略的高度阐明一种实现跨公司的产品定义全生命周期的协同管理理念。由此可见PDM的内涵随时代和技术的发展而变化。现今围绕着ProductLifecycle，ProductDefinition，Collaboration这些概念产生了很多缩写词：PLM(ProductLifecycleManagement)、CPC(CollaborationProductCommerce)、CME(CollaborationManufacturingEnterprise)、cPDm(collaborationProductDefinitionmanagement)。可以看出，人们已将产品的更新换代视为最重要的事。提高产品更新速度需要管理产品定义（ProductDefinition），协作也是一个重要途径。产品生命周期（ProductLifecycle）也体现了人们视角的改变。可以将这些变化归结为两点：分布式协同运作；对智力资源（知识）的重视和管理。产品数据管理的基本规定是对产品开发过程状态的记录文档进行管理，更高的规定是作为产品开发过程自动化的核心支持产品数据互换与共享。随着对产品开发过程技术的发展，随着过程的集成，应用系统之间应能互操作、分布跨网。并且可以对产品的开发进行决策，例如，对市场进行调研、决策生产何种产品、分析更改对下游生产制造所产生的影响、对系统设计方案进行选择等。PDM支持决策是由于采用了数据仓库、数据挖掘技术。本论文研究目的和重要内容本文对零部件信息分类编码先介绍信息分类编码和成组技术以及成组技术在产品设计中的应用介绍，目的是提出一套以综合特性项目与编码混合的方法来建立零部件分类系统，为产品设计及PDM系统实行服务，以满足采用EDA、MCAD等为设计手段的编码规定，实现零部件和器件的分类检索，为减少新器件的品种无限扩大，减少库存积压，有效的保证了产品的研制周期和质量控制。围绕目的，本文重要研究以下内容:1）零部件信息分类编码和成组技术，以及成组技术如何用于产品设计。2）零部件编码系统的构成，并以工程机械公司为例设计了一套适合哑铃型公司的零件编码系统。3）基于Windchill平台的零部件分类系统如何和EDA及MCAD集成。PDM及其相关理论方法PDM的产生和相关基本概念随着科学技术的进步和电子、信息及自动化技术的广泛应用，社会生产得到了巨大发展，也使市场竞争变得愈来愈剧烈，给公司导致了严酷的生存环境。公司要力争在最短时间（T）内、消耗最少的资金（C）、生产出满足市场需求（Q）的产品。市场的需求在不断变化，对产品的结构、性能的需求越来越苛刻，从而使新产品的研制变得越来越复杂，迫使公司在再设计（Redesign）、公司过程调整（BPR）等涉及设备改造及制造上不断投资。其中开发费用基本上与时间成正比。这种因素也促使公司采用各种手段缩短产品开发周期。如何缩短日趋复杂产品的开发周期以占有市场、并减少成本，如何去适应快速变化的市场需求，对公司进行重组，不断以高质量、低成本、快速开发新产品等手段，在竞争中求生存和发展，已成为全球公司共同追求的目的。为了实现这个目的，公司不断强化在产品设计开发过程中采用计算机辅助技术。虽然产品开发周期在缩短，但信息量却在成倍增长，信息已在公司中占据愈来愈重要的位置。公司实现计算机信息化，是进步与发展的标志。信息化最有效的应用在于支持公司目的的实现。信息成为一种新的公司资源，其运用限度（信息创建、流动的速度与重用的限度）、有效的管理（存取，版本）就成为公司信息化的新的任。七十年代，美国的JosephHarrington博士就根据计算机越来越强大的信息解决能力和计算机网络技术的发展情况及其在制造业广泛的应用前景，一方面提出了计算机集成制造（CIM，ComputerIntegratedManufacturing）的概念，其核心思想就是强调在制造业中充足运用计算机的网络、通讯技术和数据解决技术，实现产品信息的集成。而近年来提出的并行工程(CE,ConcurrentEngineering)的概念则是强调在CIM信息集成的基础上，在制造业中采用并行解决的方法进行产品设计及其相关过程的实行，克服了传统的顺序工程在设计时不能及早考虑制造过程、支持环境、质量保证和设计开发周期长等问题，使得公司开发的产品可以及早地以低成本投放市场，并很好地满足用户的需求，以期获得强大的市场竞争能力。公司需要有一个统一的工具从宏观上将各种应用软件集成起来，并对其产生的大量数据统一管理与控制；要用先进的信息管理手段支持团队的异地协作，保证产品数据的安全、可控，并可以跟踪产品开发进度及适应数据的频繁修改等。这就是产品数据管理思想的来源。它能为CIMS和并行工程实行奠定良好基础。总之，由于计算机技术的发展和普遍应用，使得产品开发过程各阶段计算机化，规定并推动了产品数据管理的产生和发展。产品数据管理技术是从CAD/CAM和工程设计领域产生出来的。由于新的制造模式的发展与应用，如CIMS、并行工程、虚拟制造等，人们已经结识到产品数据管理对公司作为一个集成系统运营的重要性，可以认为产品数据管理是合用于公司过程、组织方式的技术，具有强烈的公司运营模式的背景。产品数据管理译自英文ProductDataManagement，即管理一切与产品相关的数据信息。产品数据管理要包含所有与产品设计相关的设计信息(不只是工程图纸)，并使它们可被所有参与产品开发的人员(不只是技术人员)访问。关于产品数据管理的定义尚未有统一的定论，GartnerGroup公司给出的PDM定义为：PDM是在公司范围内为设计与制造构筑一个并行化产品协作环境的关键使能器。一个成熟的PDM系统可以使所有参与创建、交流、维护设计意图的人们在整个产品生命周期中自由共享与产品相关的所有异构数据，涉及图纸与数字化文档，CAD文献和产品结构等。产品数据管理系统用更大更完整的视图展示产品、过程与人员的关系。它横跨公司的产品设计开发全过程直至产品全生命周期，它纵向进一步到产品结构的各个层面直至产品零件的各个侧面，它从信息共享等方面有力地支持并行工程，它为产品开发团队的每一个成员角色提供完备的服务；特别是在支持设计重用方面它能发挥明显的优势，产品数据管理系统就是按照产品数据管理思想实现的软件。公司组织的分散化使分布式系统成为计算机系统发展的方向。分布式系统是由多种计算资源以一定的互联方式组成的、开放式的、多平台的、可互操作的、合作的系统，可认为用户提供一定范围的服务。一个分布式系统内资源的位置对用户来讲是透明的，只要具有所用系统的基本知识，被授权的用户就可在任何地点、任何时候访问并使用系统中的资源。产品数据管理在公司范围内为设计与制造建立一个并行化产品开发协作环境。它视整个公司为一体，可跨越整个工程技术群体，是加速产品开发的使能器。它也是在分布式公司管理模式的基础上，与其它应用系统建立直接联系的重要工具。产品数据管理依据产品信息共享的观点，扩大了产品开发建模的含义。它为不同地点、不同部门的人员提供了一个协同工作环境，使其可以在同一数字化的产品模型上一起工作。产品数据管理系统在公司中的作用可概括为：PDM是CAD/CAPP/CAM(3C)的集成平台；PDM是产品信息传递的桥梁；PDM支持并行工程；PDM是CIMS的集成框架。PDM的体系结构PDM系统的构造框架可分为应用框架和数据框架。这种构架突出强调了系统的功能、界面、标准、方法及结构。应用框架应用框架涉及PDM系统内部应用的设计和构造，它由三层组成：应用层、系统服务层和网络层。1)应用层应用层为用户提供各种应用功能及一致、和谐的用户界面。它涉及三个应用组件：·环境管理，全面控制应用功能单元的执行情况，为整个系统提供过程集成。·应用功能单元，提供用户执行各种功能所需要的能力。应用功能单元与其他应用一起构成整个系统应用。·应用服务单元，为系统应用的开发和执行及集成各种非PDM系统应用提供应用服务。应用服务单元独立于应用功能单元，以避免受应用技术变化的影响及减少软件开发费用和时间，提高代码可重用性，并在各应用间共享数据。2)系统服务层系统服务层通过一致的接口以独立的方式提供访问分布式网络层的功能。它为存储在不同物理设备上的数据提供一致的逻辑表述。系统服务层独立于应用层，以避免数据位置变化时受到影响。它为用户提供一致的接口并允许应用层单元是可移植的、可互用的，它对功能和数据的物理位置是透明的。使用系统服务层可保护在应用层软件上的投资。它允许改变数据表述而不影响应用层软件。系统服务层有五个组件：·通讯服务器提供独立于通讯网络单元的数据传输服务，它通过通讯网络单元传输数据。·计算服务器为系统中的各种计算设备提供接口。它还具有提供监视计算资源使用情况的能力。·表达服务器为所有输入/输出设备提供不依赖于设备的接口。为远端设备通过网络提供通讯服务调用·安全服务器为系统所有单元提供安全和管理功能。如检查、验证、访问存取控制、数据传输及存储保护等。·数据服务器为数据存储设备提供不依赖于设备的接口，这些设备通过网络进行物理配置。为远端设备提供通讯服务调用。对于客户机/服务器体系，为应用提供不依赖于物理存储设备的一致的数据逻辑视图。数据服务必须支持在数据框架中所描述的逻辑数据框架组成的重要单元。3)网络层网络层提供基本的计算和通讯服务功能及对输入/输出设备的访问功能。这些设备涉及数据存储设备和交互式终端及由通讯设施互联的各种计算机。这一单元最有也许由于技术的提高而产生变化。因而通过系统服务层提供的标准界面，其特性对于应用层单元必须是不可见的。网络层有三个组件：·输入/输出，提供从系统中发送和接受数据的功能。其硬件允许对各地的计算机系统进行操作。·计算器执行计算机指令，管理、控制指令和过程的执行情况。·通讯网络，提供在计算机间和I/O设备间传输数据的功能。该组件涉及硬件设备和物理传输媒介，它们将计算机和各种硬件联成一个分布式计算环境。数据框架数据框架涉及逻辑数据结构的建立。PDM系统内部各应用间的数据基于这一框架实现共享。通过建立和维护一个基于整个公司公共数据模型的应用，以减少数据转换器的使用。这一策略相应用框架内各单元提出了各种规定。数据框架和应用框架构成了一个完整的PDM体系结构。数据框架也分三层：1)应用层应用层展示用户的数据视图。组成这一层的数据模型称为应用数据模型。几个应用可共享同一应用数据模型。应用间的数据共享通过下列方式完毕：·数据互换器在不符合公共数据模型的应用间传输数据的过程。中间文献互换协议是不同应用数据模型间的桥梁。应用必须使用转换器以从协议中读写数据。·视图映射器在符合公共数据模型的应用间共享数据的过程。概念层的公共数据模型推动应用数据模型的发展。应用层和概念层的视图映射由接口软件提供。2)概念层概念层表达了贯穿整个公司的公共数据视图，它为所有需要在系统内部应用间共享的数据提供单一、一致的定义和描述。这种公共数据视图比应用层和物理层的视图更稳定。组成概念层的数据模型存储在数据仓库中。应用框架中各单元的配置、运营和管理所需的信息由数据仓库提供一致的定义。这些信息涉及系统配置、应用信息和安全策略等。3)物理层物理层表达了数据库管理者的数据视图。这些数据存储在遍及整个公司网络的多个存储设备中，它涉及记录或表的定义及在物理层和物理存储设备中移动数据的机制。物理层和概念层的视图映射由接口软件提供。物理层也提供下列信息：·存储分派器分割和复制数据以获得最佳系统性能。·查询分派器将查询和事物解决转换成任何数据服务单元都能理解的格式。PDM相关的关键技术1）PDM的系统构造方法从总体上看，当前PDM产品大多采用分布式的客户机/服务器（Client/Server）结构，服务器端负责公共数据的存储、多用户的同步等功能，客户端重要负责与用户的交互、客户私有数据的管理等。同时，PDM系统的内部构造是层次型的。PDM系统建立在操作系统、网络环境和分布式数据库的基础上。对象管理框架是PDM系统的核心模块，为PDM系统提供了统一的数据管理的基石。它集中管理了PDM系统中的所有信息实体，是整个系统信息建模思想的具体体现。所有PDM涉及的实体，如人员、数据、过程及其之间的关系最终都是以对象的形式由对象管理框架统一管理。建立在对象管理框架之上的是各种PDM系统的功能框架，涉及产品结构与配置管理、集成工具、工作流程管理等。2）面向对象的公司信息建模方法面向对象的思想是软件工程学发展的结果。它以对象的观点表达信息以及信息之间的关系，对象代表数据和行为的封装，对象之间通过消息传递信息。从1970年以来，人们从思想理论和设计方法学等各个方面对面向对象的技术进行了广泛而进一步的研究。研究表白面向对象的方法可以同时支持计算机进行计算、推理和人机交互能力的开发，不仅用于程序设计和信息系统开发，还涉及诸多领域，涉及人工智能技术、图形用户接口、CAD/CAM技术和CIMS技术、网络技术等。因而有广泛的应用前景。目前，面向对象的分析和设计方法已经成为大型系统软件设计和开发的重要技术。3）数据库技术传统的数据管理系统大多建立在关系数据库基础上。但是关系数据库系统存在语义不丰富、建模手段不完善等问题。为了解决这些问题，近年来有关面向对象数据库、演绎数据库、知识数据库的研究正在不断取得突破，这些发展都将推动PDM的进步。4）Internet技术近年来，Internet技术获得了巨大的发展，Internet已经进一步并影响到人们生活的方方面面。随着Internet技术的发展，“电子商务”的概念也已经进一步人心，我们正在迎来一个网络时代。Internet的广泛普及，给公司传统经营管理方法带来巨大冲击。如何面对网络时代的挑战，已经成为公司信息化过程中必须面对的问题。5）分布式计算技术基于网络的分布式计算技术也是近年来获得很大进步的技术之一。以分布式计算技术为基础，基于构件的系统体系结构将逐渐取代模块化的系统体系结构。在分布式计算技术的标准方面，一直存在着两大阵营，一个是以OMG组织为核心的CORBA标准，另一个是以微软为代表的基于DCOM的ActiveX标准。近年来，OMG组织在CORBA标准的制定和推广方面付出了巨大的努力，同时许多CORBA标准的产品也在逐渐成熟和发展；同时由于微软在操作系统方面的绝对统治地位，ActiveX标准在Windows系列平台上显得更加实用，相应的工具也更加成熟。目前这两在标准的争夺仍然没有结束，许多商品化软件多是同时支持两个标准。6）Java语言Java从出现的第一天就成为计算机界的一个热点。Java语言具有高度的可移植性、健壮性和安全性等优点，这些使它一经推出就获得了广泛的支持。Java不仅仅是一种新的计算机语言，同时还是一种移动式的计算平台。Java语言的“一次编程，到处可用”的特点使它成为了编写网络环境下的移动式构件的最佳选择。将分布式计算框架和Java技术结合起来将是构造网络信息系统最抱负的模式。7）客户机/服务器技术近年来，计算机技术的发展，使以PC为主力的个人计算机迅速普及，并渗透到各个领域。网络技术的逐步成熟，使得资源共享，并能充足发挥各种计算机的优势。以图形化方式为主的用户界面技术的发展，特别是多媒体技术的发展，使计算机对使用者更友善、更方便。基于PC-LAN的客户机/服务器体系结构已经成为一种成熟的信息解决和集成技术广泛应用于公司的管理信息系统。客户机/服务器的作用对象是进程，即客户机进程和服务器进程。这两个进程协同工作构成了一个应用。客户机和服务器进程所处的物理位置并不重要，重要的是它们之间的协作关系。此外，客户机/服务器协同工作的过程是，客户向服务器发出服务请求，服务器根据客户的请求完毕相应的任务并将解决结果回送给客户。在这一过程中，客户只需了解服务器界面而不必知道服务的具体解决过程（服务封装）。客户机/服务器之间的协作关系涉及紧耦合的请求/回答交互和基于队列机制的消息传输交互。某公司PDM系统的总体规划公司概况公司系统需求分析总体规划的目的和原则公司PDM的总体架构在整个PDM系统中，重要涉及ProjectLink、PDMLink、PartsLink、CounterPart以及相应的辅助模块，同时实现系统（涉及：生产系统、物资系统、取号系统、档案系统、MCAD/ECAD系统、CAPP系统）集成，构成整个协同的研发环境。系统总体架构及数据流程如下图：基于PDM的零部件分类管理系统需求分析零部件对象是PDM系统管理的核心业务对象，是整个产品开发设计过程的基础和支点。零部件按照它们之间的装配关系被组织起来，形成产品结构。零部件是产品的基本组成要素，零部件管理一方面是对零部件进行标准化、规范化的分类管理。产品为满足个性化的需求不断进行变型设计，零部件变型也越来越多，如何从已有的零部件设计库中快速找到符合规定的零部件设计（涉及零部件图纸或者工艺文献），避免设计人员反复“发明”已经存在的零部件，是对产品开发管理工作的一个挑战。一个零部件也许会被多个产品使用，当零部件进行更改时，需要检索其涉及到的所有产品，并对更改善行影响范围分析，零部件的更改控制使得对零部件的管理变得复杂，产品越复杂，保证更改后产品数据的一致性就越困难。零部件也许由于使用的产品不同、或批次不同、或时期不同将相应不同的工艺路线，为了保证传递给生产部门对的的零部件加工信息，需要进行大量协调工作。一般零部件管理都有一套规范的编码标准，每个零部件都有唯一代号。随着产品的扩充，原有的编码系统逐渐无法满足规定，公司不得不追加新的编码规范；此外很多公司在引进外部产品图纸时往往将外部产品编码系统也一并引入，导致产品编码体系变得复杂和混乱。单纯依靠手工操作保证零部件编码规范的统一越来越成为一种不现实的规定。因此根据自身特点对零部件进行分类，以利于生产和管理，快速准确产生零部件分类清单(BOM清单)，在产品设计开发过程中进行零部件的统一和优化，形成零部件族，进而实现零部件的通用化、标准化，最终形成基于功能模块的客户化产品配置解决方案。零部件分类管理系统在PDM中作用和地位零部件分类系统是使用Windchill分类管理模块，通过定义外购件和自制件的分类结构和分类属性，使设计师在进行设计的过程中可以方便地搜索到已经存在的零部件资料。对于元器件的选用，假如元器件不存在，设计师可以及时地启动器件申请流程，入优选流程等。零部件分类管理可以使设计师方便地搜索已经存在的相似设计成果。从而减少设计的差错，提高设计的效率和器件的复用率，有效减少产品开发的成本。零部件分类编码技术的设计与实现信息分类编码信息分类编码信息（Information）是指具有一定含义的事物或概念。信息分类（InformationClassifying）就是把具有某种共同属性或特性的信息归并在一起，把不具有这种共同属性或特性的信息区别开来的过程。编码（Coding）是将事物或概念赋予一定规律性的易于人或计算机辨认和解决的符号、图形、颜色、缩减的文字等等，是人们统一结识、统一观点、互换信息的一种技术手段。信息编码（InformationCoding）就是将表达信息的某种符号体系转换为便于计算机或人辨认和解决的另一种符号体系；或在同一体系中，由一种信息表达形式改变为另一种信息表达形式的过程。信息分类编码标准（standardofinformationclassifyingandcoding）是把信息按照科学的原则方法进行分类并加以编码，经有关方面协商一致，由标准化主管机构批准发布，作为有关单位在一定范围内进行信息解决与互换时其同遵守的规则。信息分类编码的意义信息分类编码一方面是建立代码与事物或概念之间的一一相应关系，便于信息的辨认和区别、集成和共享，方便使用和管理，保证信息的可靠性、可比性。另一方面，作到信息的规范化和标准化，最大限度地消除对信息的命名、描述、分类和编码不一致所导致的误解和分歧，减少诸如：一名多物，一物多名，对同一名称的分类和描述不同，以及同一信息内容具有不同代码等混乱现象，使事物名称和术误含义统一化、规范化。再次，可以减少对信息进行反复采集、加工、存储的情况，减少反复工作和反复劳动，使之真正成为连接一个系统各组成环节的纽带。信息分类编码技术已发展成为当代信息技术的重要分支之一，它不仅有了自己的一套相对独立的方法和原则，并且已经逐渐形成自己的一套相对独立的理论体系。PDM技术的关键是信息的集成，其中最基本的技术条件之一，是对PDM所涉及到的各种信息进行分类编码标准化。信息分类编码标准化的研究水平和推广应用限度，制约着PDM的开发和运营，直接影响着它的经济效益。信息分类编码标准化是现代化管理的重要基础工作，也是PDM实现的基本技术条件之一。编码结构编码结构有三种：1)层次结构每一个后级符号的意义取决于前级符号的值，存在着从属关系，具有相对密实性，能以有限个位数传递大量信息。这种结构也称为单码结构或树状结构。2)链式结构有序符号的意义是固定的，与前级符号无关，也称多码结构。它要复杂些，因而可以方便地解决具有特殊属性的零件，有助于辨认具有工艺相似规定的零件。3)混合结构由上述两种编码结构组合而成，具有单码结构和多码结构共同的优点。能最佳地满足设计和制造的需要，特别是在建立成组技术加工体系时。广泛用于机械设计、制造及管理的奥匹兹分类编码系统采用的就是该结构。信息编码的基本原则编码（代码）是信息编码的产物，它是一个或一组有序的符号排列。信息编码必须遵从下述原则：1)编码的唯一性原则。一个代码只能表达一个事务或一个概念。无论编码对象有何种名称或描述，作为一个编码对象则只能有一个唯一赋予它的代码，代码设计的唯一性原则贯穿于整个代码系统的始终。2)编码与数据结构关联性。要能反映数据的类别和特性，要在充足分析编码数据集的结构和分类的基础上，对其子集分别给予适当编码，以利于辨认各子集数据，把握总体信息。3)编码的标准化原则。规定尽也许采用已颁布的国际国内有关标准化来统一编码形式。4)编码的稳定性原则。所制定信息代码方案在该系统生命期内具有相对稳定性。5)编码要考虑可扩展性，防止因数据量扩充而重构编码结构，因此编码分析期间既要准确预测编码对象总量，还要留有余地，为不可预见性编码对象保存适当数量的备用码。6)编码的简短性原则。在代码长度设计满足应用规定的前提下，编码要尽也许简短，以便节省存储空间、数据解决和传送时间。7)编码的可辨认性原则，即在对的反映编码对象内容的条件下尽量采用易于辨认的代码，如字母码、数字码、数字、字母混合码等，用音、形、义、逻辑性，层次顺序等有助于记忆的代码设计，提高编码的可辨认性。8)编码的一致性原则，在一个系统内各相关数据文献和程序文献中，对同一编码对象使用相同的代码格式，并且前后一致，始终如一地坚持拟定的代码格式，同时，代码含义应保持一致性。上述原则中，有些原则彼此之间是互相冲突的，如：为了使一个编码结构具有一定的可扩展性，就要留有足够的备用码，而留有足够的备用码，在一定限度上就要牺牲代码的简短性。因此，设计代码时应全面遵守上述原则，综合考虑以求代码设计最优化的结果。信息数字化编码过程是信息收集、加工的过程，是进行数据分析、进一步确立数据模型的过程，也是将管理对象信息规范化、进行数据定义的工作过程。这一过程将使系统设计目的具体化。常用的信息编码方法有：顺序码、区段码、分支法编码、混合编码法、字母缩写码等。对于专业技术信息，在编码方法上必须同工程技术人员的专业术语和符号以及其习惯表达方法尽也许接近，这有利增长编码的可辨认性，给使用者带来方便。一个公司在研制开发产品零件分类编码体系时，设计部门、制造部门、生产管理部门从各自的应用目的出发，反映的意见和提出的规定都必须一一予以考虑和最大限度予以满足。设计部门从设计需要出发，以减少零件品种保证产品总体功能为目的，从而规定体系能较具体地按设计有关的零件特性进行分类；工艺部门以组织零件组（族）生产、扩大生产批量为目的，从而规定体系能尽量按与工艺有关的特性分类；而公司生产管理部门则从科学管理出发，规定体系能按与生产管理方面有关的信息，如生产批量、工时、设备、工装等进行分类。应综合各部门的规定，注意信息系统的整体优化。成组技术及其在产品设计中应用成组技术应用于机械加工方面，是把尺寸、形状、工艺相近似的零件组成一个零件组，按零件组制订工艺进行生产制造，这样就扩大了批量，减少了品种，便于采用高效率大生产方法，从而提高了劳动生产率，为多品种、小批量生产提高经济效益开辟了一条途径。成组技术是一门涉及多种学科的综合性技术，其理论基础是相似性，核心是成组工艺。成组工艺与计算机技术、数控技术、相似理论、方法论、系统论等相结合，就形成了成组技术。成组技术也是柔性制造系统的基础，也将在灵敏制造和可连续制造中发挥其应有的作用。成组技术赖以生存和发展的基础是“相似性原理”。客观事物既存在有差异的一面，即个性，也存在有相近似的一面，即共性。机械零件也有其共性，相似性原理就是研究客观事物这种共性的。零件的相似性，涉及零件在产品中的作用相似性和与其相相应的结构相似性。其作用相似性可从零件间的装配关系及零件图纸的某些信息来推断，而零件的结构相似性则可根据零件图的信息来拟定，它又可划分为结构、材料和工艺三个类别。把相似性限度较高的所有加工件合并成一个个相似零件组，按相似零件组制订成组工艺、设计制导致组夹具等等，生产时按零件组投料、加工，将多品种、中小批量生产转变成较大批量生产。德国阿亨工业大学的奥匹兹（H.Opitz）专家曾对零件的相似性作过度析。他按零件复杂限度将零件提成A、B、C三类。A类是结构复杂、单件价格高、再用性低的复杂件，出现率是5%~10%。C类是结构简朴、单件价值低、再用性高的标准件，出现率为15%~20%。B类是复杂限度、再用性和单件价值介于A、C类之间且彼此相似的相似件，出现率高达70%。B类零件是产生成组技术的基础和实行成组技术的重要对象。A类中具有较高相似性的零件和C类中难以买到的标准件也可作为成组技术的实行对象。每类零件在同类产品中所占的数量多少是有规律的，零件种类与其数量之间的的这种内在规律性称为零件种类与其数量的相关性。零件尺寸（直径、长度等）变化不大，加工这些零件的机床规格和工装也就具有相应的稳定性，这就为我们选择机床或设计规格适宜的成组机床、成组夹具提供了依据和也许，这是零件尺寸的相对稳定性。机械零件客观存在的上述三个规律性说明：在各种机械产品中，各类零件(A、B、C三类)都有大体固定的出现率范围；而带有各自特性的每类零件（如带通孔的回转件等），其平均出现率又有一定规律；零件尺寸也相对稳定。同种零件（如各种轴）之间在形状（复杂限度）、结构（特性）和尺寸等方面的这种相似性，必然导致其工艺方法的相似。这一切就为我们将零件划提成一个个相似零件组，并对之进行成组加工等多方面推行成组技术提供了客观基础。零件相似性有两层意思：从机械产品总体上讲，不同类型机械产品的零件中存在着大量的（占70%左右）、彼此相似的相似件；对同类机械产品，其同种零件之间在形状、结构、尺寸等方面具有相似性。成组技术初期用于成组加工、装配等制造工艺方面，随着人们结识的不断进一步和电子计算机的广泛应用，成组技术的内容也随之丰富。现在成组技术应用在产品设计、工艺设计、机床布局、工厂设计、市场预测、劳动量测定、生产管理和工资管理等各个领域，与CAD/CAM/CAPP、数控加工技术、计算机集成制造、精益生产等先进制造技术，与计算机技术、信息技术和网络技术，与MRPII、PDM和ERP等管理技术相结合，发展成为一项贯穿于公司生产全过程、与其它生产技术融合的综合性新技术了。零件分组方法实行成组技术，要先作好两项基础工作：一是编码，二是成组（划分相似零件组）。1、零件编码指导以字符对零件各有关特性进行描述和标记的一套特定的规则和依据叫零件分类编码系统。按照分类编码系统的规则用字符描述和标记零件特性的过程就是对零件进行编码，这种码也叫GT码。在建立零件的分类编码系统时，必须考虑如下因素：(1)零件类型（回转体、拉伸件及钣金件等）；(2)代码所表达的具体限度、码的结构（链式、分级结构或混合式）；(3)代码使用的数制（二进制、八进制、十进制、字母数字制、十六进制等）；(4)代码的构成方式（代码一般是由一组数字组成，也可以由数字和英文字母混合组成）；(5)代码必需是非二义地和完整地，即每一个零件有它自己的唯一代码；(6)代码应当是简明的。假如50位的代码和10位的代码都能无二义地、完整地代表所要描述的零件，则10位代码将更受欢迎。OPITZ码由9位数字组成；日本KK-3码长度为21位；荷兰MICLASS码长度可达30位；前德意志民主共和国建立了由72位数字组成的分类编码系统。然而，无论分类编码系统多么复杂和具体，它们都不能详尽地描述零件的所有信息，由于分类编码系统一般只在宏观上描述零件信息而但是分追求零件信息的所有细节，因此近来有人研制了所谓的柔性码，用于克服传统GT码的局限性。2、零件的编码分类成组零件分类成组是实行成组技术的第二项基础工作，就是把相似零件分类编组，即组成一个个相似零件组，目的是以相似零件组为对象，拟定工艺、组织生产和进行管理。公司将以零件组为中心进行生产。分类方法有四种：编码分类法、人工检视法、名称/功能法和生产流程分析法。编码分类法是比较科学的方法，特别是随着计算机技术的发展，其优越性越发明显。本文是研究运用计算机进行编码分类成组。编码分类法的环节有三：一是选用或制订适合本公司的零件分类编码系统；二是用计算机对零件编码；三是根据零件代码用计算机初步划分相似零件组。初期的分类曾采用代码排序。将所有零件的编码按表逐个输入计算机，令计算机按代码数字的大小递增（或递减）排序，使相同及相近的代码靠在一起。代码相同或相近的零件（它们在排序表上彼此靠在一起）说明其相似限度很高，可以将这些零件组成零件组。但实践证明，代码相同或相近的零件一般较少，往往局限性以组成一个个相似零件组，不能达成扩大零件（成组）批量的目的。可用下述三种方法予以解决：特性位数据法；码域法；特性位码域法。特性位数据法是人为地从代码中选择其中几个重要（与加工联系密切）的码位作为特性码位，以特性码位作为分组的依据。不管其它码位是否相同或相近，只要零件的特性位代码相同，就将其划归同一组，这就是特性位数据法的分组原则。这种方法是以减少零件相似限度为代价来增长组内的零件种数、扩大（成组）批量。用计算机实现就是让特性位数字相同的零件排在一起。码域法是从编码系统的各码位中人为地选出若干个特性项（即码域表）作为划分零件组的依据。假如零件的代码落入码域表被选出的项次中，该零件就可以划在同一个零件组内。该法重要是从加工相似选定，但也要考虑所有零件结构特性的分布情况、工装设备及其负荷等情况。由于各公司条件不同，很难规定一个通用的选项标准，须自行摸索和选定，并且一般都要反复几次，才干将码域表搞得抱负和合用。一张码域表与一组零件相相应。对零件种数不多、且零件各部特性分布又较分散的情况，采用特性位数据法分组不甚抱负，而码域法比较可以合用。两种方法的实质可作如下概括：特性位数据法是减少码位（横向）分组法；码域法是增长项次（竖向）分组法。特性位码域法是上述两种方法的结合，它即选出特性位，又在选定的特性位中选出适当的项次。因此此法灵活性大且适应性广，特别是对零件种数很多、编码系统码位也多的情况，可使分组工作大大简化。三种方法均可由计算机来完毕。但这个分组过程只是初分（试分）阶段，由于由此划分出的零件组数和每组的零件种数（特别是后者），从加工、设备配置与负荷平衡、以及是否利于管理等角度衡量不一定抱负，因此只有将后续工作如工艺设计、组建生产单元、机床负荷计算等因素考虑进去，并进行综合分析后才干最终将零件组拟定下来。在此过程中一般都要通过几次或多次修正。成组技术在产品设计中的应用现在产品更新速度加快，生产什么日益成为公司的工作重点。而生产什么正是产品设计的任务。人们不仅关心设计什么产品，同时也关心产品设计的质量，由于设计质量的高低直接影响产品性能和竞争力。但产品设计对产品成本的影响，似乎并未引起足够的重视。提起减少产品成本，一般一方面想到的是如何减少原材料消耗、如何减少工时、如何采用代用材料等，但往往忽略产品设计这个环节。在产品成本的构成中，产品设计一般只占其中的15~20%，但对产品成本的影响却占75%。产品设计大都以间接方式影响产品成本，隐藏在图样上的不合理设计之中。产品设计的三个阶段——构思、绘制草图和正规设计中，正规设计中的零件图设计最费时间，一般占整个产品设计时间的一半以上。假如能减少零件图的设计时间，新产品的设计周期必能大大缩短。成组技术用于产品设计的着眼点就是从零件设计入手，最大限度地缩短产品零件设计周期，并提高设计的可靠性与继承性，以加快新产品投产。成组零件设计与传统零件设计的区别传统零件设计重要存在两个弊病——设计的反复性和设计的多样性。传统零件图的编号方法不便查找，当新产品零件的设计任务下达后，设计人员宁愿重新设计，也不愿花时间去查找以往设计过或见过的与之相同或相似的老零件图。故此不得不反复设计，这就是设计的反复性。对于零件的结构和设计细节，设计人员往往按习惯解决，没有统一的标准可循，如零件的退刀槽、倒角、螺纹孔深度等尺寸，每个设计人员设计也许不同样。这就是设计的多样性。零件设计的多样性必然使零件品种增长，给工装的采用、工艺规程的制订和加工制造等后续工作带来麻烦，导致成本提高。零件设计的反复性使得设计人员将宝贵的时间和精力浪费在反复性劳动之中。传统设计方法不仅不能适应快速开发新产品的规定，并且占用人员多、设计费用大，同时设计的质量也往往不高，致使产品缺少竞争力。产品的三化（标准化、系列化、通用化）是减少反复设计、减少基本件种数的基本方法。同时产品的零、部件实现三化，可以变单件小批量为中大批量生产，从而提高生产效率。成组技术用来解决设计多样性的措施是进行相似零件设计标准化，最大限度地减少零件形状、零件上的功能要素以及尺寸的离散性，即减少零件的品种和规格，形成零件族、设计族，进行零部件标准化、工装的标准化及工装的优化设计。解决设计反复性的办法是检索，即通过一定的检索手段，查找并运用以标准化了的零件图样或反复地运用已有产品的图样，最大限度地减少零件设计的工作量，最终达成缩短设计周期、提高设计质量的目的。成组技术规定各种产品间的零件尽也许相似，尽也许反复使用，不仅在同系列产品之间如此，在不同系列产品之间也尽也许如此。设计者的对的结识和合作是非常重要的，他们的任务不是发明新零件，而是尽量用现有零件拼装新产品。因此成组技术的目的与产品三化的目的是一致的，并且扩展了传统的产品通用化概念。零件标准化这里的“零件标准化”是指对公司内的大量相似零件进行标准化。1）相似零件设计标准化是产品标准化的核心产品标准化是各个公司都在努力追求的目的。目前，由于产品更新速度加快，多品种、中小批量生产方式正在逐步取代大批量生产方式，产品标准化与产品多样化的矛盾也在逐步突出和激化。因此，产品标准化的难度也在升级。成组技术的出现，为产品标准化找到了新的途径。成组技术用于产品设计中的重要措施之一、用来解决设计多样性的相似零件设计标准化，正是公司产品标准化的中心工作。产品、部件、零件三者中，必然应以零件标准化为基点。产品和部件是由零件组成的，产品和部件的标准化只有在零件标准化的基础上才干实现。专用件、相似件、标准件三者中，必然应实现相似件的标准化。标准件已经标准化，而专用件因其再用性低、且数量少，没有必要也不也许实现标准化。只有相似件既有标准化的也许（具有相似性）、又有必要（再用性较高、且数量多）实现标准化。相似件的设计、工艺、工装三者中，必然应以设计标准化为先。只有零件各设计要素（形状、尺寸、结构、精度等）标准化了，才干使工艺、工装等后续工作的标准化。从上面三个层次的分析可以得出结论：公司的标准化工作应抓住相似零件设计标准化这个核心。成组技术的标准化对象是公司中的所有相似件，并且使用科学手段汇集各类相似件后，还要对其进一步实行标准化，编制出各种标准化设计指导资料。2）相似零件设计标准化的内容和等级相似零件设计标准化的内容有三：零件名称标准化、零件结构要素标准化和零件整体标准化。相似零件设计标准化的等级有四：简朴标准化、基本标准化、重要标准化和完全标准化。标准化的四个等级讲的是四个标准化要素标准化的限度。四个标准化要素的含义是：功能要素：指零件中起一定功用的各种形状要素。基本形状：指零件（内部和外部）的重要轮廓形状。功能要素配置：指各功能要素在零件基本形状上的配置部位。重要尺寸：指零件的重要功能尺寸。标准化等级不同，设计人员的设计内容，即“设计自由度”不同。标准化等级高，设计自由度就少；标准化等级低，设计自由度就多。结构标准化和整体标准化很有必要，名称标准化也非常重要。零件名称不标准化，一是会使划分零件组难以进行。由于多数分类编码系统都把名称作为分类的标志之一，假如名称名不副实或“张冠李戴”，势必出现名称相同、结构各异的零件划在一起，而结构相同、名称不同的零件却被分开的局面。而一旦出现这种情况，分组将会混乱不堪；二是给计算机的使用带来困难，使计算机对此类信息的存贮、检索、传递导致困难。3）零件标准化的环节一方面进行名称标准化，对现行零件名称进行修订。修订时，应按选用的或本公司自定的编码系统中零件名称的定义说明进行订正。此项工作较繁琐，但很关键。可使用数据库排列和存贮零件名称。经产品设计部门试用并对修订后的零件名称再次进行必要的补充和修改后，就可以按公司标准颁布和实行了。然后进行整体标准化和结构标准化。一方面汇集相似零件组，初选标准化对象。用计算机将零件按代码排序，以汇集代码相同和相近的零件，这些代码相同和相近的零件组成的零件组，就是进行标准化的初选对象。接下来是记录各组相似零件的出现率，拟定标准化对象。方法是根据各相似零件组内相似零件的出现率画出出现率直方图，将出现率高于某个值的零件组作为标准化对象，如5%。这一步可用记录软件实现，如微软的Excel。然后对选出的零件正式开展标准化工作。标准化工作的思绪是：优先考虑整体标准化，不够整体化的再进行结构标准化。先要拟定标准化方向。把某一组的各种零件图抽出来加以对比分析，并对各种零件与设计有关码位的特性信息进行记录并绘制的频谱图，拟定哪些要素是实行标准化的目的。最后实行标准化：编制标准零件卡片，把每一组中的各种零件的图号及其重要结构图形、尺寸制成图例和表格的形式，然后通过度析和整理，就可实现其标准化，并得到标准零件卡片。此时零件种数已减少。按上述过程把所有相似零件组内的零件一一编制出标准零件卡片并汇编装订成册，就形成标准零件图册。由于该图册中标准零件重要供设计时选用——反复使用，所以一般称之为反复使用件标准化图册。对于不够整体标准化条件的零件，可进行重要标准化和简朴标准化。与整体标准化相比，除重要尺寸以外，零件的功能要素、基本形状和功能要素配置三个要素实现了标准化的，即是重要标准化。重要标准化的具体体现形式是编制出零件预印图，该图也称“哑图”。当设计人员需设计一个新的零件时，即可按该零件的零件代码检索有没有相相应的预印图。假如有，便可将预印图调出并审查其图形是否合用，假如合用，则只需在预印图的相应尺寸栏中填入合适的数值即算完毕设计任务。可以大大减少设计人员绘图的工作量。每调用一次预印图，便填写一行有关尺寸，如预印图被多次调用，就有了多行尺寸，这就为过渡到整体标准化准备了极为有用的资料。对那些既不能实现整体标准化，又不能实现重要标准化的其它相似零件，则实现其简朴标准化，即只对其功能要素进行标准化。以带辅助孔的端盖零件为例，辅助孔是它们的功能要素，对辅助孔进行标准化有以下内容：孔的结构型式、孔数、孔径等。对辅助孔结构型式和出现频数经记录后可以得到一张表，挑选出可以作为标准化对象的结构型式。对挑选出的零件作进一步记录分析，又得到一张列有（与端盖外径相相应的）孔数和孔径的出现频数的表。将两张表中的记录结果综合，取频数高的结构形式、孔数和孔径就可编制成结构要素标准化卡片，供设计人员设计时优先选用。把一张张通过简朴标准化得到的结构要素标准化卡片汇集起来并装订成册，便是标准化设计指导资料。结构要素标准化对减少绘图工作量意义不大，但它却对实现工序和工步的标准化，进而实现工装的标准化，起着决定性的作用。一道工序或一个工步所以在工艺中出现，是由于零件上有各种不同的功能要素。假如一个公司把四种零件设计标准化资料（零件标准名称表、标准零件图册、零件预印图和零件结构要素标准化图册）编制出来，那么这个公司的设计标准化工作就基本完毕了。以后随着产品的更新和发展，公司的标准化资料还须随之作些补充和修改。这些资料必然对公司的产品设计工作产生巨大影响。设计人员设计新零件的过程是，先把构思好的新零件的结构、形状及重要尺寸绘出草图，并将草图零件编码，然后按该零件代码检索已存档的图样资料（涉及“老”零件图及上述各种设计指导资料）。检索结果只有以下三种情况：第一种有能借用的同类零件图，即所谓“反复使用件”，则可反复运用已有的图样和资料。第二种有类似的零件图，则可进行局部修改后运用之。第三种没有可运用的图样，则需重新设计。注意：这里所说的重新设计是指按有关设计标准化指导资料进行设计，与传统的各自为政的设计方式有所不同。能否充足运用编制出的各种设计标准化指导资料和老产品图，与图样的检索有很大关系。据资料介绍，按成组技术进行新产品设计，约有75%以上的零件图可以运用（反复使用或稍加修改）已有的图样，只有25%左右的新产品零件要重新设计。由于提高了设计的继承性，从而提高了随后的工艺继承性，极大在减少了设计人员的反复劳动。这样不仅能使设计人员腾出更多的时间和精力开发新产品、改造老产品，并且，由于反复使用件和稍加修改的零件多了，就减少了零件品种、增长了这些零件的件数，等于扩大了批量，对生产管理大有益处。对已有的图样资料进行存贮和检索的办法过去是缩小图样、缩微胶卷、预印图样等。作为成组技术工具的“分类编码系统”，为设计工作提供了检索标准件、相似类型和反复使用件的快速有效的工具，这为进一步应用计算机辅助设计CAD建立了切实可用的模型。假如公司的计算机辅助设计搞得好，再实行了PDM，那么图样的存贮、检索和浏览将更为方便。对相似零件进行不同等级的标准化，再配以有效的检索手段，不仅使得传统零件设计存在的反复性和多样性得以主线克服，并且由此引起的一系列变化必将给公司带来较大的经济效益。尚有一种很有效的设计指导资料——复合零件标准化设计图册。把一些相似零件所包含的所有结构要素集于一身的零件就称为复合零件（或称综合零件、合成零件），多数情况下它是个“假想零件”，是把同类（组）相似零件的结构要素汇集起来而绘制的一个假想件。一方面阅读同类相似零件组的所有图样，从中找出一个结构要素最多的零件作为基础件，然后把其它零件的结构要素（去掉反复的）逐个加到基础件上（即所谓“迭加法”），就得到了复合零件。复合零件画好后，逐个对各结构要素进行标准化，最后把标准化的结构要素及其尺寸画成图表，就得到该复合零件的标准化设计资料。将所有复合零件标准化资料汇编成册，就是复合零件标准化设计图册，可以用计算机辅助设计实现。零部件编码的应用实现结构设计CAD（MCAD）产品设计产品成本重要是由设计决定的，因此最充足地重用通过生产实践考验的产品设计信息，使新产品的开发只需对很少一部分零部件进行重新设计和制造，绝大部分继续使用以往产品的信息，就会大大缩短生产周期并提高产品的一次成熟性。目前的CAD系统存在的一些问题使得设计者在使用计算机辅助设计工具时容易忽视对成熟设计信息的继承和复用，导致“新”零件不断被设计出来，结果零件数量不断增长、工装数量增长、生产成本提高。所以重用产品已有的设计信息十分故意义。每个零件通过度类编码后都有自己的分类码。当零件具有相同的分类码，意味着这些零件具有相同或相似的特性或属性，因此可以把它们归并成组，建立一个个相应的零件组，有了这些零件组，可以做两件事：1）对同组零件进行简化和标准化。这样可以压缩和减少组内零件的尺寸规格数和品种数，从而可以扩大同种零件的批量，提高效率，保证质量，减少成本。零件组为产品零件结构、工艺的标准化提供了优越的前提条件。2）根据同组零件的图形或图形信息，建立相应的图册或图形库，以供新产品设计时检索用。图册供手工检索用，图形库则供计算机检索用。在成组技术条件下，由于有了零件组的图册或图形库，改变了传统的设计习惯和设计方式。设计人员一方面构思所要设计的零件，然后把构思好的零件转化为相应的零件分类码，再按分类码去检索相应的图册或图形库。在检索时将会面对三种也许情况：检索到了无需更改而完全合用的现成零件图；检索到的零件图需作局部更改后方可使用；未检索到现成零件图，必须重新设计、绘图。这样将使新产品的开发设计工作量大大减少，开发设计周期显著缩短，有助于加快产品更新和及时交货。不加修改而直接借用现成的零件图，不仅节省设计的人力、物力、财力和时间，更重要的是将进一步节省与借用零件有关的后续生产技术准备工作的大量人力、物力、财力和时间。即使是局部修改也要比重新设计省时、省力、省钱。在产品设计中用分类码对零件分组，使产品设计实现简化和标准化，最大限度地反复运用现有的资源以杜绝浪费，并最终实现产品设计工作的合理化。在计算机辅助设计方面（CAD），选取与结构有关的码位将结构相似的零件归并成零件组，然后按零件组建立图形库，以供未来设计时检索用。也可以按零件组所具有的几何形状特性，建立一个假想的参数化零件，供未来设计时参考用。假想的参数化零件集中了全组零件所共有的几何形状特性，其结构尺寸被参数化了。以零件组为单元建立的图形库和零件组的假想参数化零件，都便于设计检索，简化设计工作，提高效率。现行对产品设计信息的理解方法许多是从图形特性及投影来考虑，导致许多零件的信息无法知道。而表达产品设计内容的方法是多样的，除用视图表达外，尚有尺寸、工程语义（如零件间的装配关系语义、零件包含的标准件设计、重要形状特性及之间的关系语义）等多种形式。目前，产品模块化设计思想已广为人们所接受，它分为系列化的模块化产品研制和单个产品的模块化设计。产品结构的模块化、系列化和标准化是技术创新的基础，编码技术应用于模块化设计能对模块准确地描述、表达产品的结构布局，便于计算机的辨认和解决。电子设计自动化（EDA）产品设计在EDA设计中涉及到符号库和封装库。器件的编码、符号库的图形和逻辑、封装库的图形和定义三者之间是多对多的关系。在编码应用过程中，从PDM中输出数据集，涉及了器件的编码、器件的符号名、器件的封装名、器件的分类属性数据等；这些数据被输入到EDA设计的中心库中，EDA设计工程师调阅这些符号和封装，完毕自己的设计；设计的产品输出的BOM表又同时反映了器件的编码信息。其中，在EDA设计时，设计师查找器件，完全和物资编码相关，器件的分类、参数化信息足以帮助设计师找到合适的对象，从而为后续的环节提供保障。 5基于Windchill平台的系统集成的实现PTC公司成立于1985年，总部设在美国马萨诸塞州沃尔瑟姆市，现在公司重要开发、销售和支持集成产品协同商务（CPC）解决方案以促进公司创新、保持长期的竞争优势。PTC公司需要快速推出产品，因而规定工程、营销、销售等多功能小组可以迅速找到和访问最新版本的文献和文档，以促进协作、加快产品上市。为了提高运作效率，PTC公司一方面集中精力在小组和部门一级实行电子文档管理。所有新工具都规定功能强大且灵活方便，以便能同时支持公司的全球业务。PTC公司需要一种完善的信息、过程和生命周期管理解决方案，该方案对于任何人都简朴易用，并且随着时间的推移，当有新组加入和新业务