PDM中基于模板的柔性编码系统的研究与应用1

PDM中基于模板的柔性编码系统的研究与应用摘要：本文分析了某个企业的产品设计数据信息，确立了PDM系统的编码对象；使用模板的思想为编码对象分类编码；为了满足企业需求并使系统统一编码，提出一种系统编码和对象编码相结合的思想，并以图文档为对象设计系统编码。Abstract:Thestudyanalysesproductdataofafactory,anddeterminesitscodeobjectsforCandel-PDM.Systemusetemplateascodingtool.Theideaofsystemiccodecombinedwithobjectcodeisproposedforthesakeofunifiedcoding.Atlast,anexamplefordocumentcodinginthewholesystemisgiven.关键词：编码对象；编码模板；柔性编码系统；图档编码中图分类号：TP311+.5文献标识码：A0前言信息编码是对信息进行分类，制定信息代码编制标准（编码标准），并根据编码标准对信息赋予代码的过程。信息的有效分类和信息的有序编码是企业实施信息化的基础工作[1]。然而PDM在中小企业实施过程中，面临企业产品数据信息多样分类的问题。文针对这一问题，借助编码系统对不同类别的产品信息有序管理，提出编码模板的思想，以玉林某企业为实施对象，进一步研究了基于模板的柔性编码系统。该系统为整个PDM系统提供了简便、通用可视的编码体系结构。1PDM系统编码对象信息分类是企业管理的基础，信息统一编码是实施企业信息化的关键[2]。分类编码管理通过特性分类，能够有效地控制重复数据的产生。建立编码系统的目的是为了提供产品资源分类管理的功能，实现基于分类原则的产品资源检索功能。编码对象描述的是需要编码的信息。企业的信息资源，包括：产品、部件、零件、设备、工装、标准、原材料、技术文档等。从信息管理系统的实施应用角度出发，除了要进行信息的内部编码处理之外，还需要进行外部编码的定义，尽可能让重要的信息有编码、代号，能够快速方便查询浏览到指定的信息。Candle-PDM主要由产品配置管理、图文档资源管理、项目管理、用户管理、工作流管理等模块组成。编码系统管理是PDM的一个纽带,是一个重要组成部分。PDM系统的各功能模块彼此之间协同工作，作为彼此间协同工作的保障，系统编码的应用将在整个系统与CIMS系统中起重要的作用。PDM系统作为管理产品数据的专业化系统，涉与到进行项目、零部件、文档等的管理和使用，涉与到的编码对象主要有：（1）零件编码。PDM系统实施的基础性工作是零部件的分类编码。零件编码是用字符对零件的各种特征进行描述和标识的一套特定的规则和依据。这些特征既包括零件的集合形状、尺寸、精度、材料和热处理等，也包括零件在产品中的结构关系与装配信息等。根据零部件编号关系，系统的产品配置管理可以按零件编码分类链接、查询到相关图文档，并按自动挂接形成产品结构树。（2）图文档编码。PDM的另一大功能是管理多而杂乱的图文档。图文档管理主要是对图档的分类存取、查询和版本更换。系统根据企业自身实时需求，分类图文档，如装配图文档、工装图文档、工艺文件等关于生产零件的信息图档。根据图档编号找到文档所在文件柜中的位置，出柜和入柜；由图档编号的分类信息可以快速查找定位图档，浏览图档信息；图档编码反映版本的变化。（3）用户编码。用户编码反映用户和部门之间的从属关系、职务等用户相关的属性信息。它作用在许多功能模块中，如用户信息维护、角色权限分配、用户授权、部门管理、项目组织管理等环节的设计都需要用户编码。（4）项目编码。一个项目可以是零件设计，是工装设计或工艺文件编写等需要完成的任务。项目组织管理根据项目的内容具体分派任务和用户。对应某个项目，有其项目角色，并根据项目组织，启动工作流，分发任务。具有任务的用户在自己的个人工作柜中看到自己的工做。项目编号可以把项目流程信息清楚描述。2基于模板的柔性编码系统设计和应用2．1柔性编码系统的设计原理设计的编码系统需要根据PDM的功能和企业的需求来设定，柔性编码系统具有的功能要求如下：（1）系统产生的编码具有唯一性，保证“一物一码”。（2）能够满足PDM系统中的零件、图文档、用户、项目等各类信息编码，制定各种类别的编码规则，生成所需求的代码。（3）提供多种编码生成的方式，方便各类信息编码。具有一定的检索和编译功能。规则库编码库规则库编码库规则定义编码生成编码对象分类规则编码对象输入数据层面向客户层中间层模板库模板定义模板初始化图1柔性编码系统原理Fig.1TheoryofFlexibleCodeSystem按照编码系统要求，设计的编码系统由面向客户层，中间层和数据层三部分组成，如图1。数据层是编码系统数据信息存储的基础数据库，存放编码规则、编码模板和生成的编码；中间层是面向对象软件实现的模块程序，包括编码规则定义器、模板定义器和编码生成器。其中，编码规则定义器对编码对象的分类规则进行规则定义，并把相关的规则信息存储到数据库中的规则库中。系统初始化时，根据产品资源信息制成不同的模板。编码生成器根据编码对象的输入，选取相应的编码模板，并对照规则库中的规则定义自动生成编码，最终将生成的编码保存到编码库中。面向客户层是客户工作区，技术人员根据企业的特点，对编码对象进行分类，编写各对象的分类规则，把所有的编码对象的分类规则录入到定义器中。客户可以在该工作层上对编码对象编码。通过该方法设计的PDM系统的编码模块程序（编码规则定义器和编码生成器），可以适应各种不同中小企业的编码要求，用户录入一定的编码规则，通过编码生成器就可以快速的获得所需编码。2.2基于模板的柔性编码系统的实现（1）编码模板定义编码模板是承载编码规则的容器，按一定的匹配原则和匹配方式对同类或相似对象编码模式化。编码的生成便是不同编码模板对象派生的实例。模板化的编码方式减轻编码系统的组织和管理，使编码结构明晰。编码模板结构采用的是“码段+码段位+码值”的形式。根据中小企业生产特点、规模、组织结构等特点，我们设计的模板码段最长为6段。如图2，定义一个编码模板。该模板的码段数为3，码段1的码段位为3，每段中的各个数值便是码值。码段数和码段位表达模板的结构，码值表示编码的属性特征。码值的取值按一定分类对象的编码规则和匹配方式获取。码段1码段1码段2码段3图2编码模板Fig.2Templateofcode码段根据信息不同来源，定义了不同的类型：输入型码段、固定字符码段、流水码段、选项型码段、数据库记录码段和链接型码段。输入型码段描述的是用户根据所需输入的码段值。固定字符码段用一个字符和字符串来统一编码，特定表示某种意义的不可更改的码段，如表示企业名字的大写缩写字符。流水码段是为了区分码值相同的相同类对象编码。选项型是一组枚举数。数据库记录码段表述的是某表中的记录值。而链接型码段则是模板所在运行环节中自动捕获的动态变量。码段值通过调用数据库中的规则库，相加匹配获得。我们可根据编码对象不同设置编码模板，实现方法是设置不同的码段数、码段位和码值。因此，可实现多种分类编码，充分显示系统的柔性。本PDM系统的编码体系由多个编码模板构成，主要由不同的编码对象编码模板和系统编码模板组成。（2）编码分类处理编码分类处理主要包括模板分类处理和编码保存分类处理。由于编码系统处理的对象属性和PDM系统的要求各不相同，在编码的整个过程中，一些环节中需要做分类处理。特别对中小企业，在设计一个产品时，定义不同编码模板，比如图文档编码模板、零件编码模板等。生成编码时时，判别编码类属性，自动调用适合环境的编码模板。同时为了编码检索方便和高效，编码存放时，分门别类存储到不同的表中。根据不同类编码制定不同的表字段。（3）系统编码结构在项目的已有信息编码系统框架基础上，修改得系统编码结构如表1。信息分类码是编码对象的分类码段。编码对象的不同，分类编码的结构也各不相同。为了解决系统编码结构的通用性，这里改变了原有系统编码结构，把对象的编码放在分类编码代码中。同时由于对象编码结构的不同带来的分类编码代码的位数差异，这里我们可以依靠设定不同位数的流水号来保证系统编码的位数一致[3]。如表1中，零件编码代码的码位数为10位，流水号设为2位（00-99），而图文档编码的码位数为8位，我们可以设置文档编码的流水号码位为4位（0000-9999），从而保持系统码位数一致。系统总的编码位数取决于最大的编码对象码位数。占位符的设置让编码美观、整齐。表1系统编码结构Tab.1structureofcodesystem信息分类码分类编码占位码流水号系统编码模板是最终的编码形式，用于系统与CIMS其他系统集成。由各个分类模板的编码加上分类码、占位码和流水码组成。分类对象的编码模板可用在相应的系统模块，表示的是一种信息资源的分类编码代号。为了说明编码对象的分类编码和其系统编码之间关系，以下以图文档为编码对象，进行编码应用设计。2．3图文档的系统编码实施应用图3Candel-PDM文档树Fig.3DocumenttreeofCandel-PDM图档编码除了遵循信息编码规则外，应符合信息编码的标准化原则，体现了编码的一致性原则。企业生产单一，多品种气缸盖零件，所以图文档资料相对来说比较少，并且种类较少。图档编码设计的关键问题是文件的组织管理方法。PDM系统是按零件分类，把与零件有关的所有图文档挂到零件下方，分类存储。如图3，是PDM文档树的展开形式。树节点为文件名称或者目录名称。最顶层为零件编号的文件夹。（1）定义系统编码模板。系统编码结构如表1。设定系统编码的码位数为22。信息分类码为：1-零件；2-图文档；3-用户；4-项目；5-其他。在模板定义中设定分类编码长度为“不定长”，占位码为1位。（2）图文档分类。根据气缸盖生产特点与企业要求，如图3，文档按零件分类来管理。文档的类型主要有以下几种，如图4。其中01-06为类型代码号。选取零件编号为F3000的气缸盖中，工装图纸类图档名称为F30001003015J01，对其编码。工装图纸02工艺卡片03工装图纸02工艺卡片03工艺附图043D文件05零件图纸01其他06图档类型Fig.4Sortofdocument（3）图文档编码结构设计。编码结构设计在应用上就是模板定义。在图文档编码类定义完后，设定图文档的模板定义，模板名称为“气缸盖1”。图文档编码结构如表2。其中图文档类别码码位为2，图档名称码位为“不定长”表2图文档编码结构Tab.2structureofdocumentcode图文档类别码图档名称版本号（4）图文档编码生成。如图5，获取相应各段码值后，自动生成编码。图5图档编码生成Fig.5Documentcoding（5）系统图文档编码生成。根据系统编码模板，同理，经过编码生成操作后得到指定工装文件的最终系统编码为202F30001003015J01A-00。3．结束语PDM的信息分类编码对象是一些重要的数据元素，它们决定着信息的自动化处理、检索和传输的质量与效率。本文提出的基于模板的柔性编码系统为多对象的编码提供通用的编码模块,除文中的图文档编码外同样适用于零件、产品等数据的编码，并可用于与ERP、CAPP集成有关的EBOM、MBOM信息的分类编码，充分体现系统的柔性特征。参考文献[1]何云峰，常明等.可视化柔性编码规则系统的研究与实现.南昌大学学报，2003.6[