隨著CAD/CAE/CAPP/CAM在制造企業(yè)的廣泛應用，一方面，大大提高了設計能力和圖紙質(zhì)量，減少了差錯，降低了設計返工率。另一方面，還必須清醒地認識到，這些計算機應用系統(tǒng)在解決了企業(yè)產(chǎn)品設計與生產(chǎn)過程中的一些局部問題的同時，又帶來了一系列新的問題。例如，CAD設計信息與下游CAPP、CAM等環(huán)節(jié)的信息集成，大量的設計數(shù)據(jù)、3D模型的有序管理和復用、共享等問題。
如何有效的組織和管理這些數(shù)據(jù)和文檔，實現(xiàn)企業(yè)資源的共享，是計算機輔助設計應用達到高層次、高水平的制造企業(yè)迫切需要解決的問題。同時，對企業(yè)中龐大的數(shù)據(jù)和文檔資源進行有效管理，也是企業(yè)進行內(nèi)部業(yè)務流程的優(yōu)化、開展企業(yè)之間協(xié)作的基礎。
因此，建立一個完善的、企業(yè)級的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，來組織和規(guī)范企業(yè)的各種電子資源，就顯得非常的必要和迫切，并具有十分重要的實際意義。
PDM/PLM系統(tǒng)能夠支持制造企業(yè)整個產(chǎn)品開發(fā)過程中各個階段的應用需求。PDM管理的產(chǎn)品數(shù)據(jù)包括工程圖檔、零件庫、產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)的版本、產(chǎn)品結構、產(chǎn)品配置等等。
由于篇幅所限，本文僅通過論述工程圖檔管理方面的問題來說明基于PDM系統(tǒng)實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的必要性。
一、工程文檔的管理的主要對象
在產(chǎn)品生命周期中，與產(chǎn)品相關的信息多種多樣，這些信息以文件或圖檔的形式存在，統(tǒng)稱為工程文檔。他們從不同的方面描述產(chǎn)品及其相關活動。這些文檔分屬于不同的部門，具有不同的動、靜態(tài)特征，由不同的人員使用和管理。
本文所述工程文檔的管理對象包括以下四個大類。
（一）設計任務書、設計規(guī)范、2D圖紙、3D模型、技術文件等。
（二）各種工藝數(shù)據(jù)文件，如工藝卡、工序卡、工步文件、刀位文件等。
（三）制造資源文件，如設備文件、刀具文件、夾具文件、量具文件等。
（四）管理文件，如合同文書、技術手冊、使用手冊、維修卡等。
這些工程文檔具有不同的邏輯類型和物理格式，可以分為一般文檔、工程圖和模型。與一般文檔相比較，工程圖和模型具有一些特殊的性質(zhì)，其基本記錄中包含了一些特殊的描述屬性，如材料、重量等，而這些屬性在一般文檔中通常是不加特別說明的。
圖1表示了企業(yè)應用計算機系統(tǒng)所產(chǎn)生的各種產(chǎn)品描述文檔。
圖1 企業(yè)應用計算機系統(tǒng)所產(chǎn)生的各種產(chǎn)品描述文檔
二、文檔的主要類型
從制造企業(yè)對工程文檔進行集成化管理的角度來看，上述各種文檔可以分為以下5種類型，如表1所示。
表1 按文檔存在狀態(tài)劃分的文件類型
三、文檔管理的主要方式
對文檔的管理可以按照兩種方式進行處理。一種方式是保持文檔的完整性，這些文檔中的數(shù)據(jù)不能與文件脫離，一旦脫離了就失去意義，即所謂的“打包”；另一種方法是文檔中的數(shù)據(jù)可以從文件中提取出來，這些數(shù)據(jù)都具有獨立的意義，將文檔的內(nèi)容打散，然后將這些數(shù)據(jù)分門別類的放到數(shù)據(jù)庫中，以便對文件內(nèi)容進行檢索和統(tǒng)計，由管理系統(tǒng)提供分類查詢，或建立與其他數(shù)據(jù)庫中對象的關聯(lián)，并提供圖示化的管理工具，即所謂的“打散”管理。具體分析如下。
（一）對于不同的CAD系統(tǒng)產(chǎn)生的圖形文件
各CAD系統(tǒng)的內(nèi)部都有相應的數(shù)據(jù)管理機制，管理系統(tǒng)不能也沒必要對圖形文件中的各個元素分別進行管理，而只需將文件的整體、名稱、代號等標題欄中的基本屬性和特征參數(shù)放到數(shù)據(jù)庫中進行管理即可。
（二）有限元分析等應用系統(tǒng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件
往往具有數(shù)據(jù)量大、可讀性差等特點，只有在該數(shù)據(jù)的生成環(huán)境下才會獲得清晰的結果。因此，對這樣的數(shù)據(jù)文件，除了具有特殊的特征參數(shù)外，往往也只能作為一個整體進行管理。
（三）文本文件
在文本文件記錄的各種技術要求、更改說明、使用方法中，除了個別特殊信息需要進行分類檢索和統(tǒng)計外，一般都按整體方式進行文件管理。
（四）表格文件中的數(shù)據(jù)
具有結構化和邏輯性強的特點，因此一般采用打散的方式進行管理，但需要視具體情況區(qū)別對待。BOM表應該按照產(chǎn)品結構層次關系，提取相應的信息放到管理系統(tǒng)的零件表與關系表中；CAPP的工藝文件如果需要管理具體的工藝和資源信息，則提取工序、工步、裝卡、夾具、機床、設備等信息，放到管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。而對應CAPP中的工藝文件，如果僅需要管理工藝卡片，就按照文件整體對象管理比較合適。
四、基于PDM的工程文檔管理
PDM利用電子倉庫來管理存儲于異構介質(zhì)上的各種工程文檔。在PDM中，數(shù)據(jù)的訪問對用戶來說是完全透明的，用戶無須關心電子數(shù)據(jù)存放的具體位置，以及自己得到的是否是最新版本，這些工作均由PDM系統(tǒng)來完成。電子倉庫的安全機制使管理員可以定義不同的角色，并賦予不同的數(shù)據(jù)訪問范圍和權限，通過給用戶分配不同的角色使數(shù)據(jù)只能被有權限的用戶獲取或修改。同時，在PDM中數(shù)據(jù)的發(fā)布和變更必須經(jīng)過事先定義的審批流程才能生效，這樣就使用戶得到的總是經(jīng)過審批的正確信息。
據(jù)大量企業(yè)的實踐證明，工程文檔的管理問題完全可以通過PDM系統(tǒng)的應用得以解決。簡要來說，基于PDM的工程文檔管理，可以實現(xiàn)以下五個方面的目標。
（一）文檔的分類管理
可以根據(jù)不同的文檔類型進行分類管理，并按照文檔的類型進行歸檔。
（二）文檔的查詢與檢索
可以根據(jù)文檔的類型、編號、名稱、所屬項目、所有者等屬性進行檢索，根據(jù)零部件與文檔的關聯(lián)指針，查詢該文檔所描述的零部件情況。
（三）文檔的版本管理
企業(yè)的工程更改時常發(fā)生，通過版本管理，將文檔的每一次更改設置為不同的版本，同時建立不同版本之間的對應關系，以保證數(shù)據(jù)的有效性。文檔的版本管理往往通過與之相關聯(lián)的文件來實現(xiàn)，文檔版本和生命周期狀態(tài)為文檔的正確使用提供了重要的保證。
（四）數(shù)據(jù)的一致性控制
工程中經(jīng)常存在數(shù)據(jù)關聯(lián)的情況，如CAD/CAE/CAPP/CAM在設計、工藝、加工階段的產(chǎn)品模型是關聯(lián)的，CAD對產(chǎn)品零件模型的修改，可能將引起B(yǎng)OM表、CAPP工藝規(guī)劃以及加工制造等后續(xù)過程的改變，因而需要保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性。PDM通過版本管理，并建立不同版本之間的聯(lián)系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的一致性控制。
（五）文檔的安全控制
文檔信息的安全管理與文檔信息的存儲直接相關。通過PDM系統(tǒng)權限管理定義不同用戶的訪問權限，從而保證了文檔信息的安全性。
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本文標題：論裝備制造企業(yè)的工程文檔及其管理
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