面向产品生命周期管理PLM的产品数据管理IPD技术

3 面向PLM的工艺信息模型的建立

    工艺信息模型是面向PLM的系统的基础，是实现产品全生命周期信息集成与管理的关键。工艺信息模型的建立主要从两个方面人手：

    一是分析工艺业务对象实体；

    二是定义业务对象实体涉及到的数据模型。

    3.1 工艺过程数据分析

    针对模型中分解的任务，对其内容、结果以及支撑数据进行逐一分析。通过分析，可以得出每个人物阶段的数据，可划分为支撑数据和结果数据。支撑数据，是完成任务所需要的数据；结果数据，是任务完成后产生的结果。工艺总结任务，是面向PLM的工艺准备过程最重要的一环。从广义上讲，工艺总结即是对与工艺准备工作有关的知识的总结。具体来说，工艺总结包括两个方面的内容，一是跟踪某工艺的现实生产过程，与旧的工艺比较，查看优缺点，最终评价该工艺的成效，一般发生在工艺准备周期的后期阶段；二是工艺准备过程中即时地提取有价值的工艺知识。

    3.2 工艺过程数据对象定义

    面向对象方法是一种运用对象、类、实例和继承等概念，来构造软件系统的一种软件开发方法。其基本原理是对问题领域实行自然分割，按人类认识客观世界的思维方式来识别和定义客观世界中的相关实体，因此是一种更直观、更自然、更易于理解的概念模型化方法圈。近年来，面向对象技术已经在复杂企业系统建模方面得到了广泛的应用。结合上述对工艺准备过程数据的分析结果，利用面向对象技术定义了工艺准备过程的数据对象。

    数据对象分为两大类即支撑数据和结果数据。支撑数据中一些数据对象是工艺准备各项任务的共同依据，如产品特点、生产条件、政策标准等；还有一些数据对象是某项特定任务的执行依据，比如材料特性之于工艺路线设计、典型实例之于工艺规程设计等。工艺知识是一组特殊的数据对象，它在工艺准备过程中既属于支撑数据，又属于结果数据。按照面向对象方法，工艺知识对象按功能可以分为四种类型：制造对象、工艺对象、资源对象和决策对象，工艺准备过程涉及到的工艺知识对象，都可以归纳到其中一个类型下。每一种具体的对象，又可以划分为两个层次：对象层和方法层。对象层包括四个元素：对象类集、对象属性集、对象属性约束集及对象实例集；方法层描述解决问题的操作方法名称、相关对象及关系。

    3.3 工艺信息模型的建立

    结合前面对工艺准备过程数据的分析，及数据对象的定义，按照数据在工艺准备工作中的作用，工艺准备过程数据模型划分为三个子模型：工艺基础数据模型、工艺结果数据模型和工艺知识模型。

    工艺基础数据模型，是对工艺准备过程中，各项任务执行所依据的工艺相关基础理论数据和企业相关标准数据的抽象描述；

    工艺结果数据模型，是工艺准备任务执行产生的结果数据，此处的结果数据是广义上的结果，包括指导生产的数据和管理工艺准备过程的一些信息；

    工艺知识模型，是保证工艺准备过程中快速、高效、全面的获取工艺知识，并将知识运用于实际工艺准备过程的基础。

    工艺基础数据模型与工艺结果数据模型的形式相同，工艺结果数据通常是取自工艺基础数据，或者是对其的加工结果。工艺基础数据应该是通用性的，而不局限于某一个特定的产品，所以其模型的建立，应该是以产品对象为基础单元；而工艺结果数据直接用于指导产品的生产，其模型的组织单元应该是产品加工生产的元件即零件对象。三个模型均采用面向对象的E-R图表示方法。

    随着PLM技术和企业管理模式的不断发展，如果能充分利用这些技术满足企业信息化的需求，必然会对工艺信息化的应用效果带来较大的提升。但是工艺标准还不是很规范，不是很全，还有待进一步的研究，另外实施PLM解决方案是一项复杂的系统工程，需要科学的实施策略作为指导方针，针对企业、供应商和软件在实施过程中各自的定位，研究出一套科学、实用、有效的实施方法。