客车制造企业PDM应用系统的开发教案资料.doc

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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。客车制造企业PDM应用系统的开发-客车制造企业PDM应用系统的开发本文来自工控商务网：1.引言客车制造企业产品开发中，许多企业利用cad/cae/cam/capp等技术成功实现了整车数字化定义、整车结构模拟和优化分析，极大提高了客车设计质量和设计速度。开发过程中设计部门和工艺部门也逐渐积累起了数量庞大、以电子形式存图纸和文档。这些图纸和文档共享程度低、数据传递速度慢、业务数据难以集成、数据管理水平落后，这直接导致了研发中一些失误，制约了企业进一步缩短产品研发周期。解决这个问题，该企业决定采用PDM来对产

2、品信息进行有效组织和管理，PDM实施来构造一个企业信息共享环境。PDM以产品为中心，计算机网络和数据库技术，把企业设计过程和生产过程中所有与产品相关信息和过程集成起来统一管理，使产品数据其生命周期内保持一致、最新和安全，为工程技术人员提供一个协同工作环境。目前，PDM已成为企业降低成本、缩短产品设计与制造周期、准确捕捉市场、提升客户满意度重要工具，成为提升企业竞争力重要手段。2.主要问题分析与解决PDM系统开发和实施是一个非常复杂系统过程。必须要考虑到被实施企业实际特点，结合该企业产品特点、经营模式和现有、可实施计算机技术，从PDM基本思想入手，建立企业PDM系统基本框架，然后此基础上分阶段实

3、施具体工作。2.1.对客车产品和其开发流程特点进行分析相其它产品，客车产品以下特点：1.客车产品特点1)客车产品零部件种类多，数量多；集成化、模块化程度更高，例如作为一般汽车制造企业所专门生产发动机系统、燃油供给系统、制动系统、变速操纵系统等被整合成一个底盘系统，作整车中一个组件。2)客车产品种类多，内部结构变化多，同样一种大类客车(主参数为车辆长度)，用户需要会衍生出普通型、豪华型、城市客车等系列车型，相应动力系统、内部饰件和空调系统等也会有变化。3)大部分客车产品生产纲领属于小批量生产，还有部分产品是用户需求单台设计生产。但同时它又是一种系列化产品，可以充分利用原有产品数据，减少新开发工作

4、量4)客车产品技术更新快，对新技术应用要求高，同时作为一种和人民生命安全有紧密联系产品，国家对客车产品安全性、环保性也有严格规定。如国家就强制要求总质量超过12吨客车必须安装abs系统。2客车产品开发流程特点1)层次性强，层次间数据交流量大客车产品从概念设计、外形工业设计、总体布置、零部件设计、工艺设计等层次分明。上一层设计必须兼顾考虑下一层，而但下一层设计完成时又需要返回上一层去检查工艺性以及匹配性。2)继承性强目前情况下，一个新客车产品中，超过90零件和工艺技术是继承和吸收技术资料到，真正完全创新不到10。同种型号客车车型之间零部件借用非常普遍，3)涉及学科众多客车设计涉及汽车、机械、电气

5、、液压和气动、动力、人机工程等，所产生与产品相关文档类型也很多。4)客车产品更新快，用户需求多样化，产品开发周期短。3客车产品文档类型1)文本文件：描述产品性能、以文字描述为主文件。如设计任务书、产品说明书等。2)数据文件：描述产品以数据为主文件。如三坐标测量报告、有限元分析文件、nc加工代码文件等。3)图形文件：描述产品及其零部件二维、三维图等由cad绘图软件生成文件。4)表格文件：描述具有类似属性零部件和结构关系。如材料明细表(bom)。5)多媒体文件：某种特殊用途，方便用户生成声音文件、视频效果图等。2.2确定企业产品开发方式和流程不同企业其产品开发方式和流程是不同，同一个企业对不同产品

6、其也有不同产品开发方式和流程。清楚了解企业产品设计开发方式和流程是十分重要。目前客车行业主要有以下几种开发方式：可以看到，不同产品开发流程造成数据库结构和数据库容量是不同，第一种设计方式中，参与人员和这些人员相应角色都比较简单，PDM中产品文档类型也相应较简单，而第三中设计方式就要多多了，数据库开发之前，开发人员必须清楚知道被实施企业产品设计开发方式和流程，才能保证数据库设计符合企业需求。必须PDM项目规划阶段进行这方面调研工作。图1被实施企业客车产品开发流程3.系统功能需求分析及需求分析模型建立需求分析是PDM规划实施中非常重要阶段。需求分析好坏直接影响系统今后运行成败。PDM系统企业中实施

7、目标可分为大小两种：大目标：将PDM作为集成平台或集成框架，cims、并行工程等复杂大系统中，对产品设计、工艺、制造、计划、销售、维护等环节相关数据与产品开发全生命周期进行管理。小目标：仅指产品工程设计与工艺设计中管理相关数据及相关过程。调研和与企业相关人员协商，该企业希望客车产品开发过程中管理相关设计、工艺等数据，能方便实行零部件间借用、查询，能对正进行工程项目进行管理。其PDM系统实施目标为小目标。需求模型如下：1.客车产品编码原有编码体系已经不适应于产品日益增多需要。以gb/t17350-1998专用汽车和专用半挂车术语和代号基础上建立新一套能涵盖所有产品范围，便于计算机查询客车产品编码

8、体系2.零件总库管理客车车型数据库编码属性和组件、零件数据库零件号属性之间函数依赖关系，实现组件、零件之间数据重用。使用户能方便查找到与组件、零件有关图纸、技术文档和产品数据等。3.图文档管理建立一套图纸、文档归档、存放和查询系统，使用户能够快速、方便查找到所需图纸和文档，能快速浏览图纸和文档。4.工作流程管理和项目管理该企业客车研究所内部工作流程管理模型，建立工作流程管理。主要审批管理和更改管理两个方面，计算机提交一项作业或任务给研究所相关人员，进一步开发、编辑、审核或批准工作，对流程进行控制。5.产品配置管理以产品结构树方式反映客车车型、组件、零件之间层次关系。结构树基础上查询这些零部件其

9、它属性，如材料、重量、供应商等信息。使描述组件和零件文件信息与树结点上相关零件有机连接起来，实现不同车型产品数据管理。6.用户权限管理各职能部门而言，不同级别和部门人员对PDM系统应具有不同使用权限，以保证数据信息安全和保密。各职能部门组织结构图和人员职能分布表，4.系统数据库规划和设计4.1.系统数据库特点1.信息量大一个客车产品包含几千个基本零件和部件每个部件又可以由许多基本零件组成。产品信息可以是结构化数值信息，也可以使非结构化信息，包含众多属性、材料、特征信息，包含大量数学模型和图纸信息。2.数据结构复杂本系统中，一份工程图至少由一条工程图基本记录(元数据)和一张图纸组成，一个用来进行

10、数据管理业务对象至少要有一个标识号、一个更改标记(版本号)和一个处理状态。图号被作为标识号，图号可以是一个由编码发生器生成连续数字编号，必要时增加前缀和后缀。版本号和处理状态通常为字符和字符串。工程图基本记录中，版本号通常由某个初始值(如版本a)开始计数，每一次更改后该版本号加一(如版本b)。处理状态被用来标识该对象发放以前各种处理状态。数据库数据结构都比较复杂。3.数据类型多样客车设计进程中，设计信息进程发展不断变化，设计数据版本也要随之更新和对以前版本进行保存。客车产品中，一个零件可包括多个数据对象，如几张图纸、用光栅或矢量表示图形、文本描述、图表和其它形式文档。数据对象图纸则包括一条元数

11、据记录和由该元数据记录管理cad图或纸质工程图。零件基本记录是对零件进行管理主要对象，那些对所有数据对象都有效属性，如图号或名称等，被作为零件基本记录，数据对象中，用户不随意更改这些属性(可以采用冻结方式)，而数据对象专用属性，如页号、图幅或所采用cad系统等，可由用户自己输入，图纸、文档等被存放文件系统中，而数据库中4.2.系统数据库设计4.2.1.数据库设计步骤设计数据库时，一般收集信息、识别对象、对象建模、确定每个对象信息类型、确定对象间关系步骤进行。对客车产品特点分析我们进行了信息收集，对这些收集信息分析过程中，我们找出主要对象。这些我们2.1对客车产品特点进行分析中已经阐述了。数据库

12、中主要对象被识别出来以后，就需要确定每个对象所包含信息了。如对“底盘”对象，我们需要让它包含型号、外形尺寸、发动机、变速箱、制动系、燃油系等信息。分析对象间关系，建立表示每个对象之间不同关系。用对象之间关系来建立数据库中不同实体之间关系模型(e-r模型)。如制动系中要包含不同刹车种类信息，abs刹车系统就要客车车型中包含信息来定，一旦客车车型总质量大于12吨，那么底盘中制动系必须采用abs刹车系统，这就确定了制动系和客车车型之间一种约束关系。4.2.2详细说明了这一模型建立过程。4.2.2.实体关系模型建立和规范化e-r(实体-关系)模型组件是广泛和通用，正确建立e-r模型可以客观反映其所业务

13、环境，是数据库构建基础。图2为客车产品结构e-r模型。这个模型中，首先反映了客车车型、底盘、车身附件、选装配置等实体之间二元联系。客车车型和底盘、车身内饰、选装配置等实体之间是一对多关系，即一种车型可以装有不同底盘和车身、内饰，可以选装不同配置。一个客车产品结构中，一个客车车型必须安装有底盘、车身和内饰，但选装配置则要顾客需要来决定。客车产品结构e-r模型中，放置穿过联系线脉冲线表示联系中必须存一个实体，放置穿过联系线椭圆表示联系中可能有一个实体，也可能没有。一些实体之间还存约束关系，如车型要和底盘长度匹配，空调系统要和发动机功率匹配。关系模型建立起来之后，我们还要对这个模型进行规范化。规范化

14、是把有问题关系转化为两个或多个没有这些问题关系过程。规范化可用作检查关系合乎需要程度和正确性指南。4.2.3.数据库安全管理和控制本系统提供用户名和口令级安全。当一个用户登录时，其权限，访问被限定一定窗体、报表、表表某些列上。作为一个多用户系统，控制关键部分是确定必须作为一单元完成工作界限，即与事务有关控制类型。5.网络模式：客户机/服务器网络是PDM实现分布式处理基础。该企业实际生产和办公情况，采用中央数据库，分散企业客车研究所和各个部门计算机作为客户机客户机服务器结构(clientserver)是最适合企业分布式数据管理模式。与传统资源共享模式相比，采用客户机服务器模式PDM系统有多个优点。(1)网络通信量小，响应时间短，能为用户提供更好服务。尤其企业网络日益庞大复杂情况下；(2)将PDM分成运行由网络互连服务器与客户机两部分，可以充分发挥双方功能，均衡网络负荷，建立有效分布式处理环境；(3)应用程序与数据隔离，使数据具有很好独立性；6.小结PDM实施中，前期调研和整体方案规划是整个PDM系统成败关键。完成整个整体方案基础上，建立合乎需要、优化数据库。另外作为企业应该认识到，PDM是一个大型系统更是一个应用过程。实际情况采用网络方案。扎扎实实完成这些才能保证建立PDM系统是适用和高效。本文来源：来自工控网（详细请参考：-