工裝是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中的重要組成部分，工裝設(shè)計(jì)的效率將直接影響到產(chǎn)品研發(fā)的速度與快速響應(yīng)能力。目前，一般的工裝設(shè)計(jì)基本上都是通過傳遞和處理傳統(tǒng)的紙張單據(jù)來實(shí)現(xiàn)的，而且都是串行流程，效率低下。對(duì)于小批量的生產(chǎn)，還可以應(yīng)付，但隨著生產(chǎn)批量的增加，這種設(shè)計(jì)流程已經(jīng)不能滿足產(chǎn)品快速開發(fā)設(shè)計(jì)的要求。同時(shí)，工裝電子圖紙管理主要依靠文件夾目錄式的管理，手段比較落后，查找效率低下，而且管理比較混亂，不利于工裝電子圖檔的查詢、匯總、更改等實(shí)際工作的需要。所以這就需要由一套軟件系統(tǒng)來管理整個(gè)工裝設(shè)計(jì)流程，以便能夠以最快的速度應(yīng)對(duì)出現(xiàn)的設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)要求。流程管理還可以使工裝設(shè)計(jì)流程更加直觀，隨時(shí)監(jiān)控任務(wù)狀態(tài)，方便查詢?nèi)蝿?wù)量。通過科學(xué)的信息管理，提高工裝設(shè)計(jì)效率。

1、基于PDM的系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

1.1系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

PDM原型系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的分布式數(shù)據(jù)處理技術(shù)為支撐，采用客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)和面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，為開發(fā)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)操作接口模塊提供底層服務(wù)與支持，并提供產(chǎn)品數(shù)據(jù)組織與管理功能及用戶前端軟件工具集，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的信息管理，協(xié)調(diào)控制工作流程和項(xiàng)目進(jìn)展，在企業(yè)范圍內(nèi)建立一個(gè)并行化的產(chǎn)品開發(fā)協(xié)作環(huán)境。

PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)分為4層:第1層是系統(tǒng)支持層。以目前流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫為PDM系統(tǒng)的支持平臺(tái)，通過關(guān)系數(shù)據(jù)庫提供的增、刪、改、查等數(shù)據(jù)操作功能支持PDM系統(tǒng)對(duì)象在底層數(shù)據(jù)庫的管理。第2層是對(duì)象管理層。由于商用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫側(cè)重管理事務(wù)性數(shù)據(jù)，不能滿足產(chǎn)品數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)變化的管理要求。因此，在PDM系統(tǒng)中，采用若干個(gè)二維關(guān)系表格來描述產(chǎn)品數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)變化，實(shí)現(xiàn)面向產(chǎn)品對(duì)象管理的要求。第3層是功能模塊層。涉及PDM系統(tǒng)軟件的核心功能，一類是基本功能模塊，包括電子倉庫和文檔管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置管理、工作流程管理、項(xiàng)目管理等;另一類是系統(tǒng)管理模塊，包括系統(tǒng)管理、集成工具和用戶管理。系統(tǒng)管理主要是針對(duì)系統(tǒng)管理員如何維護(hù)系統(tǒng)，確保數(shù)據(jù)安全與正常運(yùn)行的功能模塊，其中電子倉庫和文檔管理是PDM的核心模塊，其他模塊的信息存取都要通過它來實(shí)現(xiàn)。第4層是用戶界面層。它除了向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的、不同硬件平臺(tái)上的人機(jī)界面外，還要提供開發(fā)用戶化人機(jī)界面的工具，以滿足各類用戶的特殊要求。它是實(shí)現(xiàn)PDM各種功能的手段、媒介，位于整個(gè)體系的最上層。

根據(jù)PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及其功能模塊，再結(jié)合本系統(tǒng)的要求，將系統(tǒng)主要分為5個(gè)功能:工裝設(shè)計(jì)流程管理功能、工裝圖檔管理功能、工裝設(shè)計(jì)接口、報(bào)表打印功能和用戶管理功能等。

1.2設(shè)計(jì)流程的體系結(jié)構(gòu)

工裝設(shè)計(jì)流程管理負(fù)責(zé)工裝設(shè)計(jì)流程的定義、執(zhí)行和管理，使工裝設(shè)計(jì)按照預(yù)先定義好的流程進(jìn)行。圖1給出了基于工作流技術(shù)的工裝設(shè)計(jì)流程的體系結(jié)構(gòu)圖。此體系結(jié)構(gòu)包含了流程過程的定義、流程控制引擎、流程數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序功能等三部分。其中流程定義包括定義流程的操作步驟、操作順序、傳遞提交約束條件等;流程控制引擎是設(shè)計(jì)流程的核心，是定義的流程的實(shí)現(xiàn)部分，負(fù)責(zé)流程操作的執(zhí)行調(diào)度;流程數(shù)據(jù)包括流程單據(jù)的數(shù)據(jù)、進(jìn)度狀態(tài)信息、操作日志等;外部應(yīng)用程序功能是指其它模塊中的應(yīng)用程序，它為流程子系統(tǒng)與其他子系統(tǒng)交互提供一個(gè)接口，增強(qiáng)系統(tǒng)的柔性。

圖1

2基于產(chǎn)品型號(hào)的工裝圖檔管理體系結(jié)構(gòu)

2.1圖檔管理體系結(jié)構(gòu)

PDM技術(shù)主要應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)過程的3個(gè)領(lǐng)域:設(shè)計(jì)圖紙和電子文檔的管理;自動(dòng)化工程更改的管理;材料清單的管理。在企業(yè)信息化工程中，產(chǎn)品數(shù)字化及其管理是必需的。圍繞產(chǎn)品的相關(guān)信息都需要數(shù)字化并保存在數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)也要很好地管理，在需要時(shí)能夠很方便地瀏覽查詢，并在企業(yè)內(nèi)共享使用。所以圖檔的管理是本系統(tǒng)的一個(gè)重要部分，可以有效地提高工裝設(shè)計(jì)的效率和管理的規(guī)范性。本系統(tǒng)的工裝圖檔管理采用基于產(chǎn)品型號(hào)的管理模式，圖檔的人庫和圖檔的匯總，按照?qǐng)D檔的所屬型號(hào)歸類。圖檔管理子系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，其體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中，版本信息歸屬于工裝圖檔，工裝圖檔歸屬于工裝信息，而工裝信息又按照產(chǎn)品型號(hào)分類，所以整個(gè)圖檔管理是基于產(chǎn)品型號(hào)的管理模式。

圖2

2.2圖檔管理類圖

圖檔管理流程包括工裝管理類、工裝類、圖檔類、圖檔數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義類和兩個(gè)數(shù)據(jù)庫表訪問類，一個(gè)工裝管理類代表了所有的工裝。由于圖檔屬于工裝，所以工裝類可繼承自圖檔類，另外圖檔有父子關(guān)系，一張裝配圖還包括部件圖和零件圖，部件圖又可以再分，所以圖檔類和圖檔類之間有一種聚合關(guān)系，在設(shè)計(jì)時(shí)由圖檔類中的Protected屬性的“圖檔列表”成員實(shí)現(xiàn)，它是TList類型，用于記錄子圖檔類的實(shí)例的指針。圖檔管理的類圖如圖3所示。

 
圖3

2.3報(bào)表信息組成

由于本系統(tǒng)是一個(gè)信息化系統(tǒng)，很多地方都要用到信息輸出，需要輸出的信息有:各種任務(wù)單據(jù)信息及其列表、工裝信息及其列表、工裝總圖明細(xì)表、管理日志、工作量查詢統(tǒng)計(jì)表等。信息輸出的主要形式是報(bào)表打印和導(dǎo)出數(shù)據(jù)到Excel中，主要以打印為主，導(dǎo)出到Excd可通過調(diào)用訪問Excel的DLL函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于報(bào)表打印，如果每一種報(bào)表都編一段程序就太繁瑣，而且不便于維護(hù)，所以設(shè)計(jì)開發(fā)了一個(gè)用戶可自定義的通用報(bào)表打印子系統(tǒng)，而且它還可以提供給其他系統(tǒng)使用。

通過對(duì)各種不同的報(bào)表實(shí)例的分析，總結(jié)出報(bào)表都是由許多個(gè)“表格項(xiàng)”組成，一個(gè)“表格項(xiàng)”包括:一個(gè)標(biāo)題單元格和多個(gè)“表格值”單元格，為了便于管理，可再定義由多個(gè)“表格項(xiàng)”共同組成的“表格項(xiàng)組”。

3、結(jié)論

本文基于PDM的體系結(jié)構(gòu)，按照PDM的思想確定工裝設(shè)計(jì)與管理系統(tǒng)的功能，給出基于工作流的工裝設(shè)計(jì)流程管理的體系結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)基于產(chǎn)品型號(hào)的工裝圖檔管理的體系結(jié)構(gòu)，并分析圖檔管理的類圖模型。實(shí)踐表明，該設(shè)計(jì)思路合理、可靠，極大地提高工裝設(shè)計(jì)的效率。