国内外市场竞争日趋激烈,促使企业必须采用新的管理模式、新的组织结构和新的决策准则,以不断提高企业的核心竞争力。PDM-Product Data Management(产品数据管理)是一种产品整个生命周期的所有与其相关信息和过程的技术,是提高跨地域企业产品开发管理水平的有效手段、是实现企业信息集成的关键,是企业向分布化、集团化和专业化以及异地制造组装、动态联盟、虚拟企业等新兴企业组织和协作方式发展的基础,PDM是企业文化与计算机技术相结合的一种产品。PDM存储产品的相关数据、信息文件外,还起一种集成框架的作用。CAD/CAM//CAE、EDA、OA、MRP……通过应用接口、开发封装,直接一个一个作为对象(Object)被集成于PDM框架中,使产品研发进程更加优化。美国EDS公司的PSM、CV公司的Optegra、SDRC公司的Metaphese和IBM公司的PM等PDM产品已经实现了以上PDM的功能。
传统的PDM产品是以具体产品结构为中心组织产品数据,按需设计、生产和管理。这种PDM设计周期长、产品数据维护难、占用数据库宠大。产品新型难,难以适应多变的市场需求。[3] 现代制造业面临小批量、个性化的生产方式的挑战。这要求新型企业要以灵活多变的方式根据客户不同的需求,以科学的管理,有效的动作、高速度、 低库存的特点,来随时接受订单,迅速配置零部件和构件要素组成产品。
武汉开目信息技术有限责任公司适应这种企业需求,研发基于功能组件的配置个性化产品的PDM系统,整合产品全生命周期相关信息,建立制造业产品全生命周期数据管理平台。按照功能组件建立产品模型,在定义好一个新产品的综合功能后,分解产品的综合功能形成一套相应的相关功能组件及于组件,并明确定义各组件之间的关系,形成产品模型和产品结构。建立产品模型以及实现产品配置是在分布式条件下小批量、定制产品条件下,维护产品全生命周期数据的有效方式。
本文提出基于产品模型和零部件族及知识库的二批数配置法:第一批段是在产品模型上搜索匹配相应构件;第二批段是在零族上搜索匹配最终零部件。
一、 产品模型的组成
产品模型:产品模型由组件节点组件,组件可以是构件或零部件(图1),实际产品由构件组成,构件由具有不同参数的零部件组成,构件的共性用构件的属性(或参数)来描述。产品模型定义上下级构件和零部件的装配关系的集合。以具体构件和零部件对象组成对应产品模型的非精确BOM(封制清单)表,可供制作报表和统计用。

图1 产品模型组成图
表1 零部件族的特性表

.组件:可以是构件或零部件。组件之间的关系公为接口和配置关系。组件接口定义了如何实现部件之间的衔接,组件的空间位置和对环境(电、磁)的影响:组件配置关系定义了各个组件之间装配时的选用情况。
.构件:构件代表具有一定形状,功能和装配关系的一个零部件系列。这种零部件系列包括(1)已经存在的零部件;(2)没有成型的零部件;(3)还未设计的零部件。但是(1) (2)(3)种的部件接口必须相同。
.零部件族:将具有相同的结构、作用和功能的零部件形成系,仅仅尺寸等方面有差别。零部件族按照功能编码、形状、材料,发布日期等形成类或子类等级层次结构,反映零部件之间的继承关系。这种分类有利于分门别类管理零部件,提高其查找效率和可重用性,促进零部件标准化、减少重复设计。
.BOM多视图:BOM描述了除几何信息以外的产品全部信息。根据企业不同部门的需求(这些部门包括设计、采购、制造、销售部门)自动产生不同视角,有利加强产品结构管理功能、方便零部件族的检索和减少重复设计。