PLM产品装配结构的层次关系

将产品按照部件进行分解,部件再进一步分解成组件或零件,直到把所有组件都分解成零件为止,由此形成一个复杂产品结构的分层树状表示,工程上称之为产品结树(Product Structure T

 

 

        1. 产品装配结构的层次关系

        简单产品的结构关系相对容易理解,一般采用产品零件汇总表的形式表达。复杂产品的结构关系则必须采用树状结构方式表达,或网络图结构形式表达。而具有层次关系的树状结构是对产品结构进行描述的常用方法。人们习惯用一树状结构来表达产品组成的总体结构,利用产品结构树可以有效、直观地表示产品及其零部件之间的层次关系,进而可以表达所有与产品相关的信息。

        产品是由一些零部件装配或连接而成的。在定义好某个产品的综合功能后,设计部门往往将产品按照其功能组成分解为若干个相关的部件或组件,部件或组件:再分解成下一层的组件或零件。把产品分解为功能组件,并明确定义各个组件之间的装配关系或连接关系,从而形成了产品模型的基本结构。组件之间的关系分为接口关系和配合关系。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,组件对热、磁场或其他环境因素的影响,这些因素都需要与其他组件通过接口的方式进行协调。组件之间的配合关系则定义了各个组件之间装配时的选用情况。

        因此,装配体的结构具有层次性。层次模型隐含了部分装配序列的信息,层次模型下层零部件的装配总是优先于上层零部件的装配。层次模型中同层次零部件之间装配关系的表达需要通过附加信息来说明(详见第5章)。图3-10所示为产品装配件的层次关系,这种层次模型的优点是能方便地表达装配体的层次信息。

        2.产品结构树
        将产品按照部件进行分解,部件再进一步分解成组件或零件,直到把所有组件都分解成零件为止,由此形成一个复杂产品结构的分层树状表示,工程上称之为产品结树(Product Structure Tree,PST)。PST是产品及其构成(部件、组件、零件、标准件)层次关系的描述,根结点代表产品或部件,中间各个结点分别表示部件和组件,叶结点表示零件和标准件。
        产品的结构关系构成了产品数据的基本组成框架。产品结构树以树状方式描述产品的结构组成与配置关系。这样,产品可分解成一棵分层次的装配树,零件一零件、零件一子装配件、子装配件一子装配件之间的位置关系由产品的装配关系确定。图3-ll是产品结构树表示的实例。

 

PLM产品装配结构的层次关系

图3-lO  产品结构的层次关系模型
PLM产品装配结构的层次关系
图3-1l  产品结构树实例


        除了PST表示.也可以采用有向图、数理逻辑、层次表格等不同的形式表示产品结构树的描述模型。
        另外,工程上一般采用构型或配置(Configuration)的概念表示同一类型产品或同一类型构件具有不同特征(几何特征和非几何特征)的属性描述。构型反映了产品对象特征的多态属性。

        构型可以分为基本构型和派生构型。基本构型是产品设计的最初形态,而派生构型则是产品形成系列化、多样化后产品对象的后续变化形态。通常采用构型编码表示某一产品的基本构型与它的派生系列的对应关系,确定产品及其构成的惟一性的编码标识包含基本编码和构型编码两部分内容。例如,欧洲空中客车公司的飞机产品对象采用以下方法进行构型表示。

        ①零件构型:200,202,204,……;其中,200表示基本构型。
        ②装配件(部件或组件)构型:000,002,004,……;其中,000表示基本构型。
        ③产品构型:P0001,P0002,P0003,……;其中,P0001表示基本构型。

        值得指出的是,产品结构树(PST)并不能惟一标明某一具体产品对象的结构特征,这种视图方式仅反映了产品、零部件之间的层次关系。对于系列化的产品结构描述,在工程领域,必须引入基于构型的产品结构树(Configuration-based Product Structure Tree,C-PST)描述产品的惟一特性。
        通过对不同层次产品对象的惟一性标识,基于构型的产品结构树能够惟一标明某一产品对象的结构关系特性,从而满足复杂产品系列化的产品数据管理要求。
        有了产品结构树,制造企业就可以按照产品的层次关系视图分层展开,按照不同的PST分支,直观地管理与产品相关的各种数据和技术文档,而不必考虑该数据所分布的具体物理位置。PLM通常也以产品的结构关系特性,来组织和管理产品生命周期中的各种数据。


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