产品数据管理中的产品结构树的设计方法

摘要:产品数据管理(PDM)技术由于具有帮助企业管理与控制企业数据并缩短产品上市 时间的强大功能而受到国外大中型制造企业的广泛重视和应用。针对传统的线形模式组织数据,提出

    摘要:产品数据管理(PDM)技术由于具有帮助企业管理与控制企业数据并缩短产品上市 时间的强大功能而受到国外大中型制造企业的广泛重视和应用。针对传统的线形模式组织数据,提出以产品结构为核心的产品结构树方法组织数据以及实现的方法。
 
    产品数据管理(PDM)是在现代产品开发环境中成长发展起来的一项管理数据任务的新技术。它有 力地促进了新产品的设计与开发,缩短了产品上市时间,增强了企业的竞争力。 PDM系统作为先进制造技术的核心,在90年代为我国制造业越来越多的采用,其主要功能模块 有产品开发过程管理,任务流管理,产品结构与配置管理,数据文档管理,零件分类管理等。PDM为工 程技术人员提供了一个协同工作环境,优化了工作和业务流程,提高了产品质量,缩短了产品研制周 期,为企业赢得了竞争的优势。
 
1 PDM中产品结构树的意义与作用
    产品结构(PRODUCT STRRUCTURE)是跨越组织和经营阶段的核心概念,是PDM系统连接 各个应用系统的纽带和桥梁。传统的基于卡片的管理系统,由于缺少产品结构这样的概念,只能按照线 形模式进行数据组织。而笔者在美菱PDM与CAD/CAPP并行工程设计项目的研发过程中,以产品结 构为核心来组织工程数据,完全符合PDM系统的数据组织逻辑。
 
    企业的产品数据在明确的产品结构视 图下,层次关系清晰可见,同时还对基于产品结构的查询、修改和数据的管理起到了“纲举目张”的作 用。 本文所述的产品结构树技术,对产品生命周期 内的产品结构及相关数据进行分类显示及管理,并 维护其一致性,在此采用了表示其全局结构的层次 目录结构,并通过可视化的树型结构,为用户提供 基于产品全局结构的图形化浏览功能。
 
    对于企业中 的每一种产品,采用一个集中式结构树以表示出其 全局层次结构,结构树上的分支节点称为子节点, 某节点所引出的一系列子节点及其分支结构称为 该节点的子树,在此用子节点记录产品中零部件信 息,理论上该树具有无限层的扩展性。这种集中式 层次结构为我们提供了良好的数据组织机制。为了 实现树型结构的可视化界面,在此利用visual Basic6.0中强大的数据库功能及其良好的图形界面能力,参照WINDows资源管理器中目录树样式,使用Treeview控件,动态地加载产品结构信息,如 图1所示,达到了较好的效果。
 
 
2 产品装配关系的特点及相关产品数据库的建立
    在本产品的设计中,产品具有如下所述的装配关系:整个产品数据库包括各个版本的产品,每一具 体产品由各个部件、零件、标准件组成,而部件又有其子部件、零件、标准件构成,其中零件、标准件不包 括子件。在本系统数据库中将零件、部件信息保存在零部件表中,其所属关系如图2所示,其中零件的 所属部件为空。此外将零部件主要信息放在零部件定义表中,通过零部件代号和版本与零部件表建立 关联关系。
 
    根据系统的功能和要求,需要先进行产品数据库的设计工作。为提取出相关产品的关联信息,实现 产品结构树节点信息的搜索,建立如下产品零部件表、零部件定义表及标准件表,如图2所示。
 
图2产品零部件、零部件定义表及标准件表
 
3产品结构树的算法设计
    由于产品中部件又包括子部件,可形成无限层次的树状结构,并在视窗口中显示产品与零中件之 间的所属关系,能够明确表达产品中部件与子部件以及零部件之间的关系,故而根据这种层次形式,主 模块采用递归算法,对数据库中产品零部件信息进行递归搜索,将零部件表和零部件定义表按零部件 代号与零部件版本相关联,在搜索出第一层零部件及标准件后,在此基础上从库中分别查找所属部件 为第一层节点的零部件,对每一节点依同样方法进行递归搜索,若查找记录为空,则回溯并继续下一节 点的搜索。其中树节点信息采用如下形式:零部件代号(名称及规格)版本X 注:——x为版本号
 
    由于是按不同产品进行零部件信息的动态提取,并采用如上所述的节点信息格式,故定义如下数据结构。
   
    Public Type Part DATA
   
    DIM PartID AS String

    DIM PartNAME AS String

    DIM Partversion AS String
 
    END Type 在解决为结构数上插节点的过程中需要找到要插入节点的父节点,并获得其标号,为解决此问题,程序 中使用了一个变量,在递归函数中将标号赋予它并作为函数的参数进行传递。
 
    另外节点信息的保存问 题是算法的一个关键,在这里将每次搜索的结果依序添加在PartDATA类型的数组中,并分别用数组 元素的三个成员保存节点信息,这里有一个技术上的难点,在向结构树上添加某节点的子树时,同时也要在数组中找到该子树所包含节点的起始与终止的范围,由于数组内容是在递归函数每次递归搜索时 依次添加的,故而需将子数在数组中的首部与末位作为参数进行传递。算法中递归主函数声明如下:
 
    Private Sub LOOPON(ByVal PARENT AS String,ByVAL CURRENT AS String,ByVal PRUC-NOTNAME AS String,ByVal VERSION AS String,ByVal FIRST AS Integer,ByVal LAST AS In-teger) ,其中PARENT为父节点标号,CURRENT为当前添加节点标号 ,PRODUCTNAME为要搜索的产品名称,VERSION为要搜索的产品版本 ,FIRST为当前要添加的子树首节点在PART数组中的位置,LAST为子树末节点在PART[]数组中的位置
 
4产品结构树的信息管理
    在建立了产品结构树后,可根据所选的树中的节点的信息,从中分解出零部件代号名称及其版本 号,利用节点信息格式中‘(’作为定界符,编程实现如下:

    Dim INTPoSITIoN AS Integer‘

    Dim PartID AS String

    INTPOSSITION=InStttr(trreeview1.SelectedItem.Text,“(”)

    If INTPOSITION>>0 Then

    PartID=Left(treeviewl.SelecteItem.Text,INTPoSITIoN_1)

    End If
 
    根据分解出的零部件代号名称及规格版本号可作为数据库查询参数,得到产品的其它数据信息如 图纸文档等,并可方便地修改其信息。在产品结构树中节点信息修改或删除或添加后,可动态地刷新结 构树,保持产品数据的最新状态信息。
 
    采用图形化产品结构树可清晰地浏览产品的零部件信息及其所有关系,实现产品的数据分类。本 结构树根据数据库中的内容,自动提取出信息,动态地生成层次式产品结构树。本模块思路巧妙清晰、 运行可靠、实用性强,有效地提高了产品数据的管理水平。  



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