周曉燁，趙 犁，沈建國(guó)，姜 斌

ZHOU Xiao-ye1，ZHAO Li2，SHEN Jian-guo1，JIANG Bin1

（1. 浙江香港科技大學(xué) 先進(jìn)制造研究所，杭州 311100；2. 香港科技大學(xué)，香港 999077）

基于有效性的動(dòng)態(tài)版本管理研究

A study on dynamic version management based on effectiveness

周曉燁1，趙 犁2，沈建國(guó)1，姜 斌1

ZHOU Xiao-ye1，ZHAO Li2，SHEN Jian-guo1，JIANG Bin1

（1. 浙江香港科技大學(xué) 先進(jìn)制造研究所，杭州 311100；2. 香港科技大學(xué)，香港 999077）

版本管理是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期管理的重要內(nèi)容。首先分析目前常用的靜態(tài)版本管理的優(yōu)勢(shì)與不足，然后提出了PDM動(dòng)態(tài)版本管理的系統(tǒng)框架，重點(diǎn)研究了版本變遷過(guò)程與基于結(jié)構(gòu)有效性和版本有效性的動(dòng)態(tài)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型，包括以時(shí)間和序列號(hào)為參數(shù)的有效性設(shè)計(jì)與計(jì)算方法，并通過(guò)相關(guān)實(shí)際案例進(jìn)行驗(yàn)證。

版本管理；版本有效性；結(jié)構(gòu)有效性；PDM

0 引言

PDM是用來(lái)管理所有與產(chǎn)品相關(guān)信息和所有與產(chǎn)品相關(guān)過(guò)程的技術(shù)[1]。發(fā)展至今，產(chǎn)品全生命周期管理（Product Life-cycle Management/PLM）已成為第三代的企業(yè)間PDM的代表思想和特征。產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）管理的范圍包括產(chǎn)品銷售、產(chǎn)品規(guī)劃、產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制定工藝過(guò)程規(guī)劃、制定生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)制造、售后服務(wù)等階段的數(shù)據(jù)和過(guò)程，覆蓋了產(chǎn)品從創(chuàng)建到設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)、作廢整個(gè)生命歷程。因此，PDM要管理產(chǎn)品信息的全部完整過(guò)程和數(shù)據(jù)，使企業(yè)各個(gè)部門——計(jì)劃、開發(fā)設(shè)計(jì)、采購(gòu)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)維修——所有人員都能得到他們需要的數(shù)據(jù)和信息。而作為企業(yè)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)源，PDM系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)是具有高度動(dòng)態(tài)性和復(fù)雜性的，隨產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程不斷變化和完善。比如設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常有多個(gè)設(shè)計(jì)工程師共同參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)，復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)可能涉及多個(gè)版本（數(shù)量級(jí)可達(dá)104～106）。任何信息的細(xì)微改動(dòng)都可能對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計(jì)版本的產(chǎn)生，這些信息變化包括零件、CAD模型、需求定義、制造工藝、工裝等等。復(fù)雜的內(nèi)部關(guān)系需要準(zhǔn)確的版本控制，因此，版本管理是PDM中的基本模塊及重要組成部分，對(duì)PDM的成功運(yùn)作起著關(guān)鍵作用。

1 版本管理研究現(xiàn)狀

目前與PDM相關(guān)的版本管理研究中，常見(jiàn)的版本管理模型為線性模型、樹狀結(jié)構(gòu)模型和有向無(wú)環(huán)圖模型[2]。這些模型根據(jù)不同的版本產(chǎn)生順序和繼承關(guān)系，對(duì)單一版本進(jìn)行系統(tǒng)編號(hào)，并組織其結(jié)構(gòu)以描述繁衍變遷的過(guò)程[3]。對(duì)應(yīng)于版本在PDM系統(tǒng)工作流程中的工作、提交、發(fā)放和凍結(jié)狀態(tài)，將版本區(qū)分為工作版本、提交版本、發(fā)放版本和凍結(jié)版本，通過(guò)版本狀態(tài)的改變來(lái)反映管理對(duì)象的變化過(guò)程[4]。

PDM系統(tǒng)中，零部件與文檔是版本管理的對(duì)象，其相互間的版本引用關(guān)系分為動(dòng)態(tài)與靜態(tài)兩種。目前PDM系統(tǒng)較多采用的是靜態(tài)方法。靜態(tài)引用關(guān)系是指向確定的對(duì)象版本的，即上級(jí)部件的版本關(guān)聯(lián)著的是下級(jí)零部件的某一具體版本，以及相關(guān)文檔的某一具體版本[2]。靜態(tài)引用關(guān)系適用于比較固定，變化較少的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)關(guān)系和關(guān)聯(lián)清晰明確，不存在可變性和二義性，并且邏輯簡(jiǎn)單，不需要大量判斷和計(jì)算。而對(duì)于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)比較復(fù)雜且變動(dòng)頻繁的情況，靜態(tài)引用關(guān)系則無(wú)法提供較好的解決方案。這是因?yàn)樵陟o態(tài)引用關(guān)系中，一旦要對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的某一零部件進(jìn)行修改，其所有相關(guān)的、或引用了該零部件的上層部件或裝配集都要進(jìn)行修改。修改自下而上，一直影響到所有使用的最頂層結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生骨牌效應(yīng)（Revision Ripple）。這意味著大量的結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，這些數(shù)據(jù)重復(fù)性大，冗余嚴(yán)重，查找過(guò)程大大影響系統(tǒng)效率。

為解決這類問(wèn)題，動(dòng)態(tài)引用關(guān)系被引入PDM版本管理。動(dòng)態(tài)引用關(guān)系不指定關(guān)聯(lián)的文檔或下級(jí)零部件的詳細(xì)版本，而是將文檔或者零部件整體作為結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)對(duì)象，使用時(shí)再根據(jù)規(guī)則計(jì)算出所需條件下的關(guān)聯(lián)文檔或下級(jí)零部件的具體版本。也就是在使用時(shí)再將動(dòng)態(tài)版本關(guān)系轉(zhuǎn)化為靜態(tài)版本關(guān)系。動(dòng)態(tài)版本的優(yōu)勢(shì)在于能夠以單一的“通用”產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型來(lái)描述整個(gè)產(chǎn)品系列，而改動(dòng)也可以在被修改的文檔或零部件本身內(nèi)部解決而不影響引用關(guān)系。缺點(diǎn)則是使用前需要進(jìn)行計(jì)算以獲取準(zhǔn)確詳細(xì)的引用關(guān)系。

本文將建立貫穿于整個(gè)PDM全生命周期管理的動(dòng)態(tài)引用關(guān)系版本管理框架，并重點(diǎn)分析版本變遷模型和基于有效性規(guī)則的動(dòng)態(tài)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型。

2 版本管理系統(tǒng)框架

圖1 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和描述

實(shí)現(xiàn)了PLM的新一代PDM以產(chǎn)品為中心和管理對(duì)象，可作為對(duì)產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)和過(guò)程進(jìn)行有效管理的方法和技術(shù)的總稱[5]。作為管理對(duì)象的數(shù)據(jù)信息包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、零部件信息、結(jié)構(gòu)配置、文件、CAD文檔、掃描圖像、審批信息等。過(guò)程則包括對(duì)過(guò)程（生命周期、工作流程、審批/發(fā)放、工程更改等）的定義與監(jiān)控。其中與版本相關(guān)的信息都可以體現(xiàn)在對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的描述以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的處理過(guò)程中。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的描述如圖1所示，包括零部件結(jié)構(gòu)、版本關(guān)系以及關(guān)聯(lián)文檔等重要信息。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的使用和處理貫穿于產(chǎn)品生命周期的各個(gè)階段，因此版本管理需要與PDM系統(tǒng)的其它各個(gè)功能模塊緊密結(jié)合，保證版本信息在流通過(guò)程中的一致性和正確性。版本的管理涉及多個(gè)功能模塊的共同操作。詳細(xì)關(guān)系如圖2所示。

圖2 版本管理與PDM其它功能模塊的關(guān)聯(lián)

文檔管理和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理模塊操作的是版本管理的對(duì)象——產(chǎn)品信息。文檔管理和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理中創(chuàng)建的新的文檔和零部件對(duì)象作為初始版本開始版本變遷過(guò)程。而設(shè)計(jì)過(guò)程中的檢入、檢出操作也是文檔管理和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理模塊中生命周期管理操作的重要組成部分。產(chǎn)品對(duì)象設(shè)計(jì)成熟穩(wěn)定后，由工作流管理模塊執(zhí)行發(fā)布審核流程，判斷版本發(fā)布的合法性。而發(fā)布后的可用版本在變更之前，需要變更管理模塊執(zhí)行工程變更過(guò)程，確定變更的可行性后，通過(guò)分配修訂任務(wù)指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員修訂原發(fā)布版本，進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。發(fā)布后的產(chǎn)品零部件對(duì)象由零件族管理模塊根據(jù)事物特性表分類集中，進(jìn)行統(tǒng)一管理。項(xiàng)目管理模塊則通過(guò)流程文件的狀態(tài)與版本管理相結(jié)合。項(xiàng)目的關(guān)鍵文檔作為流程文件進(jìn)入版本管理后，必須經(jīng)歷完整的變遷過(guò)程。直至流程文件發(fā)布為可用，項(xiàng)目才能正式完結(jié)。此外，系統(tǒng)和權(quán)限管理通過(guò)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定和權(quán)限設(shè)定控制版本變遷過(guò)程的執(zhí)行程度細(xì)節(jié)和執(zhí)行人員范圍。以上所有功能模塊緊密結(jié)合共同作用，實(shí)現(xiàn)PDM系統(tǒng)中對(duì)產(chǎn)品對(duì)象數(shù)據(jù)和過(guò)程的全面管理。

3 版本變遷過(guò)程與基于有效性的動(dòng)態(tài)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型

記錄產(chǎn)品對(duì)象歷程，維護(hù)其穩(wěn)定性并作為進(jìn)一步改進(jìn)的基礎(chǔ)，這些是版本管理的意義所在。產(chǎn)品在完整的生命周期中要經(jīng)歷不同階段，包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售、更改、維護(hù)等。每個(gè)階段的各個(gè)具體時(shí)期，都需要一個(gè)（或多個(gè)）詳細(xì)確定的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)支持企業(yè)活動(dòng)。設(shè)計(jì)和變更階段的產(chǎn)品對(duì)象的每一個(gè)修改都可以作為一個(gè)小版本記錄下來(lái)。當(dāng)一個(gè)或一批相關(guān)對(duì)象經(jīng)過(guò)各自多次修改，達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，可以發(fā)布為一個(gè)可用版本（大版本）。可用版本將產(chǎn)品的穩(wěn)定狀態(tài)固定保留下來(lái)，作為生產(chǎn)制造及后續(xù)企業(yè)活動(dòng)的依據(jù)。需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)時(shí)，也可以從作為大版本的穩(wěn)定狀態(tài)出發(fā)，避免錯(cuò)誤和重復(fù)勞動(dòng)。要實(shí)現(xiàn)這樣完整全生命周期中的版本的有效動(dòng)態(tài)管理，合理的版本變遷過(guò)程和有效性規(guī)則是關(guān)鍵。產(chǎn)品信息經(jīng)過(guò)變遷過(guò)程前期的一系列操作，隨著版本的升遷和有效性的設(shè)定，逐漸搭建起完整的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)。之后以這一動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)模型作為數(shù)據(jù)來(lái)源和信息基礎(chǔ)，通過(guò)有效性規(guī)則的實(shí)時(shí)計(jì)算來(lái)獲取準(zhǔn)確產(chǎn)品信息，繼續(xù)版本變遷過(guò)程的后續(xù)步驟，同時(shí)為企業(yè)活動(dòng)各階段提供相應(yīng)數(shù)據(jù)和信息。本文這一部分將詳細(xì)分析版本變遷過(guò)程和基于有效性的動(dòng)態(tài)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型。

3.1 版本變遷過(guò)程

對(duì)應(yīng)于生命周期各階段，產(chǎn)品（包括文檔和零部件）的版本的變遷要經(jīng)歷創(chuàng)建、提交審核、發(fā)布、變更修訂等一系列過(guò)程，這一過(guò)程是非線性的，帶有循環(huán)和反饋。圖3描述了版本隨產(chǎn)品對(duì)象操作的變遷過(guò)程。（用A、B、C……等英文字母表示發(fā)布版本編號(hào)R（大版本編號(hào)），用1、2、3……等阿拉伯?dāng)?shù)字表示小版本編號(hào)v。如B.3表示第二個(gè)發(fā)布版本在設(shè)計(jì)或變更階段中的第三個(gè)小版本；C表示穩(wěn)定可用的已發(fā)布的第三個(gè)發(fā)布版本。）用戶創(chuàng)建的新對(duì)象進(jìn)入公共電子倉(cāng)庫(kù)后，成為初始版本A.0 （R = A；v = 0）。設(shè)計(jì)人員將對(duì)象從公共電子倉(cāng)庫(kù)檢出到個(gè)人工作區(qū)間進(jìn)行修改設(shè)計(jì)，然后通過(guò)檢入操作使修改好的新版本進(jìn)入公共電子倉(cāng)庫(kù)。該新版本的大版本號(hào)R不變，小版本號(hào)自增v += 1。若干次檢出修改后，對(duì)象設(shè)計(jì)完成，提交審核流程，等待發(fā)布審核。如果審核不通過(guò)，對(duì)象回到設(shè)計(jì)階段，繼續(xù)設(shè)計(jì)修改過(guò)程。如果審核通過(guò)，產(chǎn)品對(duì)象已經(jīng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，則執(zhí)行發(fā)布操作，產(chǎn)生可用的發(fā)布版本R。發(fā)布版本進(jìn)入后期的生產(chǎn)制造等階段后，若有客戶更改需求或產(chǎn)品改進(jìn)要求，可以對(duì)該發(fā)布版本提出變更申請(qǐng)。通過(guò)變更審核流程的產(chǎn)品對(duì)象發(fā)布版本通過(guò)修訂操作產(chǎn)生新的設(shè)計(jì)版本，該設(shè)計(jì)版本在原發(fā)布版本的基礎(chǔ)上大版本號(hào)自增R += 1，小版本號(hào)v重設(shè)為1。修訂版本重新進(jìn)入設(shè)計(jì)——發(fā)布——變更的過(guò)程循環(huán)。此外，針對(duì)發(fā)布的可用版本還有凍結(jié)和廢止兩個(gè)狀態(tài)。凍結(jié)可以保護(hù)固定的版本狀態(tài)不被改動(dòng)；而廢止標(biāo)示該版本有效期完結(jié)不能再被使用。

圖3 版本變遷過(guò)程

以上是產(chǎn)品對(duì)象經(jīng)歷的完整版本變遷過(guò)程。該過(guò)程可以與第3部分中版本管理與PDM系統(tǒng)多個(gè)功能模塊的操作關(guān)聯(lián)相對(duì)應(yīng)。通過(guò)這一過(guò)程，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型得以建立成型。

3.2 基于有效性的動(dòng)態(tài)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中零部件之間的關(guān)系復(fù)雜多變，使用動(dòng)態(tài)引用關(guān)系建立“通用”結(jié)構(gòu)模型可以大大較少結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)量。本文實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)產(chǎn)品模型是以有效性為基礎(chǔ)的動(dòng)態(tài)引用關(guān)系。有效性是一組范圍參數(shù)，決定結(jié)構(gòu)關(guān)系或版本在什么條件范圍下參與構(gòu)成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。有效性分為結(jié)構(gòu)有效性和版本有效性兩種。上下級(jí)零部件之間在建立結(jié)構(gòu)關(guān)系時(shí)設(shè)定結(jié)構(gòu)有效性，用于判定該結(jié)構(gòu)關(guān)系在什么情況范圍下有效。下級(jí)零部件的每個(gè)可用版本在發(fā)布時(shí)設(shè)定版本有效性，用于判定什么情況下使用該零部件的哪個(gè)具體版本。通過(guò)結(jié)構(gòu)有效性和版本有效性的選擇和過(guò)濾，一個(gè)“通用”的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型可以在不同時(shí)間條件下衍生出變化多樣的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹，以適用于不同條件狀態(tài)下的生產(chǎn)制造等后期企業(yè)活動(dòng)。

有效性可以參考的規(guī)則條件有很多種，比如生命周期階段（設(shè)計(jì)、樣機(jī)、投產(chǎn)等）、時(shí)期、數(shù)量、批次有效性（如系列號(hào)）。本文將以時(shí)間和序列號(hào)這兩個(gè)常用的參數(shù)為例介紹基于有效性的動(dòng)態(tài)版本管理模型的搭建和使用。

3.2.1 以時(shí)間為有效性參數(shù)的動(dòng)態(tài)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)版本管理

時(shí)間是最常用的有效性判定參數(shù)。在版本變遷過(guò)程前期搭建產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的操作中，將版本有效性和結(jié)構(gòu)有效性作為零部件的固有屬性，設(shè)定時(shí)間范圍參數(shù)。產(chǎn)品零部件每發(fā)布一個(gè)新的可用版本，都要設(shè)置該版本使用的有效時(shí)間，即版本有效性。

系統(tǒng)默認(rèn)的版本起始有效時(shí)間為創(chuàng)建時(shí)的系統(tǒng)日期，有效終止時(shí)間為無(wú)窮，即版本一直有效。有效時(shí)間可由系統(tǒng)用戶自由設(shè)定，但后一版本的有效性設(shè)置可能會(huì)影響到前一版本的有效性范圍。為避免有效時(shí)間沖突，系統(tǒng)設(shè)定了以下版本有效期設(shè)置規(guī)則：（Ds為有效期起始時(shí)間；De為有效期終止時(shí)間；Dn為當(dāng)前系統(tǒng)日期。）

1） Ds和De均不得提前于Dn；

2） De不得提前與Ds；

3） 后一版本的Ds比前一版本的De提前時(shí)，前一版本的De由系統(tǒng)自動(dòng)改為后一版本的Ds同一天。

在創(chuàng)建零部件關(guān)聯(lián)，即在上級(jí)部件具體版本下添加下級(jí)零部件時(shí)，要對(duì)該關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)有效性的時(shí)間范圍進(jìn)行設(shè)置。結(jié)構(gòu)有效性的設(shè)置遵循版本有效性設(shè)置規(guī)則的1）和2）。

圖4 基于有效性的動(dòng)態(tài)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

設(shè)定完成的動(dòng)態(tài)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型如圖4所示，這一模型描述了上下級(jí)零部件的完整結(jié)構(gòu)關(guān)系和每個(gè)零部件的所有可用版本。而結(jié)構(gòu)關(guān)系是否有效、零部件應(yīng)使用哪個(gè)具體版本，則根據(jù)結(jié)構(gòu)有效性和版本有效性來(lái)選擇和計(jì)算。

當(dāng)后續(xù)工作需要使用具體的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息時(shí)，根據(jù)指定的時(shí)間條件對(duì)動(dòng)態(tài)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行遍歷計(jì)算，以獲取準(zhǔn)確的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹。指定確定日期Du，要獲取該日期下使用的具體產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，從裝配集頂級(jí)部件開始，判斷日期Du所符合的有效期范圍，選擇有效的結(jié)構(gòu)關(guān)系和對(duì)應(yīng)的部件版本。例如，指定的Du符合零件002的結(jié)構(gòu)有效性，選定零件002。Du符合部件001的結(jié)構(gòu)有效期及其B版本的版本有效期。選定部件001的B版本，繼續(xù)判斷下級(jí)零部件，Du不在部件004的結(jié)構(gòu)有效期之內(nèi)，該結(jié)構(gòu)關(guān)系無(wú)效。Du符合零件003的結(jié)構(gòu)有效期，則繼續(xù)選擇零件003的有效版本。依次類推，遍歷產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的有效性設(shè)置后，可以整理獲得指定日期Du的準(zhǔn)確產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及版本關(guān)系如圖5所示。

這樣的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹在指定條件下是明確固定且唯一的，可以作為企業(yè)活動(dòng)的指導(dǎo)和參考數(shù)據(jù)。

圖5 指定日期Du的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及版本關(guān)系

3.2.2 以序列號(hào)為有效性參數(shù)的動(dòng)態(tài)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)版本管理

序列號(hào)是另一個(gè)常用的有效性設(shè)定參數(shù)。構(gòu)建產(chǎn)品結(jié)構(gòu)時(shí)為零部件結(jié)構(gòu)關(guān)系及版本設(shè)定有效的序列號(hào)范圍，而使用產(chǎn)品信息時(shí)則根據(jù)指定的產(chǎn)品序列號(hào)來(lái)選擇在有效范圍內(nèi)的下級(jí)零部件結(jié)構(gòu)和版本。

序列號(hào)參數(shù)的設(shè)定與計(jì)算與時(shí)間參數(shù)的設(shè)定與計(jì)算相似。同一零部件的不同版本的有效序列號(hào)范圍不能有重疊，避免遍歷計(jì)算時(shí)出現(xiàn)版本沖突。隨著設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過(guò)程的進(jìn)行，伴隨序列號(hào)的變化，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷更新，產(chǎn)生一系列產(chǎn)品快像視圖，如圖6所示。

圖6 動(dòng)態(tài)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)視圖變化

通過(guò)動(dòng)態(tài)版本引用規(guī)則和有效性參數(shù)的計(jì)算，就可以以系統(tǒng)記錄的“通用”產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型來(lái)表現(xiàn)一系列的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)變化形態(tài)，為不同時(shí)間企業(yè)各部門的不同需求提供對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，確保信息正確完整，實(shí)現(xiàn)版本管理對(duì)產(chǎn)品對(duì)象信息的記錄、保護(hù)功能，同時(shí)減少數(shù)據(jù)冗余。

4 案例研究

本文將通過(guò)一個(gè)自行車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的實(shí)際案例詳細(xì)說(shuō)明以時(shí)間為參數(shù)的有效性的組織和計(jì)算。通過(guò)版本變遷過(guò)程構(gòu)建起來(lái)的自行車部分產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及各零部件對(duì)應(yīng)的有效性如表1所示：(Es為結(jié)構(gòu)有效性；Er為版本有效性。)

表1 自行車部分產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及各零部件對(duì)應(yīng)的有效性

根據(jù)指定日期Du進(jìn)行計(jì)算獲取該日期下使用的具體產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，從裝配集頂級(jí)部件開始，判斷Du所符合的有效期范圍，選擇對(duì)應(yīng)的部件版本。

情況一：Du設(shè)為2007-11-15，符合鳳凰牌自行車男26寸B版本的版本有效期。選定B版本，繼續(xù)判斷下級(jí)零部件，2007-11-15在普通擋泥板的結(jié)構(gòu)有效期之內(nèi)，該結(jié)構(gòu)關(guān)系有效，繼續(xù)選擇普通擋泥板的有效版本B。2007-11-15不符合強(qiáng)化擋泥板的結(jié)構(gòu)有效期，該結(jié)構(gòu)關(guān)系無(wú)效。依次類推，遍歷產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的有效性設(shè)置后，可以整理獲得Du（2007-11-15）時(shí)間下的準(zhǔn)確產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及版本關(guān)系如表2所示：

表2 2007-11-15產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及版本關(guān)系

情況二：Du設(shè)為2008-04-15，符合鳳凰牌自行車男26寸B版本的版本有效期。選定B版本，繼續(xù)判斷下級(jí)零部件，2008-04-15不在普通擋泥板的結(jié)構(gòu)有效期之內(nèi)，該結(jié)構(gòu)關(guān)系無(wú)效。2008-04-15符合強(qiáng)化擋泥板的結(jié)構(gòu)有效期，則繼續(xù)選擇強(qiáng)化擋泥板的有效版本。依次類推，遍歷產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的有效性設(shè)置后，可以整理獲得Du（2008-04-15）時(shí)間下的準(zhǔn)確產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及版本關(guān)系如表3所示。

對(duì)同一個(gè)動(dòng)態(tài)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型，指定不同的日期進(jìn)行計(jì)算，就可以根據(jù)版本有效性過(guò)濾無(wú)效的結(jié)構(gòu)關(guān)系，根據(jù)版本有效性選定每個(gè)零部件使用的具體版本，從而獲得該日期下確定且唯一的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，以此數(shù)據(jù)服務(wù)企業(yè)活動(dòng)。

表3 2008-04-15產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及版本關(guān)系

5 結(jié)論

本文介紹了PDM產(chǎn)品全生命周期管理中版本管理的重要作用和管理系統(tǒng)框架，并詳細(xì)解說(shuō)了版本變遷過(guò)程和基于結(jié)構(gòu)有效性和版本有效性的動(dòng)態(tài)版本管理的計(jì)算和實(shí)現(xiàn)。通過(guò)系統(tǒng)實(shí)例展示動(dòng)態(tài)版本引用關(guān)系在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系上的使用。

隨著設(shè)計(jì)的協(xié)同化發(fā)展與企業(yè)產(chǎn)品多樣化發(fā)展，版本管理的復(fù)雜程度越來(lái)越高。早期的靜態(tài)、線性模型已經(jīng)不能滿足企業(yè)需求。而動(dòng)態(tài)的、標(biāo)準(zhǔn)化的版本管理不僅要實(shí)現(xiàn)通用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型和版本規(guī)則計(jì)算，還要考慮版本的共存、分支等問(wèn)題。此外，版本間的增量計(jì)算也是關(guān)注熱點(diǎn)之一。版本管理的進(jìn)一步發(fā)展將協(xié)助PDM系統(tǒng)為企業(yè)信息管理提供更有效的支持。

[1] 劉樹森,等.現(xiàn)代制造企業(yè)信息化[M].科學(xué)出版社,2005.

[2] 張勁松,劉清華,鐘毅芳,等.基于PDM的版本研究管理[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào),2001,29(12)：33-36.

[3] 鄭傳現(xiàn).PDM系統(tǒng)中文檔版本管理的研究[J].安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2004,4(1)：47-49.

[4] 鐘詩(shī)勝,李濤,湯新民,等.PDM中基于工作流的電子倉(cāng)庫(kù)和文檔管理[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)——CIMS.2004.10(3).

[5] 祁國(guó)寧,J.蕭塔納,韓永生,等.圖解產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2005.

TH166

A

1009-0134(2010)10(下)-0046-06

10.3969/j.issn.1009-0134.2010.10(下).15

2010-01-26

周曉燁（1984 -），女，工程師，研究方向?yàn)檐浖こ?、大?guī)模定制。