陜西省寶雞文理學院電子電氣工程系 呂曉峰

PDM環(huán)境下產(chǎn)品配置設計中的模型研究

陜西省寶雞文理學院電子電氣工程系 呂曉峰

模型是實際事物、實際系統(tǒng)的抽象，它針對所需要了解和解決的問題，抽取其主要因素和主要矛盾，忽略一些不影響基本性質(zhì)的次要因素，形成對實際系統(tǒng)的表示方法。簡言之，只要能回答所需研究問題的實際事物或系統(tǒng)的抽象表達式，都可以稱為模型。

產(chǎn)品配置設計過程的實現(xiàn)不是孤立的，它不能離開其他功能和機制對它的支持，筆者認為，應建立產(chǎn)品變量結(jié)構(gòu)模型和產(chǎn)品配置設計系統(tǒng)，根據(jù)用戶需求到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的映射關(guān)系，快速獲得可制造的動態(tài)產(chǎn)品配置模型。

一、產(chǎn)品數(shù)據(jù)樹狀結(jié)構(gòu)模型

產(chǎn)品配置系統(tǒng)中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)都以樹型鏈接形式顯示，樹型鏈接為數(shù)據(jù)庫的所有信息提供內(nèi)在的層次鏈接。

定義產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是根據(jù)企業(yè)的管理模式和產(chǎn)品零部件之間的層次關(guān)系，構(gòu)造產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹是指將產(chǎn)品按照部件進行分解，部件再進一步分解成子部件和零件，直到零件為止，由此形成分層樹狀結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)樹上的每個節(jié)點都代表一個產(chǎn)品或其中的某個零部件，每個節(jié)點以其圖檔編號和名稱為代表，節(jié)點的屬性包括產(chǎn)品或零部件的屬性，其他文檔則以附屬文檔的形式存放。

二、產(chǎn)品變量結(jié)構(gòu)模型

產(chǎn)品變量是產(chǎn)品的特性之一，是變量配置的基礎，因此選擇了樹型構(gòu)造法。在樹型結(jié)構(gòu)的基礎上，建立基于產(chǎn)品事物特性表的分層產(chǎn)品變量結(jié)構(gòu)（Product Variant Structure，PVS）模型，針對多品種的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行變量配置。

PVS模型分為兩層：產(chǎn)品描述層和結(jié)構(gòu)層。產(chǎn)品描述層是由多個獨立的產(chǎn)品族組成。每一產(chǎn)品族都是由一系列產(chǎn)品組成的層次模型。結(jié)構(gòu)層是PVS模型的核心，它包括組成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的所有構(gòu)件節(jié)點以及它們之間的約束關(guān)系，總之，它定義了產(chǎn)品的所有組成結(jié)構(gòu)產(chǎn)品描述層和結(jié)構(gòu)層之間通過鏈接建立關(guān)聯(lián)，此PVS模型支持對系列產(chǎn)品的統(tǒng)一描述，能以最少的零部件配置出最多的產(chǎn)品。

三、產(chǎn)品配置模型的研究

1.動態(tài)產(chǎn)品配置模型DPCM（Dynamic Product Conf guration Model）。產(chǎn)品配置結(jié)果是一個產(chǎn)品型號和一個BOM，二者是一一對應的映射關(guān)系，但是隨著產(chǎn)品種類的增加，BOM數(shù)目急劇增加，給管理造成一定的困難；從合理利用設計資源的角度出發(fā)，要建立基于事物特性表的動態(tài)產(chǎn)品配置模型，如圖1所示。

圖1 動態(tài)產(chǎn)品配置模型DPCM

動態(tài)產(chǎn)品配置模型就是在事物特性表的基礎上，通過確定和調(diào)整事物特性單元及其約束，以適應個性化需求而建立的產(chǎn)品配置模型。模型中的各個層次節(jié)點用配置單元Conf_Unit來表示。

2. DPCM的事物特性單元。DPCM中包含的所有產(chǎn)品的特性構(gòu)成了DPCM的產(chǎn)品事物特性表，用DPCM的特性單元表征和區(qū)分。DPCM事物特性單元有兩類，一類是與幾何、材料、功能等相關(guān)的外部特性單元，另一類是與對象結(jié)構(gòu)、裝配關(guān)系等相關(guān)的內(nèi)部特性。用T_Unit={T_objectid, T_datatype, T_conts, T_Metatype}形式化地表示，式中各個變量含義如下。

（1）T_Unit為事物特性單元。

（2）T_objectid為事物特性單元的唯一標志。

（3）T_variant表示事物特性單元變量類型，如減速比變量、功率變量、結(jié)構(gòu)形式變量等。

（4）T_conts表示事物特性單元變量取值約束（option，compulsory），其中option表示不選或從其值域中選值，compulsory表示必須在一個區(qū)間范圍內(nèi)輸入值或者選擇一個值。

（5）T_Metatype表示該事物特性單元的類型，事物特性單元的類型可分為幾何特性、功能特性等。

3. DPCM的配置單元。在DPCM中，每一個節(jié)點都具有表達多個零部件實例的能力，為此可以把構(gòu)成DPCM的每一個節(jié)點作為一個配置單元，可用Conf _Unit={Conf _id，Conf_option, Mult（T _ Unit）}形式化地表示，式中各個變量含義如下。

（1）Conf_Unit為配置單元。

（2）Conf_id表示該配置規(guī)則單元的唯一標志。

（3）Conf_option表示該配置單元的選擇特性，Conf_option=1表示該配置單元對可配置產(chǎn)品進行選定配置設計單元，Conf_option = 0表示該配置單元對可配置產(chǎn)品為選配單元。

（4）Mult（T_Unit）表示該配置單元的屬性可通過多個事物特性單元來描述。

四、結(jié)論

本文，筆者通過對產(chǎn)品模型的分析和研究，建立了產(chǎn)品數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型、變量結(jié)構(gòu)模型和基于事物特性表的動態(tài)產(chǎn)品配置模型，并研究它們的實現(xiàn)方法。按照要求所建立的產(chǎn)品模型和配置模型，滿足了產(chǎn)品配置設計等功能的要求。