PDM系统中编码技术的研究及应用

    PDM作为CAD/CAPP/CAM(3C)的集成平台，集成了所有与产品相关的信息。企业的产品开发效益取决于有序和高效地设计、制造和发送产品。PDM可以帮助组织产品设计，完善产品结构，修改、跟踪进展中的设计概念，及时、方便地找出存档数据以及相关产品信息。它还可以协调组织整个产品生命周期，如设计审查、批准、变更、工作流优化以及产品发布过程事件。它能很好地集成CAD，CAE，CAM和CAPP单元技术，是CIMS (计算机集成制造系统)的核心部分之一[1]。在企业实施PDM的过程中，如何创建用于PDM产品结构树BOM或MRPII物料清单BOM(Bill of Material)的高质量的零、部件和物料编码是PDM系统得以成功实施的关键因编码系统是PDM系统的基础，编码的优劣是PDM系统运行效率和企业能否接受PDM系统的关键性指标。
    1 PDM中的编码研究
    方便科学的物料编码对制造企业来说是一笔宝贵的财富，也是PDM系统设计的第一步，只有先编写物料编码规则才能依据编码快速准确地搭建产品结构树，有了产品结构树才能对其进行配置，各个部门的人员才能获取满足自己需要的BOM表(物料清单)。
    1.1 编码的目的及作用
    在生产过程中采用规定的字符来表示一定的事与物，以便记录、传递、处理与存储，这种字符称为代码，一系列代码的集合称为编码系统。建立编码系统的目的是：(1)唯一、无二义地标识事、物;(2)表达事物的特征;(3)提高计算机进行事务处理的能力与速度;(4)促进信息系统的自动化;(5)便于系统间的信息交换与数据共享[2，3]。就企业而言，编码必须能够反映产品的结构信息或特征信息。这样，设计人员和管理人员就能够非常直观地从编码上获得产品的结构信息、特征信息以及其他隐含的信息，方便地进行产品查询和相似性设计。
    1.2 编码的原则
    编码应遵循的基本原则:
    (1)唯一性必须保证1个编码对象仅赋予1个代码，1个代码只反映1个编码对象;   
    (2)可扩性 代码结构能适应编码对象不断增加的需要，为可能的新编码留有足够的备用码;   
    (3)简洁性 码位在满足需要的前提下应尽可能最少，以减少差错率，减少计算机处理时间和存储空间;   
    (4)识别性 应尽可能反映编码对象的特点以助于记忆并便于人们了解和使用;   
    (5)适应性 代码设计应便于修改以适应编码对象特征或属性以及其相互关系可能出现的变化;   
    (6)稳定性不宜频繁变动; 编码时要考虑其变化的可能性尽可能保持代码系统的相对稳定;   
    (7)规范性 代码格式要规范化;以提高代码的可靠性。    
    2 面向PDM系统的产品编码模型   
    2.1 编写物料编码的方法    
    在杭州叉车厂的Javelin项目中，我们采用的编码模型结构出物料类型、机器代码、产品图件号和工艺状态4部分组成(图1)。

图1 面向PDM的编码模型

    物料编码的编写应遵循以下步骤   
    (1)确定物料号的结构框架。产品物料号分备料、加工、装备的层次结构。物料号结构包括物料类型+机型代码+产品图件号+工艺状态。材料物料号包括分材料种类、型号、特性、规格的层次结构.物料号结构包括物料类型十种类代码+特性十规格。其它物料号由材料种类、工具、设备组成等。   
    (2)确定物料号码位。物料号字长15 位，材料号12 位。   
    (3)编写物料号编码手册。指导写产品物料号时应注意以下2点:手册要明确物料号码位、层次、定义方便写码操作以及使用代码要有附表、说明。   
    2.1.1 编写物料号规则步骤   
    确定物料类型码，用字母表示，置物料号第l位，方便检索物料。编写物料号的示例见表1。

表1 物料号示例表     

   确定物料计量单位按2位数字填写。计量单位码一览表见表2。  

    表2 计量单位码示例表

    明确产品物料工艺路线，即产品零部件制造工艺流程，填写加工工艺状态，如表3.   

 表3 工艺状态代号表

    2.1.2 产品物料号编写示例   
    例如:零件FA506-0101车头轴的物料号为:L07001001/0; 部件FA506-0100细纱机车头的物料号为,P0700100.通过上述的编码规则，我们知道它们分别代表:L物料类型(零件类)，07机型代号(FA506型),0主机改型延伸01部件号(01)，001零件号(01),/0工艺状态(备料/0)和P物料类型(部件车头部件),07机型代号(FA506型)，0主机改型延伸0100部件件号(直接填写)。通过类似的方法，我们可以对材料物料及标准件进行编码。如材料40Cr圆钢？45的物料号为，R52530600045;标准件六角螺栓GB5782-86M5*20的物料号为R20320005020。至此我们完成了物料的编码工作，有了物料的物料号之后，就可以依据编码进行产品结构树的生成及后续的应用。