PDM環境下產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

PDM環境下產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的次要因素，形成對實際系統的表示方法。簡言之，只要能回答所需研究問題的實際事物或系統的抽象表達式，都可以稱為模型。

產品配置設計過程的實現不是孤立的，它不能離開其他功能和機制對它的支持，筆者認為，應建立產品變量結構模型和產品配置設計系統，根據用戶需求到產品結構的映射關系，快速獲得可制造的動態產品配置模型。

一、產品數據樹狀結構模型

產品配置系統中的產品數據都以樹型鏈接形式顯示，樹型鏈接為數據庫的所有信息提供內在的層次鏈接。

定義產品結構是根據企業的管理模式和產品零部件之間的層次關系，構造產品結構樹。產品結構樹是指將產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構。在結構樹上的每個節點都代表一個產品或其中的某個零部件，每個節點以其圖檔編號和名稱為代表，節點的屬性包括產品或零部件的屬性，其他文檔則以附屬文檔的形式存放。

二、產品變量結構模型

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

PVS模型分為兩層：產品描述層和結構層。產品描述層是由多個獨立的產品族組成。每一產品族都是由一系列產品組成的層次模型。結構層是PVS模型的核心，它包括組成產品結構的所有構件節點以及它們之間的約束關系，總之，它定義了產品的所有組成結構產品描述層和結構層之間通過鏈接建立關聯，此PVS模型支持對系列產品的統一描述，能以最少的零部件配置出最多的產品。

三、產品配置模型的研究

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

圖1 動態產品配置模型DPCM

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

2. DPCM的事物特性單元。DPCM中包含的所有產品的特性構成了DPCM的產品事物特性表，用DPCM的特性單元表征和區分。DPCM事物特性單元有兩類，一類是與幾何、材料、功能等相關的外部特性單元，另一類是與對象結構、裝配關系等相關的內部特性。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、結構形式變量等。

（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表示必須在一個區間范圍內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，每一個節點都具有表達多個零部件實例的能力，為此可以把構成DPCM的每一個節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、結論

本文，筆者通過對產品模型的分析和研究，建立了產品數據結構模型、變量結構模型和基于事物特性表的動態產品配置模型，并研究它們的實現方法。按照要求所建立的產品模型和配置模型，滿足了產品配置設計等功能的要求。