基于xml技术的产品信息集成方案设计

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1、基于XML技术的产品信息集成方案设计

2、第11、引言随着信息技术的发展，制造业日益走向数字化，各种先进的制造系统和制造理念层出不穷。在数字化制造过程中，各种CAx所产生的大量图纸、模型以及数据缺乏有效和统一的管理，各应用系统之间没有统一的产品信息模型，易形成"信息孤岛"，影响企业产品设计和生产的效率，降低企业的竟争能力。因此，建立支持产品全生命周期的现代化设计、制造集成系统，充分利用各种计算机辅助工具，综合应用现代先进的设计和制造方法，缩短产品开发周期、降低成本、提高质量、快速响应市场需求，是非常必要的。产品数据

3、管理(PDM)　系统是目前比较流行的产品数据管理和开发过程管理框架以及信息集成平台。PDM软件系统是企业信息集成与传递的桥梁，它可以与其他应用软件相集成，从而对产品数据进行统一管理，是CAD,CAPP,CAM一体化解决方案的基础。这些应用软件跨越不同部门，由不同的人员使用。将这些软件进行无缝集成，共享同一数据源，有利于数据在不同应用领域的重复使用，提高工程设计效率。同时也使产品相关数据在整个生命周期内的数据处理达到前后一致，减少冗余和出错的概率，增强数据的安全性。根据产品生命周期理论，可以将产品生命周期划分为若

4、干个阶段:产品需求、概念设计、工程设计、制造装配、产品服务。每个阶段都可以建立相应的产品信息模型。产品信息集成的意义在于建立产品生命周期各阶段模型之间的联系，支持建立逻辑上惟一的数据源，存放全部产品数据。这样便于维护产品生命周期内各阶段的信息，建立全局据视图，避免数据的不一致性，同时可以应用信息技术，使得全部组织机构和人员方便的获得其业务角色所需要的信息。2、产品信息集成过程中的产品数据交换问题目前，产品数据的存储仍然广泛采用关系数据库中二维表的结构，即用父子关系定义产品以及零部件之间的关系，对产品树的操作必须

5、由用户自行编程实现，因此在构建产品信息集成模型时，重点在于从数据库中提取产品信息，根据不同用户的需求，以形象的树形结构向用户展示所需要的数据。另外，在产品生命周期中，各阶段之间所交换的产品数据量非常大，不仅有文本信息，还会有大量的图形数据。文本信息主要有零件的特征信息、设计过程的计算表达式和一些技术性说明。零件的特征信息又包括很多内容，有形状特征信息、精度特征信息、管理特征信息、性能分析特征信息、材料特征信息和装配特征信息等。采用何种方式描述产品数据，能够方便地表达产品数据结构，并且在不同的系统之间进行平滑的数

6、据传输和交换，是产品信息集成时所要解决的问题。关于产品数据的交换标准，自70年代末以来展开了广泛的研究。1981年美国发布IGES，是一个影响比较大的数据交换标准，主要解决CAD系统与其他系统之间的几何数据传输，因而也同时具有较大的局限性。1984年国际标淮化委员会确定的产品数据交换标准STEP，规定了产品设计、制造以至于产品全生命周期内所需的有关产品形状、解析模型、材料、加工方法、装配顺序、检验测试等方面信息的定义和数据交换的外部描述，具有比较完整的体系结构，应用越来越广泛，已经成为国际通用的工程技术人员的交

7、流标准。但笔者认为相比较而言，STEP在实现方面的复杂程度比较高，如需要将EXPRESS语言转换为可执行代码，编写算法实现各个模型之间的映射等。可扩展标记语言(eXtensibleMarkupLanguage,XML)是网络上的一种通用数据格式，意在提供L是一个格式独立的，与平台和应用无关的语言，建立在Unicode基础之上，因此XML成为不同平台之间进行复杂信息交流的良好工具。因此，本文提出采用XML格式作为产品信息集成过程中产品数据交换的格式。3XML在产品数据交换中的应用XML具有良好的结构性、可扩展性等

8、优点，但它仅仅是表达数据的一种规范，需要结合具体应用行业制定的不同数据规范，才能发挥作用。XML本身无法对文件中的数据进行严格的语义定义，需要一种文本结构、数据类型等描述规则定义XML文件数据，以便有效地进行XML数据处理，这种规则定义称为数据模式。目前比较流行的数据模式主要有文档类型定义(DocumentTypeDefinition,DTD)和XMLSchema。通过合理的数据模式，可以校验XML文件的正确性和合法性等语法有效性。3.1产品信息集成模型分析在PDM系统中，零件和部件具有各自的属性和特征，是产品

9、设计、开发与制造和管理的基本单元，因此也可以将其看作产品的一种来进行管理。产品信息模型在各个系统中以不同的模型进行表达。例如在CAD/CAM中主要是几何模型、特征模型等，在MRPII中主要是制造模型。CAD/CAPP/MRPII这些系统中均没有能够全面反映产品生命周期的信息。因此在集成环境下，需要重新建立产品信息集成模型，使CAD/CAPP/MRPII等系统可以从集成模型中提取所需要的