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1、BOM集成技术在集成产品开发中的应用研究为快速响应市场变化,满足客户对产品交货期、质量、价格和所提供服务等方面越来越高的要求,企业需要新的、可扩展的、具有适应能力的方法改进产品开发过程。为实现这种变革,集成产品开发(IPD)的思想被提出,并很快应用到企业实际的产品开发中。物料清单(BOM)在集成开发环境中不仅起着联系工程设计分系统和工业设计分系统的作用,而且起着连接工艺设计分系统和经营管理分系统的重要作用。因此,在多系统的企业生产环境中,实现产品信息共享,解决IPD中基于BOM的系统集成问题、一致性及实效性问题就显得尤为迫切。 1 基于BOM的IPD环境集成框架 IPD环
2、境中的集成,就是对整个产品开发过程中各种开发活动所涉及的产品信息进行统一的描述和表达,在整个产品开发过程中建立并采用完整的、确定的、统一的产品信息模型,实现产品开发过程各个子系统之间产品信息的共享和交换。信息集成和共享是企业实施IPD必须的前提条件之一。 在制造型企业中,企业是以BOM为主线组织新产品开发与生产的。BOM是计算机可以识别的产品结构数据文件,是产品数据在整个生命周期中传递的载体。BOM贯穿于产品概念设计、计算分析、详细设计、工艺规划、样机试制、加工制造、销售维护直至产品消亡。新产品的开发过程同时也是产品BOM的形成、完善的过程。在产品开发的最初阶段由设计人员生成
3、一个具有初步轮廓的设计BOM(EBOM)。随着产品开发的深人,产品设计BOM也不断的完善、细化,直至新产品的设计BOM全部形成,这也标志着新产品设计工作的初步完成。对于改型产品的开发是在原型产品BOM的基础上,对其进行修改形成新产品的BOM,作为产品生产的依据;对于全新产品,需要从建立全新的产品结构树并形成全新的BOM,然后对BOM进行完善直至新产品开发目标实现。在新产品开发的不同阶段,BOM有着不同的存在形式,存储在不同的系统中,包括工程BOM(EBOM)、工艺BOM(PBOM)、成木BOM(CBOM)、制造BOM(MBOM)等,保证集成产品开发过程中BOM信息在各个子系统交流
4、的顺畅,可以为开发团队成员提供一个集成、统一的产品信息模型,而且还可以及时掌握产品开发进度。 可以看出在新产品开发过程中,产品信息的共享与传递以BOM(物料清单)为核心,BOM是构成产品开发全局信息的关键部分。因此,可以建立基于BOM流动的产品信息集成框架,信息交换与流动如图1所示。在这个框架中IPD环境中的集成问题转化为产品BOM以及与BOM相关的信息(如过程信息、物料信息)在集成产品开发环境中的各个系统、各个阶段之间的共享和传递的问题。BOM的共享与传递建立在统一的集成产品信息模型基础之上,贯穿于整个集成产品开发过程之中。 2 IPD集成方案 在集成产品开发环境中
5、,各个系统数据结构各异,因此要实现不同系统之间的信息共享与交换,必须针对不同特点的系统设计不同的集成方案。一般来说有封装集成、接口集成和中间件集成。 封装集成是利用集成产品开发环境中的支撑软件系统如PDM系统,封装不同的应用系统,把对象的属性和操作方法封装在定义对象中,保证对象独立于目标系统之外,使数据和操作集成于统一用户界面,用户在界面上看不到对象的属性。封装集成通过管理其它应用系统产生的文件,调用其它应用系统来对对象进行操作。在集成产品开发中产生的各种文件可以采用这种方案集成,典型的例子如PDM中封装的CAD应用工具等。 对于需要共享其它系统数据的系统之间的集成我们采
6、用接口集成的方案。接口集成把一个系统需要共享的数据模型通过一定的接口提取出来,提供给另一个系统。接口集成有两种方式:功能接口和转换接口。功能接口是指在同为关系型数据库系统之间,在开放数据库互连ODBCJawa数据库连接(JDBC)等技术的帮助下,根据系统数据模型的需求,实现系统之间数据的标准化转换。这种集成方法具有良好的兼容性,便于配置、实施。对于异构的数据源则通过转换接口实现集成,通过定义接口文件或程序的方式屏蔽异构数据库内部结构和未知的文件格式,提供有用的数据给用户界面。 中间件的集成方案是通过中间件实现应用之间的互相调用,来实现信息的共享和交换。目前应用比较广泛的中间件
7、技术是CORBA技术。CORBA技术在客户和服务器之间增加了中间件层(broker)。通过这一介质层,客户端的请求能智能地映射到某一服务器,使得客户/服务器之间不存在固定的偶合关系。基于CORBA的系统被看成平等的对象,既可以请求服务也可以响应服务,通过在各个对象中编写请求代码实现对于其它对象的调用。同时再加上CORBA本身的平台无关性,可以实现企业内各个系统之间的信息共享和交换。3 IPD环境中产品信息集成的实现 3.1 BOM在各个系统之间的共享与交换 如前所述,BO
