1．引言
    產(chǎn)品數(shù)據(jù)是企業(yè)寶貴的知識資產(chǎn)，合理地描述、組織、管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)具有重要的意義。從信息處理的角度看，產(chǎn)品開發(fā)過程本質(zhì)上是集成的產(chǎn)品模型構(gòu)造和產(chǎn)品模型的實(shí)例化。產(chǎn)品模型，是覆蓋產(chǎn)品全生命周期各階段的應(yīng)用需求，以計算機(jī)能夠理解和處理的方式定義和組織產(chǎn)品數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，是對產(chǎn)品完整的形式化表達(dá)。建立產(chǎn)品模型是pdm系統(tǒng)實(shí)施的重要基礎(chǔ)工作。一個產(chǎn)品主要通過零部件和相關(guān)的文檔來描述，所以建立文檔管理模型是產(chǎn)品模型的一個重要部分。本文將對產(chǎn)品模型中文檔管理模型部分進(jìn)行研究。

    2．文檔管理的對象

    在產(chǎn)品的整個生命周期中與產(chǎn)品相關(guān)的信息多種多樣。這些信息以文件或圖檔的的形式存在，統(tǒng)稱為文檔。它們包括設(shè)計任務(wù)書、設(shè)計規(guī)范、二維圖紙、三維模型、技術(shù)文件、各種工藝數(shù)據(jù)文件（工藝卡、夾具卡、工步文件、刀位文件等）、制造資源文件（設(shè)備文件、刀具文件、夾具文件、量具文件等）、合同文書、技術(shù)手冊、線路原理圖、使用手冊、維修卡等。在企業(yè)中，這些文件分屬不同的部門，具有不同的動靜態(tài)特征、由不同的人員管理。
    產(chǎn)品開發(fā)過程中，常常會遇到這樣的情況，對于同一個零件，經(jīng)常需要幾種不同格式的零件圖，如設(shè)計人員用autocad繪制出的零件工作圖是dwg格式的，而工程分析人員使用的有限元軟件卻不支持dwg格式，這時需要將dwg格式的圖形文件轉(zhuǎn)換成該有限元軟件支持的格式（如標(biāo)準(zhǔn)的iges格式），此外，還可能存在一個用于說明該零件的文本文件，以及一份用于存檔的紙質(zhì)圖紙。這就造成一個工程圖涉及多個文件、多種格式、多種介質(zhì)形式的現(xiàn)象，將描述同一圖形的多個文件邏輯上看成一個整體，將十分有利于數(shù)據(jù)管理工作，因為將這幾個文件分開獨(dú)立管理的意義不大，而且也不利于維護(hù)數(shù)據(jù)的一致性。為此，可抽象出業(yè)務(wù)對象文檔。一個文檔對象可以包含多個具體的版本，文檔版本對象用于記錄文檔內(nèi)容的變化，每個文檔版本對象可以包含一個屬性頁對象（如工程圖的標(biāo)題欄）和多個文件對象，如圖1所示。

    各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生的這些大量的、從不同方面描述產(chǎn)品的文檔，具有不同的類型（邏輯的分類）和不同的格式（物理的分類）。這時，對文檔進(jìn)行邏輯分類是有意義的，可將文檔分為一般資料、工程圖和模型。與一般資料相比，工程圖和模型有很多特殊的地方，其業(yè)務(wù)對象中包括一些特殊的描述屬性，如材料或重量，而這些屬性在其他的文檔中通常是不存在的。

    3．一般資料對象類

    一般資料是指除cad文檔和紙質(zhì)工程圖以外的所有文檔。按照這種劃分方法，一般資料包括了用計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)cao、cap、case和caq等產(chǎn)生的所有文檔、書寫的材料、掃描的資料、聲音文件和圖像文件以及其它信息載體上的文件等。為了對一般資料進(jìn)行處理，至少需要使用兩種對象類，即文檔基本記錄和物理的文檔（文件、紙張或其他的介質(zhì)）。數(shù)據(jù)對象文檔和業(yè)務(wù)對象文檔基本記錄組成一個邏輯基本單元。文檔基本記錄的任務(wù)是用元數(shù)據(jù)描述邏輯上十分復(fù)雜的文檔。對象文檔的屬性是用來區(qū)分各個不同的文件。

    圖2表示了對象類文檔基本記錄和文檔間的聯(lián)系及它們各自的一些最重要的屬性。對作為邏輯信息單元的文檔進(jìn)行管理，可能會涉及到存放在多種不同信息載體（文件、紙張、和縮微膠卷等）上的物理信息單元。因此，在對象文檔基本記錄和對象文檔間存在1：n的聯(lián)系。文檔編號是文檔基本記錄的關(guān)鍵屬性，是由pdm編碼發(fā)生器生成的順序的數(shù)字編號。屬性應(yīng)用系統(tǒng)指出了生成或顯示該文檔的計算機(jī)應(yīng)用軟件的名稱。屬性數(shù)據(jù)格式說明了文件的格式（ascii、tiff和pdf等）。利用屬性數(shù)據(jù)載體可以確定該文檔被存放在哪一個存儲介質(zhì)上（硬盤、軟盤或cd-rom等）。一份文檔可以包括多個文件或好幾頁文件，所以需要說明總的頁數(shù)和頁號。#p#分頁標(biāo)題#e#

    4．工程圖對象類

    工程圖是目前制造企業(yè)中最重要的技術(shù)文檔之一，除了cad文檔以外，企業(yè)中還有大量的舊的紙質(zhì)工程圖。此外，cad文檔也用各種數(shù)據(jù)交換格式、矢量格式和光柵格式被轉(zhuǎn)換成文件的形式，因此，pdm系統(tǒng)的工程管理模塊必須能夠?qū)Υ罅坎煌奈锢砦臋n進(jìn)行管理。在進(jìn)行能夠管理時，通常用到業(yè)務(wù)對象工程圖基本記錄和數(shù)據(jù)對象工程圖。
    圖3表示了對象類工程圖基本記錄和工程圖間的聯(lián)系及它們各自的一些最重要的屬性。在工程圖基本記錄與cad工程圖、紙質(zhì)工程圖以及一般資料和注釋之間，存在著一個1：n的聯(lián)系。每個工程圖基本記錄可以與任意多個數(shù)據(jù)對象相關(guān)聯(lián)。與文檔基本記錄和文檔相比較，工程圖基本記錄和工程圖增加了一些與圖紙相關(guān)的屬性，如分類索引鍵、標(biāo)準(zhǔn)、重量、材料、比例尺、圖幅和使用目的等。通常情況下，對于標(biāo)準(zhǔn)零件，分類索引鍵是動態(tài)的從零件基本記錄中讀出的。重量則是在繪制工程圖時根據(jù)3d模型計算，并通過pdm/cad接口獲得的。屬性使用目的表示了該工程圖的使用目的，一份工程圖可以用于報價、設(shè)計或檢驗等目的。用于選擇工程圖對象的重要屬性，如圖號、名稱或標(biāo)記等，可以動態(tài)的從相關(guān)的工程圖基本記錄中復(fù)制和顯示。   
    在實(shí)際工作中，一個cad文件中通常可以包括好幾張圖紙，采用這樣的方法存放cad文檔可以大大減少cad文件的數(shù)量。如果利用同一個cad模型派生出比較相似的零件，就可能會發(fā)生這種情況，即在一個cad文件的圖紙有不同的圖號。這樣，pdm中可以定義、兩個對象類多頁文件和圖紙，因為一個多頁文件可以包括屬于不同
    工程圖的圖紙，所以在對象工程圖基本記錄和多頁文件之間存在n：m的聯(lián)系。同時，一個多頁文件必須包括任意多張圖紙，所以對多頁文件和圖紙之間存在1：n的聯(lián)系。

    5．模型對象類

    先進(jìn)的、現(xiàn)代化的cad系統(tǒng)通常采用關(guān)系型的數(shù)據(jù)模型。智能化的3d模型和2d視圖是有效進(jìn)行面向圖形單元設(shè)計的基礎(chǔ)，將其與標(biāo)準(zhǔn)化方法結(jié)合，從而形成了完整的cad支持下的產(chǎn)品建模方法。利用形狀元素可以組合成零件，利用形狀元素、和零件可以組合成部件，利用形狀元素、零件和部件可以組成父部件，等等，一直到完整的產(chǎn)品。模型、視圖和形狀元素組成cad設(shè)計中的基本元素，把它們作為特殊的cad文檔管理，將明顯提高產(chǎn)品開發(fā)的效率。為此，定義了業(yè)務(wù)對象模型基本記錄和數(shù)據(jù)對象類模型、參數(shù)表和主圖。參數(shù)表是一個符合某cad 系統(tǒng)特殊格式要求的文件，其中存放著用于在主模型基礎(chǔ)上進(jìn)行變型設(shè)計的參數(shù)值。主圖是一個工程圖層次的關(guān)系型cad模型，經(jīng)過變型處理后就能得到具體的工程圖。
    圖4表示了對象類模型基本記錄和模型間的聯(lián)系及它們各自的一些最重要的屬性。在模型基本記錄與模型、參數(shù)表和主圖間存在1：n的關(guān)系。屬性模型編號、名稱和標(biāo)記通常可以從零件基本記錄中復(fù)制。經(jīng)過分類的cad模型動態(tài)的從零件分類模塊得到一個分類索引鍵。屬性幾何圖形種類可以分成通用形狀元素、特定形狀元素、零件和部件等幾種不同的情況。顯示等級將cad元素的視覺效果分成符號顯示、標(biāo)準(zhǔn)顯示和擴(kuò)展顯示三個層次。視圖也可以分為2d視圖和3d幾何圖形，2d視圖又可分為主視圖、俯視圖、左視圖、右視圖、仰視圖和后視圖。一個視圖可以有不同的變型，如不透視、透視、剖視、截斷、局部剖面和特殊剖面等。此外，利用屬性安裝狀態(tài)變型可以對零件裝配前和裝配后的狀態(tài)加以區(qū)別。
    屬性幾何圖形種類、顯示等級、視圖、視圖變型和安裝狀態(tài)變型共同構(gòu)成了對一個形狀元素、零件和部件顯示方式的索引鍵，這個索引鍵在進(jìn)行組合產(chǎn)品是設(shè)計時尤其重要，此時可以從一個主cad模型產(chǎn)生所有必要的變型。#p#分頁標(biāo)題#e#

    5．文檔管理模型

    借助于文檔基本記錄、工程圖基本記錄和模型基本記錄，可以將不同種類的文檔分門別類的加以存放。各種計算機(jī)文件和/或紙質(zhì)的文檔可以與相應(yīng)的基本記錄組成一個邏輯的信息單元。則可以把該信息單元作為一個文檔，存放在同一個物理層。在pdm中，往往通過文件夾作為連接零部件對象與文檔的橋梁，通過文件夾的分類來達(dá)到對各種不同文檔的分類管理。
    文件夾的主要作用是進(jìn)行數(shù)據(jù)的組織，所以文件夾是個業(yè)務(wù)對象。文檔的管理模型如圖5所示。文檔基本記錄、工程圖基本記錄和模型基本記錄與文件夾之間存在著一個n：m的聯(lián)系。就是說，一個文件夾可以包括任意多個基本記錄；反之，一個基本記錄也可以存放在多個文件夾中。文件夾與文件夾之間同樣也存在一個n：m的聯(lián)系。采用文件夾，不僅提供了一種進(jìn)行無限制的文檔分類手段，而且還可以建立文檔結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系。
    6． 結(jié)束語
    這樣， 可以以產(chǎn)品為中心組織數(shù)據(jù)，以文件夾對象作為組織相關(guān)數(shù)據(jù)的信息包，將圍繞同一產(chǎn)品對象的各文檔對象按生命周期的不同階段進(jìn)行分組，其中，產(chǎn)品生命周期模板可根據(jù)用戶需求定制，從而使生命周期階段的劃分具有一定的柔性和粒度。隨著產(chǎn)品開發(fā)過程的展開，產(chǎn)品文檔依次產(chǎn)生并進(jìn)入相應(yīng)的文件夾。按照生命周期的觀點(diǎn)組織數(shù)據(jù)，一方面可以對各種文檔對象的性質(zhì)加以區(qū)別，使文檔對象和相應(yīng)的產(chǎn)品對象間關(guān)系的語義更具體；另一方面也可以隱含表達(dá)各種數(shù)據(jù)在時間上的生成次序，有利于對產(chǎn)品數(shù)據(jù)的動態(tài)形成過程進(jìn)行管理。