产品结构与配置管理(product structure and configuration management)作为产品数据***与管理的一种形式，它以电子仓库为底层支持，以材料明细表为其***核心，把定义***终产品的所有工程数据和文档联系起来，实现产品数据的***、管理与控制，并在一定目标或规则约束下，向用户或应用系统提供产品结构的不同视图和描述，如设计视图、装配视图、制造视图、计划视图等。

 

    产品结构与配置管理包括产品结构管理与产品配置管理两部分。提供给用户的产品结构与配置管理基本功能主要包括以下几方面:

    ①产品材料明细表的创建与修改;

    ③产品材料明细表的版本控制;

    ③支持对“零件和或子部件被哪些部件采用”和“部件采用了哪些零件或子部件”的查询;

    ④支持对产品文档的查询;

    ⑤产品材料明细表的多视图管理;

    ⑥系列化产品结构视图管理;

⑦支持与制造资源计划(manufacturing resource planning, MRP Ⅱ)或企业资源计划(enterprise resource planning ERP)的集成等。

 

产品结构管理

    相互关联的一组零件按照特定的装配关系组装起来即构成部件，一系列的零件和部件有机地装配在一起则构成为产品。将产品按照部件进行分解，部件再进一步分解成子部件和零件，直到零件为止，由此形成的分层树状结构，称为产品结构(树)。在产品结构树中根节点代表产品(或部件)，枝节点和叶节点分别表示部件(或子部件)、零件。产品材料明细表集中反映了产品结构的汇总信息，它描述了产品结构中各零部件的这种层次关系、每个零件的数量、材料、自制件还是外购件等信息。

 

    产品结构管理主要包括产品结构层次关系管理、基于文件夹的产品与文档关系管理和版本管理等。

1，  产品结构层次关系管理

    产品结构管理中的层次关系管理主要满足对单一、具体产品所包含的零部件的基本属性的管理，并要维护它们之间的层次关系。利用PDM系统提供的产品结构管理功能可以有效地、直观地描述所有与产品相关的信息。

 

    在产品结构树中，解个零件、部件对象都有自己的属性，如零(部)件标识码、名称、版木号、数量、材料、类型(自制件、外购件)等等。在PDM中查询零部件时，可以按照单个或多个属性进行单独或联合查询，以获得零部件的详细情况，如按照类型为“外购件”的属性查询，可得到采购部门关心的信息。通过建立零件与部件间的关联关系建立产品结构的层次关系。通常随着产品复杂度的不同，这种层次关系少则两三层，多者六七层不等。在设计、生产过程中，产品的构件经常有修改情况出现，不仅有个别属性的修改，甚至还有结构关系的修改。在PDM中完成上述修改需要区别不同的情况，较简单的情况(如还未形成版本时)可直接修改，复杂的情况(如对已发布版本的数据进行修改)则需要按照工程更改规定的过程进行。

 

    图2-4给出了产品结构及其基本属性的示例，图中表示了产品零部件之间的层次关系及每个节点包含的相应属性。通过这样的产品结构树图，根据所给查询条件，走不同的分支，就可迅速地找到所需的数据;还可以自由选择结构树的分解层次数，展开自行设定的层次中的零部件，在需要时可以输出相应的材料明细表(bill of material, BOM)。

 

 

图2-4产品结构及其基本属性

 

2.基于文件夹的产品——文档关系管理

    在PDM系统中，对象(如产品、部件、零件等)与文档并不直接发生联系，往往通过文件夹作为连接对象与文档的桥梁，通过文件夹的分类管理来实现对对象的各种不同文档，如图纸、数据文件等的分类管理。图2-5表示了对象、文件夹、文档的关系。

 

 

图2-5对象、文件夹、文档间的关系

 

3.版本管理

    通常产品的设计过程是一个连续的、动态的过程。一个设计对象在设计过程中不断修改，会产生许多版本。版本不仅包含了设计对象在当时的全部信息，而且还反映了该版本的设计对象和与其相关联的对象的联系，例如，零部件对象的版本与文档版本的关联性。一个对象的多个版本间应该有联系，并且还应有识别每个版本的有效条件。此外，版本应有标识号，一种是按版本产生的时间顺序记为A，B，C，…;另一种是按照正整数的顺序，以时间先后依次记为1,2,3,...;有时两种形式混合使用。

 

    ( 1)版本管理的模型

    常见的版本管理模型有两种:线性版本模型和树状结构版本模型，见图2-6(a)和(b)。

 

 

图2-6两种版本模型

 

线性版本模型是***简单的模型，它是根据版本产生的时间顺序依次排列的。它通常用对象的标识号和版本号两个属性表示(这两个属性相当于对象在关系数据库中二维表的主键)。当产生一个新版本时，系统自动赋予一个新版本号。线性模型能够很好地描述版本顺序产生的情形，其缺陷是不能区分是新设计产生的版本，还是在前一个版本的基础上修改的版本，即它不能用于有多种可选设计方案的情况。

 

    树状结构版本模型正好能够弥补线性版本模型的缺陷。在该模型中，一个特定的路径就反映了一种设计方案的版本繁衍过程，如图2-6(b)表明了某对象具有两种设计方案，在B版本基础上形成了可选的C版本和F版本;在C ,F基础上分别有修订后的***本和F版本，***本和F版本既是其上一版本的修订版本，又是两种设计方案的终止版本。

 

(2) PDM中的版本管理

    PDM的版本管理可以管理事务对象和数据对象的动态变化情况，前者如零件、部件、文件夹等，后者如各种文档。一般来说，对这些对象采用的是线性版本模型，按照时间顺序系统自动赋予一个版本号，且不允许赋重复的值。

 

按照设计对象所处的不同状态，版本有不同的状态名。设计阶段对象的版本称为工作版本，工作版本驻留在设计人员私有的电子仓库中，被设计者修改，其他用户不能访问，并且也不能被引用。当设计工作完成后，设计者需要将该对象的版本提交到共享的公共电子仓库待审批，这种存放在共享电子仓库中待审批的版本称为提交版本。

 

提交版本不允许修改或删除，其他用户可以查看，但不能引用。提交版本经审核批准后，成为发放版本。发放版本放在专门的电子仓库中，所有用户只能对它进行查询，不能修改。在设计的某阶段时间内，若需要版本保持不变的状态，则可以将它***起来，称为***版本。***版本一般存放在项目电子仓库中。

 

处于***状态的版本不允许有更新、删除等操作，但是***版本解冻后成为工作版本，即可对它进行操作。提交版本即是审批阶段的***版本，它和***版本一样，都能被设计者引用，成为设计者开展下一步工作的基础。不再改变的版本都需要归档保存。版本归档后称为归档版本。

 

    设计过程中对象经常要修改，但有时修改的程度较小。针对这种情况，有的PDM系统采用了图2-7所示的版本模型，即正式版本用A，B, C,…标识，并将在每个正式版本基础上所作的小范围的修改，标记为Segl,Seg2,Seg3,…这些修改的序号也是按照产生的时间顺序赋值，系统将***产生的修改序号记为1,以后顺序递增。例如，设计零件时，在原有零件结构的主模型上所作的小范围的修改.当还不至于上升到建立新版本时.可以用修改序号来标识。

 

(3)版本对产品结构信息的影响

 

 

图2-7对象的版本管理

 

    增加了版本属性后，产品结构关系的复杂性明显增加。

    图2-8(a)说明不含版本的零件与文档之间的结构关系，这时可以直接建立零件对象与其相关的文档信息(如实体模型、二维图纸、测试数据、工艺文件与NC代码等)之间的关系。图2-8(b)说明包含版本的零件与文档之间的结构关系，零件有不同的版本，而文档信息也有自己的版本，这时在结构关系中表述了不同版本之间的匹配关系。

 

    图2-8(a)与图2-8 (b)上的信息可能分布在不同的计算机、操作系统上，分别属于不同的电子仓库和PDM用户，物理上存储在不同的文件系统和数据库中。

 

 

图2-8不含版本与包含版本的零件文档结构关系