PDM系统中零部件编码技术实现及应用.docx
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PDM系统中零部件编码技术实现及应用
上海第二工业大学
ShanghaiSecondPolytechnicUniversity
产品数据管理
ProductDataManagement
课题名称：
PDM系统中零部件编码技术的实现及应用
学院：
机电工程学院
班级：
10工业A1
组长：
马云
学号：
104814241
完成时间：
2013年10月29日
目录
PDM系统中零部件编码技术的实现及应用2
一、PDM系统的及系统编码简介4
1.1PDM简介4
1.2PDM集成4
1.3PDM中的编码系统的研究5
二、PDM系统编码的目的、作用及原则5
2.1PDM系统编码的目的5
2.2PDM系统编码的作用6
2.3编码的原则6
三、PDM编码的内含与结构6
四、PDM编码的技术现状7
4.1图号与编码的关系7
4.2成组技术编码7
4.3图样编码技术7
4.4柔性编码技术7
五、PDM系统编码的资源9
六、PDM系统编码的方法9
七、面向PDM系统的产品编码模型及案例10
7.1杭州叉车厂Javelin项目中的PDM系统编码过程10
7.2产品物料号码编写示例11
7.3某客车车门型号编码分析12
7.4鞋业公司物料编码方案13
7.5长安电缆厂编码方案--关于成品编码方案 14
八、结束语15
九、参考文献16
PDM系统中零部件编码技术的实现及应用
引言：
PDM（产品数据管理）是依托IT技术实现企业最优化管理的有效方法，是计算机技术与企业文化相结合的一种产品。
它能很好地集成CAD、CAE、CAM和CAPP单元技术。
企业信息分类编码的标准化对于PDM与CIMS其他模块的数据交换、数据共享、数据处理和查询有着重要的意义。
一个良好的信息分类编码体系是进行信息集成的基本保证。
编码的适用性、科学性将直接影响编码的推广应用，制约企业的管理和产品开发，从而影响企业的经济效益。
因此，科学合理的编码是企业一项极其重要的基础工作，是实现现代企业管理的前提。
PDM（productdatamanagement）isrelyingonITtechnologytooptimizemanagementofenterprisesaneffectiveway,isthecomputertechnologycombinedwiththecorporatecultureofaproduct.
ItiswellintegratedCAD,CAE,CAMandCAPPcelltechnology.
StandardizationofenterpriseinformationclassificationandcodingothermodulesforPDMandCIMSdataexchange,datasharing,dataprocessingandqueryofgreatsignificance.Agoodinformationclassificationandcodingsystemisthebasicguaranteeforinformationintegration.
Codingapplicabilitywilldirectlyaffecttheencodingscientificpopularizationandapplicationconstraintsenterprisemanagementandproductdevelopment,thusaffectingtheeconomicefficiencyofenterprises.Therefore,scientificandrationalcodeisanextremelyimportantenterprisefoundationwork,isaprerequisitetoachievethemodernenterprisemanagement.
关键字：
PDM系统编码技术CADCAECAMCAPP成组技术全生命周期
Keywords:
PDMsystems、codingtechnology、CAD-ComputerAidedDesign、CAE（ComputerAidedEngineering）、CAM（computerAidedManufacturing）、CAPP（ComputerAidedProcessPlanning）、GroupTechnology，LifeCycle
一、PDM系统的及系统编码简介
1.1PDM简介
PDM的中文名称为产品数据管理（ProductDataManagement）。
PDM是一门用来管理所有与产品相关信息（包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等）和所有与产品相关过程（包括过程定义和管理）的技术。
PDM以软件为基础，是一门管理所有与产品相关的信息（包括电子文档、数字化文件、数据库记录等）和所有与产品相关的过程（包括工作流程和更改流程）的技术。
它提供产品全生命周期的信息管理，并可在企业范围内为产品设计和制造建立一个并行化的协作环境。
PDM的基本原理是，在逻辑上将各个CAX信息化孤岛集成起来，利用计算机系统控制整个产品的开发设计过程，通过逐步建立虚拟的产品模型，最终形成完整的产品描述、生产过程描述以及生产过程控制数据。
技术信息系统和管理信息系统的有机集成，构成了支持整个产品形成过程的信息系统，同时也建立了CIMS的技术基础。
通过建立虚拟的产品模型，PDM系统可以有效、实时、完整的控制从产品规划到产品报废处理的整个产品生命周期中的各种复杂的数字化信息。
1.2PDM集成
PDM作为CAD/CAPP/CAM（3C）的集成平台，集成了所有与产品相关的信息。
由于企业的产品开发效益取决于有序和高效地设计、制造和发送产品。
PDM可以帮助组织产品设计，完善产品结构，修改、跟踪进展中的设计概念，及时、方便地找出存档数据以及相关产品信息。
它还可以协调组织整个产品生命周期，如设计审查、批准、变更、工作流优化以及产品发布过程事件。
PDM能很好地集成CAD，CAE，CAM和CAPP单元技术，是CIMS（计算机集成制造系统）的核心部分之一。
在企业实施PDM的过程中，如何创建用于PDM产品结构树BOM（BillofMaterial）或MRPII（ManufacturingResourcePlanning）的高质量的零件、部件和物料的编码是PDM系统得以成功实施的关键。
因为编码系统是PDM系统的基础，编码的优劣是PDM系统运行效率和企业能否接受PDM系统的关键性指标。
1.3PDM中的编码系统的研究
物料的编码对制造企业来说是至关重要的，也是PDM系统设计的第一步。
只有先编写物料编码规则才能依据编码快速准确地搭建产品结构树，有了产品结构树才能对其进行配置，各个部门的人员才能获取满足自己需要的（BOMBillofMaterial）表（物料清单）。
二、PDM系统编码的目的、作用及原则
2.1PDM系统编码的目的
在生产过程中采用规定的字符来表示一定的事与物，以便记录、传递、处理与存储，这种字符称为代码，一系列代码的集合称为编码系统。
建立编码系统的目的是：
3．1.1唯一、无二义地标识事、物；
3．1.2表达事物的特征；
3．1.3提高计算机进行事务处理的能力与速度；
3．1.4促进信息系统的自动化；
3．1.5便于系统间的信息交换与数据共享等。
就企业而言，编码必须能够反映产品的结构信息或特征信息。
这样，设计人员和管理人员就能够非常直观地从编码上获得产品的结构信息、特征信息以及其他隐含的信息，方便地进行产品查询和相似性设计。
2.2PDM系统编码的作用
（a）信息的统一编码可以方便数据的存储与提取。
（b）采用统一编码可以方便地了解生产过程的细节，提高管理的效率。
（c）产品的信息分布在企业内的各个职能管理部门，需要进行统一的编码标识。
（d）对产品信息的统一编码，有利于各功能软件的集成和有效地开发。
2.3编码的原则
（1）唯一性：
必须保证1个编码对象仅赋予1个代码，1个代码只反映1个编码对象；
（2）可扩性：
代码结构能适应编码对象不断增加的需要，为可能的新编码留有足够的备用码；
（3）简洁性：
编码位在满足需要的前提下应尽可能最少，以减少差错率，减少计算机处理时间和存储空间；
（4）识别性：
应尽可能反映编码对象的特点以助于记忆并便于人们了解和使用；
（5）适应性：
代码设计应便于修改以适应编码对象特征或属性以及其相互关系可能出现的变化；
（6）稳定性：
不宜频繁变动编码时要考虑其变化的可能性尽可能保持代码系统的相对稳定；
（7）规范性：
代码格式要规范化;以提高代码的可靠性。
在进行信息编码时，很难做到全部满足以上原则。
但应尽量做到遵循唯一性、可扩性、适应性、稳定性等基本原则；并且信息代码一般具有识别、分类、排序、统计等功能。
三、PDM编码的内含与结构
PDM中主要包含两类编码：
工程技术文档编码
产品编码（即零部件编码）。
一个科学的产品编码应该能够反映产品结构信息或产品特征信息。
这样，设计人员和管理人员就能很直观地从编码上获得产品的结构信息、产品特征信息以及其他隐含信息，并方便地进行零件的查询和相似设计。
现有零件分类编码系统一般有三种编码结构：
（1）层次结构
（2）链式结构。
（3）混合结构。
四、PDM编码的技术现状
4.1图号与编码的关系
图号是生产管理的重要工具，我国绝大多数的机械制造企业的图样均是依据JB／Z158—81《产品图样及设计文件编号原则》进行隶属编号的，图号已成为设计、工艺、生产、管理部门的识图习惯和共同语言。
弊端：
（1）图样修改图号不变，同号不同物，违背了一物一码的基本编码原则；
（2）借用关系繁琐，增加了设计、工艺和生产管理的差错率和难度；
（3）隶属编号不便于用计算机手段进行统计、检索。
用图号代替编码是不可取的，而是要求编码应具有图号功能。
4.2成组技术编码
成组技术是50年代由原苏联的米特洛范诺夫提出的，相继在东欧、西欧、美国、日本等国得到一定程度的发展，其编码方式有德国的奥匹兹系统（9位）、瑞士的苏尔泽系统（29位）、日本的KK—3系统（21位）、原苏联的米特洛范诺夫系统（45位）等。
我国于1984年推出机械工业零件分类编码法则，即JLBM—1系统（15位）。
成组技术的编码着眼于解决工艺和生产组织，以相似性为基础，对零件的特征信息进行分类描述、打破隶属编号中产品隶属专有的界线，其装配隶属关系以产品和部件的部套表来解决。
由于分类繁杂，码位过多，操作难度大；企业要实施必须抛弃原有的设计、工艺、生产、管理模式，按同类零件组织生产，动大手术，一般企业难以接受。
成组技术编码存在以下不足之处：
（a）存在高代码掩盖低代码的问题。
（b）描述存在多义性。
（c）不能区分开零件图与装配图、技术文档与工艺文档、标准件与非标准件等。
（d）仅仅能反映零件的结构特征和工艺特征，而不能反映设计、修改等信息。
（e）不能满足生产系统中不同层次，不同方面的需要。
4.3图样编码系统
图样编码系统为数字型的层次编码，以产品簇、零部件簇、同类物料簇为对象，以图码合一的编码原则进行编码。
该系统具有优良的可扩充性，在图样编码的后面加上状态码就是生产管理用的零部件状态码，在图样编码后面加上工艺方法和工艺文件码就是零部件工艺编码……，对非产总类物料的编码以首位数字与产品类予以区别，后面的码位同样采用数字型的层次编码。
该系统的编码具有图号功能，适应当前企业习惯的设计、管理、生产模式，容易被企业接受。
又按零部件分类编码，以明细表解决装配隶属关系．半成品状态、原理图、安装图、电气接线图等均可进入编码。
4.4柔性编码系统
柔性编码结构模型，即：
柔性编码=主码+辅码。
其中主码是一个十进制12位的数字编码，反映零部件的层次关系、零件的结构特征、设计及构成零部件的顺序号。
辅码由1位字母标识码和4位数字代码组成，主要反映图档的类型、图样修改信息以及其他一些补充信息。
采用柔性编码，既能保证编码的唯一性，又便于记忆、分类、检索和辨识，且编码富有弹性，不仅给以后增减编码带来可能，而且可根据企业自身特点重新定义上述编码的含义，具有可扩性。
五、PDM系统编码的资源
编码资源分为三大类：
辅助资源、规则资源和代码资源。
辅助资源包括各种编码标准文件、编码符号（码元）、规范化的产品信息名称和描述代码项的各种语义词或句等。
规则资源指由编码标准定义的各种编码规则。
代码资源包括编码过程中产生的中间代码（如代码项各种语义信息代码及其最大代码等）、最终代码（如物料码、工艺路线码、图号代码等）以及代码间的关联信息。
建立计算机编码系统时，必须有效地存储和管理这些编码资源。
各种编码规则可由程序来实现．以引导用户完成编码过程；除不等长代码外，其它代码资源均可建立相应的数据库，以支持编码的全过程
六、PDM系统编码的方法
（1）确定产品信息编码对象并进行分类
（2）根据不同类编码对象的特点，参考有关编码标准，选择代码结构：
同构等长码或同构不等长码；如物料码常采用同构等长码，而与产品结构有关的图号代码则常采用同构不等长码。
（3）同类码中的编码对象，按其在产品开发中的变动频率（编码频率）从大到小的顺序排列。
（4）一定的规律（如产品开发公司及产品的结构、功能、材料等）和编码频率尽可能相等的原则，对这些编码对象进行分类，这些类构成了相应的代码项。
并根据分类的规模和可扩充性等要求确定该代码项的代码位。
再对上述类中的各项继续如此反复分类，直到代码项的语义信息清晰为止。
（5）在每次分类中，将相应的代码项的代码位用码元集中的码元按排列组合的方式进行表示。
（6）从前向后或从后向前顺序，按关联要求写出每个代码项的代码位的符号，以完整地表示出编码对象的代码。
（7）重复（3）一（6），写出所有同类码中编码对象的代码。
七、面向PDM系统的产品编码模型及案例
7.1杭州叉车厂Javelin项目中的PDM系统编码过程
在杭州叉车厂的Javelin项目中，我们采用的编码模型结构出物料类型、机器代码、产品图件号和工艺状态4部分组成（图1）。
图1面向PDM的编码模型
1、确定物料类型号的结构框架
产品物料类型号分备料、加工、装备的层次结构。
物料类型号结构包括物料类型+机型代码+产品图件号+工艺状态。
材料物料类型号包括分材料种类、型号、特性、规格的层次结构.物料类型号结构包括物料类型十种类代码+特性十规格。
其它物料类型号由材料种类、工具、设备组成等。
2、确定物料号码位
物料类型号字长15位，材料号12位。
3、编写物料类型号编码手册
指导写产品物料类型号时应注意以下2点:
手册要明确物料号码位、层次、定义方便、写编码操作以及使用代码要有附表、说明等。
4、编写物料号码规则步骤
确定物料类型码，用字母表示，将物料号码放在第l位，方便检索物料。
编写物料号码的示例见表1。
表1
确定物料计量单位按2位数字填写。
计量单位码一览表见表2。
表2
明确产品物料工艺路线，即产品零部件制造工艺流程，填写加工工艺状态如表3。
表3
7.2产品物料号码编写示例
例如:
零件FA506-0101车头轴的物料号码为:
L07001001/0；部件FA506-0100细纱机车头的物料号码为：
P0700100。
通过上述的编码规则，我们知道它们分别代表:
L物料类型（零件类），07机型代号（FA506型）,0主机改型延伸；01部件号（01），001零件号（01）,/0工艺状态（备料/0）和P物料类型（部件车头部件）,07机型代号（FA506型），0主机改型延伸0100部件号（直接填写）。
通过类似的方法，我们可以对材料物料及标准件进行编码。
如材料40Cr圆钢45#的物料号码为：
R52530600045；标准件六角螺栓GB5782-86M5*20的物料号码为R20320005020。
至此我们完成了物料的编码工作，有了物料的物料号码之后，就可以依据编码进行产品结构树的生成及后续的应用。
7.3某客车车门型号编码分析
其中：
门系列产品代号用字母“M”表示；
运动方式用1位字母表示；
门板开启宽度用3位数字表示，宽度超过1000mm时以1/10标称；
门板纵截面形状代号用1位字母表示；
变异顺序号用1位数字表示；
单双开代号用1位数字表示。
7.4鞋业公司物料编码方案
1.货品编码规则：
编码构成：
生产厂家码 + 出厂编号 + 商品颜色码 + 商品尺码
编码含意：
（1）生产厂家码（两位字母，详见―生产厂家码表‖）例如：
BJ表示―富立达鞋厂‖。
（2）货品出厂编号采用厂家自编的唯一货品序号。
（3）商品颜色码（两位数，详见―商品颜色码表‖）例如:
54表示―咖啡色‖。
（4）商品尺码（一位数）具体数字表示：
4：
表34码 5：
表35码 6：
表36码 7：
表37码 8：
表38码 9：
表39码 0：
表40码 1：
表41码 2：
表42码
2.公司产品编码
编码构成：
季节码+面料码+鞋楦码 +底型码+底材码+价格码+商品型号编码
编码含义：
（1） 季节码（一位字母）具体字母表示 A：
春秋季 B：
夏季 C：
冬季
（2）面料码（三位数）具体见―面料代码表‖。
例如：
110表仿油皮PU；600表纤维料；507表绒布等。
（3）鞋楦码（一位字母）具体字母表示：
A：
尖头 B：
大头 C：
圆头 D：
扁头 E：
方头 F：
普通头 G：
超长尖头 H：
超长扁头
（4）底型码（一位数）具体数字表示 1：
平跟（含1.5吋以下） 2：
中跟（1.5吋以上～含3吋） 3.高跟（3吋以上～含4吋） 4.特高跟（4吋以上） 5.包面料泡沫底 6.抛光泡沫底 7.定型底
（5）底材码（一位字母）具体字母表示 A：
白色硬胶包面料 B：
白色硬胶喷漆 C：
黑色杂料包面料 D：
包真皮 E：
包橡胶片 F：
高密度EVA G：
低密度EVA H：
PU I：
TPR J：
PVC
（6）价格码（二位数）用两位数字表示数字位置相反的价格读数。
例如：
32表￥23元等。
3．客户编码
编码构成：
国际码+地区码+贸易码+序号
编码含义：
（1）国际码（两位字母）详见―国家代码表‖ 例如：
CH表―中华人民共和国‖。
（2）地区码（三位数）详见―地区代码表‖。
例如：
755表―深圳市‖。
（3）贸易码（一位字母）具体字母表示 A：
批发 B：
零售
（4）序号（自然序数）
4．厂家编码，采用生产厂家码。
5．仓库编码
编码构成：
一位字母编码。
具体字母表示：
A：
散起路仓库 B：
现货门市板房仓库 C：
期货门市板房仓库 D：
实物资料板房仓库 E：
工厂仓库
6.货位编码：
就是货位堆号码
编码含义：
货位堆号码（三位数）具体数字表示。
例如103表一楼03号堆位；211表二楼11号堆位，如此类推。
7.5长安电缆厂编码方案--关于成品编码方案
1、关于成品编码方案：
构成：
商标 + 型号 + 面积 + 颜色 + 电压指数 –定制
位数：
1 2 3 3 1 不限（不过10位）
商标：
把我厂的产品商标由1→9编码。
型号：
把最常用的型号从01→50顺序编码，特殊的、不常用的从51开始编码，以后在使用中逐步增加。
规格：
由线心面积+线心颜色两部分组成。
（1）将常用的面积和多心组合从001→150顺序编码，把不常用的多心组合从151开始顺序编码；
（2）把常用的颜色及多心组合从001→150顺序编码，把不常用的多心组合从151开始顺序编码。
电压指数：
把常用的电压指数从1→9顺序编码。
定制：
该定制位，是前10位仍不能足以描述一种成品时的附加说明，已区分成品的不同，一般是对非标准产品或客户特殊订货的说明码，位数不限但不能超过10位，对于非标准、或客户定做特制的，可加上客户编号或长度，用―-‖分开。
如：
中山雅居乐（编号0121）定做75米 编号后序可为―-0121-75‖
八、结束语
了解了物料编码的模型，包括物料的编码位数，编码的步骤和规则，也通过编码的模型做出了简单的物料编码模型。
通过分析实例的应用，分析了物料编码在PDM系统中的作用。
认为在PDM系统中，编码的重要性，编码已经不再仅仅用于成组分类。
编码的主要作用应体现在事物检索的简便等方面.同时结合PDM系统中的分类管理功能，在尽量减少信息冗余的前提下，优势互补，提高企业产品的重复利用率，减少零件数目，降低了成本。
该编码技术应用于企业的PDM系统实施，收到了很好的效果。
系统不仅实现了产品结构树在设计时自动生成，还实现了产品结构树的灵活修改、添加和维护，为非产品的其它对象的管理带来方便。
系统的实施加速了数据在各个部门的流动，实现了信息的快速提取和有效共享，并为ERP的实施奠定了基础。
在企业的初步运行情况也证实了本系统的实用性和可行性。
通过本次课程（产品全生命周期管理技术）的学习，初步了解了ERP理论，ERP核心框架，物料清单（BOM），物料需求规划（MRP），主生产计划（MPS）等与产品相关信息的管理。
总体而言，企业信息化是三分技术、七分人才、十二分数据，而这十二分数据管理水平的高低直接取决于企业的编码体系的水平。
因此，在企业中实施PDM系统时，需要统筹规划、逐步落实、克服企业中的具体困难，建立起面向集成应用的编码体系，从而促进企业的精益管理、避免错误、提高标准化水平、提高工作效率，提高集成能力、奠定坚实的企业信息化基础。
九、参考文献
《PDM的原理及应用》方明伦上海大学出版社1998
《产品数据管理（PDM）及其实施》高奇微机械工业出版社1998
《产品数据管理（PDM）技术》童秉枢、李建明清华大学出版社2000
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