工程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的構(gòu)造

構(gòu)造工程數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的方法很多，但主要有兩種。一種方法是專(zhuān)用的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，另一種方法是在關(guān)系模型或面向?qū)ο竽Ｐ偷幕A(chǔ)之上的改進(jìn)。其中專(zhuān)用工程數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)主要采用基于STEP標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，它們將在下一節(jié)中介紹，而本節(jié)將介紹基于關(guān)系模型的擴(kuò)充及基于面向?qū)ο竽Ｐ偷臉?gòu)造方式。

1．關(guān)系模型的擴(kuò)充

關(guān)系模型擴(kuò)充方法是解決工程數(shù)據(jù)管理的一種有效方法，其構(gòu)造方式是以關(guān)系模型為底層并在其上附加一層稱(chēng)為擴(kuò)充層。在這一層中，工程數(shù)據(jù)中的特殊要求如復(fù)雜結(jié)構(gòu)模式、變長(zhǎng)數(shù)據(jù)、可擴(kuò)充模型等均要加以實(shí)現(xiàn)，但是這種實(shí)現(xiàn)最終還需要以底層的功能作為支持才能得以完成，即需通過(guò)某些手段轉(zhuǎn)換成底層關(guān)系模型的功能，其示意圖如圖1所示。在這種方法中，擴(kuò)充能力的深度與廣度都受制于底層關(guān)系模型，因此從功能上看，它只能部分實(shí)現(xiàn)工程數(shù)據(jù)管理的特殊要求。

雖然關(guān)系模型擴(kuò)充的方式不能完全滿(mǎn)足工程數(shù)據(jù)庫(kù)管理的要求，但對(duì)于小型、簡(jiǎn)單的工程應(yīng)用還是有效的，又何況關(guān)系模型已成為應(yīng)用所使用的主流，與關(guān)系模型的結(jié)合對(duì)開(kāi)發(fā)工程應(yīng)用及綜合性應(yīng)用有極大優(yōu)勢(shì)。因此，在傳統(tǒng)關(guān)系模型基礎(chǔ)上加以擴(kuò)充所構(gòu)成的工程數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)不失為一種明智的選擇。

2．面向?qū)ο竽Ｐ?

通過(guò)面向?qū)ο竽Ｐ蛠?lái)實(shí)現(xiàn)工程數(shù)據(jù)管理的要求是一種比較理想的方法，前面所介紹的7個(gè)特點(diǎn)均可采用面向?qū)ο竽Ｐ陀枰越鉀Q。

(1)復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的表示能力面向?qū)ο竽Ｐ途哂袠?gòu)造復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的能力，它通過(guò)對(duì)象類(lèi)的封裝以及繼承、合成、消息等多種結(jié)構(gòu)方式，可以構(gòu)造工程應(yīng)用中的多種復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。(2)表示變長(zhǎng)數(shù)據(jù)及可擴(kuò)展數(shù)據(jù)類(lèi)型的能力面向?qū)ο竽Ｐ筒坏哂谢緮?shù)據(jù)類(lèi)型，還具有多種集合量類(lèi)型，此外還具有定義抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的能力，包括變長(zhǎng)數(shù)據(jù)及擴(kuò)展數(shù)據(jù)類(lèi)型的能力。

(3)面向?qū)ο竽Ｐ湍芡ㄟ^(guò)其復(fù)雜結(jié)構(gòu)表示圖形，同時(shí)也能通過(guò)封裝于一體的方法做圖形操作，因此面向?qū)ο竽Ｐ途哂斜硎九c處理圖形的能力。

(4)在面向?qū)ο竽Ｐ椭杏休^為豐富的類(lèi)演化功能，它能動(dòng)態(tài)改變類(lèi)模式結(jié)構(gòu)，充分滿(mǎn)足工程數(shù)據(jù)管理中的模式演化的要求。

(5)在面向?qū)ο竽Ｐ椭?，具備?zhuān)為工程數(shù)據(jù)管理所設(shè)置的長(zhǎng)事務(wù)與版本管理的能力。

從上述分析可以看出，面向?qū)ο竽Ｐ涂梢杂行У貪M(mǎn)足工程數(shù)據(jù)要求，因此采用面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)作為工程數(shù)據(jù)庫(kù)是一種良好的選擇。2100433B

1．文件管理系統(tǒng)

工程數(shù)據(jù)管理技術(shù)同事務(wù)管理相類(lèi)似也是從文件管理系統(tǒng)開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的，這里的文件系統(tǒng)有兩層含義：一是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，即從設(shè)計(jì)開(kāi)始，及隨之的分析、計(jì)算、繪圖，均用文件作為相互間傳遞信息的媒介；二是面向不同應(yīng)用的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)作業(yè)，及不同的系統(tǒng)之間均以文件的方式來(lái)傳送信息。文件系統(tǒng)中應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖2所示。

2．基于數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖3所示。

基于數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(Data Base Management System，DBMS)實(shí)現(xiàn)工程數(shù)據(jù)管理如圖4所示。

這種環(huán)境適用于先進(jìn)的系統(tǒng)或CAD工作站，在此環(huán)境下用戶(hù)可開(kāi)發(fā)他們自己的應(yīng)用程序。一般采用層次結(jié)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程的管理，能保證大量數(shù)據(jù)相互無(wú)關(guān)，但隨著用戶(hù)或應(yīng)用的增多，性能會(huì)下降。

3．基于局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的管理系統(tǒng)

基于局域網(wǎng)絡(luò)(Local Area Network，LAN)的工程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示。多數(shù)CAD工作站均具有這種形式的聯(lián)網(wǎng)功能，在這種結(jié)構(gòu)下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布處理、資源共享，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活、便于擴(kuò)展、易保證數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)。

4．分布式管理系統(tǒng)

為適應(yīng)遠(yuǎn)程多用戶(hù)的需要而發(fā)展起來(lái)的分布式管理系統(tǒng)如圖6所示。這是當(dāng)前工程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的一種新技術(shù)，采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通信、局部數(shù)據(jù)庫(kù)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合的工作方式，克服了基于局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的缺陷，但隨之由于無(wú)中心數(shù)據(jù)詞典(難以建立這種詞典)，又給保證數(shù)據(jù)的完整性、實(shí)現(xiàn)并發(fā)管理帶來(lái)困難，并且當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)破壞時(shí)常常有需要重新構(gòu)造系統(tǒng)的危險(xiǎn)。

工程數(shù)據(jù)管理按發(fā)展時(shí)段可分為人工管理、文件管理和數(shù)據(jù)庫(kù)管理三個(gè)階段。數(shù)據(jù)管理的三個(gè)階段及其特點(diǎn)見(jiàn)下表。

人工管理階段是在20世紀(jì)50年代中期以前，計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算。當(dāng)時(shí)的硬件狀況是，外存只有紙帶、卡片、磁帶，沒(méi)有磁盤(pán)等直接存取的存儲(chǔ)設(shè)備；軟件狀況是，沒(méi)有操作系統(tǒng)，沒(méi)有管理數(shù)據(jù)的軟件；數(shù)據(jù)處理的方式是批處理。人工管理的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)不保存，應(yīng)用程序管理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)不共享，不具有獨(dú)立性。這種方式已隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)水平的提高而被摒棄。

工程數(shù)據(jù)管理一般包括三個(gè)方面功能：

1．定義用戶(hù)產(chǎn)品，維護(hù)物料清單(BOM)，包括制造與工程設(shè)汁的物料清單，為用戶(hù)提供完整而準(zhǔn)確的物料信息；

2．維護(hù)工藝路線(xiàn)信息，描述被加工工件的加工過(guò)程，諸如加工地點(diǎn)和制造順序；

3．標(biāo)準(zhǔn)成奉核算，提供既快又準(zhǔn)確的成本計(jì)算信息支持。

由于工程應(yīng)用環(huán)境的特殊性，因此傳統(tǒng)的以事務(wù)處理為目標(biāo)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)如關(guān)系模型管理等都無(wú)法適應(yīng)要求，因此需要一種能適應(yīng)工程應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。為此，首先需要了解工程應(yīng)用中數(shù)據(jù)管理的一些特點(diǎn)。

1．表示復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的能力

在工程應(yīng)用中，工程對(duì)象形式多樣，它們之間又存在多種關(guān)聯(lián)，因此需要有一種既能構(gòu)造各不同對(duì)象又能建立相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這就要求工程數(shù)據(jù)庫(kù)具備表示與構(gòu)造復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的能力。

2．表示變長(zhǎng)數(shù)據(jù)的能力

變長(zhǎng)數(shù)據(jù)是工程數(shù)據(jù)的一大特點(diǎn)，而傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的結(jié)構(gòu)類(lèi)型無(wú)法表示此類(lèi)數(shù)據(jù)，這就要求工程數(shù)據(jù)庫(kù)具有表示變長(zhǎng)數(shù)據(jù)的能力。

3．可擴(kuò)展數(shù)據(jù)類(lèi)型的能力

在工程應(yīng)用中，數(shù)據(jù)類(lèi)型復(fù)雜、多樣，因此除了一些基本類(lèi)型之外，還要具備隨時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)需要生成新類(lèi)型的能力。

4．對(duì)數(shù)據(jù)模式能做動(dòng)態(tài)修改與擴(kuò)充

在工程應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)碰到復(fù)雜的應(yīng)用設(shè)計(jì)，它們很難一次性完成設(shè)計(jì)而必須在設(shè)計(jì)、應(yīng)用中邊修改、邊使用，在使用中積累經(jīng)驗(yàn)，不斷修改，這其中也包括對(duì)數(shù)據(jù)模式的設(shè)計(jì)。因此，工程數(shù)據(jù)庫(kù)在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用及工程數(shù)據(jù)庫(kù)介紹287數(shù)據(jù)管理應(yīng)具有不斷修改、擴(kuò)充數(shù)據(jù)模式的能力，這種能力一般稱(chēng)之為模式演化(schema evolu-tion)。

5．圖形數(shù)據(jù)表示與處理能力

由于工程應(yīng)用中的數(shù)據(jù)處理對(duì)象大多是工程圖紙及相應(yīng)的圖形，因此工程數(shù)據(jù)管理應(yīng)具有對(duì)圖形進(jìn)行表示與處理的能力。

6．版本管理

在工程應(yīng)用中，一個(gè)完整的設(shè)計(jì)過(guò)程必須經(jīng)過(guò)多個(gè)方案不斷地試探、比較以及修改而形成，而每個(gè)新方案又是對(duì)以前舊方案進(jìn)行修改而形成的，因此需要保留不同的設(shè)計(jì)方案以為今后的改進(jìn)提供保障。而每個(gè)設(shè)計(jì)方案就是一個(gè)工程設(shè)計(jì)版本，它由一群數(shù)據(jù)體組成，對(duì)不同方案的保存與管理就是所謂的版本管理或稱(chēng)版本控制(version control)。因此，在工程數(shù)據(jù)管理中需要有版本管理的能力。

7．長(zhǎng)事務(wù)處理能力

在工程應(yīng)用中，工程師經(jīng)常需要花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)甚至幾天時(shí)間連續(xù)對(duì)某個(gè)工程項(xiàng)目做設(shè)計(jì)，這是一種交互式長(zhǎng)事務(wù)處理作業(yè)。在這段時(shí)間內(nèi)，該工程師必須獨(dú)占系統(tǒng)資源，特別是數(shù)據(jù)資源，這就要求數(shù)據(jù)管理能具有并發(fā)控制中的長(zhǎng)事務(wù)處理能力。

從以上7點(diǎn)可以看出，工程數(shù)據(jù)管理具有傳統(tǒng)數(shù)據(jù)管理所沒(méi)有的特殊要求，在這7點(diǎn)之上所構(gòu)造的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)即可稱(chēng)為工程數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。

engineering data management ，工程數(shù)據(jù)管理。

中文名

工程數(shù)據(jù)管理

外文名

engineering data management

簡(jiǎn)稱(chēng)

EDM

用途

管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)的處理和演變

在整個(gè)產(chǎn)品的生命周期中，EDM為全部設(shè)計(jì)過(guò)程和數(shù)據(jù)提供了全局性、結(jié)構(gòu)化和一致性的管理，這些數(shù)據(jù)涉及到創(chuàng)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)或者是對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品的改進(jìn) 。

EDM系統(tǒng)管理著產(chǎn)品數(shù)據(jù)的處理和演變。

提供了與CAD及其他計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)用系統(tǒng)，如CAM、CAP等，的接口。

內(nèi)容簡(jiǎn)介

數(shù)據(jù)管理對(duì)于企事業(yè)單位日常經(jīng)營(yíng)活動(dòng)顯得十分重要，可以更好地輔助經(jīng)營(yíng)管理決策。在用Excel軟件來(lái)處理數(shù)據(jù)時(shí)，是否因?yàn)楦袷讲灰?guī)范而加班調(diào)整？是否遇到大量數(shù)據(jù)而不知如何查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)和呈現(xiàn)？王忠超編著的《Excel數(shù)據(jù)管理不加班的秘密》從讀者閱讀和軟件使用習(xí)慣出發(fā)，按照數(shù)據(jù)管理常見(jiàn)的操作流程，介紹數(shù)據(jù)規(guī)范美化、查詢(xún)統(tǒng)計(jì)、圖表制作和透視分析等實(shí)用技巧，提高讀者Excel數(shù)據(jù)管理的能力。 本書(shū)適合企業(yè)白領(lǐng)、商務(wù)人士、政府機(jī)關(guān)人員、培訓(xùn)老師和在校學(xué)生等參考閱讀，希望本書(shū)能幫助您優(yōu)化。Excel數(shù)據(jù)管理，促進(jìn)工作效能的提升。 王忠超，北京科技大學(xué)MBA，北大縱橫管理咨詢(xún)公司合伙人，微信公眾號(hào)“Office職場(chǎng)訓(xùn)練營(yíng)”創(chuàng)始人，具有15年企業(yè)Office實(shí)戰(zhàn)培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)和10年企業(yè)管理咨詢(xún)經(jīng)驗(yàn)。 特色課程有：“Excel 提升職場(chǎng)效能”，“Excel 提升HR管理效能”，“商務(wù)PPT 演示說(shuō)服力”。2100433B

試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（縮寫(xiě)也是），試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理問(wèn)題最近幾年才為國(guó)內(nèi)企業(yè)所注意，但發(fā)展和應(yīng)用非常迅速，目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了商品化的試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。由于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的來(lái)源通常是試驗(yàn)設(shè)備，某種程度上屬于黑箱系統(tǒng)，使得試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可以盡量避免同其他軟件之間的緊密耦合，更有可能成為一個(gè)通用性的系統(tǒng)，而且由于試驗(yàn)數(shù)據(jù)同仿真數(shù)據(jù)之間具有很多相似性，一些企業(yè)選擇用試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)來(lái)管理仿真數(shù)據(jù)，也取得了很好的效果。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是整個(gè)企業(yè)信息化方案的重要組成部分，因此必然需要同其他IT系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息集成，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部各種信息的無(wú)縫集成，避免形成信息孤島現(xiàn)象。一般來(lái)說(shuō)，需要同試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進(jìn)行集成的系統(tǒng)主要包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化（OA）系統(tǒng)、企業(yè)級(jí)安全認(rèn)證（CA）系統(tǒng)等。

TDM系統(tǒng)相對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)而言，文件系統(tǒng)缺乏高效的和細(xì)粒度的數(shù)據(jù)處理機(jī)制，也缺乏對(duì)并發(fā)控制、事務(wù)處理等高級(jí)特性的支持，對(duì)文件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取、查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)、修改、權(quán)限控制等等都將非常困難。只有將技術(shù)數(shù)據(jù)以結(jié)構(gòu)化記錄的方式保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，才能夠有效利用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)所提供的各種高效的數(shù)據(jù)處理功能，充分發(fā)揮出技術(shù)數(shù)據(jù)的價(jià)值。然而，將各種類(lèi)型的技術(shù)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行結(jié)構(gòu)化是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，軟件設(shè)計(jì)上要考慮到很多因素，比如文件解析接口、數(shù)據(jù)有效性、數(shù)據(jù)兼容性、導(dǎo)入/導(dǎo)出過(guò)程控制等等。在易用性上也有要周到的考慮，比如需要提供友好的可視化建模界面、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出接口、自動(dòng)化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作等等，盡量降低對(duì)用戶(hù)的要求，使得用戶(hù)可以專(zhuān)注于數(shù)據(jù)本身而不是軟件的使用。