一、零件庫管理的意義及基本概念
在制造企業中，有很多零件可以在不同系列的產品中重復使用。如果在整個企業范圍內，對這些零件進行有效的分類和管理，使其成為企業的共享資源庫，設計人員無論是進行新產品開發，還是在原有產品上進行變型設計，都可以從零件庫中快速檢索到相同或相似的零件，直接重用或對相似零件進行修改。這樣，可以有效簡化設計過程，提高設計效率，減少后續工藝工裝的設計和制造工作。因此，開展零件庫管理是制造企業縮短產品開發周期、提高產品質量、降低產品成本的手段之一。
本文所討論的零件庫是指將設計中可能重用的零部件通過標準化、通用化、規范化的處理過程，采用標準的數據格式進行描述，由PDM系統加以管理，提供給設計人員進行檢索和訪問，檢索到的零部件可以導入CAD系統進行重用，提高零件通用率，以減少企業的零件種類，有效控制企業中零件的數量。
二、基于PDM環境的零件庫建立方法
在對企業零件進行分類和編碼的基礎上，可以建立基于PDM環境的企業零部件庫分類管理系統。
零部件庫分類管理系統的構建方法是以零件為中心來組織有關產品信息，便于檢索、借用和信息重用。
零部件庫分類管理系統的構建過程可以分為三個步驟。首先，將常用產品的零部件進行歸納整理，根據零件的參數模型及使用特點制定詳細的分類規則；其次，考慮零件的使用頻率，建立系列號，確定每個零件的圖號；然后將整理好的零件放到PDM系統中進行管理。實際上前面的二個步驟就是對企業產品和零件進行標準化和規范化處理的過程。
三、零件庫管理對信息編碼的基本要求
零件編碼是實現零件庫管理的基礎工作，所有的零件分類、視圖管理、檢索查詢等都是基于合理的零件編碼才能展開。為了有效地組織企業的信息資源，信息編碼要符合以下五個原則。
（一）代碼包含明確的產品信息，如名稱、類別、材料以及零件特征信息等。
（二）代碼的唯一性。代碼在其應用范圍內，只能唯一標識一個編碼對象，如一個物流代碼應該唯一的標識一個零件。
（三）代碼的可擴充性。隨著新產品的不斷開發，產品信息會不斷增加，代碼需要留有足夠的備用空間，以適應編碼對象不斷增加的需要。
（四）編碼的規范性。在同一個信息編碼標準中，代碼的結構、類型以及編寫格式必須統一。
（五）編碼的合理性。代碼的結構要與對象分類體系相適應，既要明確表達一定的含義，又要簡單明了，編碼位數盡量少，以便有效地節省存儲空間和減少代碼的差錯率。
四、零件的標準化和規范化
要建立零件庫，就需要對企業的零件結構進行全面的分析，在此基礎上進行零件的標準化、規范化定義。
企業面對成千上萬的零件，進行零件的標準化、規范化工作是非常困難的，需要組織設計、工藝、制造等不同部門的專業人員，對企業的零件結構進行全面的分析，在此基礎上進行零件的標準化、規范化定義。其內容和過程包括ABC分析、零件分類、名稱分析、幾何結構分析、參數分析、建立事物特性一覽表、建立編碼體系、按照編碼體系進行零件編碼等一系列的工作。
（一）零件分類方法
零件的標準化，規范化定義主要體現在零件分類上，通過分類建立符合企業使用要求的零件分類體系�？梢钥紤]從四個方面進行分類。
1、從零件的標準化程度、自制或采購狀態等方面，對企業的零件資源進行分類定義，形成零件類。
2、從零件的功能出發，以相同或相似的功能定義為準則對某一類零件進行分組定義，形成零件組。
3、從結構定義出發，以相同或相似的結構定義為準則，對零件組進行定義，形成零件族。
通過上述三個層次的分解，可以實現零件資源的分類定義，便于按照零件類、功能、結構等不同入口條件對零件進行快速有效的檢索。
（二）零件名稱分析
零件名稱分析是為了建立統一、無冗余的零件名稱數據字典，為零件庫檢索及管理提供支持。
（三）零件結構形狀分析
通過對零件幾何結構的分析，形成一些幾何結構相似的零件族，建立具有代表性的零件幾何模型，為零件庫提供模型基礎。
零件結構形狀分析的目標是減少零件種類，優化零件結構。
（四）零件特征分析，優化加工參數
首先，對零件的特征類型及其主要參數進行分類，初步確認是否是工藝特征參數；其次，根據設計中的約束限制，如強度約束、穩定性約束等條件，在滿足約束條件的前提下，對多個孔、槽等采用同一尺寸。這樣，通過減少零件參數，進而減少工具、夾具種類，簡化結果過程，降低加工成本，最終實現整體優化。
（五）建立事物特性一覽表
在對企業的零部件資源的標準化、規范化分析與定義的基礎上，找出零件的事物特性參數，如基本特性、幾何特性、補充特性、功能特性等，并以不同的代碼表示，建立事物特性一覽表。這一步驟是對規范化的參數定義加以表達，支持有效的檢索和變型設計。
（六）制造企業的信息分類編碼體系
企業的信息分類編碼體系的建立，首先應該符合企業的規模、產品特點、生產類型。既要充分考慮企業發展對信息編碼的需求，又要兼顧企業的現狀，整個企業采用統一的編碼結構。在對企業的產品、部件、零件、工裝等資源進行編碼的過程中，應該充分考慮企業外部應用環境的要求，盡可能與國家或行業的相關標準一致。
企業的信息分類編碼體系應該覆蓋企業信息系統管理的所有對象，如產品對象（產品、部件、零件）、制造資源（設備、工裝）、技術文檔等，并支持編碼對象生命周期中涉及的各個環節。企業內任何對象在其整個生命周期內標識碼始終保持不變。
企業的信息分類編碼體系一般由分類碼、標識碼和后綴、事物特性表四部分組成。零件分類用分類碼，代表零件分類定義結果；零件實例用標識碼，采用順序碼或由計算機自動生成，由事物特性一覽表的索引表來體現；后綴采用具有隸屬關系的兩位大寫字母，表示同一對象不同的模型和技術資料。
分類碼和標識碼相互獨立，分類碼只起分類作用，標識碼僅用于零件的標識，而同一對象的不同類型的數據，如3D模型、2D圖紙、技術文檔等，則采用后綴進行區分。
1、分類碼：分類碼描述的是零件的功能、結構、形狀、生產工藝等信息，它反映的是一類對象的特點，可以不唯一�？梢越⒘慵悺⒘慵M、零件族和結構屬性對象類四個層次的分類體系，給每層定義一個編碼，四個層次的編碼組合用來標識二個對象，即構成分類碼。分類碼各段之間具有隸屬關系，分類碼各段的碼值采用流水號，按照編碼實施的先后順序賦予相應的類。代碼結構如下圖所示。
2、標識碼（流水碼）：標識碼僅用于零件的標識，必須是唯一的，可以采用零件的圖號，也可以采用從00000001開始的8位數字構成的流水號表示。
3、事物特性表：通常用來描述事物的特性。，事物特性表可以詳細描述產品對象的功能特性、結構特性（形狀、材料、精度等）和工藝特性等。通過事物特性表，可以完整描述某一對象在企業生產過程中各個環節所需的信息。
4、編碼后綴：同一對象的不同類型的數據，如3D模型、2D圖紙、技術文檔等，則采用后綴進行區分。
圖1 分類碼結構示意圖
五、零件庫管理的方式
根據前面對零件分類編碼方法的討論，企業對零件庫的管理一般可以分為三中方式。
（一）基于分類的方式。通過成組技術、模糊聚類分析等方法，對零部件進行單級或多級分類，并以這種分類為基礎，實現零件庫的管理。
（二）基于編碼的方式。分類與屬性信息包含在零部件編碼中，由于編碼簡單，易于規范，因此基于編碼也是一種很好的方式。
（三）分類與編碼混合的方式。也可以根據企業情況，采用分類與編碼混合的方式實現零件庫管理。
六、基于PDM環境的零件庫應用效果分析
基于PDM系統的零件庫管理，采取以零件為中心的模式組織有關的產品信息，便于檢索、借用和信息重用。
（一）通過零件屬性查詢。
使用者可以將對零件的某一項和某幾項屬性的要求作為輸入條件對零件庫進行查詢。PDM零件庫管理系統提供查詢的界面，供用戶組織相應的查詢條件，系統以多個實例表的形式列舉出查詢結果。對每一個實例，系統將給出該零件的其他屬性，以決定它是否符合設計需要。通過文檔關聯，用戶還可以得到該實例的相關文檔信息，在瀏覽器中可以瀏覽這些文檔和2D、3D的幾何圖形。
（二）通過分類碼查詢。
從零件分類的角度提供用戶查詢，PDM零件庫中的所有零件都是按我們前面所說某種標準的編碼規則進行組織分類的，設計人員可以從合理分類的角度去查找自己所需的零件。在熟知分類編碼規則后，也可以通過輸入相應的分類碼對零件進行檢索查詢。
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本文標題：論構建基于PDM的企業零件庫
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