農機產品是由多個部件組成，而部件又由下一級部件和零件組成。然而目前大多數農機生產企業中的CAD系統雖然可以準確高效地完成產品圖紙的設計工作，但卻不具備對產品的項目管理功能，企業工藝部門的設計人員面對這一個個相互獨立的計算機文件，無法知道某一部件包含哪些子部件，包含哪些零件，其數量又是多少。而這些信息對于工藝文件的編制以及其后的生產進度表、材料明細表、材料匯總表的生成都是至關重要的。因此，CAPP系統為有效地管理產品零部件的工藝，必須采取合理的產品信息組織模型，最終實現整個企業的設計、制造、管理的信息集成。
1 農機產品信息組織模型的定義
1.1 農機產品構成的物料需求信息
所謂物料需求，就是指要生產一件產品，比如生產一臺農機裝備，需要多少零部件，這些零部件最終又需要多少原材料（包括非標件、常用件以及標準件等）。圖1為某型農機產品構成的物料需求信息結構圖。從圖1中可以看出相關需求是有依賴性的，其上一級的需求影響了對下一級的需求。
圖1 農機產品物料需求信息的組織結構
1.2 農機產品信息的組織模型定義
產品信息的組織模型tree=(D，R)
其中，D是針對某一級部件的所有零部件的集合，R是D上某個二元關系H的集合，即R={H}。H為如下描述的二元關系：
(1)在D中存在唯一的稱為產品信息組織模型結構的根部件root，它在H關系下無前驅；
(2)存在D-{root}的一個劃分，D1，D2...Dn(n>0)，對任意一對j≠k，(l≤j，k≤n)有Dj∩Dk=φ，且對任意的i(1≤i≤n)，唯一存在產品零部件元素Xi∈Di，有<root，Xi>∈H：
(3)對應于D-{root}的劃分，H-{<root，X1>，…，<root，Xm>}有唯一的一個劃分H1，h2，…，Hn(n>0)，對任意一對j≠k(1≤j，k≤n)，有Hi∩Hk=φ，且對任意的i(1≤i≤n)Hi是Di上的二元關系(Di，{Hi})是一符合本定義的樹，稱為根root的子樹。
產品是1級部件的雙親，1級部件又是2級部件的雙親，以此類推。
2 農機產品結構信息的表達與獲取
2.1 基于中間文件實現CAPP數據庫自動獲得CAD圖紙中明細表數據
CAD中間數據文件一般可以有2種格式，即.TXT文件和.DBF文件。對于這2種格式的數據文件，目前的數據庫開發軟件均提供了相應的函數，可以在程序中直接調用，完成從數據文件中讀取內容并填充到數據庫之中去的功能。
圖2 CAD圖紙中明細表數據傳入CAPP數據庫
2.2 基于擴展BOM表實現各部件間層次關系的表達
BOM(Bill Of Meterial)是對產品結構的一種描述，常用來表示產品結構的有關信息。擴展BOM表是指在傳統BOM的基礎上，增加與產品層次相關的信息從而達到完整表現產品結構內容的目的。為此，可在零部件明細表庫中增加一項稱為“父部件”的字段，用以表示零部件之間的層次關系。稱A部件是B部件或C零件的“父部件”，如果A部件包含至少一個B部件或C零件。如圖3所示。事實上，B部件或C零件都是出現在A部件設計圖紙明細欄中的內容，因此，在系統讀入A部件明細欄中內容前只需一次性從用戶處獲得A部件的代號并賦與每一欄的“父部件”字段，就完成了建立零部件層次關系的過程。
圖3 父部件概念
2.3 農機產品信息組織模型的計算機表示方法
由于產品信息組織模型的層次關系和明顯的遞歸特性，采用基于關系數據庫的樹結構表示方法，具體定義如下：
CREATE TABLE Bom_TBL
(序號 INT NOT NULL，
代號 CHAR(20)
名稱 CHAR(20)
父部件 CHAR(20))
3 農機產品信息組織模型的樹生成算法與可視化顯示
3.1 農機產品信息組織模型的樹生成算法描述
算法采用“部件堆棧對象”，步驟如下：
Step1：用戶輸入根節點部件代號；
Step2：若該節點是無效節點，則出錯，退出，否則轉Step3；
Step3：將此部件壓人部件堆棧；
Step4：執行以下各步，直到堆棧為空；
Step4.1：從零部件明細表庫中檢索所有以此部件為“父部件”的零部件入緩沖區；
Step4.2：從第一行依次取出一行直到最后一行，執行以下各步：
Step4.2.1：取出“零部件代號”、“零部件名稱”字段，在結構圖中可視化顯示；
Step4.2.2：若該“零部件代號”表示的是部件，則將此部件壓入堆棧。
3.2 農機產品信息組織模型的可視化樹顯示產品信息
組織模型的可視化顯示采用類似于Windows的資源管理器中顯示系統目錄及文件的方法，將產品信息組織模型以結構樹這種圖形化的方法展現在操作者面前。圖4為農機CAPP系統中產品信息組織模型的圖形化結構樹顯示。
圖4 農機產品信息模型樹
4 結論
農機產品CAPP系統中通過建立產品信息的組織模型，表示簡單，計算機系統實現過程中只須在數據庫表中添加一個“父部件”字段即可；對“樹”的遍歷與查找均基于數據庫提供的“檢索”功能實現，編程方便易行；同時對“樹”的插入、刪除等的操作轉化為對數據庫記錄的插入、刪除操作，通過定義相應的“觸發器”（tngger）可以在用戶進行插入、刪除操作時自動完成對“樹”的重構。依據產品信息組織模型開發的CAPP系統已在農機產品的工藝設計中得到良好應用。
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