面向过程程序设计（精选7篇）
面向过程程序设计 第1篇
知识是知识经济时代的关键性资源之一,随着制造业竞争的日益全球化以及市场对产品要求的不断提高,企业的知识资产在企业保持竞争优势中所起的作用也越来越重要。产品设计过程是整个产品设计的龙头和重要阶段,产品设计过程中的知识是现代制造企业最有价值的知识资产[1]。这一过程是知识密集的创造性活动,产品设计人员在设计过程中需要获取、运用并产生大量的知识,设计者很难掌握设计过程中所需的各种知识。设计知识的共享和快速利用将大大减少重复性的设计工作,从而提高产品开发过程的效率。
为了辅助设计人员进行设计,很多研究者对设计人员在产品设计中如何利用知识进行了大量研究。但现有的设计知识管理系统只对方案设计或详细设计某一部分的知识进行管理,致使设计者只能被动的进行检索查询,而不能理解设计意图、原则等,一个设计新手往往不知道什么时候该检索、在哪里检索以及如何检索设计知识,这很可能导致其花费大量的时间来检索甚至重复设计。而产品数据管理系统(PDM)能够管理非几何信息(例如设计流程信息,制造流程信息,物料清单等),但是这些信息没有与产品设计过程相结合。
本文通过建立设计过程的功能模型,将设计过程的推理和决策过程,以形式化的方式记录下来,将高层设计信息(功能、原理、行为等)与底层的结构特征信息(零部件、几何特征以及装配模型等)关联起来,从而提高设计知识的可理解性。以重型车辆动力舱设计为实例,研究了面向设计过程的主动知识辅助系统。主动知识辅助系统是一种智能设计辅助工具。通过建立设计用户模型,对设计者的知识和认知结构进行分析,辅助设计者快速利用设计知识。
1 机械产品设计过程模型
产品设计过程是产品信息从抽象到具体、逐步细化、反复迭代的过程,它从用户需求功能分析开始,经过概念设计和详细设计,最终得到满足用户和市场需求的产品描述定义。在该过程中,产品功能贯穿设计过程的始终,任何阶段、任何部分的设计活动都应该围绕这个主题进行,故产品设计过程的本质就是基于功能的设计过程[2]。
重型车辆动力舱是安装车辆推进系统主要装置的空间,包括动力装置、传动装置以及各种辅助系统。李健、邓家禔等采用面向对象的方法建立了产品原理结构模型,给出了基于功能的产品设计过程模型[3]。结合动力舱的特点,本文采用基于功能的设计过程模型。动力舱是一个复杂的系统,在各个设计阶段产品的功能核心的表征是不一样的;在概念设计过程中,表征为如何把需求功能转换成设计人员可以认知的设计需求功能,因此采用系统分解的原则进行功能分解,将总功能分解为多个功能元,再分别对这些简单的功能元求解,最后综合成一个对总功能求解的功能原理方案,这是概念设计阶段的核心。在详细设计阶段中,考虑如何根据概念设计得出的原理结构,从加工功能、布置和装配功能、运动和动力功能等等多个方面来满足设计需求,最终达到符合用户需求的目的。
2 主动知识辅助系统
主动知识辅助系统是以知识的高效利用、实现设计知识继承和共享为目标,采用人机交互方式,辅助设计者快速利用知识的设计支持系统。通过研究领域(如动力舱)的一般知识结构模型,建立机器知识存储/提取模型,确立机器知识存储和输出的合理机制;然后基于人类快速利用知识的规律,建立合理的知识探询(检测)机制,进而针对用户知识探询(检测)的结果有针对性地给予主动的设计知识辅助。系统框架如图2所示。
2.1 知识表达
知识表达的实质就是将知识符号化和形式化的过程。目前知识表达的方法主要有一阶谓词逻辑、产生式、框架、语义网络、面向对象和粗糙集理论等。动力舱设计知识从其表现形式看,包括公式类、设计约束、原理性知识、规则、手册知识、设计过程性知识、结构性知识、图、表以及实例等。针对不同设计知识的表现形式,采用面向对象类的思想来划分,可以将各个设计阶段和各个零部件的设计知识和经验表示成为面向对象的类结构。类的继承性同时也可以体现设计知识和经验的层次性。所以采用面向对象的知识表示方法来表达动力舱设计知识和经验是一种理想的表示形式。采用面向对象方法构建知识单元,每个知识单元封装的知识采用适当的知识表达方式(如产生式规则)进行表示,知识单元具有独立的知识处理能力。
2.2 知识获取
知识获取方法分为主动式和被动式两类:主动式知识获取是知识处理系统根据领域专家给出的数据与资料利用诸如归纳程序之类工具软件直接自动获取或产生知识并装入知识库;而被动式知识获取往往是间接通过一个中介人(知识工程师或用户)并采用知识编辑器之类的工具,把知识传授给知识处理系统[4]。设计知识获取的任务包括将专家或工程师头脑中的经验和诀窍总结出来,实现隐性知识到显性知识的转换;最终通过计算机编码与算法,实现显性知识的计算机表示,为产品设计领域服务,从而实现知识的共享与利用。
前文通过建立基于功能的产品设计过程模型,整个设计过程可以形成产品设计功能任务树。根据设计功能任务树,建立设计知识获取流程,捕获相应的设计知识,将使知识获取和选择的难度降低。将设计过程的推理和决策过程以形式化的方式记录下来,将高层设计信息(功能、原理、行为等)与底层的结构特征信息(产品、零部件、几何特征以及装配模型等)关联起来。
2.3 知识存储
根据动力舱设计知识分类的特点,为了能够有效地存储设计过程中的各种设计知识和方法,知识易于修改和扩充,知识的存储结构采用模块化的结构模型。整个知识库分为3个子知识库:过程知识库、设计规则库和任务测题库。
对于过程知识库和设计规则库,知识结构分别进行分层组织,每个子功能的设计任务都由相应层次的设计知识描述,功能任务树中每个结点知识描述如何完成对应设计任务。按照领域知识的范围分类,结构层次属于元知识。以功能领域类为树根、以知识单元类为树叶,形成了以分类知识为各级树干、以知识单元为树叶的知识类层状结构(图3),其中上级结构包含所属下级的结构信息,例如领域类包含了所有领域分类的结构信息以及每一个分领域的深度,领域分类包含了所有子类的结构信息和每一个子类的深度,同样子类也包含了所有次子类的结构信息和各次子类的深度,知识单元作为知识层次的汇点,封装了知识及其存取方法。
2.4 主动知识辅助机制
在设计过程中,主动知识辅助是针对设计任务而实现的,首先考虑从事的设计任务本身需要的知识,因此基于设计任务产生任务知识库,然后考虑设计者个体的差异,通过探询设计者的知识结构,主动提供给用户知识补充,使设计者获取比较精确的设计知识。
2.4.1 任务知识库
产品设计过程可由一系列设计任务组成,根据任务层次的不同,可进一步将其分为任务集、子任务和基础任务三层:
(1)任务集:包含多个活动的复杂任务,其名字往往是一个设计过程的标示,对应知识库中的领域类。
(2)子任务:能够继续分解的活动,往往有一个或几个子任务或基础任务组成,对应知识库中的领域分类或子类、次子类。
(3)原子任务:是不能进一步分解的活动,例如完成某一零件的具体设计活动,或没有任何可处理项的内部过程结构,对应知识库中的知识单元。
任务知识库是建立在领域知识库之上的,其中的知识由过程知识库和设计规则库的相应知识组成,采用应用形式对同一主题下的任务进行统一组织[5]。
2.4.2 知识探询
知识探询是利用任务测题库产生的系统问答对设计者进行检测,并根据用户的反应情况来估测其能力和设计领域知识的掌握程度,它是系统对设计者知识结构评估的重要依据。通过系统知识探询,能够了解用户的原有知识水平、认知水平和完成设计任务所需的知识。
知识测题库根据设计任务和人类认知理论设置。探询方式采用计算机易于识别的单选题、多选题、判断等形式。这种测试应具有极高效率,尽可能以最少的测试内容诊断出用户的真实能力,而且在不同环境、不同时间内所测试的结论是一致的[6]。
2.4.3 主动辅助
对设计任务知识库和通过知识探询建立的设计者任务知识模型,进行从结构知识到知识单元、从知识单元到结构知识、结构知识与结构知识的差的函数求解,从而获得详尽的知识描述和各类知识结构树,动态地组织和提供与用户设计任务最相关的知识内容。知识操作类如下所示:
在知识提供方式的组织上,系统将根据个体设计者的差异,有针对性地组织辅助,选择最适合设计者的方式。辅助内容的动态组织,主要依据以下三个主要原则:一是用户掌握的设计知识能力;二是用户认知风格与认知能力;三是快速利用设计知识的规律。
3 实例应用
本系统以Windows XP服务器操作系统和Apache tomcat服务器为平台,采用浏览器/服务器模式(Browser/Server,B/S模式)的体系结构,SQL Server 2000数据库管理系统作为后台知识库的存储工具,人机交互界面在通用工具平台Eclipse环境下开发,实现系统的在线服务(如图5所示)。
4 结束语
本文根据目前设计过程中知识应用存在的问题,以重型车辆动力舱设计为实例,研究和建立了面向设计过程的主动知识辅助系统。其主要目标是实现设计知识继承和共享,辅助设计者快速利用知识完成设计任务。下一步主要研究工作是进一步完善知识探询机制和快速利用设计知识的规律,为企业设计人员提供更强有力的设计支持。
摘要：根据目前设计过程中知识应用存在的问题，本文以重型车辆动力舱设计为实例，采用人机交互方式，研究了辅助设计者快速利用知识的设计支持系统。通过基于功能的设计过程知识获取流程。来获取高层设计信息(功能、原理、行为等)与底层的结构特征信息。基于人类快速利用知识的规律。确立了机器知识存储和输出机制，建立了针对设计任务的知识探询模型，进而针对用户知识探询的结果有针对性地给予主动的设计知识辅助。
关键词：知识辅助,知识检测,设计过程,知识管理
参考文献
[1]Sebastian C.Brandt.An ontology-based approach to knowl edge management in design processes [J].Computers and Chemical Engineering,2008,Volume 32,320-342.
[2]TOMIYAMA T.A CAD for functional design [J].Annals of the CIRPo 1993.42I 143-146.
[3]李健，邓家禔．基于功能的产品设计过程研究[J]．计算机集成制造系统．2002，4，289-293．
[4]MacArthur S D,Brodley C E,Shyu C R Relevance Feedback Decision Trees in Content-based Image etrieval[C].Proc.of IEEE Workshop on Content-based Access of Image and Video Libraries,2000:68-72.
[5]刘震等．对等网环境下基于任务链的智能查询支持技术[J]．计算机工程，2006(14)174-176．
面向过程程序设计 第2篇
所谓工作过程, 是在企业里为完成一项工作任务并获得成果而进行的一个完整的工作程序。目前, 企业网站建设已经在我国逐渐普及起来, 满足企业建站的需求, 培养适应市场需求的网页设计人才, 成为《网页设计与制作》课程教学的核心任务。
面向工作过程的《网页设计与制作》精品课程建设, 根据实际网页制作的工作流程, 通过一个完整的实际开发项目, 确定学习领域后, 以学生为中心进行教学。同时, 网页设计工作要求学生要具备灵活的设计创新能力和较强的实际动手能力。因此, 在该课程中使用项目过程教学, 可以使学生的学习更具有针对性和实用性, 培养学生的实践能力、分析能力、综合能力、应变能力、交流能力、合作能力和解决实际问题的能力。
而基于网页设计的工作过程的项目课程开发是一项十分复杂的工作, 具有极强的职业性和技术性。虽然本文提出了明确的课程改革方向, 但是具体的操作仍是一项十分艰巨的工作。因此, 进行广泛、深入的企业调研和建设一个专业的课程开发团队是首要任务, 也是本课程改革能否顺利开展的基本保证。
二、重组《网页设计与制作》课程体系架构
传统的学科型课程建设模式已不能适应高等职业教育技能型专门人才的培养需求, 应当依据实际工作过程的需要重组课程开发模式, 开发符合技术领域需求、职业岗位及职业标准的灵活的课程体系, 实现高等职业教育的人才培养目标。
以工作过程为导向的《网页设计与制作》精品课程建设, 就是要依据该课程的知识结构特点, 以职业能力为目标确定教学内容, 注重职业情境中实践智慧的养成。下面从三方面以阐述如何以工作过程为载体设计训练项目, 建立工作任务与知识、技能的联系, 增强学生的直观体验, 激发学生的学习兴趣。
(一) 依托职业背景
学习情境是在职业的工作任务和行动过程的背景下, 将学习领域中的目标表述和学习内容进行教学论和方法论的转换, 构成在学习领域框架内的“小型”主题学习单元。因此, 及时了解市场需求, 实时技术跟踪至关重要。传统的学科知识体系重点在老师“教”, 而面向工作过程的课程架构重点在学生“学”, 改变以往按照学科知识体系设计教学内容和进程的做法, 依据企业工作需求, 按照工作过程各环节之间的相对独立性和动作之间的关联性设计成项目模块, 构建一个完整的“行动”过程序列, 并通过任务驱动、项目导向、课堂教学与操作实习一体化教学, 达到知识与能力整合、理论教学与技能训练结合, 实现学校教学与实际岗位能力对接, 充分体现以能力为本位的高职教学特色。彻底改变以“知识点”为基础设计课程的传统, 真正以“能力”为基础来设计课程。要按照工作的相关性, 而不是知识的相关性来确定课程内容设置。
(二) 工作过程项目化
传统的教学内容安排一般按照章节顺序, 列举的案例多是零散的, 前后关联不大, 学生学习后还是不知道如何开发一个模拟或真实的完整站点。而面向工作过程的课程设计根据实际客户端网页设计过程, 按照工作过程中活动与知识的关系来设计课程, 突出工作过程在课程框架中的主线地位, 按照工作过程的需要来选择知识, 以工作任务为中心整合理论与实践, 培养学生关注工作任务的完成, 而不是关注知识记忆的习惯, 并为学生提供体验完整工作过程的学习机会。
例如, 按照《网页设计与制作》课程标准, 选择基于“真实性、项目化”的教学模式, 设计了一个完整的项目, 并贯穿整个课程。教学内容就是某公司的网站建设项目, 课程知识点讲解围绕该网站建设的制作全过程进行。该项目再划分为四个子项目, 子项目一:HTML代码编写网站页面;子项目二:应用Fireworks软件设计网站页面效果;子项目三:应用Dreamweaver软件制作网站;子项目四:应用Flash软件设计网站动画。通过此工作项目的操作与讲解, 使学生能够掌握完整《网页设计与制作》的知识架构体系。
(三) 实践优先
只有尽早地让学生进入工作实践过程, 才能促使他们从学习者到工作者角色的转换, 以形成学生自我负责的学习态度, 并在工作实践的基础上建构理论知识, 激发学生的学习兴趣。因此, 模拟工作过程的项目教学形式为学生提供了一个锻炼的平台, 能够充分发挥学生的主观能动性, 提高教学效率。
三、调整《网页设计与制作》课程内容
课程内容设计是课程开发的中心环节, 其主要内容如下:
(一) 找准课程定位, 明确培养目标
课程定位是指该课程在专业人才培养方案中所处的课程体系中的位置, 课程培养目标则是专业培养目标的子目标。《网页设计与制作》是计算机网络专业及其计算机相关专业的一门重要的专业必修课, 是计算机网络技术专业的职业核心技能课程。该课程的培养目标是为今后从事网页设计与制作、网站开发和管理奠定基础。
(二) 调整教学内容
在工作过程为导向的教学过程中, 需改变传统学科型课程以学科知识逻辑为主线、专业理论知识为主体的教学内容。针对实际工作任务需要, 以职业活动为主线, 以培养职业能力为本位, 重新组织和设计教学内容。
根据市场调研, 目前, 网站设计人员要求有完整的设计思路和创作理念, 能独立进行门户网站、行业网站的策划、规划、架设工作, 能够独立完成网站编程, 后台搭建等。针对这种需求, 可以将这门课程的内容调整为:网站设计基础知识, 网页设计基础知识、Dreamwaver、fireworks、flash、html、vbscript、web数据库与网页编程, 网站的管理与维护、网站的推广和安全。因此, 在教学内容重组中, 我们设计了对应的学习情境, 进行符合市场需求的知识传授、能力训练和素质培养。
(三) 理论与实训教学有机融合
在工作过程和职业能力分析的基础上, 理论和实训教学应该围绕职业人应具备的知识点、技能点和职业素质来进行, 并做到有机融合。课程的理论知识讲授应打破学科式的理论知识体系, 实训项目应体现工学交替和教学一体。
在实际教学中, 我们针对《网页设计与制作》课程对职业岗位对能力和素质的要求, 以学生创业工作室为依托, 模拟企业订单为实践教学内容, 加强学生的实践能力, 让学生融入到项目开发中去, 提前步入岗位角色, 提高学习的目的性和知识的可形成性, 为学生可持续发展奠定良好的基础。
(四) 教学方法改革
以工作过程导向为主体的课程开发要求以项目教学法为主要教学方法。项目教学法是以工作任务为核心来训练技能并建构理论知识的教学法。“基于工作过程”是这种教学方法的核心思想。项目教学法包括五个步骤:提示工作任务、尝试完成工作任务、提出问题、查阅并理解和记住理论知识、回归工作任务。项目教学法对克服枯燥的、纯粹符号形式的教学弊端, 培养学生的职业能力具有重要意义。
以工作过程为导向的教学目的不仅仅是为了完成工作任务, 更重要的是通过教学过程, 使学生在工作实践中学习、思考、总结、提高, 通过过程完整的具体工作活动, 从中获取工作过程知识, 全面提高综合职业能力。因此, 要使课程得以有效实施, 必须要创设真实的职业情景, 使学生能够置身于真实或模拟的工作世界中, 做到学习领域与工作领域一致, 学习过程与工作过程一致, 学习任务与工作任务一致, 这就对学校的教学条件提出了新的要求。为此, 学校必须深入开展校企合作, 充分利用企业的工作场景实施教学, 同时也必须大力加强生产性实训基地和模拟实训场所的建设, 以满足教学的需要, 这是学校课程改革能否真正取得成效的必要条件。
(五) 学生的考核与评价方法
课程的考核不完全排斥闭卷机考的形式, 但是仅依靠闭卷机考的形式体现不出技能和职业素质考核的要求。因为课程考核的闭卷机考形式只能检查学生完成一项工作任务应具备的相关知识, 而技能和职业素质的考核则应采取实验实训、课程设计、技能竞赛等多种形式。
四、结论
面向工作过程的《网页设计与制作》精品课程开发建设应突显岗位技能和相关技术应用能力对课程的要求。现实的网络从业资格以及未来的从业之路都具有不断变化的因素, 这就要求我们随时和企业接轨, 将教学与社会实践相结合, 探索出一条课程建设的改革之路, 培养真正的网络高级技能人才。因此, 面向工作过程的《网页设计与制作》精品课程研究具有理论实践相融合, 贴近行业岗位实质的特点, 是值得我们尝试与推广的课程改革方向。
参考文献
[1]姜大源.关于工作过程系统化课程结构的理论基础[J].职教通讯, 2006.
[2]张冉.基于工作过程系统化项目课程的内容选择与重构[J].陶瓷研究与职业教育, 2009 (6) .
[3]何永辉.项目教学法的研究与应用[J].世界教育信息, 2008 (7) .
面向对象系统分析的一般过程 第3篇
面对软件危机,人们认识到软件系统的开发是一项工程,必须按照工程学的方法组织软件的生产管理,必须经过分析、设计、实现、测试、维护等一系列的软件生命周期阶段。编程是重要的,但是更具有决定意义的是系统建模。面向对象(Object Oriented以下简称OO)自问世以来,像所有的事物一样,也经历了一个循序渐进、逐步演变不断完善的过程。面向对象这一概念首先在20世纪80年代编程领域兴起,典型的代表为Smalltalk-80语言,随后又有一大批面向对象的编程语言问世,标识着面向对象方法开始走向成熟和实用。同时,面向对象方法也开始向系统设计阶段延伸。出现了如Booch86、GOOD、HOOD、OOSD等一批面向对象设计(OOD)方法。早期的OOD主要基于结构化设计方法,直到上世纪90年代后,人们开始将注意力从语言转向面向的对象的系统分析和系统设计。诞生了多种对后世影响极深的方法学。包括:Booch方法、Coad/Yourdon方法、Firesmith方法、Jacobson的OOSE、Rumbaugh等人的OMT等方法。然而,随着面向对象方法的不断成熟,它的规模也越来越庞大,需要掌握的概念也越来越多。
2 系统分析
系统分析顾名思义就是要发现系统需要做什么而不是怎么做。发现系统要做什么的过程分成两步。首先,明白用户到底需要系统做什么,即捕获用户的需求;其次,为满足用户的需要,系统应该做什么,即完成系统分析。
2.1 捕获用户需求
首先探讨如何搞清楚用户需要系统做什么。用户作为系统的使用者他们的满意程度直接关乎系统的成败。然而,实际情况是大多数情况下,用户并不清楚自己究竟想要什么。因此,期望仅仅依靠用户获得完整的需求是完全不现实的。原因有3:其一,用户一般仅仅对自己所从事的领域比较了解,而这一领域也是非常狭窄的,因此不可能对全局有深入了解从而提出合理的要求和建议;其二,用户往往对计算机系统不熟悉,计算机水平不高。因此他们不可能像一个程序员一样思考,脑子中能在系统出现之前就形成一个基本的轮廓;其三,用户对系统的要求往往是相互矛盾的、不合理的,不能反映系统的实际需求。这也就是为何系统在面对最终用户的时候不可避免地要做大量的修改的原因。因此,必须采取一些合理有效地方法解决这个问题。
针对捕获用户需求存在的问题,分3步进行解决。首先,要深入了解用户的实际工作领域,准确地描述用户的业务流程,进行业务建模。这样做既可以对用户的问题域有一个整体的概念,发现问题域中的一般问题,同时也可以发现一些特殊问题,从而能够在系统开发的初期将其列入考虑范围之内;其次,将为业务建模所绘制的流程图、顺序图等图表作为征求用户的意见的基础,看看有哪些地方需要补充完善;第三,将系统加入到用户的业务流程中,看系统能够为用户解决哪些问题。然后依照这个模型与用户交流。此时的用户会对整体的业务流程有了一个比较完整的概念,而且对系统能够完成什么工作也有了一个大体的轮廓,交流起来会相对容易一些。下面以一个图书借阅系统作为实例,介绍如何进行系统分析的一般步骤。
2.2 建立业务
为获得正确的业务模型,要建立场景表述。以图书借阅为例,场景描述如下。
读者在图书馆查阅图书目录,找到自己感兴趣的图书,并向图书管理员提出借书请求。图书管理员查看所要求图书的借阅情况,如果书库中还有,则要求读者出示借阅卡。图书管理员检查读者的借阅卡能够借阅所要求的图书。图书管理员到书库取书,借给读者,并在其借阅卡上做登记。
一般通过非正式分析也称词法分析,将用自然语言书写的场景描述中的名词作为筛选对象,删除不正确的和不必要的,只保留确实应该记录其信息或需要其提供服务的那些对象。最终获得如下对象,以及这些对象之间的关系。
业务用例有很多,除了借阅图书和归还图书外,如图2所示。读者超期还书需要缴纳罚款,损坏图书需要进行赔偿、丢失借阅卡需要补办等都是业务用例。在此仅选取最典型的两个用例借阅图书和归还图书进行讲解。
2.3 刻画业务流程
针对每一个业务用例,整理出其业务流程。业务流程可以用两种方式表达:顺序图或活动图。两种方式各有利弊,顺序图可以很好地表达各个业务对象之间的关系,有助于准确定位用户对系统的功能需求从而获得系统业务用例。但对与流程分支关系表达的不够清楚。活动图可以有效地将业务流程的各种分支准确地表达出来,但在表达对象关系方面不如顺序图。在本例中选用顺序图作为业务流程的表达方式,如图3所示。
拥有业务流程后,接下来就是要充分的和客户沟通,向用户描述业务流程,找出其中的错误与不足之处。这一步对建立正确的系统模型至关重要。此处产生的错误会延续要系统验收部署阶段,会极大地增加开发成本。因此必须和用户反复沟通,获得用户的认可,并尽量找出所有的分支情况。
2.4 获得系统用例
接下来,就是将待开发的系统加入到业务用例之中,如图4所示。看看系统能够取代原来业务用例中的哪些问题。要把握住几个原则:封装复杂的业务逻辑、实现业务的自动流转、简化业务流程。本着这些原则,将待开发系统加入到原来的业务用例中,从而获得用户对系统的功能需求。
可以看到,将待开发系统加入到业务用例后,不仅取代了图书管理员验证读者解约权限的过程,还简化了读者查询图书的过程。最重要的是取代了业务用例中的图书目录对象和书库两个对象,实现了对系统的简化。由此,就获得了系统的业务用例。
这里得到的系统用例仅仅是一个名字,还需要对每个用例进行详细描述,如图5所示。描述用户(执行者)与系统的交互过程。这有点类似电影的脚本,描述每个角色的动作和反应。以借阅图书为例,说明用例文档的内容和格式。
【用例1】借阅图书
【执行者】读者
【前置条件】读者已登录系统
【后置条件】当用户完成借书或取消借书操作后,用例结束
【基本路径】
(1)读者选择某一本书要求借阅
(2)系统判断用户拥有借阅该书的权限
(3)系统判断当前用户已借阅图书数量未超过限制
(4)系统通知图书管理员取书
【扩展路径】
(1)系统判断用户无该书的借阅权限
1)系统提示用户其不具备该书的借阅权限
2)用例结束
(2)系统判断用户已借阅图书数量已达限制
1)系统提示用户不能继续借阅图书
2)用例结束
2.5 系统用例的审查与细化
要对系统用例逐一进行审核。用例的审核必须有用户参与,可以通过用户访谈和讨论会的形式对系统用例进行审核。确定每一个用例实现了用户的那些需求。是不是用户的每一个需求都有相应的用例来实现。基本路径和扩展路径是否完备,是否存在冗余。
最后,要对系统进行分解,根据用例描述和用户的问题域提取系统对象,确定对象之间的关系,增加必要的辅助对象,利用UML提供的各类视图从不同角度、不同层次剖析系统,从而建立一个清晰的系统结构。
3 结语
结合作者多年来的工作经验,讲解进行系统分析的一般过程。实践证明,该过程能够为大多数软件系统的分析设计提供有效地、可靠地帮助。然而,事无绝对,问题域中的某些对象还必须依靠开发人员对问题域的深入理解来捕获。为满足用户对系统非功能需求和一些设计约束,系统也必须进行必要的调整,以满足用户需求。
参考文献
[1]邵维忠,杨芙清.面向对象的系统分析.清华大学出版社,2006.
[2]邵维忠,麻志毅,张文娟,等译.UML用户指南.机械工业出版社,2001.
[3]Ivar Jacoboson,Grady Booch,James Rumbaugh.The Unified Software Development Process.机械工业出版社,2002.
[4]王海鹏译.掌握需求过程2.人民邮电出版社,2007.
面向过程程序设计 第4篇
综上所述, 国内外学者从企业市场运作和战略管理角度对产品平台相关研究较为深入和广泛。现有研究多关注创新战略和创新模式, 或针对具体产品研究创新技术和方法, 而从系统角度研究产品平台的创新机理较少;关于产品平台创新和演进的规律及其创新的方式和时机等研究还不深入, 难以指导产品平台的整体系统化创新。为此, 本文提出产品平台生命周期概念, 分析产品平台发展演变的基本过程和影响推动产品平台创新发展的因素, 并结合不同的产品平台发展阶段, 提出相应的管理策略。
1 产品平台生命周期概念
目前, 对于产品平台学术界还没有一个统一、权威的定义, 但其核心是相同的, 即能够被通用或共享的所有资源都可以视为产品平台。从动态发展的角度, 在原有产品族中新增产品, 构建新的产品族架构, 然而产品平台的升级更新要比产品族更迭更深入, 可以使企业创造新的细分市场, 扩大企业的市场空间[3,9]。
技术系统的生命周期理论[10]主要强调技术系统的演化过程, 该理论是以需求生命周期、技术生命周期、竞争生命周期为基础的。产品平台作为一个复杂的技术系统, 在演化进程中产品平台可以通过创新获得新生并向更高层次进化。其研究意义在于:产品平台不断地创新和升级为企业提供了持续生存的基础;揭示了产品平台演化过程所具有的类似生命曲线的规律;提供了一种对产品平台规划、评价与决策模式的依据。本文将产品平台生命周期 (Product Platform Life Cycle, PPLC) 定义为在企业内、外部各种因素的影响下, 企业核心产品技术发展所经历规划、开发、成熟和衰退四个阶段的过程, 这一核心产品技术可以包括用于产品共享和配置的产品零部件结构平台及其相关的工艺平台等。在这一过程中, 由产品平台派生出来的一个或多个产品族及其复杂的结构体系都是随着时间动态地发展。在动态发展的同时, 产品平台根据市场的需要进行扩展和升级, 从而由在新的产品平台上发展出新的产品族来满足市场需求。
产品平台作为一个技术系统经历了从规划、开发、成熟到衰退的生命周期发展历程。图1所示, 厦工轮式装载机针对中端市场的ZL50平台系列演进路线。在规划阶段企业基于市场需求信息、技术现状和自身能力完成产品平台的规划和开发工作, 需要大量的投入;随后, 基于该平台实现产品族配置, 企业收益逐步增加并维持一定盈利水平, 至此形成了较为稳定的平台结构体系;成熟阶段, 当市场、技术等发生变化时, 原有的稳定状态发生变化, 必须对平台进行创新和演变以适应这种变化, 以达到一种新的稳定状态。产品平台生命周期正是在这种系统稳定-不稳定-稳定不断地创新、演变的过程中得以体现。如图2所示, 平台生命周期模型。
2 产品平台生命周期分析
2.1 产品平台生命周期阶段划分
如图3所示, 在规划阶段T1、开发阶段T2、成熟阶段T3、衰退阶段T4四个阶段中, 产品平台生命周期特征曲线是由投入曲线与利润曲线合成S型的绩效曲线来表示。企业产品平台生命周期具有复杂性, 可以从不同的角度划分产品平台生命周期的各个阶段, 本文从企业产品平台的绩效变化的角度对产品平台生命周期各阶段进行划分。产品平台在生命周期各阶段中的主要特征和表现情况, 如表1所示。在产品平台生命周期的各个阶段如何制定和选择哪种平台管理战略、创新战略和创新方式对产品平台演进具有重要意义。企业在制定和选择平台创新战略的时候必须在平台生命周期特点的基础上对平台所处阶段进行明确地分析、判断及预测, 通过对平台创新战略的实施实现企业长期盈利, 同时提高企业竞争能力。
2.2 产品平台生命周期过程扰动分析
由于企业内外部各类因素对产品平台运行具有很大的影响, 其中包括市场细分、产品设计、产品结构、制造和供应商资源等可控因素, 以及客户需求、新技术、竞争者的新产品和标准法规等不可控因素, 这些因素对产品平台的影响主要表现在两个方面, 一是产品平台的更新速度;二是产品平台内部结构体系在生命周期不同阶段发生变异, 在因素的影响下如果产品平台内部均衡关系一旦被打破, 企业就需要对产品平台进行一系列的创新和升级。因此, 本文在产品平台众多影响因素的基础上总结出产品平台最主要的扰动因素是需求、技术、产能。
表2说明了产品平台三大扰动因素以及对产品平台的主要影响内容。一般在需求稳定的情况下, 应用一系列的通用化方法, 提高产品平台的通用化程度, 使产品的物理结构要素、功能特性等能够相互通用或借用, 提高产品研发生产的效费比。如果个性化需求增加, 为了满足特定的客户需求, 就要求增加专用模块来满足这些特定需求, 从而降低通用模块的生产批量, 增加成本。技术在模块化和集成化之间以及模块化、集成化在协调成本与品种、成本与性能的关系上有着重要的意义。而新技术的出现会打破模块化/集成化的平衡关系, 并影响着成本与品种比、成本与性能比。比如, 在工程机械、大型加工中心等机电一体化程度较高的机械产品中, 将电机与变速器集成为一体构成变速电机。与传统结构的同种方式相比, 其复杂性和局限性要小, 极大地改善了成本与性能间的关系。在相对稳定的市场情况下, 企业极力避免产能过剩或产能不足的状况。如果出现产能过剩或不足, 就会对产品平台的稳定性产生一定程度的冲击, 其原因可能出现在生产设备、制造装配工艺、组织管理、协同供应商等环节或要素上。例如, 参与产品平台规划的协同供应商承担一个模块族研发生产, 如果该供应商的研发生产能力有所提高, 则可以通过增大模块的变形数目来增加产品品种, 此时, 协同供应商将迫使核心企业做相应的调整, 产品平台的内部均衡性因此受到影响。
由于多个扰动因素的综合扰动程度决定了产品平台运作绩效, 尤其是扰动程度决定是否实施产品平台创新。因此, 在制定和实施平台管理或创新战略时必须考虑所处的产品平台生命周期阶段因素可能产生的重要影响, 为企业管理层在产品平台生命周期各阶段实施策略决策提供依据, 从而提高产品平台管理或创新战略的前瞻性。
3 产品平台生命周期管理策略
产品平台生命周期各阶段的特点不同, 并且受到需求、技术、产能三大扰动因素的不同程度影响和制约。不同产品的产品平台的S曲线也不尽相同, 本文针对一般意义上的产品平台生命周期阶段划分提出相应的管理策略。如图4所示, 产品平台生命周期各阶段的管理策略。
3.1 规划阶段
企业需要市场细分研究, 分析客户需求并且结合对竞争对手制定竞争策略和技术规划, 将客户需求映射到产品技术特征, 进而对产品平台规划。
1) 市场细分及定位。将整个市场横向划分为几个区段, 每个区段代表企业产品的消费群, 在纵向, 市场划分可以反映不同的产品所具有的价格和收益, 如低端、中端、高端市场等, 以此来定位产品服务于哪个目标市场。由此, 在正确的市场定位基础上目标市场逐渐向多元化变化发展。
2) 技术规划。技术不断进步使得竞争加剧, 产品生命周期和新产品的开发周期不断缩短, 推出新产品的速度也越来越快。因此需要对平台进行技术路线图规划并基于当前技术预测技术发展趋势。在规划阶段和后面的三个阶段, 企业必须考虑到平台的持续升级能力, 技术的扰动将影响到产品平台的稳定性。企业首先是产品局部技术系统的突破, 然后扩展到多个系统各项支撑技术, 从而实现平台整体升级。
3) 差异化的产品平台竞争策略。差异化主要体现在目标市场、产品技术、价格以及品牌服务等方面的差异。在激烈的竞争条件下能使其产品与其竞争产品不同, 为消费者提供更大的附加值, 能有更多的利润空间, 以获取最大的市场份额。
4) 需求分析与产品平台规划。提供一种开放式的开发架构, 让顾客参与并决定产品的关键功能, 深层挖掘出顾客的真正需求。同时利用信息技术条件下的新工具和新的商业模式, 以最快速的方式为顾客提供更好的产品与服务是企业需要认真思考的问题。将客户需求映射到产品技术特征并规划产品平台, 同时考虑到企业的设计与制造能力等, 模块划分和设计参数调节等。
3.2 开发阶段
开发阶段主要将客户需求通过功能特征转换为模块化参数以及可变参数, 构建产品族模型。整合企业资源提升快速响应需求的产品设计能力。良好的营销策略将使用户快速接受产品以及树立良好的企业形象。
1) 模块化设计可降低生产成本, 提高产品通用率, 降低售后维护成本, 并实现产品平台的快速升级, 缩短研发周期。开发阶段基于客户对产品需求的共性和差异性, 定义产品结构, 然后适时调整模块划分, 识别出产品的模块化特点, 确定产品族结构体系以及形成最大限度覆盖目标细分市场客户需求的产品平台。
2) 快速响应需求的变化。竞争日趋激烈的市场, 也许产品尚未投入市场, 需求已经发生了快速变化。因此, 企业必须整合研发和物流供应链, 实现面向快速变化需求的产品设计响应能力。
3.3 成熟阶段
产品平台的成熟阶段对于企业从市场获取最大利润有着重要的意义。从维持成熟阶段的角度, 对平台成熟阶段的稳定性、技术扰动、需求扰动及产能扰动进行分析, 并以实施不同的产品平台创新战略选择。
1) 平台创新战略选择。图5所示产品平台创新战略类型。以横轴表示核心技术, 以纵轴表示扰动程度, 这样可以划分成产品平台优化战略、扩展战略、升级战略和更新战略四种战略。
2) 过程和组织创新。后期的成熟和衰退阶段, 竞争重点转向过程创新, 反应对产能、生产效率和低成本制造的要求。如新材料的应用, 生产工艺改进等实现降低成本。并通过组织内的变革, 扁平化组织结构, 减少决策流程, 降低决策成本等。
3.4 衰退阶段
在衰退阶段, 行业新技术的出现和应用, 当现有产品已逐渐趋于饱和, 企业须对产品平台进行创新和演进, 开发新的细分市场增长点, 对产品平台进行增值和服务创新来维持市场份额。企业市场渗透需要投入大量的广告进行促销, 通过多样性产品和企业信誉, 以影响顾客的品牌选择。开发新的细分市场有助于扩展企业市场份额。对产品的生命周期分析, 随着服务环节在企业利润中比重越来越高, 企业要在对产品平台生命周期分析的基础上实现产品平台价值增值和服务创新, 如产品售后服务产业化等。通过平台价值增值和服务创新来提升顾客的满意度, 提供差异化的服务, 提升企业品牌实力。
4 结论
激烈竞争的条件下, 产品平台策略为大多数企业接受和实施。对于产品平台生命周期的研究, 实质上是对产品平台演进过程的一种动态考察, 以此为基础来寻求产品平台创新演进的机制, 使产品平台不断地创新和升级成为企业持续生存和发展的基础。本文在生命周期理论的基础上定义了产品平台生命周期概念, 并对其各阶段定性分析;并进一步分析了影响和推动产品平台创新发展的基本因素, 并基于生命周期各阶段的划分重点分析了各个阶段的管理策略, 为企业建立产品平台的分析、规划、评价与决策模式提供了依据。但是在产品平台生命周期过程中, 企业具体采用何种产品平台成本控制方法和评价产品平台在扰动因素影响下稳定性以及企业针对自身实际情况采用何种方法进行产品平台有效的创新, 这些对于保证企业产品平台创新的成功有着重要意义。因此, 在本研究基础上, 结合知识工程建立面向产品平台生命周期的成本控制、平台稳定性评价模型和平台创新机制将是下一步的研究重点。
摘要：为实现企业对产品平台的创新和管理, 提出了产品平台生命周期过程及其相应的管理策略。首先给出产品平台生命周期的概念和内涵, 阐述了产品平台所经历的规划、开发、成熟到衰退的生命周期发展历程, 分析了产品平台创新演变过程。在此基础上对产品平台生命周期各阶段进行了定性的划分, 指出了平台生命周期的规划、开发、成熟到衰退四个阶段的各自特点。最后, 在分析了产品平台生命周期过程中三大扰动因素及其影响基础上, 提出了产品平台生命周期各阶段的管理策略。
关键词：大规模定制,产品族,产品平台,生命周期,管理策略
参考文献
[1]MEYER H, UTTERBACK J M.The Product family and the dynamics of core capability[J].Sloan Management Review, 1993, 34 (3) :29-48.
[2]D ROBERTSON, K ULRICH.Planning for product platforms[J].Sloan Management Review, 1998, 39 (3) :19-31.
[3]MARC H MEYER.Revitalize your product lines through continuous platform renewal[J].Research Technology Management, 1997, 40 (2) :17-28.
[4]M MARTIN, K ISHII.Design for variety:Developing standardized and modularized product platform architecture[J].Research in Engineering Design, 2002, 13 (4) :213-235.
[5]王毅, 范保群.新产品开发中的动态平台战略[J].科研管理, 2004, 25 (4) :97-103.
[6]胡树华.产品创新管理[M].北京:科学出版社, 2001.
[7]林森, 但斌.面向大规模定制的产品平台管理模型[J].管理工程学报, 2005, 19 (1) :51-55.
[8]陈劲, 桂彬旺.复杂产品系统模块化创新流程与管理策略[J].研究与发展管理, 2006, 18 (3) :74-79.
[9]XUAN F ZHA, RAM D SRIRAM.Platform-based product design and development:a knowledge-intensive support approach[J].Knowledge-Based Systems, 2006, 19 (1) :524-543.
[10]CHASE R B, AQUILANO N J.Product and operations management[M].Homewood:Richard D.Irwin, 1977:476-483.
面向过程程序设计 第5篇
随着技术进步,软件系统开发工具的改变一直都没有停止过,从汇编语言,高级语言,到集成调试环境(integrated development,IDE),开发工具的抽象层次在不断越升。目前,模型驱动构架(model driven architecture,MDA)的软件开发革命已经到来。
从MDA概念在2001年的提出一直到现在,许多学者在基于MDA的软件建模和开发等方面进行了研究和探索[1,2,3],也取得了一定的研究成果,本文以应用较为成功的模型驱动构架开发工具—Gene Xus为背景,分析了面向MDA的业务过程建模方法,并运用此软件成功开发某企业的质量管理系统。
1 MDA的概念
1.1 什么是MDA
MDA是由对象管理组织(object management group,OMG)定义的一个软件开发框架,是一种基于统一建模语言(unified modeling language,UML)以及其他工业标准的框架,支持软件设计和模型的可视化、存储和交换[4]。与UML相比,MDA能够创建出机器可读和高度抽象的模型,这些模型独立于实现技术,以标准化的方式储存。MDA是一个开放的、中立于软件供应商的架构,它广泛地支持不同的应用领域和技术平台,能够成为应用领域和具体技术平台之间的杠杆。MDA的提出在提高软件的生产效率、可移植性、可复用性、互操作性等方面,都会产生积极而深远的影响。
1.2 MDA的框架
MDA源自于把系统操作的规范从系统利用底层平台能力的方式细节中分离出来的思想[5],它的框架很好地体现了这一理念。MDA的框架[6]如图1所示,它的主要元素有平台无关模型(platform independent model,PIM)、平台相关模型(platform specific model,PSM)、语言、变换、变换定义、以及变换工具。PIM是对系统高层次的抽象,其中不包括任何与实现技术相关的信息,PSM是特定平台相关的模型,在MDA框架中,首先使用平台无关的建模语言来搭建PIM,然后根据特定平台和实现语言的映射规则,将PIM转换以生成PSM,最终生成应用程序代码和测试框架。
2 面向MDA业务过程建模方法
2.1 MDA软件开发周期
图2所示是MDA的软件开发周期,与传统软件开发周期没有太大的不同,主要的区别在于开发过程创建的对象,在传统的开发方式中是文档和图表,在MDA技术中则是PIM、PSM和代码。传统的开发过程从模型到模型的变换,或者从模型到代码的变换是手工完成的,但是MDA的变换都是由工具自动完成的[7]。图2中从设计到测试的虚线表示了MDA软件开发在设计阶段就能实现对所需开发系统的调试,这是传统开发方法无法实现的。PIM,PSM和Code模型代表了对系统不同层次的抽象,从不同的视角来看待我们的系统,MDA的软件开发方法能够使得开发人员更加清晰地了解系统的整个架构,而对于复杂的系统来说,也大大减少了开发人员的工作量。
Gene Xus智能开发工具实现了MDA的理念[8,9],图3表示了它与传统软件开发方法之间的比较,细箭头代表传统软件开发的路径,粗箭头则是Gene Xus的开发过程,通过比较可以清楚地看出Gene Xus开发过程更加简化,开发工作更加智能。
2.2 Gene Xus业务建模过程
采用Gene Xus增量开发技术的开发过程包含“设计”、“原型”和“增量开发”三个阶段。通过这三个阶段的迭代循环,逐步完善系统。
2.2.1 设计阶段
设计阶段的工作包括规划应用对象、应用范围、应用功能、以及构建业务模型等,其最主要的工作是业务模型的构建,即用Gene Xus对象来描述现实世界中的用户具体业务,完成结果被称为业务模型知识库。与传统开发方式的设计阶段相比,两者所涉及的工作内容有些相似,但Gene Xus的设计阶段只对应用业务做描述建模,而不是设计描述“软件业务”,设计过程不考虑具体的IT底层技术,也不需要做数据库结构和应用程序的设计。
2.2.2 原型阶段
原型阶段主要任务是将设计模型转化为可原型模型,在这个过程中,需要做的主要事情就是完成系统环境的正确配置,配置内容主要包括开发平台的选择、程序模式的选择、数据库的选择设置、编译环境、路径的设置等等。所有设置完成后,就可以利用系统自动将设计模型转换为原型模型,以供分析人员和用户进行实时测试,检验业务逻辑的正确性。
2.2.3 增量开发修改
设计阶段的错误是难免的,用户需求发生改变也是十分常见的,设计者根据测试情况和顾客反馈意见,返回到设计做相应修改,并提供另一个可供选择的原型,这个循环通常被称作设计/原型循环,图4所示即是Gene Xus增量开发的详细建模过程。传统开发方式下,问题往往在开发的最后阶段,通过测试才能发现,而当需求变化时,设计者需要重新设计整个系统,或者要对整个业务模型的代码进行修改。Gene Xus设计了“原型”阶段使提前检测问题成为可能,而增量开发修改可以反复进行,当用户需求改变时,对系统的修改仅需修改业务模型知识库,然后生成修改后的原型系统做测试,测试通过后再发布为生产环境下的新应用系统。Gene Xus增量开发修改的方法是MDA建模技术优越性的集中体现。
3 Gene Xus建模方法应用
3.1 功能结构设计
采用Gene Xus在杭州汽轮机股份有限公司快速实施质量管理系统,根据MDA建模方法,结合一般质量管理系统的功能模块和车间的实际工作流程以及当前存在的质量问题,设计其质量管理系统功能结构如图5所示。
3.2 系统实现
完成从业务需求到功能模型的设计之后,便可以将功能模型实际化以构建业务模型。在Gene Xus中,数据结构是通过对象Transaction来创建的,系统的应用界面则是通过Work Panel,Menu Bar等对象相互结合来完成的,而对象Procedure则是用来实现系统数据处理和交互的,对象Report实现各类报表的打印功能,各类对象之间可以通过数据字段、按钮事件、调用命令等方式相互进行通讯。按照设计和实际要求,遵照Gene Xus自身通俗易懂的解释性语句建立各类对象及其相互关联与通讯,这就实现了Gene Xus业务模型知识库的构建。设置好与应用系统相关的JAVA环境后,就可以由业务模型知识库自动生成应用系统需要的数据库和程序代码,紧接下来的工作就是进行系统程序的编译和调试。Gene Xus快速的建模方式、增量开发的特色以及能在原型模型阶段调试的特点很好地支持了系统的设计、修改、调试和完善。图6所示便是系统开发实现后的一个典型界面。系统开发实践证明Gene Xus继承的MDA建模技术特点使得系统开发人员掌握无需全心关注底层实现技术,无需编写大量繁杂的程序代码,从而减轻了编程负担,加快了开发速度。
4 结语
系统建模曾是软件开发史上的一次革命,而MDA将使建模革命进行得更加彻底。通过Gene Xus业务建模过程方法的研究,并结合该软件在开发杭州汽轮机股份有限公司的质量管理系统应用实践,可以看到MDA建模技术将业务过程和底层技术通过架构性的分离,使系统开发人员能摆脱实现技术的重重困难,从业务过程去整体把握系统的整个架构,使得软件系统能够灵活地被实现、集成、维护和测试,而软件系统的轻便性、互操作性和可重用性都是可以长期保持的,能够应对未来的变化。
摘要：在分析模型驱动构架(Model Driven Architecture,MDA)的理念、框架及软件开发周期的基础上,以基于MDA的开发工具GeneXus为对象,研究了面向MDA的业务过程建模方法。根据企业实际质量情况,设计其业务过程模型,利用GeneXus将之自动转换成JAVA平台相关的模型,从而成功开发质量管理系统。研究和应用实践表明,面向MDA的业务过程建模方法具有简便、快速和智能等特点,可以有效降低系统开发的难度,减少开发人员的工作量。
关键词：MDA,GeneXus,建模方法,质量管理系统
参考文献
[1]黄书强.基于模型驱动的软件开发模式研究[J].微电子学与计算机,2009,26(4):234-236.
[2]杜选.基于MDA的软件建模方法研究[J].计算机系统应用,2008,(9):80-83.
[3]薛振伟,吴志杰,杨德成.基于模型驱动架构的软件开发模式研究[J].兵工自动化,2007,26(5):92-93.
[4]克莱普,瓦尔默,巴斯特等.解析MDA[M].北京:人民邮电出版社,2004.
[5]David S.Frankel.应用MDA[M].北京:人民邮电出版社,2003.
[6]任小娟,常玉红.模型驱动架构之探讨[J].电脑知识与技术,2007,(13):148-149.
[7]张德芬,李师贤,古思山.MDA中的模型转换技术综述[J].计算机科学,2006,33(10):228-230.
[8]刘发贵,胡耀民.基于MDA的模式化软件设计方法与应用[J].计算机应用,2005,4(25):790-791.
面向过程程序设计 第6篇
激烈的全球化市场竞争、客户需求的个性化以及产品更新换代的加快, 要求制造系统具有快速、有效和低成本地适应各种变化的能力。显然现有的制造系统无法满足这一要求, 需要发展一种能够通过对制造资源的动态重组配置和信息的高度集成来满足变化莫测的市场需求的制造系统, 可重组制造系统就是在这样的背景下产生的。针对市场需要的快速变化, 可重组制造系统最大限度地利用原有制造资源对系统进行重组、替代、整合及升级, 使其能最快地适应新产品的生产。
目前, 工艺规划都是一种串行处理过程, 产生的工艺对产品对象、制造环境和生产类型有很强的依赖性, 并且工艺的可重用性差, 而可重组制造系统面对的是快速变化的产品和制造设备, 甚至是快速更新的生产工艺[1,2]。在可重组制造系统中, 由于车间生产过程处于复杂多变的环境, 同时存在各种不确定的扰动和变数, 需要经常对生产工艺进行重组。因此, 如何准确地描述工艺过程是制造系统进行快速重组的重要前提。
1 工艺过程描述研究现状
准确描述工艺过程是生产能力平衡以及进行生产调度的前提条件, 但至今尚未有公认的、完美的工艺过程描述模型, 目前主要有以下几种工艺过程的描述方法:
(1) ISO工艺计划概念。ISO工艺计划模型[3]的目标是描述执行工艺过程每个步骤所需的信息。它试图提供一个通用的模型组件集合, 使得任何工艺过程, 如制造、装配、检验、维护、测试、修理等, 都能利用这一组件集合。
(2) 工艺描述语言。工艺描述语言 (a language for process specification, ALPS) [4]是美国国家标准技术研究院开发的适于离散制造的一种语言。与ISO工艺计划模型不同, ALPS不是国际化标准, 而是一种实验语言。它是建立在有向图结构的基础上, 有向图中每一个节点都具有自身的属性和系统定义的属性。ALPS定义了终端节点、任务节点、分离节点、合并节点、综合节点、资源节点和信息节点等7种类型的图形节点。
(3) 过程描述语言。美国国家标准技术研究院的PSL (process specification language) [5]标准认为, 任何事物都可归类于活动、活动事件、对象和时间点中的一类。工艺计划是任务序列的集合, 其基本元素是任务、任务执行者、制造资源和时序关系。
上述模型虽然能够对工艺过程进行描述, 但都忽略了各道生产工序具体状态的描述, 不能准确地描述完成了哪些工序, 还有哪些工序没有完成, 以及各道工序的加工进度。在可重组制造系统中, 企业制造资源都是动态变化的, 工艺技术和工装设备的改良、加工批量的变化, 都可能对工艺过程产生影响, 因此本文提出了一种适于动态制造环境的工艺过程描述方法。
2 工艺可重用的层次性模型
工艺文件有很大的相似性和重用性, 即便是完全不同的零件, 其工艺文件的某些步骤也是十分相似的。而且对于越小的工艺描述单元, 其相似性越高。有了共性就可以从中抽取出常用的, 较为固定的工艺描述。
机械加工零件, 无论其几何结构多么复杂, 都可以看作是由各种表面元素构成的。从加工制造的角度来看, 这些表面元素可以抽象为一系列的特征fi (i=1, 2, , n) 。特征可看作是直接与加工制造方法相联系的抽象几何表面。因此, 把以特征为核心的有关特征加工工序的相关信息所形成的实体, 定义为工艺元, 并用三元组表示为
peij= (fi, MPij, MRij) j=1, 2, , m (1)
式中, MPij为对特征fi进行加工所采用的加工工艺;MRij为采用加工工艺MPij加工特征fi所需的制造资源。
一个特征的全部工艺元构成该特征的加工元, 并表示为
pei={pei1, pei2, , peim} (2)
工艺元是零件工艺设计的基本单元, 是组成工艺过程的最基本模块。由工艺元可组成工艺模板, 工艺模板是一组工艺元的有序集, 其往往是针对一类典型零件的参数化工艺。典型工艺一般是针对典型零 (部) 件编写的一组完整工艺文件, 提供的是对过去编制的完整工艺文件的一种重用途径[6]。可重组制造环境下, 工艺信息具有层次性的特点, 各个层次的工艺信息都是变型的原始信息, 也即是可重用的信息, 如图1所示。工艺可重用的这种层次性思想增强了工艺信息重用的灵活性和适应性。
3 可重组制造环境下的工艺过程描述
3.1工艺加工顺序的表达
工艺是多个工序组成的, 工序是由多个工步组成的, 这些工序和工步包括工艺描述、工时、工装和工艺附图等, 其中工艺描述文本是工艺知识的主要表现形式。设一条工序表示为Ti={peij|i=1, 2, , m;j=1, 2, , n}, 即一条工序描述包含多个工艺元。则工艺的加工顺序可表示为
T={T1, T2, , Tm|f (T1) <f (T2) <<f (Tm) } (3)
式中, m为有效的加工工序总数;f () 为加工顺序函数。
这样, 整个工艺就可以看作是以函数f () 为序的工艺描述序列的集合[7]。
在可重组制造系统中, 对于零件的加工工艺路线, 除了某些工序之间存在着严格的工序顺序之外, 多数零件的部分加工工序之间在逻辑上并没有明显的前后顺序关系, 这些工序称为并列工序[8]。并列工序增加了制造系统工艺的柔性, 提高了企业制造资源的利用率。设某零件共有m道工序Ti (i=1, 2, , m) , 其中第k道工序到第l道工序为并列工序1klm, 当工序Tk-1加工完成后, 工序Tv (kvl) 中的任何一道工序都可以开始加工, 当Tv代表的所有工序都加工完成后才可以进行Tl+1的加工。由此, 该零件工艺的加工顺序可表示为T={T1, , Tk, , Tv, , Tl, , Tm|f (T1) <<f (Tk) =f (Tv) =f (Tl) <<f (Tm) }。
利用非循环单向图对工艺过程进行描述, 非循环单向图具有开始节点、结束节点和任务节点三类节点, 箭头描述了任务节点执行的先后顺序[9]。图2所示为利用非循环单向图对某工艺过程进行的描述。其中, “or”关系表示可选的工序, 这些工序只选择其一即可, 用“and”关系表示一条工艺路线中的并列工序, 这些工序前后顺序可调, 也可同时加工, 但都必须加工。
3.2工艺过程的状态分析
零件的加工过程可以看作是从毛坯到成品不断变化的过程。在某道工序的加工过程中, 零件处于一个确定的加工状态, 这个状态是多个特征的组合状态, 即构成零件特征的组合状态, 称之为特征组态。加工过程是一个零件特征组态不断改变的过程, 一个零件在各个工序的状态是互不相同的, 将特征在每道工序加工时所处的状态用一个编码来标定, 称之为状态码[10]。由于在加工过程中, 每个特征都处于一种加工状态, 都有一个相应的状态码, 因此每道工序的状态由多个状态来标定, 将这些状态放在一个元组里, 就可以用一个元组来标定工序的状态, 称这个元组为状态元组。
在工艺过程中, 零件的各个特征都不是独立的, 应该看成一个整体, 它体现了零件各个构成部分的加工过程, 使用以下元组来表示一个特征:
fi= (STi, UTi, Oi) (4)
其中, STi为一加工状态元组, STi= (Si1, Si2, , Sim) , 取值如下:
为一加工位置元组, UTi取值如下:
Oi是一个整数, 称为次序数, 表示特征fi最终被加工完成的工序号。特征通过次序数与工序建立一一映射关系, fi将在第Oi道工序完成加工, 形成它的最终状态。
工艺过程中零件的工艺状态由各个特征在每道工序的状态决定的, 将所有的状态元组放在一个向量中构成一个状态矩阵SA, 表示如下:
SA=[STT1STT2 STTn] (5)
式中, STj是状态元组STj的转置, 这里状态元组STj被看作是一个行向量。
将所有的位置元组放在一个向量中构成一个位置矩阵UA, 如下所示:
UA=[UTT1UTT2 UTTn] (6)
式中, UTj为位置元组UTj的转置, 这里位置元组UTj被看作是一个行向量。
图3是针对图2所示的工艺过程给出的某零件各个特征及工序的状态举例, 该零件共有6个特征构成, 各个特征的加工元表示为pei。工艺过程包括9道工序, 其中工序3、工序4和工序5为并列工序, 工序7和工序8为可选工序。
特征与工艺过程的映射是通过次序数来实现的, 将所有的次序数放在一个向量中, 构成一个长度为n的次序向量OA= (O1, O2, , On) 。由次序向量OA确定的特征放在一起构成一个向量:
ZA= (ZO1, ZO2, , ZOn) (7)
称为特征的控制向量, 记ZA为Z (OA) 或Z (O1, O2, , On) 。
定义1 取状态码函数。设某个特征的加工位置为uij, 该特征对应的最终状态为ZOi, 用S (ZOi, uij) 表示特征在uij上加工状态对应的状态码, 称之为取状态码函数。
定义2 取状态码算子∇。设特征的加工位置元组为UT, 则特征在工艺过程中的加工状态定义为
称∇为取状态码算子。
设加工元的位置矩阵为UA= (UTT1, UTT2, , UTTn) , 该位置矩阵相对应的控制向量为ZA= (ZO1, ZO2, , ZOn) , 定义
对于某个特征fi, 其状态元组、次序数和加工位置元组满足以下关系:
STi=ZOi∇UTTi (10)
工艺过程的状态矩阵、控制向量和位置矩阵满足以下关系:
SA=ZA∇UA (11)
通过式 (11) 可以得到每道工序在加工过程中的中间状态的描述。
在可重组制造环境下, 制造资源都是动态变化的, 为了使工艺规划更好地为生产调度服务, 需将两者加以动态集成[11]。生产调度通过工艺过程状态信息, 及时处理设备故障、生产任务突变等车间突发事件, 并做出相应的工艺方案调整或工艺再设计。
对工艺过程进行调整时, 可以根据控制向量和需要调整的工序号来确定重排的工艺特征。设需要调整的工序号为t, 确定该工序上加工的特征即为重排特征, 全部重排特征构成的重排特征集合Ft={f1, f2, , fn}, 由此可得重排特征的控制向量, 即Zt= (O1, O2, , On) 。重排特征中从工序号t到次序数Oi之间的工艺元为重排工艺元, 相应的重排工艺元集合Pt={pe1t, pe2t, , penm}。把各个重排工艺元作为重用的原始信息, 对其进行重新调整, 各个工艺元可以采用不同的加工方法或同一加工方法中选取不同的机床来实现。根据生产调度反馈的制造资源实时信息, 对每一种加工方法对应的设备进行优先级排序, 首先选用优先指标高的设备。
4 实例分析
下面以某企业柴油发动机缸盖为例分析动态制造环境下的工艺过程描述方法, 缸盖零件如图4所示, 其主要由上平面 (f1) 、下平面 (f2) 、进气面 (f3) 、排气面 (f4) 、前端面 (f5) 、后端面 (f6) 、进气座圈孔 (f7) 、排气座圈孔 (f8) 、导管孔 (f9) 、进气面螺纹 (f10) 、排气面螺纹 (f11) 、水孔 (f12) 、喷油器孔 (f13) 和挺杆孔 (f14) 等14个特征构成。
缸盖的加工工艺采用先面后孔和先粗后精的原则生成, 其中各孔的加工工序为并列工序, 在完成平面加工的情况下, 可以根据机床负荷状态等实际生产情况动态确定如何安排各孔的加工顺序。利用非循环单向图对具体工艺过程进行的描述如图5所示。
根据缸盖工艺过程可得到零件各工序与特征之间的关系, 由此确定各个特征的位置矩阵UA, 以及各个特征的次序数, 根据式 (7) 得到控制向量
ZA= (4, 4, 2, 2, 3, 3, 9, 9, 9, 14, 14, 6, 13, 12)
生产过程中, 工序5在完成27%的任务后设备出现故障, 根据各个特征的加工状况, 通过取状态码函数由式 (11) 可计算出状态矩阵SA:
由此可得工艺过程状态
S= (1, 1, 1, 1, 0.27, 0.85, 0.93, 0.87, 0, 0.35, 0.6, 0, 0.2, 0.4)
由于工序5的设备出现故障, 需要对工艺进行调整。通过控制向量ZA确定重排特征集合F5={f7, f8, f9}, 重排工艺元集合P5={pe57, pe58, pe59, pe97, pe98, pe99}, 对以上工艺元进行调整。根据企业生产调度反馈的制造资源实时信息, 目前有一台加工中心可以使用, 对工序5和工序9进行工序合并, 采用该加工中心在一道工序中完成进、排气座圈孔和导管孔的粗精加工。由于工序5、工序9和其他孔的加工为并列工序, 因此该工序的调整不影响其他工序的加工顺序, 确保了工艺过程继续执行下去。
5 结束语
本文针对可重组制造系统中动态变化的制造资源, 提出了一种柔性的工艺过程描述方法。与目前提出的一些方法相比, 这种方法可以清楚地描述零件每道工序的中间加工状态, 以及各个特征的加工信息, 可以处理由于设备故障或工装设备的改良等引起的加工突然中断、工艺信息无法描述的问题。在可重制造系统中, 该方法对于实时了解工艺过程状态信息, 以及根据车间动态出现的情况进行工艺过程的重排具有重要的指导价值。
参考文献
[1]Mehrabi M G, Ulsoy A G, Koren Y.Reconfigu-rable Manufacturing Systems:Key to Future Man-ufacturing[J].Journal of Intelligent Manufactur-ing, 2000, 24 (11) :403-419.
[2]谭建荣, 邢建国.面向定制生产的CAPP系统的研究[J].中国机械工程, 2002, 13 (12) :1055-1058.
[3]王庆文, 杜斐.基于STEP的零件加工工艺计划模型[J].高技术通讯, 1996, 6 (1) :30-32.
[4]Catron B A, Ray S R.ALPS:A Language forProcess Specification[J].International Journal ofComputer Integrated Manufacturing, 1991, 4 (2) :105-113.
[5]林毅, 严隽琪.产品工艺计划描述语言[J].计算机集成制造系统, 2001, 7 (9) :40-45.
[6]戈鹏.敏捷化CAPP系统原理、关键技术与应用实践[D].成都:四川大学, 2003.
[7]高伟, 殷国富, 成尔京.机械制造工艺序列中的知识发现方法研究[J].机械工程学报, 2004, 40 (5) :121-125.
[8]黄学文, 范玉顺.基于二进制和十六进制的物料工艺状态描述方法[J].计算机集成制造系统, 2006, 12 (2) :280-284.
[9]Chang H C, Chen F F.A Dynamic ProgrammingBased Process Planning Selection Strategy Consid-ering Utilization of Machines[J].InternationalJournal of Advanced Manufacturing Technology, 2002, 19:97-105.
[10]曾洪鑫.基于状态树与时间处理的机械产品流水装配生产计划与调度[D].武汉:华中科技大学, 2005.
面向过程程序设计 第7篇
制造业处于国家工业的中心地位[1], 模具作为制造业的核心, 是产品制造的基础工艺装备, 是一切工业的基础。一个国家的工业要振兴离不开先进的制造技术, 而模具无疑应该排在先进制造技术的首位。所以模具技术水平的高低已经成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志, 模具产业的发展程度在一定程度上代表着我国现代工业的发展程度。我国正在也急需大力发展模具制造业[2]。
模具产业的发展离不开技术的发展, 技术的创新需要知识的支撑。知识的发展带动技术的创新, 技术的创新反过来又促进知识的更新换代, 两者是相辅相成螺旋上升的辩证关系。在模具设计制造的全过程中需要大量的知识, 因此有必要对模具生产制造的全过程进行分析并构建模具生产制造全过程的的知识需求模型, 以加强模具生产制造全过程的知识应用。
1 模具的生产制造过程
模具的生产制造过程是典型的面向订单生产, 并且是多品种小批量甚至单件的高度客户定制型生产, 其生产制造过程与客户及其要求高度相关。因此决定了模具的生产制造和管理较其他行业的产品而言, 其生产制造过程更加复杂, 涉及产品成形分析、毛坯制造、特种加工、切削加工、光整加工以及试修模等多个环节, 并且各过程也多有反复。在动态及随机多变的环境下如何合理安排企业的生产资源, 控制模具的成本和质量, 保证模具的交货期是困扰模具企业的重点和难点。模具企业的一般生产制造过程包括接收客户订货意向、订单 (项目) 的确定、项目计划、方案设计、物料准备、详细设计、工艺编制、制造、装配、试模修模以及交付使用与维护等。不同的模具企业由于侧重的业务不同, 其模具的生产制造过程可能有些不同, 但总体这些基本过程都有, 只是有些被整合, 有些被拆分。总的来说, 模具是面向订单的单件式生产, 按订单可将模具的生产制造过程划分为以下几个大的阶段[3,4]。
(1) 业务阶段。业务阶段是模具生产的开始, 这一阶段是以客户的订货意向为开始标志的, 接下来的一系列过程都是围绕该订单进行的。此阶段是客户进行模具的询价, 企业接收客户的资料, 如产品2D、3D或者模型图以及一些要求等, 有时需要根据客户资料做出产品初步的结构方案。再由企业针对该订单进行合同评审, 从技术 (设计、工艺) 、物料、产能、交货期等方面评审是否能满足客户要求。最后根据评审结果进行合同的签订, 相关技术协议的签订, 至此订单确定, 业务阶段结束。
(2) 计划阶段。计划阶段是企业进行模具的生产计划的安排, 根据企业的生产特点、产能、物料以及客户要求, 确定模具生产制造过程中的一些主要阶段, 如设计、制造、主要质量控制点以及物料采购等过程的计划时间, 然后指定过程相关的责任人对项目进行跟踪控制, 并与客户进行交流和沟通。
(3) 设计制造阶段。模具的设计制造阶段是整个模具的生产制造过程中最核心的一个过程, 它是将客户的产品从意识形态转变为物化形态的一个重要过程。是在订单的确定以及主生产计划的安排之后开始的, 其一系列的阶段如下:模具设计阶段、物料准备阶段、模具制造阶段。在模具设计阶段, 又包含装配图的设计、详细设计、物料清单表 (BOM) 的编写等。物料的准备阶段是属于辅助性生产准备, 有物料的准备还有辅助性设备的准备, 如质检、机器保证等, 包括物料清单审核、采购、物料准备等。前期的模具设计和物料准备完成之后就开始正式进入生产车间进行模具零部件的生产制造。包括制造工艺的编制、领料加工、CNC数控加工、其他加工、质检、装配、试模、修模等。
(4) 交付阶段。在经过模具制造阶段最后与客户多次沟通的试模修模之后, 将满足客户要求的模具交付给客户, 由客户进行验收, 并在模具的实际使用过程中进行售后维护。
模具的生产制造过程是一个依靠大量的具有丰富经验的员工的过程, 这其中需要大量的模具知识进行支撑。
2 模具生产制造过程的知识分析
众所周知, 现代模具制造业不仅是一个技术密集型行业, 还是一个需长期积累经验的行业, 各种设计标准文档、设计案例、模具工程师的个人经验知识以及模具企业在各种评审会议上所沉淀下来的会议记录及问题解决方案都已经成为现代模具企业最重要的无形资产[5]。从以上对模具的生产制造过程分析, 可以看出模具的生产制造过程中需要大量的知识, 而这同时也会不断产生新的知识需求。所有这些知识都是与模具生产制造过程息息相关的, 并且对于类似模具的生产制造可以起到很大的借鉴作用。因此本文有必要对模具生产制造过程中的知识进行分析。根据模具的制造过程及其对模具知识的需求, 分析总结出模具生产制造过程中的主要知识需求节点如图1所示。
图1中清晰地描述了模具企业生产制造过程中的主要知识需求环节, 同时这也是模具的整个生产制造过程中对知识的需求框架。模具的整个生产制造过程离不开模具的设计和模具的加工装配, 模具的设计和加工制造在有些环节是并行的。从图1中的知识需求点可以看出, 在接到客户的订货意向开始, 就有了知识的需求。在合同评审, 开模评审, 排位评审, 分型评审, 工艺评审等评审阶段都需要相关知识及拥有该相关知识的员工、专家、工程师等的支持。对于模具制造来说, 改模几乎是一个难以避免的过程, 改模方案的制定很大程度上依赖于改模工程师的个人经验, 历史改模案例对于新改模方案的制定具有重要的借鉴和参考价值[6]。模具的制造就是这样的过程中不断发展技术积累知识的, 知识的创新促进技术的发展, 技术的发展验证知识的先进性。
下面按照模具的整个生产制造过程对图1进行知识的分析, 并对主要知识需求过程中产生的知识及形式或者说是知识的需求进行说明。从接收客户订货意向开始就意味着模具产品开始进入订货及合同评审阶段, 此阶段最重要的过程是合同的评审, 同时也是知识产生和知识需求的一个重要过程。此过程主要是从技术、产能、物料供应等方面确认能否满足客户的要求以及成本估计交货期估计等, 主要的知识需求是客户模具技术要求的理解, 企业基本现状等, 知识的形式是客户技术标准企业技术能力描述文件等。接下来的是开模评审, 主要解决的是产品的设计是否合理以及企业是否能达到其设计要求, 此时的主要知识需求是产品的开模资料、客户模具设计要求、模具的初步设计等, 其形式表现为产品的结构和2D、3D图纸, 初步图纸或电子图纸, 类似案例, 评审文档等。下一主要节点是排位评审, 解决的是排位设计是否合理, 对模具设计知识和排位知识需求比较大, 其主要形式为企业的模具设计标准, 排位注意事项, 模具设计工程师个人经验等。分型评审与之类似, 主要解决的是分型面的选取是否合理。工艺评审解决的是模具的制造工艺是否合理, 需要的是工艺设计的知识和企业的设备情况, 形式与排位分型等过程类似。模具的修模改模主要是对模具进行修改以满足客户的使用, 这个时候因为可能要重新设计和制造, 需要模具设计知识和工艺制造知识, 也需要模具工程师的个人经验进行最有利的修模改模。
通过上面对模具的整个制造过程中知识点的分析, 将模具制造过程中的主要知识需求过程及其相关问题列出如表1所示。
3 模具生产制造过程知识需求模型
通过上一小节中对模具制造过程中知识的分析, 可以得知, 模具的各个制造环节都有知识需求。可以将该知识分为两类, 一类是基础知识, 一类是与过程相关的知识。比如企业的一些标准规范等比较基本的知识, 这些就是属于基础的知识, 是与过程无关的。还有一些就是与过程密切相关的知识, 比如在模具的设计过程中就有整体方案设计知识、结构设计知识、零部件详细设计知识以及排位设计分型设计知识等。并且这些知识需求又跟制造过程执行者的知识水平有关, 制造过程执行者的知识水平越高, 他的基础知识需求越低, 反之越高。由此发现模具知识需求和制造过程如图2所示。
图2中, X轴表示模具企业的制造过程, Y轴表示的是模具知识的需求, Z轴表示的是过程执行者的知识水平。
在模具制造的每个过程中都需要参考或借鉴相应的知识, 同时也会创造新的知识, 这是制造过程与模具知识流及其需求之间的交互。模具的制造过程中会进行多次的评审过程, 评审会议往往由多人参加, 每次评审都是对前一段工作进行总结。因此, 分别对个人和团队建立知识需求模型。
本文认为模具企业的知识KS由基础知识KB和与订单有关的过程知识KP组成, 如式 (1) 所示, 其中KB是与过程任务类型相关的基础知识, 如各类企业设计、工艺标准等;KP是与具体的订单相关的生产过程累积知识, 如设计知识和客户的要求等。
对于个人知识需求模型, 本文在此做如下假设, 第i个工作者的知识水平为ai, 该工作者正在执行第j个模具订单的第m个过程, 由此可以推出如下的个人知识需求模型:
式 (2) 表示第i个工作者执行第j个模具订单的第m个过程时的所有知识需求Kijm, 其中KBmai表示的是根据第i个工作者的知识水平ai决定的在m过程的基础知识需求, 知识水平越高需要的基础知识越少, 反之越多。KPjm表示的是执行第j个模具订单的第m个过程的过程知识。
对于团队知识需求模型, 则可以根据前面的个人知识需求模型做出如下推演。团队知识需求是在某个过程必须由团队合作时产生的需求, 比如在执行第j个模具订单的第m个过程是评审会议, 认为此时的知识需求是参加评审会议的全部人员的知识需求的并集, 可以如下表示。
式 (3) 中Kjm表示第j个模具订单的第m个过程 (团队合作过程) 的知识需求, Kijm表示团队成员i在该过程的知识需求, mp表示上一团队知识需求过程 (上一评审过程) 。
4 模型的实现及应用
针对前面模具生产制造过程中的个人和团队知识需求模型, 笔者开发了一套适用于中小模具企业的知识管理系统。系统使用Visual Studio2010进行开发, 使用的开发语言是C#, 后台数据库采用的是SQL Server 2008 R2, 使用的相关技术是Asp.Net和Web Service。系统从功能上来说实现了五大模块, 如图3所示。
在如图3所示的功能中, 标准知识、案例知识、改模知识主要是针对个人知识需求模型的具体实现, 会议知识主要是针对团队知识需求模型的实现, 这其中实现了知识的上传发布, 搜索等功能, 系统部分功能界面如图4~6所示:图4为知识的相关属性的管理, 图5为知识的上次、校对、审核、审批, 图6为知识的高级搜索。
5 结束语
模具的生产制造需要大量的知识进行支撑, 各个设计、加工和装配过程对应着不同的知识需求。本文在对多个模具企业的调研分析的基础上, 对模具生产制造过程进行了细致的分析, 并针对模具生产制造过程中对知识的需求, 构建出了面向模具生产制造过程的知识需求模型。为模具知识与模具生产制造过程的融合奠定了基础, 并结合企业的知识现状根据该模型开发了一套适用于中小模具企业的知识管理系统, 目前该系统已应用于一家模具企业并作为一个知识服务集成于中小企业云制造平台。
参考文献
[1]樊真, 周贺.制造业的意义及发展趋势[J].科技资讯, 2005 (27) :55-56.
[2]屈伟平.我国模具制造业发展现状、存在的问题及对策[J].模具技术, 2006 (05) :59-63.
[3]郑永可, 梁培志, 易平, 等.模具生产管理中的知识重用[J].中国机械工程, 2006 (S1) :271-273.
[4]洪福, 王小明, 孟超, 等.基于EVM的模具制造项目管理方法研究[J].模具工业, 2012 (11) :1-5+11.
[5]刘超群, 毛宁, 陈庆新.基于SOA的模具知识管理系统研发[J].现代计算机:专业版, 2009 (06) :7-9+31.
