【正文】 道工序的自動化問題,而且要解決好各工序間的所有平衡問題。 鋼鐵生產(chǎn)的產(chǎn)品一般是規(guī)范化的。根據(jù)用戶的訂貨規(guī)格,只需從已有的工藝檔案中找出其加工工藝方案即可,一般不需要CAD系統(tǒng)。如果各工序自動化系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,產(chǎn)品質(zhì)量可以保證,那在系統(tǒng)功能集成中遇到的最大難題便是如何面向多品種小批量的大量訂貨合同而組織生產(chǎn)。這里包括按鋼種、規(guī)格和交貨期的聚類組批。軋制計劃、連鑄計劃與煉鋼計劃的各種平衡。如何將幾個不同的工序視為一個整體,實現(xiàn)一體化管理,做到前后工序計劃同步化,物流運行準時化。充分運用高溫坯的潛熱,取消或減少再加熱過程,降低能耗,減少燒損,縮短生產(chǎn)周期,增加企業(yè)效益和市場競爭力。 由此可見,工序的過程控制是系統(tǒng)功能集成的基礎(chǔ)與前提。而系統(tǒng)功能集成的技術(shù)難點與關(guān)鍵是如何取代或基本取代人的計劃與調(diào)度功能,這一點已經(jīng)引起世界各國鋼鐵行業(yè)的關(guān)注。鑒于此,可以稱此類CIMS為計劃調(diào)度型CIMS。 應(yīng)該承認混合型企業(yè)也是各種各樣的,集成的難點與關(guān)鍵也會不盡相同。因此,也不好一概而論混合型企業(yè)的CIMS都應(yīng)歸屬為計劃調(diào)度型CIMS。 四、大型企業(yè)的CIMS分類問題 大型企業(yè)常常是綜合性企業(yè)?？倧S下面設(shè)有若干分廠,分廠中又有許多車間。隨著功能的分工,一般都有不同類型的生產(chǎn)工藝,也必然遇到不同的技術(shù)難點與關(guān)鍵。這時,如果把一個總的CIMS分解成幾個局部的CIMS,那就可能在上層的計劃調(diào)度型CIMS中含有下層的過程數(shù)模型或CAD/CAM型CIMS。隨著企業(yè)的千變?nèi)f化,CIMS的屬性也會錯綜復(fù)雜。 總之,多種多樣的CIMS雖然有著相同的哲理,卻在內(nèi)容與核心上存在著相當大的差異。承認和深刻認識這些差異,給出科學的分類方法,對于我國的CIMS推廣工作將具有十分重要的意義。 SDAI——CIMS工程數(shù)據(jù)交換的關(guān)鍵技術(shù) 華北計算技術(shù)研究所　婁勤儉　馬應(yīng)章 一、SDAI的技術(shù)背景 SDAI(Standard Data Access Interface)是基于STEP(Standard for the Exchange ofProduct Model Data)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換規(guī)范(Product Data Exchange Using STEP,PDES)標準(ISO 10303 Product Data Representation and Exchange)系列的一個重要的技術(shù)組成部分。PDES規(guī)定了產(chǎn)品從設(shè)計到制造完成的全過程中,能夠表示并提供通信交換的數(shù)據(jù)形式, 這種形式完整地表示產(chǎn)品數(shù)據(jù),并適合中性的文件交換,且能達到產(chǎn)品數(shù)據(jù)共享及持久存檔保存的目的。這樣,產(chǎn)品數(shù)據(jù)一方面能在企業(yè)間或企業(yè)生產(chǎn)的各部分活動之間交換,以提高產(chǎn)品數(shù)據(jù)資源的應(yīng)用效率。同時,另一方面,由于其描述的獨立性和完整性,使該數(shù)據(jù)獨立于應(yīng)用它的軟件系統(tǒng),并能廣泛支持涉及產(chǎn)品數(shù)據(jù)應(yīng)用的各個方面。 這里,產(chǎn)品數(shù)據(jù)是適合于人或自動化作業(yè)進行識別、通信和處理的關(guān)于一個或一組產(chǎn)品的事實、概念及要求的形式化描述。在CIMS領(lǐng)域中,通常把基于計算機輔助的產(chǎn)品生命周期的某些工程過程,如CAD、CAPP、CAE、CAQ、CAM等(可統(tǒng)稱為CAX),所產(chǎn)生和應(yīng)用的數(shù)據(jù)稱工程數(shù)據(jù)。工程數(shù)據(jù)實際上是產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一個子集。工程數(shù)據(jù)的交換是CAX數(shù)據(jù)應(yīng)用中要解決的中心環(huán)節(jié),這種數(shù)據(jù)交換不僅發(fā)生在不同的CAX之間,而且也發(fā)生在同一CAX的不同設(shè)計版本或不同產(chǎn)品型號之間,甚至在產(chǎn)品的裝配與零部件之間等。因此,工程數(shù)據(jù)交換在CIMS中占有特別重要的地位,是CIMS數(shù)據(jù)集成、實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換共享的一個關(guān)鍵性的技術(shù)組成部分。 STEP支持CIMS工程數(shù)據(jù)的描述,提供了Express數(shù)據(jù)描述語言,并為實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換操作提供了SDAI實施方法,使得所描述和管理的工程數(shù)據(jù)能在不同的工程環(huán)境中通過數(shù)據(jù)交換達到共享和應(yīng)用數(shù)據(jù)資源的目的。目前,Express語言已較普遍地被裝配在一些計算機系統(tǒng)上,SDAI在國內(nèi)CIMS領(lǐng)域中的研究和開發(fā)工作已展開,它的應(yīng)用對實現(xiàn)工程數(shù)據(jù)庫將很有意義。 二、數(shù)據(jù)描述語言Express PDES提供了在產(chǎn)品設(shè)計、制造和使用的整個生命周期內(nèi),用于完全描述產(chǎn)品數(shù)據(jù),并能保證其一致性而無二義性的統(tǒng)一的方法和工具,即Express語言。這是一種具有面向?qū)ο筇卣?可對產(chǎn)品數(shù)據(jù)描述的語言,它能容易地被人和計算機系統(tǒng)理解和識別,是一種便于定義系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源和支持開發(fā)應(yīng)用的語言。Express語言有很強的表達能力,適用于CAX系統(tǒng)中所需要的各種工程數(shù)據(jù)的描述,含有豐富的數(shù)據(jù)類型及語言元素。Express語言是實施產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換的基礎(chǔ)。 Express是基于模式的語言。模式是Express語言為一致性的實現(xiàn)方法所提供的一種作用域,它是相關(guān)實體類型與用戶定義類型的集合。模式不僅能定義其中的實體及實體之間的?叵?而且還能定義對實體及其屬性所施加的約束和操作。同時,模式還可以包括函數(shù)、過程、全局規(guī)則或常數(shù)說明等其它一些語言成分。模式可以通過接口實現(xiàn)一個模式對另一模式的一些成份的使用或引用。使用是對模式中說明的實體所定義的數(shù)據(jù)類型而言,引用則是對?Ｊ膠凸嬖蛑獾鈉淥蠩xpress說明的項的引用。 實體類型是Express語言的重要數(shù)據(jù)類型,它以ENTITY語句定義且賦予標識符,并可通過此標識符對其引用。實體類型表示了一類具有共同特征的對象,共同特征是通過屬性和約束來表示的。實體類型也可以被嵌套使用,即可以作為上層實體類型的一個屬性。 Express提供了表示實體屬性的各種簡單、聚合和命名的數(shù)據(jù)類型。應(yīng)用這些數(shù)據(jù)類型及語言提供的函數(shù)、過程、規(guī)則、常數(shù)等語言元素,通過相關(guān)的語句,可以完整地描述在CAX工程系統(tǒng)中所需要的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以組織成相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)文件,系統(tǒng)中各CAX之間的數(shù)據(jù)可交換共享,由SDAI來實現(xiàn)。 三、SDAI結(jié)構(gòu)設(shè)施 SDAI規(guī)定了實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換標準的實施方法,是對使用Express語言所定義的數(shù)據(jù)進行交換操作的接口,它定義了對交換數(shù)據(jù)進行操作的一個操作集。接口所涉及的一些設(shè)施及體系結(jié)構(gòu)可用簡化的圖形表示,如圖1所示。圖中描述了應(yīng)用數(shù)據(jù)、詞典、會話數(shù)據(jù)、應(yīng)用程序及SDAI操作之間的關(guān)系。 存儲倉(Repository)是一個很重要的數(shù)據(jù)存儲設(shè)施,它是能在內(nèi)存中實現(xiàn)的單個或多個數(shù)據(jù)庫、單個文件或文件集合,也可以是以任何其它方法實現(xiàn)的數(shù)據(jù)存儲設(shè)施。存儲倉中存儲和管理著詞典及應(yīng)用數(shù)據(jù),SDAI的所有數(shù)據(jù)的交換處理完全是在它的支持下進行的。它是數(shù)據(jù)庫技術(shù)在新的應(yīng)用環(huán)境中的一個新概念,其形成的內(nèi)存數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)在未來CIMS數(shù)據(jù)集成的應(yīng)用中將發(fā)揮重要的作用。 SDAI的數(shù)據(jù)訪問操作過程是在其會話狀態(tài)下進行的。系統(tǒng)進入會話狀態(tài)之后,須打開存儲倉,然后才能啟動事務(wù)。事務(wù)提供讀寫和只讀兩種訪問方式。事務(wù)訪問的對象是模式實例,它是系統(tǒng)中實體實例的邏輯集合。實體實例按照特征分成若干個SDAI模型,每個模型與一個存儲倉相聯(lián)系。如SDAI模型可包含一個具體產(chǎn)品描述數(shù)據(jù)的某個分組。SDAI存儲結(jié)構(gòu)如圖2所示。 圖2 SDAI存儲結(jié)構(gòu) 事務(wù)由一系列操作組成,操作的效果可作為一個單位被保存或者被反做。在事務(wù)開始后,其讀寫方式允許應(yīng)用訪問和改變SDAI模型中的實例,而只讀方式只允許應(yīng)用訪問,卻不允許改變它們。 四、SDAI支持的數(shù)據(jù)模式 SDAI所操作的數(shù)據(jù)都是用Express語言所描述的一系列模式定義的。模式包括詞典模式、會話模式、集居(Population)模式、抽象數(shù)據(jù)類型模式和數(shù)據(jù)類型模式。這些模式共同構(gòu)成了SDAI實現(xiàn)