Web环境下企业产品信息共享的若干关键技术研究

论文摘要

随着企业信息化程度的不断深入，并行工程、协同设计、虚拟企业等先进制造模式已逐步从理论迈向应用。基于Web的产品信息共享技术是确保这些先进制造模式得以实施的基础。基于上述认识，本论文在详细分析国内外相关研究成果的基础上，对Web环境下企业产品信息共享的若干关键技术进行了深入研究，研究内容主要包括：(1)产品共享信息组织模型及企业产品信息共享系统体系框架研究针对已有基于STEP标准构建的产品数据主模型在组织企业产品共享信息时的不足，提出了“以产品数据主模型为框架，由企业来建模作为实现手段”的建模方案，企业根据自身的信息共享需要建立产品共享信息组织模型。分析了企业产品信息共享系统在企业信息化系统中的地位，提出了包括客户层、企业共享信息服务层以及数据层在内的三层结构，对系统进行了详细的模块划分，满足了Web环境下企业产品信息共享的需求。(2)Web环境下产品三维模型信息共享的关键技术研究提出了包括采集、组织与发布在内的基于VRML的产品三维模型信息跨平台共享方案。分别针对CAD系统和STEP文件研究了产品三维模型信息采编技术，实现了产品装配关系的自动采集及产品几何信息的Web使能转换，通过对两种技术的比较与分析，阐明了各自的优势及适用环境。为采集得到的产品三维模型共享信息建立了合理的数据组织方式。提出了基于传统产品结构树和可视化产品结构树相结合的Web环境下产品三维模型共享信息发布方案，并保证了二者的一致性。在此基础之上，利用动态超链接技术实现了基于可视化产品结构树的产品共享信息集成发布。(3)Web环境下产品结构化数据共享的关键技术研究Web环境下产品结构化数据共享的关键技术包括结构化数据采集技术和基于用户个性化定制的结构化数据发布技术。结构化数据采集从企业的角度出发，动态采集分散在企业异构数据库中的产品数据，并按照企业所构建的模型以XML为信息载体集成采集结果。参考IDEF1X标准提出了产品共享信息子模型建模方案，通过提供建模工具由企业制定共享信息模型。分析了采集结构化数据所需的映射信息，企业借助映射工具定义结构化共享数据的数据源。建立了一套基于XML的用于描述建模和映射结果的标记。研究并实现了结构化数据自动采集算法并予以实现，并将其封装为ATL(ActiveX Template Library)组件来提供采集服务。结构化数据发布按照用户数据定制结果对结构化数据采集结果进行裁剪，并将裁剪后的结果按照用户显示定制结果在Web环境下进行发布。分析了用户数据定制的本质，研究了用户数据定制的流程与实现；提出EPISSForm(Enterprise Product Information Sharing System Form)模型用于描述表格样式信息，实现了Web环境下结构化数据的动态发布，针对发布结果提供了输出和打印功能，以便于企业对共享信息的后续使用。(4)研究思想验证综合应用本文中的研究成果，开发出了EPISS(Enterprise Product Information Sharing System)原型系统。在实际的工程中对其进行了初步应用，对本文的核心思想和关键技术进行了完整的验证。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 Web环境下企业产品信息共享关键技术
• 1.2.1 现代制造业的信息支撑环境──Web
• 1.2.2 Web环境下企业产品信息共享的关键技术
• 1.2.3 技术内涵
• 1.2.4 技术特点
• 1.3 国内外相关技术研究现状
• 1.3.1 国内外研究现状综述
• 1.3.2 国内外研究现状分析
• 1.4 研究背景、研究目标及研究意义
• 1.4.1 研究背景
• 1.4.2 研究目标
• 1.4.3 研究意义
• 1.5 本文章节安排
• 1.6 小结
• 第二章 产品共享信息组织模型及EPISS体系框架
• 2.1 产品共享信息组织模型
• 2.1.1 企业建模技术简介
• 2.1.2 产品数据主模型
• 2.1.3 主模型在工程应用中面临的问题
• 2.1.4 本文的研究思路及特点
• 2.2 EPISS需求分析
• 2.2.1 企业产品数据的类型及特点
• 2.2.2 EPISS用户类型
• 2.2.3 产品共享信息的访问环境及方式
• 2.2.4 需求分析总结
• 2.3 EPISS的总体框架
• 2.3.1 EPISS在企业信息化系统中的地位
• 2.3.2 EPISS的总体框架分析
• 2.4 EPISS的详细结构
• 2.5 相关支撑技术及软件
• 2.6 小结
• 第三章 Web环境下产品三维模型信息共享技术
• 3.1 基于Web的产品三维模型信息共享方案
• 3.2 产品三维模型共享信息采编
• 3.2.1 可视化产品结构树
• 3.2.2 面向CAD系统的产品三维模型信息采编
• 3.2.3 面向STEP文件的产品三维模型信息采编
• 3.2.4 两种采集方案的对比
• 3.3 产品三维模型共享信息的组织
• 3.3.1 产品三维模型共享信息的数据组织方式
• 3.3.2 产品三维模型共享信息数据组织的实现
• 3.4 产品三维模型共享信息发布及相关技术
• 3.4.1 基于VPST的产品装配关系双向导航
• 3.4.2 传统产品结构树同VPST的一致性维护
• 3.4.3 基于三维模型信息的产品共享信息集成发布
• 3.4.4 共享信息检索服务
• 3.5 小结
• 第四章 异构结构化数据源的数据集成研究
• 4.1 异构结构化数据源的数据集成方案
• 4.2 产品共享信息子模型建模
• 4.2.1 产品共享信息子模型的建模方法
• 4.2.2 实体冗余的产生及消除
• 4.2.3 子模型建模工具的实现
• 4.3 子模型同关系数据库间的映射
• 4.3.1 子模型同关系数据库间数据结构映射
• 4.3.2 数据完整性约束映射的建立
• 4.4 异构结构化数据的采集与转换技术研究
• 4.4.1 结构化数据采集与转换所面临的问题
• 4.4.2 结构化数据采集规则
• 4.4.3 结构化数据的采集与Web使能化算法
• 4.5 小结
• 第五章 Web环境下面向XML的可定制数据发布研究
• 5.1 Web环境下面向XML的可定制数据发布方案
• 5.2 面向XML的数据定制服务
• 5.2.1 数据定制服务的基本过程
• 5.2.2 数据定制服务的实现
• 5.3 显示定制服务中的关键技术研究
• 5.3.1 结构化数据采集结果的平面化表示
• 5.3.2 表格的形式化描述及EPISSForm模型
• 5.3.3 显示定制服务的实现
• 5.4 基于用户定制的信息动态发布服务
• 5.4.1 信息动态发布服务的流程
• 5.4.2 信息发布服务中扩展功能的实现
• 5.5 用户个人工作空间
• 5.5.1 用户个人工作空间及工作空间模板
• 5.5.2 用户个人工作空间实现
• 5.5.3 工作空间模板的管理与维护
• 5.6 小结
• 第六章 EPISS原型系统及工程应用
• 6.1 EPISS原型系统概述
• 6.1.1 EPISS系统功能模块划分
• 6.1.2 EPISS系统的开发环境及运行环境
• 6.2 EPISS系统实现
• 6.2.1 EPISS系统前台实现
• 6.2.2 EPISS系统后台实现
• 6.3 EPISS原型系统的工程应用
• 6.3.1 应用背景
• 6.3.2 应用过程及应用效果
• 6.4 小结
• 第七章 总结及展望
• 7.1 论文总结
• 7.2 论文创新点
• 7.3 研究展望
• 7.3 研究展望
• 参考文献
• 攻读博士学位期间从事的研究和发表的论文
• 致谢
• 附录 I 维护建模过程信息的原子函数列表
• 附录 II 论文中所用到的术语和缩写
• 附录 III 基于XML的建模与映射结果存储样例