GPDM系统的体系结构及其实施关键技术研究

【摘要】： 绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式,其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对环境负面影响极小,资源利用率极高,并使企业经济效益和社会效益协调优化。车间生产作为制造企业资源消耗和环境影响的核心环节,其过程的绿色化技术研究成为了绿色制造领域的研究热点和技术前沿,并取得了一定的成果。然而,我国制造企业的生产过程资源消耗种类多且不确定,环境排放分散不易监测,各种信息之间关系复杂,单纯照搬国外的绿色化模式显然是行不通的,必须建立起适合于我国国情的能够在我国制造企业实际生产中直接应用的绿色生产实施体系。 本文立足于我国国情,针对我国制造企业生产过程中的资源消耗、环境排放特点,提出了一种面向绿色制造生产过程的产品数据管理系统——GPDM。围绕GPDM系统,本文主要研究内容如下: (1)基于绿色生产过程实施特点及其对资源环境数据管理的迫切需求,以PDM为信息集成平台,给出了GPDM的定义。在对生产过程绿色特性研究的基础上构建了绿色生产过程模式,以此模式为指导,建立了GPDM的体系结构,并详细分析了该体系结构的应用模式及各组成部分。 (2)对资源环境数据中的模糊数据采用模糊ER方法建立概念模型,并将其映射到关系型逻辑模型中,实现了GPDM数据库系统的模糊化设计,从而在一定程度上解决了生产过程中资源环境数据的不完全性和不确定性在数据库中的管理问题。 (3)考虑车间生产进程的各个阶段:GPDM绿色规划进行生产前的污染预防和生产过程的优化运行;GPDM绿色生产过程控制技术从绿色制造的角度对生产进行控制,指导生产的绿色方向;GPDM环境影响评估模块对已经完成的生产过程进行环境影响评估,找出污染严重、资源浪费大的生产环节,并给出改进意见。通过GPDM这些关键技术的研究、应用,使得GPDM系统能够为我国制造企业车间生产过程实施绿色制造提供极大支持,成为一个真正的面向绿色制造生产过程的数据管理系统。 (4)基于服务于绿色生产过程的原则,对GPDM数据库结构进行了分析和设计,针对生产过程中各类资源环境数据的特点,建立了不同的数据存储模式,将CAD和资源环境信息集成起来,使得人们能够像在传统设计、生产中获取有关技术信息与成本信息一样,方便地获取所有有关的资源环境信息,在绿色制造车间生产过程的信息集成方面做出了有益的探索。 (5)研究了GPDM核心技术包括数据库支撑系统和三大关键技术模块的实现,并以I-PDM4.0软件为例,探讨了GPDM与PDM系统集成的相关问题。