基本介紹
- 中文名：集成產品信息模型
- 外文名：Integrated Product Information Model
- 領域：產品設計製造
- 定義：描述產品全生命周期的狀態
- 內容：幾何信息、性能信息、功能信息
- 特點：系統性、完整性
簡介,特點,結構及信息分類,
簡介
產品設計製造過程可以看作是一個圍繞集成產品模型的信息處理過程和信息傳遞過程，'是設計製造者通過建立、獲取、轉化、索引、結構化和分析集成產品模型的過程，設計製造同時又是一個蘊涵大量信息的創造性行為，其中絕大多數的產品設計製造信息是非結構化的，很難通過計算機工具加以處理。產品設計製造信息是以各種各樣的媒介存在著，包括文字、圖形、視頻、聲頻、圖檔、實體模型、資料庫檔案等。這些產品設計製造信息是影響產品設計製造質量、效率和成本的關鍵。
模型是為了理解事物而對事物做出的一種抽象，是根據研究目的而做出的系統本質方面的表達，它以各種可用的形式提供被研究系統的信息。
集成產品模型作為記錄和傳遞產品設計製造思想的主要媒介，在產品設計製造過程中扮演著重要的角色。在傳統的產品設計製造過程中，對產品模型的要求比較單一，除了要求產品模型能夠準確表達和反應產品設計的正確結果信息之外，對於產品模型的表達形式、模組劃分、可重組性、自適應性等方面沒有提出特殊的要求。隨著生活水平的提高，人們對產品的要求不僅僅局限於原有的功能方面的要求，而越來越注重產品性能。因此，原有的產品模型的概念、內容、表達方式、組織方式和可重用性、自適應性等各方面都必須隨之擴展。
集成產品的信息模型簡單來講，就是反映產品全生命周期信息系統的概況，是對產品的形狀、功能、性能、技術、製造和管理等信息的抽象理解和表示。集成產品模型就是為了滿足產品設計製造過程中所需的各種信息的抽象、組織形式，產品的設計製造必須滿足用戶對產品的要求，用戶對產品的性能要求越來越高，因此，在產品的設計製造過程中必須考慮產品性能方面的要求，集成產品模型的建立必須考慮產品的性能信息模型。
特點
集成產品模型由各活動的定義及其全部過程實施的知識所構成，包括與產品有關的所有幾何信息、性能信息、功能信息等，用來為產品全生命周期各個階段和各個部門提供服務。產品全生命周期集成產品信息模型將整個產品開發活動和過程視為一有機整體，所有的活動和過程都圍繞一個統一的產品模型來協調進行，它具有以下特點：
①系統性按“系統”的觀點理解產品，產品是它生命周期循環過程的總和，從構思到生命循環周期的終結中的任何部分都不可忽略。
②完整性最大限度地提供和表達豐富的集成產品模型，即包含產品生命周期內的所有信息，覆蓋產品設計、性能分析、工藝過程設計、製造、維護與重用、售後服務乃至產品報廢及回收重用等領域，滿足產品開發各階段對集成產品模型的需求。
③一致性不同套用領域對同一產品有一致的信息描述，以實現集成產品模型共享。
④多維性集成產品模型是提供產品開發過程中各種信息的途徑，在表達上應既有整體表達，又有局部表達，能根據套用領域的不同，提供產品的多種“視圖”，以支持產品開發各階段的活動。同一種信息在不同的套用領域具有不同的描述結構，如設計特徵與工藝特徵、設計尺寸與工藝尺寸等，它們是集成產品模型在設計域和工藝域的不同映象，即集成產品模型具有“多維性”。
⑤支持雙向建模全生命周期集成產品模型是一個開放的概念，只靠自上而下或自下而上的建模策略難以建造，必須支持自上而下從全局到局部和自下而上從局部到全局的雙向建模。
結構及信息分類
產品是企業生產活動的源頭及終結。產品中包含了大量的信息，這些信息以不同的形式，通過不同的載體存在表現出來。信息的結構及存在形式與信息所在系統的物理結構、功能及組織形式緊密相關。為了描述信息的特性，常常需要對集成產品模型的結構和信息進行合理的分類。合理的刻畫集成產品模型的結構和信息類別是產品建模的一個重要方面。刻畫集成產品模型的結構和信息類別有多種方法。
①按產品製造流程劃分：
- 功能信息描述產品和零件的功能
- 性能信息描述產品的性能特徵，包括產品的舒適性、美觀性、機械產品的動力性等
- 結構信息描述產品的構成元素及其構成關係
- 設計信息描述產品設計過程中所用到的信息
- 工藝信息描述產品的工藝特徵
- 製造信息描述製造特徵
- 裝配信息描述產品零件之間的裝配特徵
評價信息描述產品的評價指標及其權值大小，評價方法，以及產品質量的優劣。內容包括技術評價如先進性、新穎性等，企業的主觀評價，因為產品的開發與企業有關：
- 顧客信息描述產品的使用對象的情況
- 市場信息描述產品的市場分布、產品定貨等信息
- 維護信息描述產品的售後服務、維修等存在的優勢和問題，如零配件是否容易購買，維修的成本高低，維修好的時間長短等情況。
②按照信息的結構特徵劃分：
- 結構化信息這類信息結構簡單，可用關係模型來表示其數據結構，完全可以在關係資料庫中存放與管理。如一般的管理信息、質量信息等。
- 非結構化信息這類信息結構複雜，一般無法用關係模型來表示，用資料庫來存放和管理有一定的困難。如產品的幾何模型、工藝信息、數控程式、聲音、圖像等。
③按照信息的生成方式劃分：
- 人工輸入信息這類信息完全靠工作人員通過手工方式或系統提供的人機界面輸入到系統中，以進行管理和交流。如產品設計任務書、設計規範等原始信息。自動生成信息這類信息通過計算機應用程式自動生成，不需要人工的干預。如有限元分析結果、統計結果等信息。
- 半自動生成信息這類信息不完全由程式生成，需要進行人工干預，如編輯、修改、轉換。如產品幾何模型、工藝規程等信息。
④按照信息的使用範圍劃分：
- 全局信息也稱公共信息，這類信息要在產品開發各活動之間傳送、交換和共享，體現了各活動間的相互關係和作用。如物料清單仍、工藝規程、生產計畫等信息。
- 局部信息也稱私有信息，這類信息只在各套用系統內部傳送、處理和使用，不直接與其它套用系統發生關係。如設計規範、工藝經驗等信息。
⑤按照信息存在的屬性劃分：
- 顯示信息顯示地描述了產品及零部件的外形、製造要求等信息，如產品形狀、尺寸、精度、材料、技術要求等。
- 隱式信息隱式地描述了在設計過程中定義的集成產品模型，這些隱式信息隱含的定義在產品顯示信息中。如零部件的功能描述、功能結構關係、結構形狀選擇、參數匹配等。
