10.3工程数据库.ppt

10.3 工 程 数 据 库 随着CAD/CAM技术及计算机集成制造系统（CIMS）在机械、 电子、 化工、 轻纺、 航天等领域的广泛使用,工程设计和制造中的数据管理逐步由DBMS替代了原来的文件管理系统。 由于工程活动的多变性,设计过程的反复试探性,要求数据库管理系统支持丰富的语义和复杂的数据类型,以及信息的多版本化,因此传统的DBMS已不能满足工程设计的应用要求。 10.3.1 工程数据库的特点 工程数据库EDB（Engineering Data Base）是一种能存储和管理各种工程设计及工业制造图形和文档,并能为工程设计和工业制造提供各种服务的数据库。 工程设计和工业制造主要指CAD/CAE/CAM/CIMS/CASE领域。 由于工程数据库应用的特殊性,与传统数据库相比,它具有以下特点： 1． 复杂的数据类型 工程数据库中的数据有三种： 信息管理数据、 工程数据和产品模型数据。 工程数据库管理系统（EDBMS）不仅要存储和管理标准的常量数据,如标准部件、 材料特性、 规格要求等，还要存储和处理设计工程中产生的新部件、 新结构,以及由它们产生的组装设备。 由于工程活动的多变性,EDBMS要支持典型的工程活动,允许数据库的内容有多种表示方法,以及能追踪数据的由来。 在工程数据库中,为了反映各种设计语言和设计层次,特别是复杂对象之间的互联关系， 允许用户定义任意复杂的数据结构,所以工程数据的表示是复杂的。 2． 模式的动态定义和修改 传统数据库设计在需求分析和概念结构设计后,就可以确定模式,并依据模式建立数据库。 模式相对是静止的。 而工程数据库设计是反复试探和交互式的设计过程,允许在设计过程中动态定义子模式,由子模式合成的模式也是动态的。 3． 数据一致性管理 由于工程数据的复杂性,在数据演变过程中,必须保证维护数据状态的一致性。 包括： 数据类型、 阈值、 设计条件和安全性限制等。 同时,由于工程数据的试探性,在一定范围内应允许数据的不一致,但这种不一致是暂时的,数据库的最终状态应该是一致的。 4． 特殊的数据处理要求 传统的数据库的数据处理,主要是检索和更新及统计报表等处理。 而工程数据库主要是进行工程设计和分析,包括分析、 功能、 判断、 生产、 管理、 检查、 计算、 文档、 测试等活动内容。 处理涉及的数据量非常大,处理事务的持续时间长。 5． 更广的使用要求 工程数据库对设计的操作是实时的、 交互式的而非会话式,要求EDBMS具有图形化的数据和报表功能,交互响应时间要短,数据能够多重使用。 并要求EDBMS便于移植,即与硬件及操作系统、 用户界面、 网络等平台无关。 这些特点使工程数据库系统的结构和数据模型都不同于传统的数据库系统。 10.3.2 工程数据库的系统结构 由于工程数据库支持CAD/CAM等多种应用,并且各种应用系统在物理上是分开的,相对独立地工作,因此在工程数据库中,使用多级数据库组织结构,把不同用途的数据库在物理上分开存储,既支持反复试验的设计方法,便于设计者动态地定义数据结构,同时也减少大型数据库中的并发操作流程,提高响应时间。 将数据库分为多级结构,即从逻辑上和物理上划分为全局数据库和局部数据库。 全局数据库还可以划分为两个层次： 全局公共数据库和工程项目数据库。 全局数据库是永久性数据库。 局部数据库为个别设计者所有,也称临时数据库。 图 10 ― 4 是一个三级数据库组织结构图。 全局数据库也称标准库,是一种永久性的数据库,一经建立,就不能随意修改。 全局数据库主要用来存 放用于产品设计的数据,如： 公用的标准数据、 标准零件或产品数据、 材料特性数据、 设计规则、 要求等。 工程项目数据库对应一个工程设计项目。 主要存放与该工程项目有关的所有数据,包括该项目的特殊设计要求、 专用零部件等。 项目数据库也是一种永久性数据库。 局部设计数据库是临时数据库,为个别设计者所有。 主要保存该设计者感兴趣的数据,直至某个设计任务完成为止。 完成的设计结果应提交到上级项目库中保存。