摘要:通信工程師綜合能力考試工程數(shù)據(jù)庫:隨著CAD/CAM技術(shù)及計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)在機(jī)械、電子、化工、輕紡、航 天等領(lǐng)域的廣泛使用,工程設(shè)計和制造中的數(shù)據(jù)管理逐步由DBMS替代了原來的文件管理 系統(tǒng)。
1.工程數(shù)據(jù)庫
隨著CAD/CAM技術(shù)及計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)在機(jī)械、電子、化工、輕紡、航 天等領(lǐng)域的廣泛使用,工程設(shè)計和制造中的數(shù)據(jù)管理逐步由DBMS替代了原來的文件管理 系統(tǒng)。由于工程活動的多變性,設(shè)計過程的反復(fù)試探性,要求數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持豐富的 語義和復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型,以及信息的多版本化,因此傳統(tǒng)的DBMS已不能滿足工程設(shè)計的 應(yīng)用要求。
(1)工程數(shù)據(jù)庫的特點
工程數(shù)據(jù)庫(Engineering Data Base,EDB)是一種能存儲和管理各種工程設(shè)計及工業(yè)制 造圖形和文檔,并能為工程設(shè)計和工業(yè)制造提供各種服務(wù)的數(shù)據(jù)庫。工程設(shè)計和工業(yè)制造主
要指 CAD/CAE/CAM/CIMS/CASE 領(lǐng)域。
由于工程數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的特殊性,與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫相比,它具有以下特點。
①復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型
工程數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)有3種:信息管理數(shù)據(jù)、工程數(shù)據(jù)和產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)。
工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(EDBMS)不僅要存儲和管理標(biāo)準(zhǔn)的常量數(shù)據(jù),如標(biāo)準(zhǔn)部件、材料 特性、規(guī)格要求等,還要存儲和處理設(shè)計工程中產(chǎn)生的新部件、新結(jié)構(gòu),以及由它們產(chǎn)生的 組裝設(shè)備。由于工程活動的多變性,EDBMS要支持典型的工程活動,允許數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容有 多種表示方法,以及能追蹤數(shù)據(jù)的由來。在工程數(shù)據(jù)庫中,為了反映各種設(shè)計語言和設(shè)計層 次,特別是復(fù)雜對象之間的互聯(lián)關(guān)系,允許用戶定義任意復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),所以工程數(shù)據(jù)的. 表不是復(fù)雜的。
②模式的動態(tài)定義和修改
傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計在需求分析和概念結(jié)構(gòu)設(shè)計后,就可以確定模式,并依據(jù)模式建立數(shù)據(jù) 庫。模式相對是靜止的。而工程數(shù)據(jù)庫設(shè)計是反復(fù)試探和交互式的設(shè)計過程,允許在設(shè)計過 程中動態(tài)定義子模式,由子模式合成的模式也是動態(tài)的。'
③數(shù)據(jù)一致性管理
由于工程數(shù)據(jù)的復(fù)雜性,在數(shù)據(jù)演變過程中,必須保證維護(hù)數(shù)據(jù)狀態(tài)的一致性。包括: 數(shù)據(jù)類型、閾值、設(shè)計條件和安全性限制等。同時,由于工程數(shù)據(jù)的試探性,在一定范圍內(nèi) 應(yīng)允許數(shù)據(jù)的不一致,但這種不一致是暫時的,數(shù)據(jù)庫的最終狀態(tài)應(yīng)該是一致的。
④特殊的數(shù)據(jù)處理要求
傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)處理,主要是檢索和更新及統(tǒng)計報表等處理。而工程數(shù)據(jù)庫主要是 進(jìn)行工程設(shè)計和分析,包括分析、功能、判斷、生產(chǎn)、管理、檢查、計算、文檔、測試等活 動內(nèi)容。處理涉及的數(shù)據(jù)量非常大,處理事務(wù)的持續(xù)時間長。
⑤更廣的使用要求
工程數(shù)據(jù)庫對設(shè)計的操作是實時的、交互式的而非會話式,要求EDBMS具有圖形化的 數(shù)據(jù)和報表功能,交互響應(yīng)時間要短,數(shù)據(jù)能夠多重使用。并要求EDBMS便于移植,即與 硬件及操作系統(tǒng)、用戶界面、網(wǎng)絡(luò)等平臺無關(guān)。
這些特點使工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)模型都不同于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
(2)工程數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
由于工程數(shù)據(jù)庫支持CAD/CAM等多種應(yīng)用,并且各種應(yīng)用系統(tǒng)在物理上是分開的,相 對獨(dú)立地工作,因此在工程數(shù)據(jù)庫中,使用多級數(shù)據(jù)庫組織結(jié)構(gòu),把不同用途的數(shù)據(jù)庫在物 理上分開存儲,既支持反復(fù)試驗的設(shè)計方法,便于設(shè)計者動態(tài)地定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),同時也減少 大型數(shù)據(jù)庫中的并發(fā)操作流程,提高響應(yīng)時間。將數(shù)據(jù)庫分為多級結(jié)構(gòu),即從邏輯上和物理 上劃分為全局?jǐn)?shù)據(jù)庫和局部數(shù)據(jù)庫。全局?jǐn)?shù)據(jù)庫還可以劃分為兩個層次:全局公共數(shù)據(jù)庫和 工程項目數(shù)據(jù)庫。全局?jǐn)?shù)據(jù)庫是一直性數(shù)據(jù)庫。
局部數(shù)據(jù)庫為個別設(shè)計者所有,也稱臨時數(shù)據(jù)庫。
三級數(shù)據(jù)庫組織結(jié)構(gòu)由全局?jǐn)?shù)據(jù)庫、工程項目數(shù)據(jù)庫和局部設(shè)計數(shù)據(jù)庫組成。
全局?jǐn)?shù)據(jù)庫也稱標(biāo)準(zhǔn)庫,是一種一直性的數(shù)據(jù)庫,一經(jīng)建立,就不能隨意修改。全局?jǐn)?shù) 據(jù)庫主要用來存放用于產(chǎn)品設(shè)計的數(shù)據(jù),如公用的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)零件或產(chǎn)品數(shù)據(jù)、材料特 性數(shù)據(jù)、設(shè)計規(guī)則、要求等。
工程項目數(shù)據(jù)庫對應(yīng)一個工程設(shè)計項目。主要存放與該工程項目有關(guān)的所有數(shù)據(jù),包括 該項目的特殊設(shè)計要求、專用零部件等。項目數(shù)據(jù)庫也是一種一直性數(shù)據(jù)庫。
局部設(shè)計數(shù)據(jù)庫是臨時數(shù)據(jù)庫,為個別設(shè)計者所有。主要保存該設(shè)計者感興趣的數(shù)據(jù),
直至某個設(shè)計任務(wù)完成為止。完成的設(shè)計結(jié)果應(yīng)提交到上級項目庫中保存。
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