摘要:通信工程師綜合能力考試工程數據庫:隨著CAD/CAM技術及計算機集成制造系統(CIMS)在機械、電子、化工、輕紡、航 天等領域的廣泛使用,工程設計和制造中的數據管理逐步由DBMS替代了原來的文件管理 系統。
1.工程數據庫
隨著CAD/CAM技術及計算機集成制造系統(CIMS)在機械、電子、化工、輕紡、航 天等領域的廣泛使用,工程設計和制造中的數據管理逐步由DBMS替代了原來的文件管理 系統。由于工程活動的多變性,設計過程的反復試探性,要求數據庫管理系統支持豐富的 語義和復雜的數據類型,以及信息的多版本化,因此傳統的DBMS已不能滿足工程設計的 應用要求。
(1)工程數據庫的特點
工程數據庫(Engineering Data Base,EDB)是一種能存儲和管理各種工程設計及工業制 造圖形和文檔,并能為工程設計和工業制造提供各種服務的數據庫。工程設計和工業制造主
要指 CAD/CAE/CAM/CIMS/CASE 領域。
由于工程數據庫應用的特殊性,與傳統數據庫相比,它具有以下特點。
①復雜的數據類型
工程數據庫中的數據有3種:信息管理數據、工程數據和產品模型數據。
工程數據庫管理系統(EDBMS)不僅要存儲和管理標準的常量數據,如標準部件、材料 特性、規格要求等,還要存儲和處理設計工程中產生的新部件、新結構,以及由它們產生的 組裝設備。由于工程活動的多變性,EDBMS要支持典型的工程活動,允許數據庫的內容有 多種表示方法,以及能追蹤數據的由來。在工程數據庫中,為了反映各種設計語言和設計層 次,特別是復雜對象之間的互聯關系,允許用戶定義任意復雜的數據結構,所以工程數據的. 表不是復雜的。
②模式的動態定義和修改
傳統數據庫設計在需求分析和概念結構設計后,就可以確定模式,并依據模式建立數據 庫。模式相對是靜止的。而工程數據庫設計是反復試探和交互式的設計過程,允許在設計過 程中動態定義子模式,由子模式合成的模式也是動態的。'
③數據一致性管理
由于工程數據的復雜性,在數據演變過程中,必須保證維護數據狀態的一致性。包括: 數據類型、閾值、設計條件和安全性限制等。同時,由于工程數據的試探性,在一定范圍內 應允許數據的不一致,但這種不一致是暫時的,數據庫的最終狀態應該是一致的。
④特殊的數據處理要求
傳統的數據庫的數據處理,主要是檢索和更新及統計報表等處理。而工程數據庫主要是 進行工程設計和分析,包括分析、功能、判斷、生產、管理、檢查、計算、文檔、測試等活 動內容。處理涉及的數據量非常大,處理事務的持續時間長。
⑤更廣的使用要求
工程數據庫對設計的操作是實時的、交互式的而非會話式,要求EDBMS具有圖形化的 數據和報表功能,交互響應時間要短,數據能夠多重使用。并要求EDBMS便于移植,即與 硬件及操作系統、用戶界面、網絡等平臺無關。
這些特點使工程數據庫系統的結構和數據模型都不同于傳統的數據庫系統。
(2)工程數據庫的系統結構
由于工程數據庫支持CAD/CAM等多種應用,并且各種應用系統在物理上是分開的,相 對獨立地工作,因此在工程數據庫中,使用多級數據庫組織結構,把不同用途的數據庫在物 理上分開存儲,既支持反復試驗的設計方法,便于設計者動態地定義數據結構,同時也減少 大型數據庫中的并發操作流程,提高響應時間。將數據庫分為多級結構,即從邏輯上和物理 上劃分為全局數據庫和局部數據庫。全局數據庫還可以劃分為兩個層次:全局公共數據庫和 工程項目數據庫。全局數據庫是一直性數據庫。
局部數據庫為個別設計者所有,也稱臨時數據庫。
三級數據庫組織結構由全局數據庫、工程項目數據庫和局部設計數據庫組成。
全局數據庫也稱標準庫,是一種一直性的數據庫,一經建立,就不能隨意修改。全局數 據庫主要用來存放用于產品設計的數據,如公用的標準數據、標準零件或產品數據、材料特 性數據、設計規則、要求等。
工程項目數據庫對應一個工程設計項目。主要存放與該工程項目有關的所有數據,包括 該項目的特殊設計要求、專用零部件等。項目數據庫也是一種一直性數據庫。
局部設計數據庫是臨時數據庫,為個別設計者所有。主要保存該設計者感興趣的數據,
直至某個設計任務完成為止。完成的設計結果應提交到上級項目庫中保存。
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