《PDM系统的体系结构分析及应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PDM系统的体系结构分析及应用.docx（53页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、浙江大学硕士学位论文 Error! No text of specified style in document. PDM系统的体系结构分析及应用 摘要产品数据管理系统(Product Data Management，PDM)作为制造企业实施信息化的集成框架，已经被越来越多的企业所采用。根据企业的实际需求，要求PDM系统的开发由侧重于部门级的设计环节的数据管理与共享向贯穿企业全过程的企业级方向发展，要求系统能够充分集成现有的应用系统，对跨地域的产品数据同样实现信息集成，这就需要对PDM系统进行重新构架，本文就是基于这种背景下研究PDM的体系架构的。本文首先分析了PDM的产生背景、研究现状及其发
2、展趋势，然后阐述了PDM中的关键技术，如成组技术、客户化技术、网络技术、集成技术等技术信息。接着本文研究了分布式PDM体系结构以及基于XML（Extensible Markup Language）、基于J2EE的体系结构，阐述了各体系结构的组成及其优点，不同的体系结构适用于不同的企业对象，根据企业的实际需求选择不同的体系结构，更有利于企业PDM系统的实施。最后本文介绍了一款较为成熟的PDM系统Teamcenter，分析了Teamcenter的体系架构，这种体系架构具备了强大的二次开发功能，本文根据某企业的实际需求，提出了对Teamcenter的数据管理部分功能进行二次开发的实施方案，并对其在客
3、户端和服务器端的配置及操作进行了详细的说明。关键词：PDM，架构，分布式，XML，J2EE，Teamcenteri浙江大学硕士学位论文 AbstractAbstractProduct data management system (Product Data Management, PDM) as an integration framework of the manufacturing enterprises to implement information, has been adopted by more and more enterprises. According to the act
4、ual needs, it demands PDM systems develop from focusing on the design aspects of departmental management and sharing of data throughout the enterprise to the whole process of enterprise-level direction, it requires that the system can fully integrate with existing application systems, and implementa
5、tion information integration of the product data on cross-boundary, this needs the PDM system to be restructured, based on this background, this article investigate the architecture of PDM.First this article analyses the production, development of the PDM, and then describes the key technologies of
6、the PDM, such as group technology, customized technology, network technology, integration technology and so on. Then this article investigates the distributed PDM architecture and the architecture which based on XML(Extensible Markup Language) and J2EE, also it describes the composition of each syst
7、em and its advantages, according to the actual needs of enterprises choose a different architecture is more conducive to implement the PDM System. Finally, the paper describes a mature PDM system Teamcenter, analyses the architecture of it. The architecture of Teamcenter has a strong secondary devel
8、opment function, according to the actual needs of an enterprise, this paper made an implementation plan for the secondary development part of the Teamcenter data management function.Key Words：PDM, Architecture, distributed, XML, J2EE, Teamcenterii浙江大学硕士学位论文 目录目录摘要iAbstractii图目录III表目录IV第1章 绪论11.1 研究背
9、景11.1.1 PDM的产生背景11.1.2 PDM与企业信息管理21.2 研究的意义31.3 本章小结4第2章 相关技术综述52.1 PDM概述52.1.1 PDM简介52.1.2 PDM的产生发展及应用62.1.3 PDM的研究现状72.1.4 PDM技术的发展趋势72.2 PDM中的关键技术82.2.1 成组技术82.2.2 客户化技术82.2.3 流程的设计方法92.2.4 数据存储与管理92.2.5 系统集成102.2.6 网络技术112.3 本章小结12第3章 分布式PDM系统的通用体系结构133.1 C/S体系结构133.2 多层体系结构143.3 多层体系结构的优势163.4
10、本章小结17第4章 加入XML技术的分布式PDM系统184.1 XML概述184.1.1 XML的关键技术184.2 加入XML的PDM系统的体系结构194.2.1 用XML实现P DM数据的存储和交换194.2.2 加入XML的P DM系统的体系结构194.2.3 加入XML技术的P DM系统的优点214.3 本章小结21第5章 加入J2EE技术的分布式PDM系统225.1 J2EE概述225.2 加入J2EE的4层PDM体系结构225.3 J2EE架构的好处245.4 本章小结24第6章 分布式PDM系统在企业中的应用266.1 Teamcenter综述266.1.1 Teamcenter
11、简介266.1.2 Teamcenter的体系结构266.1.3 XML及J2EE在Teamcenter中的应用286.2 Teamcenter中的定制功能开发286.2.1 佳通Teamcenter产品开发简介296.2.2 产生规格总表实施方案296.2.3 功能说明416.2.4 XML及J2EE在定制功能开发中的应用426.3 本章小结43第7章 总结与展望447.1 工作总结447.2 工作展望44参考文献46作者简历48致谢49图目录图3.1 C/S结构14图3.2 多层体系结构15图4.1 基于XML的PDM系统的体系结构20图5.1 基于J2EE的PDM结构图23图6.1 Te
12、amcenter的四层体系结构27图6.2 规格总表全钢规格总表32图6.3 规格总表报表模板配置样例33图6.4 规格总表斜交规格总表中帘布筒33图6.5 规格总表斜交专家系统中步骤选择 第一帘布筒134图6.6 规格总表斜交专家系统中步骤选择 第一帘布筒235图6.7 规格总表斜交专家系统中步骤选择 第一帘布筒335图6.8 规格总表斜交专家系统中步骤选择 第一帘布筒337图6.9 规格总表斜交专家系统中数据存储充气和安全性能38图6.10 规格总表全钢规格总表室内转鼓试验39图6.11 ProductRevision对象41图6.12 选中所需产生规格总表的ProductRevision
13、42图6.13 产生规格总表42图6.14 XML语言43表目录表6.1 规格总表全钢规格总表充气轮胎尺寸&轮胎安全性37表6.2 规格总表半钢规格总表充气轮胎尺寸&轮胎安全性40IV浙江大学硕士学位论文第1章 Error! No text of specified style in document.第1章 绪论1.1 研究背景1.1.1 PDM的产生背景在20世纪的60、70年代，企业在其设计和生产过程中开始了CAD、CAM等技术的使用，新技术的应用促进了生产力发展，同时也带来了新的挑战。对于制造企业而言，虽然各单元的计算机辅助技术已日益成熟，但它们都自成体系，彼此之间缺少了有效的信息共享
14、和利用，形成了所谓的“信息孤岛”。在这种情况下，许多企业都已经意识到：实现信息的有序管理必将成为在未来的竞争中保持领先的关键因素。产品数据管理（Product Data Management简称PDM）正是在这种背景下运行而生的一项新的管理思想和技术。PDM可定义为以软件技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关数据、过程、资源的一体化集成管理的技术1。PDM明确定位为面向制造企业的，以产品为管理核心的，以数据、过程和资源为管理信息的三大要素。PDM进行信息管理的两条主线分别是静态的产品结构和动态的产品设计流程，所有的信息组织及资源管理都是围绕产品设计而展开的，这也是PDM系统区别于其他信息管理
15、系统的关键所在，如企业信息管理系统（Management Information System简称MIS）、制造资源计划（Material Requirement Planning简称MRPII）、项目管理系统（PM）、企业资源计划（ERP）。PDM的产生及发展与社会大环境紧密相连，且与企业自身息息相关。企业为了适应市场而寻求发展、自我完善的强烈需求，是造就PDM市场繁荣兴旺的内在动力。 PDM是依托IT技术以实现企业最优化管理的有效方法，是科学的管理框架和企业现实问题相结合的产物，是计算机技术同企业文化相结合的一种产品。 PDM的技术本身绝对是重要的，技术差的PDM系统肯定是难以推广普及且难
16、以实施成功的。但技术毕竟只是实现企业目标的基础，只谈技术的PDM也是难以成功的。因为，PDM并不仅仅只是“PDM”，它更深层次的内涵是与企业文化的紧密结合、与生产关系的相适应、与企业目标的相匹配。许多的相关问题（如：咨询、工程经验以及实施方法学等）都值得人们去深入认识与探讨。企业实施PDM的最终目标是要达到企业级信息集成。1.1.2 PDM与企业信息管理单从字面上来理解，PDM是Product Data Management(产品数据管理)的缩写，是某一类软件的总称。CIMdata曾这样定义：“PDM是一种帮助工程师和其他人员管理产品数据和产品研发过程的工具。 PDM系统确保跟踪那些设计、制造
17、所需的大量数据和信息，并由此支持和维护产品”2。如果说得再细致一点：从产品方面来看，PDM系统可以帮助组织产品设计，完善产品结构的修改，跟踪进展中的设计概念，及时且方便地找出存档数据以及相关产品信息。 从过程上来看，PDM系统可协调组织整个产品生命周期内的诸如设计审查、批准、变更、工作流优化及产品发布等过程事件。但这只是单纯从技术的角度给 PDM下的一个“准确”的定义。真正意义上的PDM却远不止如此。如果一定要探寻PDM到底是什么，我们不妨这样来定义它： PDM是依托于IT技术的，实现企业最优化管理的有效方法，是科学的管理框架和企业实际问题相结合的产物，是计算机技术和企业文化相结合的一种产品。
18、企业文化是企业自身所积累、表现出来的各个方面的特色之总和。 由此看来，所谓PDM，并不仅仅是一个技术模型，也不是一堆时髦的技术辞藻的堆砌，更不是一种简单的编写程序。它是一种可以实现的技术，是一种可以在不同的行业、不同的企业中实现的技术，是一种与企业文化相结合的技术。因此，它与企业自身密切相关。观察当今PDM实施较为成功的企业，每个企业都有自己非常具体的奋斗目标和项目名称，从福特公司的“Ford 2000”、波音公司的“DCAC/MRM”到日产的“业务过程革新”等，凡取得成就的，都是将PDM融会于企业文化之中3。 1.1.2.1PDM与企业信息集成 PDM在企业的信息集成过程中是起到一个类似于集
19、成“框架（Framework）”的作用。各种应用程序如CAD/CAM/CAE/EDA/OA/CAPP等，都将通过各种各“对象（Object）”而被集成进来，使得分布于企业各个地方、在各个应用中使用（运行）的所有的产品数据得以高度集成、协调与共享，所有产品研发过程都得以高度优化或重组。 1.1.2.2PDM与工业领域 PDM所涉及的领域很广，它可以管理各种与产品相关的信息，包括电子文档、数据文件及数据库记录。适用的产品领域包括4： 制造业如汽车、飞机、船舶、计算机、家电、移动电话等；工程项目如建筑、桥梁、高速公路等；工厂如钢铁厂、炼油厂、食品加工厂、制药厂、海洋平台等；基础设施如机场、海港、铁路
20、运营系统、后勤仓储等；公用事业如发电、电力设置、无线通讯、有线电视网等；金融银行、证券交易及其它行业；值得指出的是：面对着如此广泛的应用领域，目前并没有一种万能的PDM系统可以适用于它们。每一个领域都有着其自身的特点以及需求，即使在同一领域的单位，若使用完全相同的PDM产品，也将会遇到完全不同的实施问题。这正是实施PDM多要充分考虑的问题。 1.1.2.3PDM与企业人 PDM触及现代企业的每个角落，在企业内，只要是与产品数据打交道的人，都可以使用PDM。如总经理、厂长、技术专家、项目经理、信息主管、设计人员、CADCAMCAE使用者、会计资产评估人员、采购人员、市场营销人员等，几乎业界的每个
21、企事业单位的每个部门都可以用到PDM。1.1.2.4PDM与企业数据 PDM是一种“管得很宽”的软件5。凡是最终可以转换为计算机描述和存储的数据，例如产品结构和配置、零件定义以及设计数据、CAD集合造型文件和绘图文件、工程分析及验证数据、制造计划及规范、NC编程文件、图像文件（照片、造型图、扫描图等）、产品说明书、软件产品(程序、库、函数等“零部件”)、各种电子报表、成本核算、产品注释等、项目规划书、多媒体音像产品、硬拷贝文件、其它电子数据等等，它都可以兼收并蓄，一概管之。 1.2 研究的意义任何企业组织在考虑实行PDM系统时首先应清楚地了解自己的目的是什么，这是非常重要的。虽然所有企业都在试
22、图用较短的时间、较低的成本来设计质量更高的产品，但是每个实行PDM的企业都有各自的想法，其中一些主要的目的如下6：1) 为了查找和共享分布环境的信息，实行并行或者同时发生的工程业务，遵守规章，保证工作顺利完成；2) 为了减少产品报废、重复工作和多余部件；3) 工程设计和制造系统的集成的需要；4) 为了实行全面质量管理；5) 为了加紧生产过程的追踪和报告；6) 为了实行基于电子而不是纸张的生产过程；7) 为了减少投放市场时间；8) 为了减少工程设计修改次数和花费。用PDM的目的有可能来自于企业那些提供和使用电子数据的底层岗位。通过PDM来改变企业组织结构、改进生产流程的目的一般都来自于中上层管理
23、部门。有效地实施PDM，将会收到很多意想不到的效果。它能够成倍地增加新产品的推销，大幅度地降低产品成本，减少停机时间和返工工时并能快速适应工程变化，且不影响计划调度的作业过程。1.3 本章小结本章主要介绍了本论文的研究背景及意义，包括PDM的产生背景以及PDM在企业信息管理上的应用，充分阐明了本论文的必要性及其可行性。在以下几章中本文主要对PDM的各类体系架构进行深入研究比较，并通过在企业应用实施的实例进一步展现PDM体系架构的特点以及其应用状况。4浙江大学硕士学位论文第2章Error! No text of specified style in document.第2章 相关技术综述2.1
24、PDM概述2.1.1 PDM简介PDM（Product Data Management）是产品数据管理的简称。专门从事于PDM 和CIM相关技术咨询业务的国际公司CIMdata公司的总裁 EdMiller在“PDM Today”一文中给出的PDM的定义是：管理所有与产品相关的信息和所有与产品相关的过程的技术7。和产品相关的信息包括了描述产品的各种信息，如CAD、CAE、CAM 文档、产品配置、零部件物料清单(BOM)、产品订单、电子表格、事务文件、生产成本、供应商情况等；和产品有关的过程包括了与产品相关的加工指南、加工工序、工作流程、信息的审批和发放等过程信息的定义和管理。PDM涉及到了产品生
25、命周期的方方面面，它管理了从设计到加工开发的全过程的产品的数据，将所有和产品信息相关的过程集成到了一起。它将数据库的管理功能、网络通信功能以及系统控制功能相结合，提供了产品全生命周期的信息集成化管理，并且支持建立一个并行化的产品开发协作环境。由于PDM强大的产品数据管理功能，它目前在企业中得了广泛应用，并成为了支持企业重组、CIMS工程等的使能技术，成为了企业提高自身竞争力必须要具备的手段。一般的PDM系统具备如下基本功能8：1、电子仓库及文档管理功能电子仓库是PDM中的核心功能之一，它一般是建立在关系型数据库基础上的，保存管理数据的数据(元数据)及指向描述产品相关信息的物理数据和文件的指针，
26、它为用户存取数据提供了一种安全的控制机制，并且允许用户透明地访问全企业的产品信息，而不用去考虑用户或数据的物理位置。2、产品结构与配置管理功能产品结构与配置管理也是PDM的核心功能之一，它以电子仓库作为底层支持，以物料清单（BOM）为其组织核心，并把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来，以实现产品数据的组织、控制和管理，在一定目标或规则约束下向用户或者应用系统提供产品结构的不同视图及描述。3、工作流程管理功能工作流程管理主要是实现产品的设计与修改过程中的跟踪与控制，包括了工程数据的提交、修改、控制或监视审批、自动通知控制等。它主要管理的是：人与人之间的数据流动、当某个用户对数据进行操作时会
27、发生什么及在一个项目的生命周期内跟踪所有事务与数据的活动。4、分类检索及零件库功能PDM的分类检索及零件库功能为最大程度上地重新利用现有的设计创建新的产品提供支持，以便创造出新的产品。它包括了零件库的接口功能、基于内容的而不是基于分类的检索以及构造电子仓库属性编码过滤器的功能。2.1.2 PDM的产生发展及应用PDM是当今计算机应用领域的重要技术之一，它最早是出现在八十年代早期9，当时的主要目的是为了解决大量的工程图纸、技术文档及CAD文件的管理困难问题，后来逐步扩展到了产品开发的几个主要领域：物料清单（BOM）的管理、工程变更请求与指令的跟踪与管理、设计图纸和电子文档的管理。1995年，CI
28、Mdata公司的总裁在PDMToday一文中提出了PDM的明确定义，指出一个成熟的PDM系统能使所有参与到创建、交流、维护设计意图的人员在产品的整个生命周期内自由共享与产品相关的所有异构数据，包括了图纸和数字化文档、CAD文档及产品结构等10。随着网络、数据库技术的不断发展，PDM技术也在九十年代得到了迅猛发展。PDM技术在国外已经得到广泛的应用，PDM市场在国内也同样已呈现出较好的势头。现代PDM技术所涉及到的领域已超出了设计、工程部门的范畴，逐步的向生产、经营管理部门渗透。PDM不但可以有效地将从概念设计、工程分析、详细设计、工艺流程设计、工装夹具设计、制造、销售、维护、直到产品报废的整个
29、生命周期里与产品相关的数据给予定义、组织和管理，使产品数据在整个生命周期里保持最新、保证数据的安全、实现共享；同时还为各种软件的应用提供了统一的集成运行平台，成为了连接MIS系统、CAD/CAM/CAPP系统、MRP II /ERP等一些管理与控制系统的桥梁和纽带。总之，PDM正向企业全局信息集成的方向发展着。2.1.3 PDM的研究现状近年来，随着市场需求的不断扩大，产品数据管理技术也得到了迅速发展。 对于PDM的研究，国内外都取得了较大进展。目前PDM的主要的研究方向有以下几个方面11：1、PDM与CORBA技术和Web的结合技术的发展和企业的发展导致了计算机支持的企业生产、管理工作向复杂
30、的分布式异构环境发展，因此就需要一个支持分布环境下协同工作的模型。PDM系统作为一种应用框架，其开放性和扩展性要求其与Web的开放性体系结构相互补充。使用CORBA在Web上构建的PDM系统能支持异地和异构环境下的设计与制造，很好地适应了网络化虚拟设计的产品数据和过程管理。2、PDM系统向企业全局信息管理发展传统的PDM系统仅限于在设计阶段工程数据的管理，管理的重点是工程信息，如今PDM技术所涉及的领域己超出了设计、工程部门的范畴，逐步向着生产、经营管理部门渗透。PDM不仅充当着CAD与工程部门文档的管理者的角色，而且还充当了产品开发过程中所生成的、分配的全部信息的管理者。目前能够管理企业全局
31、信息的PDM系统已经成为了PDM研究的热点。3、PDM的应用集成技术PDM在诞生之初就是为了解决计算机辅助系统所产生的文档管理问题的，所以PDM与计算机辅助系统如CAD、CAM、CAPP之间的数据交换问题一直是PDM领域所研究的热点。2.1.4 PDM技术的发展趋势最近几年来，PDM的理念和技术一直在快速地发展，许多新产品比前一代有了重大改进。这些改进主要反映在产品的适应能力、用户界面、功能性、体系结构及平台支持上。目前PDM技术主要有着如下发展趋势12：1、PDM产品适应能力不断提高适应能力的提高具体表现为通过PDM产品的系统配置功能，便能够适应各企业的不同需要。2、PDM的功能继续改进一方
32、面继续完善着日常应用功能，另一方面不断地加强对实用功能的支持。3、Web使能技术得到广泛应用Web是PDM的一项非常重大的使能技术，它与Internet以及Intranet一起，推动了PDM的大众化。而Web提供了一种支持成本低的较为通用的用户界面，可解决最终用户访问难这一推广PDM的障碍。4、传送安全性不断改进随着越来越多的企业通过网络来进行数据传送，PDM为了保证数据传送过程中的安全性，使用了更加先的进加密技术。5、与MRPII/ERP的集成实现基于PDM的工程设计和管理系统的集成，是实现企业信息集成的重要方面。因此，PDM与管理系统的集成已经成为将来PDM发展的重要方向。2.2 PDM中
33、的关键技术2.2.1 成组技术成组技术13 （GT：Group Technology）是在零件设计与制造中充分利用相似性原理的方法。PDM系统中，GT技术主要体现在信息的编码管理与产品族管理。信息的分类编码是企业信息化的基础，是企业实现计算机集成的基本条件之一。PDM中的编码方案应该根据企业的需求，与企业的产品紧密结合在一起，并充分考虑企业产品的更新换代及生产过程中信息的表示，使更为编码简洁、实用，起到组织和协调企业内部生产的作用。因此，编码的优劣成为了企业能否接受PDM系统的关键性指标。产品族管理是支持目前企业中“小批量、多品种”这种生产方式的有效工具。PDM系统中，将具有同类性能特征的产品
34、、具有相似结构的部件以及零件进行统一的管理，提供了符合国标的基本零件族定义和一套定制属性以及继承关系的方法，能有效地提高企业零部件的重用水平，使设计人员可以根据用户的不同需求迅速生成产品结构树、物料清单（BOM）。2.2.2 客户化技术PDM是一种使能技术，需要依据企业的不同情况进行实施。客户化工作包括了为企业定制设计工作流程、编码规则、版本控制方法、项目管理方式、各种信息的利用方式及企业提出的各种需求14。客户化的主要目的是缩短PDM的实施周期，增加PDM系统的柔性，在客户化的过程中最终实现“零编程”。目前比较好的解决方案有模板技术与组件技术。模板技术是指将各功能模块中的条件参数化。在PDM
35、系统中建立适合各种功能的模板库，在客户化过程中，根据不同的需求调用不同的模板，就可以在短时间内建立系统所需求的功能模块。模板技术适用于相对独立的功能模块，当用户提出超出模板功能的要求时，系统则需要另配开发工具，利用定制函数或者描述语言进行简单的编程来实现。组件技术是指在系统中构造一些基本功能模块与过程模块，这些模块具有开放的接口及良好的可组合性，并且可以实现“即插即用”。当系统需要实现某种功能时，将这些基本模块进行组合，并定义相应的属性即可。组件技术使得PDM的客户化工作变得十分的简单，只需要搞清楚企业的具体需求，学会组件的重构方法便可以构造出企业所要求的PDM系统。组件技术是软件设计的方向，
36、尤其适于Case-by-Case工程，企业可以根据管理模式的变化自主的调整系统的功能，减少对开发商的依赖。2.2.3 流程的设计方法PDM中的流程设计是指确定产品设计中的各个环节和路径的过程，具体包括了设计人员工作职责的制订、审批人员权限的划分等。现行的企业中各部门的工作流程具有着相似性，实施方案需要根据企业的现行管理模式来确定，这给流程设计方法提出了能不断地适应企业经营管理模式变化而重新组合的功能要求。PDM中的流程设计方法主要有两种：一种是预置式流程设计，这种方法将企业中的流程模式预制在一个模块中，制定流程时只需对流程进行选择即可达到设计的要求；另一种是采用可视化的设计方法，用图框表示节点
37、，有向线段表示信息的流向，用属性来定义节点与流程的相互关系，如可以将节点定义为设计人员、校对人员以及审批人员等，将流程定义为提交、返回修改等。可视化设计流程的方法较为直观，易于表达，具有较大的灵活性，企业也比较容易接受。2.2.4 数据存储与管理PDM系统中的数据管理包括了数据的存取方式、数据的安全性、数据的管理模式等。目前PDM系统中大多数都采用Oracle、SyBase、SQL Server等较为流行的商用数据库，数据是以记录形式存放于数据库中，这种存放方式可以保证数据在物理和逻辑上的独立性，有效地控制对数据的使用，允许不同需求的用户共享数据。但当前计算机应用系统都是基于文件的自动化孤岛，
38、如CAD/CAPP/CAM等系统，在产品的开发过程中生成的大部分数据都属于工程数据，其形式多样，结构较为复杂，很难用一般的商用数据库来管理。目前采用了较为变通的方法，即允许将数据存放在各自的文件中，数据库中只存放着文件的元数据或路径数据，如文件的存放路径、文件名等相关属性。数据的加密措施主要有3种。一种是所谓的伪加密，即将数据库中的元数据进行加密处理，原数据文件进行隐式无序存放，一般情况下就很难在浩瀚的文件中理出成套的技术文档。第二种方法是采用部分加密的方案，即将数据文件中的属性描述字节取出或者加密处理，破坏了原文件的存储结构，即使将其文件拷出也无法打开。这种方法的数据处理量较小，基本上不会影
39、响系统的运行效率。第三种方法是设计一种算法，将文件整体进行加密处理，只要算法不被破译，文件就无法重现，但工程图形的数据量较大，将会影响系统的运行速度。现行PDM系统的数据管理形式都是基于关系型数据库的。数据之间关系通常是静态的、明确的、简单的，但产品设计过程中的数据往往是动态的、不明确的，结构也是复杂的，且具有较高的相关性。人们希望对数据库的操作能够实现“零输入”，即仅使用鼠标就可以实现PDM系统中的编码管理、流程管理、产品配置管理等一些功能。实现的方法是建立同产品数据库相对应的动态操作数据库，将系统中所要实现的操作都存放在该操作库中，该库可动态的进行更新，它记录了需要实现的、已实现的各类操作
40、，供使用人员操作时参考和选择。2.2.5 系统集成PDM系统的集成主要包括了运行环境的集成、信息的集成、功能的集成、技术的集成以及人员和组织的集成。系统集成的核心是信息的集成，关键是人和组织的集成，而运行环境的集成与技术的集成决定了PDM系统的技术水平、运行效率及生命周期，功能的集成将直接影响管理与生产的质量和效益15。PDM系统面对的是CAD/CAPP/CAM/MRP等系统所产生的数据管理，由于在各应用系统中各种对象描述所采用的标准或者数据格式不同，造成系统之间的互不兼容。解决方案之一是采用统一的标准对数据进行标准化处理。这种方案需要依据各个系统的数据格式，开发专用的数据转换模块。另外一种方
41、案是将各个系统中的共同信息提取出来，做到各个系统在数据级上的集成，保证数据的一次性输入，多次重用，以便达到各应用系统集成的目的。目前PDM系统主要考虑的集成对象为： 1）CAD/CAPP/CAM等CAX系统的集成。CAX系统是产品主要的数据源，各个系统的数据都是分散的，有些数据可能还有重复。在PDM的框架中，采用对信息统一编码的方式，来解决数据的重复性、数据共享、数据的历史追踪等一些问题，使设计数据能够很好地面向产品制造以及相关的管理，保证了数据的一致性和协调性。2）MRP系统的集成。MRP系统是以物料清单（BOM）为依据展开的相关管理，其主要目的是及时且准确地处理信息，提高计划执行的有效性，
42、减少库存，加速资金的周转，缩短生产周期，提高交货期的准确性。BOM表是MRP的数据源，而BOM表的数据源则是CAX等设计系统，只有在保证了CAX系统数据正确的前提下，MRP才能发挥出应有的效能。PDM系统则保证了这些系统之间数据传输的顺畅。2.2.6 网络技术PDM系统的环境，是一种多介质的数据载体和多类型的硬件系统形成的异构分布环境，在这种环境下的Intranet网络结构有两种方案16：一种是两层的网络模型即C/S模型，它采用了Client与Server实现用户界面的处理、业务功能的处理以及数据处理等功能。一种是三层的网络模型即C/NS，它是将用户界面的处理、业务功能的处理、数据处理这三个子
43、模型相互独立起来，分别由不同的资源代码实现。此时，浏览器成为了标准的Client配置，业务功能处理从C/S代码中彻底的分离出来，由Web服务器处理，数据处理仍由Server实现。基于C/S模式的FTP文件传输方式是解决在网络环境下，产品数据文件安全的一种机制。当PDM系统中需要归档的文件通过FTP的方式存放于数据服务器上后，客户端只能够通过查询Web服务器上的FTP站点找到数据文件，数据文件对用户是屏蔽的。基于Web技术的制造结构体系、异地设计，是借助于Internet/Intranet网络的，通过Client向Server发送RPC（Remote Procedure Call）以实现调用请求
44、的一种信息传输方式。因为所有的请求和服务都要通过Web服务器来实现，使得在大规模的数据传输和复杂的类型应用时会产生“瓶颈”效应，有待于在技术和结构上做进一步完善。2.3 本章小结本章综述了课题研究所涉及的相关技术，首先介绍PDM技术的产生发展，探讨PDM技术的研究现状及发展趋势；然后介绍了PDM中的成组技术、客户化技术、流程的设计方法等PDM中的关键技术信息。12浙江大学硕士学位论文第3章Error! No text of specified style in document.第3章 分布式PDM系统的通用体系结构3.1 C/S体系结构PDM系统使用的客户机服务器结构，通常是由客户端的机器执
45、行应用程序，然后连接到后端数据库服务器中存取应用系统所需要的资料，此结构带来了两个问题：一个问题是当客户端的用户超过了一定数目的时候，PDM系统的执行效率便开始下降，对于InternetIntranet和电子商务等应用系统而言，客户端的用户数目有限制这是无法忍受的；另外一个问题是此结构经常把应用系统的企业逻辑写到了客户端的应用程序之中，如果应用程序需要改变，则所有在客户端的应用程序都必须要改变，这对于PDM系统的维护来说成本实在太高17。如果把PDM的系统逻辑改写在数据库中，客户端的应用程序会则会变的非常“瘦小”，这样麻烦的事情就交给了服务器，在CS体系下，数据库真正变成了一个公共、专业化的仓
46、库，受到独立的专门管理，但是又存在着两个更大的问题，它不但使PDM系统都绑死在了特定的数据库上，而且由于使用了大量计算的程序代码，严重地拖累了数据库的执行效率，所以许多应用逻辑的程序代码并不适合在数据库中去执行。近年来Internet的兴起对于企业运作的方式有着巨大的影响，许多企业在内部架设了一台Web服务器，它使得整个PDM系统的结构进入了分布式的结构，如图3.1所示。图3.1 C/S结构这种结构使用了CGI，ISAPNSAPI或ASP技术把提供产品信息的应用逻辑重新编写了一次，并分发到Web服务器中，让所有潜在的客户能够浏览查询到产品信息，它存在的问题是当原先任何的PDM系统需要提供Int
47、ernetIntranet的存取形式时，都需要以新的软件技术编写一次，这种重复开发的成本非常的昂贵，而且当企业的运作流程发生改变时也必须同时修改两个系统，这又增加了系统运作的成本。3.2 多层体系结构在数据库的应用日益大型化和复杂化的今天，对数据库的访问与约束越来越依赖于服务器端，而且更加的倾向于使用分布式系统，以提高整个系统的稳定性。分布式PDM系统为解决重复开发应用系统的成本及增加应用系统的重复使用性，在结构上发生了巨大的变化，引入了应用程序服务器，如图3.2所示。图3.2 多层体系结构应用程序服务器简单的来说就是一个包含了企业逻辑的应用程序，先用一种特定的组件形态，例如Microsoft的COMDCOM，CORBA对象，或者是Enterp
