p d m 中通用產(chǎn)品配置管理模型研究實(shí)現(xiàn) 摘要 由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇和客戶需求的快速變化，制造企業(yè)，特別是開發(fā)生 產(chǎn)大型復(fù)雜產(chǎn)品的企業(yè)，對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)定義和配置管理提出了新的要求，而基 于p d m 構(gòu)架的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)定義和配置管理是企業(yè)信息化支持平臺(tái)中必不可少的 核心功能。 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理( p m d u c td a t am a n a g e m e n t ，p d m ) 技術(shù)雖早出現(xiàn)于八 十年代初期，能有效的解決企業(yè)信息管理部門、產(chǎn)品的研究丌發(fā)部門和設(shè)計(jì) 制造部門之間的數(shù)據(jù)流通，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，也保證 了產(chǎn)品數(shù)據(jù)的唯一性。但現(xiàn)有系統(tǒng)的理論性和針對(duì)性太強(qiáng)，適應(yīng)分布異構(gòu)的 能力較差。 基于以上問(wèn)題以及當(dāng)今企業(yè)對(duì)于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理需要的不斷提高，本論提 出了基于構(gòu)件技術(shù)面向?qū)ο蟮漠a(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置管理技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)企業(yè)的產(chǎn)品 結(jié)構(gòu)和配置管理。文中論述了p d m 及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置管理概況，對(duì)p d m 系統(tǒng) 及其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置管理的通用性進(jìn)行了研究，并提出了基于s t e p 的通用 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配簧管理的模型，另外對(duì)該模型中產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹及b o m 表以及論文 中存在的不足進(jìn)行了闡述。 關(guān)鍵字：產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，s t e p ，b o m ，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置和管理 i i p d m 中通用產(chǎn)品配置管理模型研究實(shí)現(xiàn) a b s t r a c t a s 也er e s u l to fi n c r e a s i n gm a r k e tc o m p e t i t i o na n dr a p i d c h a j l g eo f c u s t o m e r sr e q u i r e m e m s ， m a i l u f 8 c t u r i n ge n t e r p r i s e s ，e s p e c i a l i yt h o s ew h i c h d e v e l o pa | 1 dp r o d u c tl a r g ea i l dc o m p l e xp r o d u c t s ，p r o m o t en e wr e q u i r e m e n t s a g a i n s tp r o d u c ts t r u c t u r ed e f i n i t i o na n dc o n f i g u r a 虹o nm a n a g e m e n t p r a c t i c a l l y p r o d u c t s t r u c t u r ed e 矗n i t i o n 肌d c o d j g u r a t i o nm a n a g e m e n t u n d e rp d m a r c h i t e c t u r ei so n e a b s o l m e l yn e c e s s a r y c o r ef h n c t i o no f e m e r p r i s e e m a n u f a c t u r i n gs u p p o r t i n gp l a t f o 啪 t h ep r o d u c td a c am a i l a g e m e n t ( m ep r o d u c td a t am a n a g e m e n t ，p d m ) t e c h n i q u ew h i c ha p p e a r e di nm ee a r l y1 9 8 0 sc a i le 船c t i v e l ys o i v et h ed a t a c i r c u l a t e 啪o n gb u s i n e s se n t e i p r i s e i n f o m l a t i o n m a n a g e m e ms e c t i o n ， p r o d u c t - m a k i n gs e c t i o na 1 1 dd e s i g n i n gm a n u f a c t u r es e c t i o n p d mt e c l l i l i q u e c a m e so u t 也ed a t as h a r c ，s h o r t e n s 血ep r o d u c t m a k i n gc y c l ea j l dg u a r a f l t e e st h e e x c l u s j v c n e s so fp r o d u c td a a b u m ep r e s e n ts y s t e m a t i c 出o o 正e sa r c 幻os t r o n g a n dt h ea b i l i t yo fa d a p t i n gd i s t r i b u t i o ni sv e r yw e a i 【 b a s e do nt h ea b 0 v ep r o b l e m sa f l dt l l er e q u i r e m e n to fm o d e r ne n t e r p r i s e sf o r i m p r o v i n gt h cp r o d u c t i o ns 訊i c t u r e ，t h et 1 1 e s i sp u t sf o r w a r dat e c l l l l i q u ef a c i n gt o 山ep r o d u c ts t m c t u r e ，a n d 血s 衄l l m e mm a n a g e m e n ta c c o r d i n gt ot h es o f t 、v a r e t e c l l i l i q u ea n dc a 玎i e so u tt l l em a n a g e m e n tt ot 1 1 ep r o d u c ts t r u c t u r ea 1 1 di n s t a l l m e n t m a n a g e m e m a r cd i s c u s s e di n 也e 也e s i s m s ot l eg e n e r a lf e a s i b i i i t yo ft h e mi s r e s e a r c h e d b a s e do nt l l i st y p eo fm o d e l ，m ep r o d u c ts t r u c t u r et r e e ，m eb o m f 孤n ，a n dt h ed e f e a t so f t h cs t u d ya r ea d d i t i o 眥1 l ye x p l o r e di nt h et h e s i s k e yw o r d s ： p r o d u c td a t am a n a g e m e n l p d m ：s t e p ：b o m ： p r o d u c ts 饑l c t u r ec o n f i g u r a t i o na n d m a n a g e m e n t ： p d m 中通用產(chǎn)品配王管理模型研究實(shí)現(xiàn) 1 1 課題研究的目的和意義 第一章緒論 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理1 1 j ( p r o d u c td a t am a i l a g e m e n t ，p d m ) 技術(shù)最早出現(xiàn)于 八十年代初期，目的是為了解決大薰工程圖紙、技術(shù)文檔以及c a d 數(shù)據(jù)的 管理問(wèn)題，是近年來(lái)計(jì)算機(jī)產(chǎn)品工業(yè)中發(fā)展最快的技術(shù)之一。p d m 的概念 總的來(lái)說(shuō)應(yīng)該包括兩大部分：一是管理與企業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的所有產(chǎn)品數(shù)據(jù)信 息；二是管理與所有產(chǎn)品相關(guān)的過(guò)程，能有效地對(duì)產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)、計(jì)算分 析、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工藝過(guò)程設(shè)計(jì)、和加工制造等產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)各階段的 相關(guān)數(shù)按照一定的管理模式加以定義、組織和管理，保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致、 更新及時(shí)、共享和安全，使與產(chǎn)品生命周期相關(guān)的各類人員都能在一定的安 全范圍內(nèi)方便的存取使用有關(guān)的數(shù)據(jù)信息。 同時(shí)，作為一種使能技術(shù)，p d m 是c i m s 工程實(shí)施的平臺(tái)，它是企業(yè) 重構(gòu)和發(fā)展的一項(xiàng)必不可少的重大基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)技術(shù)。p d m 系統(tǒng)能有效的解決 企業(yè)信息管理部門、產(chǎn)品的研究開發(fā)部門和設(shè)計(jì)制造部門之問(wèn)的數(shù)據(jù)流通， 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，極大的縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，也保證了產(chǎn)品數(shù)據(jù)的唯一性。 p d m 產(chǎn)品引入中國(guó)后，雖然具有很強(qiáng)的需求，但是成功實(shí)施的例子不多。 究其原因是企業(yè)需求的不斷變化和已開發(fā)好的軟件系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定之間的矛 盾?？陀^情況不同的企業(yè)對(duì)p d m 系統(tǒng)的需求大相徑庭，甚至同一個(gè)企業(yè)需 求也是不斷變化的。而現(xiàn)有p d m 系統(tǒng)一旦開發(fā)完成投入使用后，往往無(wú)法 方便的從一個(gè)行業(yè)轉(zhuǎn)移到另一行業(yè)，也無(wú)法方便的加入新的應(yīng)用支持以滿足 企業(yè)新的需求變化。 本文針對(duì)p d m 開發(fā)與實(shí)施現(xiàn)狀，對(duì)p d m 系統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置管理 部分的通用性加以研究，從理論論證到個(gè)案開發(fā)與實(shí)施上解決產(chǎn)品配置管理 的通用性，并結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和構(gòu)件技術(shù)開發(fā)出相應(yīng)管理模型，真正 提高p d m 通用性管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)的能力。 p d m 中通用產(chǎn)品配置管理模型研究實(shí)現(xiàn) l r 2 國(guó)內(nèi)外的研究概況和發(fā)展趨勢(shì) 1 2 1 國(guó)外的研究概況 p d m 技術(shù)的發(fā)展可以分為以下三個(gè)階段： 1 ) 配合c a d 使用的早期p d m 系統(tǒng)1 7 1 2 】 2 0 世紀(jì)8 0 年代初，隨著c a d 在企業(yè)中的廣泛的應(yīng)用，工程師們?cè)谙?受c a d 帶來(lái)好處的同時(shí)，也不得不將大量的時(shí)間浪費(fèi)在查找設(shè)計(jì)所需信息 上，對(duì)于電子數(shù)據(jù)和文檔的存儲(chǔ)和獲取的新方法需求變得越來(lái)越追切了。針 對(duì)這種需求，各c a d 廠家配合自己c a d 軟件推出了第一代p d m 產(chǎn)品，主 要目標(biāo)是解決大量電子數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理問(wèn)題，提供了維護(hù)”電子繪圖倉(cāng)庫(kù)” 的功能。主要表現(xiàn)形式為各類文檔管理或圖紙管理軟件系統(tǒng)等。第一代p d m 產(chǎn)品在一定程度上緩解了“信息孤島”的問(wèn)題，但沒有真正實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù) 和過(guò)程集成，同時(shí)第一代p d m 產(chǎn)品普遍存在功能較弱、開放程度不高、集 成能力不強(qiáng)等缺陷。 2 ) 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理( p d m ) 九十年代初中期，許多公司推出了功能更強(qiáng)大的p d m 產(chǎn)品，同時(shí)出現(xiàn) 了許多專門開發(fā)和推廣p d m 產(chǎn)品的公司。如s d r c 公司的m e t a p h a s e ，i d s 公司的i m a n ，i b m 公司的p m ，s m a ns o l u t i o n 公司的s m a r t e 啪等等。目 前占據(jù)主導(dǎo)地位的p d m 產(chǎn)品主要是第二代產(chǎn)品。與第一代p d m 產(chǎn)品相比， 第二代p d m 產(chǎn)品中出現(xiàn)了許多新功能，如對(duì)產(chǎn)品生命周期內(nèi)各種形式的產(chǎn) 品數(shù)據(jù)的管理能力、對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置的管理、對(duì)電子數(shù)據(jù)的發(fā)布和工程更 改的控制以及基于成組技術(shù)的零件分類管理與查詢等，同時(shí)軟件的集成能力 和開放程度也有較大的提高，少數(shù)優(yōu)秀的p d m 產(chǎn)品可以真正實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)的 信息集成和過(guò)程集成【4 皿j 。 3 ) 產(chǎn)品協(xié)同商務(wù)( c p c ) 1 9 9 7 年7 月，o m g 組織公布了其p d me i l a b l e r 標(biāo)準(zhǔn)草案。作為p d m 領(lǐng)域的第一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，本草案由許多p d m 領(lǐng)域的主導(dǎo)廠商參與制訂，如 i b m 、s d r c 、p t c 等。p d me n a b l e r 的公布標(biāo)志著p d m 技術(shù)在標(biāo)準(zhǔn)化方面 邁出了嶄新的一步。p d me n 曲1 e r 基于c o r b a 技術(shù)，就p d m 的系統(tǒng)功能、 2 p d m 中通甩產(chǎn)品配置管理模型研究實(shí)現(xiàn) p d m 的邏輯模型和多個(gè)p d m 系統(tǒng)間的互操作提出了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。這一標(biāo)準(zhǔn)的 制訂為新一代標(biāo)準(zhǔn)化p d m 產(chǎn)品一c p c 的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。其中比較典型的 是由p t c 公司和m a t r i x o n e 公司提出的產(chǎn)品協(xié)同商務(wù)( c p c ) 解決方案，它 是一個(gè)完全建立在i n t e m c t 平臺(tái)、c o 瑚a 和j a v a 技術(shù)基礎(chǔ)上的產(chǎn)品。之后， 各p d m 公司相繼推出個(gè)各自的c p c 版本或c p c 解決方案。以w i n d c h i l l 和 e m a t r i x 為代表，此時(shí)的c p c 成為基于分布式w b 計(jì)算框架的聯(lián)邦式體系結(jié) 構(gòu)、i n t e m e “i n 仃a n e t 和j a v a 的管理平臺(tái)。 1 2 2 國(guó)內(nèi)p d m 產(chǎn)品的概況 相比較國(guó)外的情況，在國(guó)內(nèi)，p d m 起步較晚，各p d m 公司推出的產(chǎn)品 都是基于第二階段的產(chǎn)品。在國(guó)內(nèi)應(yīng)用的p d m 產(chǎn)品中，高端市場(chǎng)與高端市 場(chǎng)存在較大的差別，主要表現(xiàn)在： ( 1 ) 高端市場(chǎng)方面基本上被國(guó)外品牌所壟斷，且被u g s 、i b m 和p t c 三家公司的t c 跚c e m e r 、w i n d c h i l l 、s m a n e 鋤三個(gè)產(chǎn)品所瓜分，其中 t e a r n c e n t e r 在傳統(tǒng)的特大型企業(yè)中有一定的優(yōu)勢(shì)，w i n d c h i l l 則在航空航天 等軍工企業(yè)具有一定的優(yōu)勢(shì)，s m a n e a m 在中、大型企業(yè)中有一定的優(yōu)勢(shì)。 ( 2 ) 在中端市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)p d m 廠商因本地化和價(jià)格等方面的原因占有一 定的優(yōu)勢(shì)，占據(jù)了較大的市場(chǎng)份額，尤其是在用戶的數(shù)量上具有明顯的優(yōu)勢(shì)， 但除了英泰和思普表現(xiàn)較為突出外，艾克斯特、開目、大恒、新模式等均在 伯仲之間，差異化并不明顯。 這從側(cè)面反映了國(guó)產(chǎn)的p d m p l m 還處于產(chǎn)品生命周期的發(fā)展期，市場(chǎng) 競(jìng)爭(zhēng)更為激烈，因此國(guó)內(nèi)p d m 廠商的生存環(huán)境不容樂觀，要產(chǎn)生無(wú)論是從 技術(shù)上、市場(chǎng)上和實(shí)施能力上均能同國(guó)外廠商抗衡的國(guó)產(chǎn)p d m 企業(yè)的道路 還很漫長(zhǎng)。 1 2 3p d m 產(chǎn)品的發(fā)展背景和趨勢(shì) 應(yīng)當(dāng)看到，新的p d m 系統(tǒng)的出現(xiàn)是有深刻的企業(yè)需求背景和技術(shù)發(fā)展 背景的。正是在企業(yè)需求和技術(shù)發(fā)展這兩大推動(dòng)力的推動(dòng)下才產(chǎn)生了新一代 p d m 中通用產(chǎn)品配置管理模型研究實(shí)現(xiàn) 的p d m 產(chǎn)品。 ( 1 ) 新的企業(yè)需求背景 隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的到來(lái)，現(xiàn)代科技飛速發(fā)展，企業(yè)要建立一個(gè)大而全的體 系越來(lái)越難，任何企業(yè)都要經(jīng)常與其它企業(yè)進(jìn)行聯(lián)合，甚至許多來(lái)自不同企 業(yè)的職能部門臨時(shí)組織在一起，組成所謂“虛擬企業(yè)”，共同完成某項(xiàng)社會(huì)生 產(chǎn)任務(wù)。新的社會(huì)生產(chǎn)方式要求我們對(duì)于企業(yè)功能的分析思路和方法也有所 改變。人們逐漸認(rèn)識(shí)到，企業(yè)職能雖然多種多樣，但都是由相近的基本職能 組成的，企業(yè)的差異主要來(lái)自于集成了不同的職能。新一代企業(yè)模型分析方 法應(yīng)當(dāng)首先著眼于“標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)職能”，通過(guò)組合和定制各個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)職能”實(shí) 現(xiàn)某個(gè)特定的企業(yè)、“虛擬企業(yè)”或企業(yè)聯(lián)盟的綜合信息模型。 如果說(shuō)第二代p d m 產(chǎn)品配合了“自頂向下”企業(yè)信息分析方法，第三代 p d m 產(chǎn)品就應(yīng)當(dāng)支持以“標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)職能”和“動(dòng)態(tài)企業(yè)”思想為中心的新的企 業(yè)信息分析方法。今天，企業(yè)發(fā)展的自主性越來(lái)越強(qiáng)，為了獲得最大的經(jīng)濟(jì) 效益，近年來(lái)企業(yè)重組成為企業(yè)提高發(fā)展水平的重要。 ( 2 ) 新技術(shù)的飛速進(jìn)步 ( 1 ) 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 近年來(lái)以i n t e m e t 為代表的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)獲得了驚人的發(fā)展，i n t e r n e t 已經(jīng)深 入到社會(huì)的各個(gè)角落。企業(yè)的信息化發(fā)展同樣受到了巨大的沖擊。在w w w 如此流行的今天，人們自然希望各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠以w w w 這種統(tǒng)一的面貌 出現(xiàn)。 ( 2 ) 分布式計(jì)算 基于網(wǎng)絡(luò)的分布式計(jì)算技術(shù)近年來(lái)獲得了很大的進(jìn)步。以分布式計(jì)算技 術(shù)為基礎(chǔ)，基于構(gòu)件的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)將逐漸取代模塊化的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。 ( 3 ) j a v a 語(yǔ)言 j a v a 從出現(xiàn)的第一天就成為計(jì)算機(jī)界的一個(gè)熱點(diǎn)。如果蛻分布式計(jì)算框 架解決了系統(tǒng)構(gòu)件之間互操作的問(wèn)題，j a v a 則解決了構(gòu)件在網(wǎng)絡(luò)上移動(dòng)的問(wèn) 題。將分布式計(jì)算框架和j a v a 技術(shù)結(jié)合起來(lái)將是構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)最理想的 模式。 ( 4 ) s t e p 標(biāo)準(zhǔn) p d m 中通用產(chǎn)品配置管理模型研究實(shí)現(xiàn) s t e p ( i s o l 0 3 0 3 ) ( s t a i l d 孤df o rt h ce x c h a n g eo f p m d u c tm o d e ld a t a ，產(chǎn)品 模型數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)) 是一個(gè)關(guān)于數(shù)字化產(chǎn)品數(shù)據(jù)表示和交換的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。 s t e p 的目的是提供一種不依賴于具體應(yīng)用系統(tǒng)的中性機(jī)制，用來(lái)描述產(chǎn)品 整個(gè)生命周期中的數(shù)據(jù)。近年來(lái)隨著支持s t e p 標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用開發(fā)工具的只 益成熟，s t e p 正在被越來(lái)越多的應(yīng)用軟件所支持特別是c a d c a e c a m 軟件。p d m 產(chǎn)品要想在開放性和系統(tǒng)集成能力方面有實(shí)質(zhì)性的突破，必須 建立在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)支持的基礎(chǔ)之上9 2 0 1 。 綜上所述，在企業(yè)需求和新技術(shù)發(fā)展的共同推動(dòng)下，新一代的p d m 的 特點(diǎn)主要包括如下幾點(diǎn)： ( 1 ) 提供企業(yè)信息建模方法論和相應(yīng)工具的支持 從p d m 的發(fā)展來(lái)看，p d m 是一門管理的技術(shù)，它和企業(yè)的實(shí)際情況 密切相關(guān)，p d m 是依托r r 技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)最優(yōu)化管理的有效方法，是科學(xué)的 管理框架與企業(yè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題相結(jié)合的產(chǎn)物，是計(jì)算技術(shù)與企業(yè)文化相結(jié)合的一 種產(chǎn)品，所以，p d m 不只是一個(gè)簡(jiǎn)單的技術(shù)模型，實(shí)施p d m 必須站在企業(yè) 管理的高度，并給企業(yè)提供相應(yīng)的方法論，建立一個(gè)正確的信息模型，為系 統(tǒng)的實(shí)施打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 ( 2 ) 廣泛應(yīng)用面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析和設(shè)計(jì)技術(shù) 隨著企業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)需求的不斷擴(kuò)大，企業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)越來(lái) 越復(fù)雜，而利用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)開發(fā)的需要，因?yàn)槠髽I(yè)對(duì) 系統(tǒng)的需求不可能一成不變：由于用戶要求的變化、競(jìng)爭(zhēng)形式的發(fā)展與加劇、 規(guī)則的修改與調(diào)整、投資狀況的變化、技術(shù)的迅猛發(fā)展等因素都會(huì)使系統(tǒng)需 求不斷地改變。而面向?qū)ο蟮姆椒ㄒ蚱涑橄笮院头庋b性的特點(diǎn)，使其能更好 地確定系統(tǒng)的范圍和目標(biāo)，并能很好地適應(yīng)未來(lái)的發(fā)展。所以，未來(lái)p d m 系統(tǒng)的開發(fā)將廣泛應(yīng)用面向?qū)ο蟮姆椒ā?( 3 ) 基于i n t e m e t i n t r a n e t 平臺(tái)的p d m 產(chǎn)品 國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)i m e m e t 的運(yùn)用已遍及全球，隨著應(yīng)用的深入，未來(lái)企業(yè)的 商務(wù)活動(dòng)將越來(lái)越多的在i n t e m e t 和企業(yè)i n t r a j l e t 平臺(tái)上進(jìn)行，作為企業(yè)信息 平臺(tái)的p d m ，如何適應(yīng)這一發(fā)展，已成為急需解決的問(wèn)題，所以，未米p d m 產(chǎn)品的開發(fā)將越來(lái)越多地基于i n t e r n e t ，i n t r a l l e t 平臺(tái)。 p d m 中通用產(chǎn)品配王管理模型研究實(shí)現(xiàn) ( 4 ) 從傳統(tǒng)的客戶機(jī)，服務(wù)器結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向三層結(jié)構(gòu) 客戶機(jī)服務(wù)器結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)使計(jì)算機(jī)應(yīng)用獲得巨大的發(fā)展，但隨著應(yīng)用的 深入，其固有的缺點(diǎn)和弊端也顯露出來(lái)：網(wǎng)絡(luò)資源的消耗大、系統(tǒng)的安裝、 配置、升級(jí)、維護(hù)、培訓(xùn)將耗費(fèi)大量的人力和物力。三層體系結(jié)構(gòu)是二層體 系結(jié)構(gòu)的發(fā)展和延伸。它把系統(tǒng)從邏輯上分為三層：用戶服務(wù)層一完成描述 邏輯，應(yīng)用處理層一完成業(yè)務(wù)處理邏輯，數(shù)據(jù)存取層一完成數(shù)據(jù)存取邏輯。 系統(tǒng)應(yīng)用都集中在應(yīng)用處理層，客戶端只負(fù)責(zé)結(jié)果的顯示，系統(tǒng)的改動(dòng)只須 在應(yīng)用處理層修改即可，所以，三層體系結(jié)構(gòu)較好地解決了二層結(jié)構(gòu)所固有 的問(wèn)題，這就導(dǎo)致p d m 的開發(fā)從傳統(tǒng)的客戶機(jī)服務(wù)器結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向三層結(jié)構(gòu)。 ( 5 ) 系統(tǒng)的開放性 作為企業(yè)信息集成平臺(tái)的p d m ，必須管理企業(yè)各種應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù) 據(jù)，使應(yīng)用系統(tǒng)之間達(dá)到信息的交流與共享。但隨著企業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的深入， 將會(huì)有更多不同應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生的信息讓p d m 進(jìn)行管理，所以，p d m 要適應(yīng) 未來(lái)的發(fā)展，必須為更多的應(yīng)用系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)化的接口。 ( 6 ) 支持快速定制和開發(fā)客戶化系統(tǒng) 因p d m 系統(tǒng)和企業(yè)自身的情況密切相關(guān)，實(shí)施p d m 系統(tǒng)并不是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn) 單的培訓(xùn)就可以使用，它必須有一個(gè)復(fù)雜的客戶化過(guò)程。目前因p d m 系統(tǒng) 的標(biāo)準(zhǔn)化和企業(yè)管理的規(guī)范化正在逐步完善，所以，現(xiàn)在p d m 的實(shí)施還處 在“量身定做”的階段，開發(fā)周期很長(zhǎng)，耗費(fèi)大量的人力、物力。由此可以看 到，進(jìn)行p d m 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的開發(fā)，使p d m 系統(tǒng)支持快速定制和開 發(fā)客戶化系統(tǒng)將是未來(lái)的研究方向之一。 ( 7 ) 分布式技術(shù) 基于網(wǎng)絡(luò)的分布式計(jì)算技術(shù)也是近年來(lái)獲得很大進(jìn)步的技術(shù)之一。以分 布式計(jì)算技術(shù)為基礎(chǔ)，基于構(gòu)件的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)將逐漸取代模塊化的系統(tǒng)體 系結(jié)構(gòu)。 除此以外，p d m 系統(tǒng)還需要特別關(guān)注以下兩方面的問(wèn)題。 一一個(gè)是p d m 產(chǎn)品層次化和行業(yè)化的問(wèn)題。p d m 系統(tǒng)的實(shí)施是一項(xiàng)復(fù)雜 的系統(tǒng)工程，不同規(guī)模不同發(fā)展階段的企業(yè)對(duì)p d m 系統(tǒng)有不同程度的需要： 在各個(gè)行業(yè)中，由于產(chǎn)品、生產(chǎn)方式、管理模式的不同，有許多行業(yè)中特有 p d m 中通用產(chǎn)品配置管理模型研究實(shí)現(xiàn) 的功能需要。另一個(gè)問(wèn)題是p d m 產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)更好地支持客戶化開發(fā)，對(duì)于從 系統(tǒng)模型的改變、系統(tǒng)功能模塊的開發(fā)到系統(tǒng)配置的整個(gè)流程要有很好的支 持。解決好這個(gè)問(wèn)題才能真正完成p d m 技術(shù)的應(yīng)用轉(zhuǎn)化。 1 3 本論文要研究的內(nèi)容 本論文研究的內(nèi)容主要分為兩大部分： ( 1 ) 對(duì)p d m 的通用性、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置管理的通用性做出理論上的研 究； ( 2 ) 研制出產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置管理的實(shí)用模型和細(xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)； ( 3 ) 從實(shí)踐上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置管理，該部分又可細(xì)分為：產(chǎn)品結(jié) 構(gòu)樹的建立，o 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的各種操作，o b o m 表的自動(dòng)化生成，4 b o m 表信息與c a d 的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，o b o m 表信息向x m l 文檔的轉(zhuǎn)化等等。 p d m 中通用產(chǎn)品配置管理模型研究實(shí)現(xiàn) 第二章p d m 系統(tǒng)及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置管理的通用性研 究 2 1p d m 系統(tǒng)的通用性研究 2 1 1p d m 系統(tǒng)的通用- 性理論基礎(chǔ) 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)圍繞產(chǎn)品這一核心從宏觀上提供了有效管理所有與 產(chǎn)品相關(guān)的信息( 文檔、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、資源等) 與過(guò)程( 工作流程、工程更改等) 的手段與工具，同時(shí)它也提供了企業(yè)信息集成的框架【12 ，”j 。通過(guò)p d m 系統(tǒng) 與c a x ( c a d ，c a p ，c a m 等) 應(yīng)用工具的集成，能夠獲得設(shè)汁的源頭信息， 而p d m 系統(tǒng)與m r p 系統(tǒng)、車間控制系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)了設(shè)科部門到生產(chǎn)管 理部門與制造部門間的信息傳遞，從而保證了企業(yè)整體信息的連續(xù)性與完整 性。由于不同類型的企業(yè)其產(chǎn)品信息的描述與組織方式差異很大，即使同屬 一個(gè)行業(yè)，不同企業(yè)的產(chǎn)品信息的組織方式雖然具有類似性，但是對(duì)產(chǎn)品信 息的描述由于企業(yè)歷史文化因素的差異，一般來(lái)說(shuō)也是不同的，加上各倉(cāng)業(yè) 本身遺產(chǎn)系統(tǒng)不相同，所以，在企業(yè)中實(shí)現(xiàn)p d m 系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的信息集 成時(shí)，通常需要針對(duì)企業(yè)的具體情況對(duì)選用的商用p d m 軟件系統(tǒng)進(jìn)行專門 的用戶化定4 ，同時(shí)還必須開發(fā)與其它系統(tǒng)的專用集成接口，開發(fā)：f 作量相 當(dāng)大，并且由于上述工作是針對(duì)具體企業(yè)來(lái)做的，往往缺乏通用性，更換一 個(gè)企業(yè)，必須重新進(jìn)行開發(fā)，不能移植到其它企業(yè)直接使用。 因此研究p d m 系統(tǒng)的通用性，是當(dāng)前p d m 研究人員的個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。 通用的p d m 系統(tǒng)必須帶有一定柔性、能支持一般企業(yè)中全局信息集成的通 用接口工具和用戶定制，以支持p d m 的用戶化及不同p d m 系統(tǒng)與其它系統(tǒng) 間的信息集成。通過(guò)減少用戶的開發(fā)工作，從而編短企業(yè)實(shí)施c i m s 的時(shí)間， 加快企業(yè)信息化的進(jìn)程 在不同的企業(yè)中，雖然其信息的組織方式具有類似性，都是圍繞b o m 進(jìn)行信息組織，但是由于每個(gè)企業(yè)對(duì)集成信息的需求不一樣，因此建立的信 息模型也不一致，有時(shí)甚至差別較大。這種差別主要體現(xiàn)在兩方面：一方面 息模型也不一致，有時(shí)甚至差別較大。這種差別主要體現(xiàn)存兩方面：一方面 p d m 中通用產(chǎn)品配置管理模型研究實(shí)現(xiàn) 實(shí)體的數(shù)量與實(shí)體間的關(guān)系可能不一樣；另一方面對(duì)同一類實(shí)體，其屬性的數(shù) 量與屬性的定義也存在差別。針對(duì)這些特點(diǎn)，需要所設(shè)計(jì)的p d m 通用系統(tǒng) 能動(dòng)態(tài)適應(yīng)全局信息系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)模型的變化，以此為目標(biāo)來(lái)確定該系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)原則。 通用p d m 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則： 建立可與別的系統(tǒng)( 如：c a x ，e i 沖等) 交換數(shù)據(jù)的全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)， 該數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)信息的定制，如：表的建立、表 屬性的修改、表中字段的添加刪除、表中字段屬性的修改等等，這種定制必 須簡(jiǎn)單方便操作。 0 必須為已有的系統(tǒng)留好接口，該接口用于方便的與其他系統(tǒng)集成。 0 系統(tǒng)的二次開發(fā)性，也就是系統(tǒng)功能定制性，針對(duì)特殊的用戶，實(shí)現(xiàn) p d m 系統(tǒng)的功能定制，p d m 需擴(kuò)展的用戶界面應(yīng)自動(dòng)生成，所顯示的功能由 用戶自己選擇。 符合新時(shí)代企業(yè)的需求。 采用j a v a 和分布式計(jì)算、面向?qū)ο箝_發(fā)等技術(shù)。 2 2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置管理的通用性研究 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是工廠或企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)組織的重要依據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)，一 般意義上的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是指由產(chǎn)品一系列圖紙上的零部件明細(xì)表組成的一種 樹狀結(jié)構(gòu)。這種樹狀結(jié)構(gòu)是立體的，它反映了企業(yè)的活動(dòng)主線，通過(guò)產(chǎn)品結(jié) 構(gòu)這種直觀的表現(xiàn)形式，可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)的各個(gè)部門( 如計(jì)劃、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、 材料、采購(gòu)、質(zhì)量和銷售等) 在同樣數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上從不同的視角和空間看待產(chǎn) 品舊”。 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理的重要作用主要體現(xiàn)為：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置是產(chǎn)品數(shù) 據(jù)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)模塊之一，它首先是p d m 系統(tǒng)中流程和任務(wù)管理的基礎(chǔ)。 因?yàn)楣ぷ髁髦饕刂乒こ淘O(shè)計(jì)活動(dòng)，而實(shí)現(xiàn)控制的前提條件是要有足夠的產(chǎn) 品結(jié)構(gòu)與配置信息，在此基礎(chǔ)上才可以定義活動(dòng)執(zhí)行所需的資源；其次，產(chǎn) 品結(jié)構(gòu)與配置管理是實(shí)現(xiàn)p d m 集成功能的橋梁之一，在正確維護(hù)了產(chǎn)品結(jié) 構(gòu)與配置信息之后就可以提供正確的材料清單和必要的資源要求，就可以將 9 p d m 中通用產(chǎn)品配置管理模型研究實(shí)現(xiàn) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)必要的人、財(cái)、物和生產(chǎn)對(duì)象信息向制造資源規(guī)劃系統(tǒng)和信息管理 系統(tǒng)傳遞，為整個(gè)企業(yè)的規(guī)劃和安排提供依據(jù)；另外產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)虛擬化 企業(yè)等嶄新模式的必要準(zhǔn)備，只有維護(hù)了必須的產(chǎn)品信息，才可以利用網(wǎng)絡(luò) 最新發(fā)展技術(shù)進(jìn)行分布、異地的虛擬企業(yè)運(yùn)作，從而實(shí)現(xiàn)任務(wù)的異地分配和 驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)面向客戶的電子商務(wù)及電子協(xié)作活動(dòng)。 2 2 1 產(chǎn)品配置管理 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置管理是產(chǎn)品組織和管理的種形式，它以電子倉(cāng)庫(kù)為底 層支持，以材料明細(xì)表為其組織核心，把定義最終產(chǎn)品的所有工程數(shù)據(jù)和文 檔聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的組織、管理與控制，并在一定目標(biāo)或規(guī)則約束 下，向用戶或應(yīng)用系統(tǒng)提供產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同視圖和描述，如設(shè)計(jì)視圖、裝配 視圖、制造視圖計(jì)劃視圖等【1 5 l t ”】。 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是對(duì)產(chǎn)品構(gòu)成的描述。企業(yè)的許多信息資源中均顯式或隱式地 包含產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息，如工程圖中的明細(xì)表、物料清單、裝配工藝規(guī)程、維護(hù) 文檔中的產(chǎn)品爆炸圖等。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是產(chǎn)品的基本特征。管理產(chǎn)品結(jié)構(gòu)具有兩 個(gè)方面的目的：一方面，以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為組織框架，可以很方便地對(duì)所有產(chǎn)品 相關(guān)信息進(jìn)行管理，有利于產(chǎn)品信息的組織和查詢：另一方面，基于產(chǎn)品結(jié) 構(gòu)管理提供的統(tǒng)一的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)描述，根據(jù)產(chǎn)品生命周期不同階段的需要，可 以生成滿足不同需求的材料清單。 產(chǎn)品配置是和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)的概念。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)i s o l 0 0 0 7 對(duì)配 置管理的基本定義，所謂配置，是指對(duì)被描述在技術(shù)文檔中或者體現(xiàn)在產(chǎn)品 實(shí)際使用過(guò)程中的產(chǎn)品功能特性和物理特性進(jìn)行表示。該定義是從產(chǎn)品特性 的角度對(duì)產(chǎn)品配置進(jìn)行定義，相當(dāng)于客戶和銷售部門使用的配置需求的概 念。由于對(duì)產(chǎn)品的特性需求最終是通過(guò)實(shí)際的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的因此產(chǎn)品 配置的結(jié)果是具體的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。另外，配置也被看成是一個(gè)選擇一組構(gòu)件并 維護(hù)其關(guān)系以形成一個(gè)設(shè)計(jì)解決方案的過(guò)程，這時(shí)配置的概念相當(dāng)于配置設(shè) 計(jì)。為了便于區(qū)別，可以將這三種定義分別用配置需求、結(jié)構(gòu)配置和配置過(guò) 程來(lái)描述，它們是對(duì)配置這一概念從不同角度的理解。 產(chǎn)品配置管理是p d m 系統(tǒng)的重要功能，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在整個(gè)生命周期的 l o p d m 中通用產(chǎn)品配王管理模型研究實(shí)現(xiàn) 變化，以及滿足客戶的定單需求來(lái)說(shuō)，都需要進(jìn)行產(chǎn)品配置管理。 產(chǎn)品配置管理是以電子資料室為底層支持，以b o m 為組織核；0 ，把定 義最終產(chǎn)品的所有工程數(shù)據(jù)和文檔聯(lián)系起來(lái)，對(duì)產(chǎn)品對(duì)象及其相互之間的聯(lián) 系進(jìn)行維護(hù)和管理。產(chǎn)品配置管理能夠建立完整的b o m 表，實(shí)現(xiàn)其版本控 制，高效、靈活的檢索與查詢最新的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的安全性和完 整性控制。產(chǎn)品配置管理能夠使企業(yè)的各個(gè)部門在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)共 享統(tǒng)一的產(chǎn)品配置，并且對(duì)應(yīng)不同階段的產(chǎn)品定義，生成相應(yīng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)視 圖，如設(shè)計(jì)視圖、裝配視圖和工藝視圖等。產(chǎn)品配鬣管理主要解決以下問(wèn)題： ( 1 ) 產(chǎn)品配置的生命周期管理 產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理息關(guān)產(chǎn)品的全生命周期。在產(chǎn)品生命周期的不同階段， 產(chǎn)品會(huì)經(jīng)歷一系列更改，同一產(chǎn)品會(huì)存在多種不同的配置。一個(gè)企業(yè)通常情 況下都會(huì)提供多種產(chǎn)品或產(chǎn)品族，維護(hù)這些產(chǎn)品族不同時(shí)期形成的產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 視圖是一個(gè)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力和易出錯(cuò)的工作，為了保證產(chǎn)品和服務(wù)的質(zhì)量，這些 配置需要被準(zhǔn)確地記錄、跟蹤和控制。產(chǎn)品配置管理的一項(xiàng)重要任務(wù)就是管 理產(chǎn)品結(jié)構(gòu)隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)，即跟蹤產(chǎn)品全生命周期。 ( 2 ) 產(chǎn)品需求配置管理 最完整物料清單或最完整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，是按照顧客的特殊需求進(jìn)行定單產(chǎn) 品配置的基礎(chǔ)。在這種情況下，產(chǎn)品配置是按照顧客的需求進(jìn)行的。通過(guò)配 景管理，企業(yè)可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期建立一個(gè)可以共享的產(chǎn)品特征、選項(xiàng)和零 部件的定義，以及它們之間的依賴與限制關(guān)系。任何具有權(quán)限的人員通過(guò)瀏 覽器都能夠?qū)Ξa(chǎn)品特征進(jìn)行選擇，從而建立客戶需要的產(chǎn)品配置。配置管理 使得企業(yè)具備了通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行客戶化配置產(chǎn)品的能力。通過(guò)使用系列的產(chǎn) 品特性規(guī)則定義，連接了市場(chǎng)的特征選項(xiàng)列表與工程b o m 表，這樣可以驅(qū) 動(dòng)產(chǎn)品的開發(fā)過(guò)程，能夠加速客戶定單的過(guò)程，加強(qiáng)企業(yè)與客戶間的關(guān)系。 產(chǎn)品配置中客戶、銷售代表和定單處理人員可以從企業(yè)提供的產(chǎn)品特征 和選項(xiàng)列表中進(jìn)行選擇就可以得到具體的配置產(chǎn)品?？蛻艨梢詫?duì)具體的配 置產(chǎn)品進(jìn)行網(wǎng)上定單。通用的產(chǎn)品配置模型如圖2 ，l 所示： p d m 中通用產(chǎn)品配置管理模型研究實(shí)現(xiàn) 圖2 1 通用的產(chǎn)品配置模型 首先用戶進(jìn)行產(chǎn)品配置，選擇需要的產(chǎn)品特征、選項(xiàng)和數(shù)量，對(duì)產(chǎn)品配 置進(jìn)行驗(yàn)證；對(duì)有效的產(chǎn)品配置創(chuàng)建了一個(gè)產(chǎn)品配置對(duì)象，此對(duì)象與企業(yè)( 或 業(yè)務(wù)單元) 之間建立關(guān)系對(duì)象“客戶配置關(guān)系”；定義產(chǎn)品配置對(duì)象的描述和 定制選項(xiàng)，將其屬性“確認(rèn)狀態(tài)”設(shè)置為通過(guò)確認(rèn)：將產(chǎn)品配置對(duì)象推進(jìn)至產(chǎn) 生精確b o m 狀態(tài)。配置產(chǎn)品的用戶包括客戶、設(shè)計(jì)工程師和產(chǎn)品管理員， 客戶根據(jù)已發(fā)布的產(chǎn)品創(chuàng)建產(chǎn)品配置，設(shè)計(jì)工程師和產(chǎn)品管理員可以在產(chǎn)品 開發(fā)的任何狀態(tài)下創(chuàng)建產(chǎn)品配置。 2 2 2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是工廠或企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)組織的重要依據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)，一 般意義上的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是指由產(chǎn)品一系列圖紙上的零部件明細(xì)表組成的一種 樹狀結(jié)構(gòu)舊1 4 ，18 1 。 ( 1 ) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分解 任何一個(gè)產(chǎn)品都是由若干個(gè)“單層結(jié)構(gòu)”組成的，由一個(gè)母件和從屬于母 件的一個(gè)或多個(gè)子件組成。相對(duì)于設(shè)計(jì)圖紙而言，母件指的是組裝圖上的裝 配件，子件是零件明細(xì)表中的眾多零件。 以圖2 2 的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為例，x 作為最上層的母件是一個(gè)出廠產(chǎn)品，它由 a 、b 、c 、d 四個(gè)子件組成。x 件同a 、b 、c 、d 組成一個(gè)“單層結(jié)構(gòu)”。圖 中，件b 對(duì)應(yīng)于x 來(lái)講是予件，但它對(duì)應(yīng)于件e 、f 來(lái)講又是母件，并一起 組成一個(gè)第二個(gè)層次的單層結(jié)構(gòu)。同理，件e 同件g 、h 、i ；件d 同件i 又組成位于不同層次的單層結(jié)構(gòu)。任何一個(gè)產(chǎn)品都是這樣由無(wú)數(shù)個(gè)“單層結(jié) p d m 中通用產(chǎn)品配置管理模型研究實(shí)現(xiàn) 構(gòu)”組成的。母件同子件的關(guān)系是唯一的，如果品種或數(shù)量不同，將視為有 不同代碼的單層結(jié)構(gòu)。 圖2 2 產(chǎn)品是由多個(gè)“單個(gè)結(jié)構(gòu)”組成的 如果一個(gè)企業(yè)的無(wú)數(shù)產(chǎn)品是由一定數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)的“單層結(jié)構(gòu)”配置而成，即 用少量的標(biāo)準(zhǔn)“單層結(jié)構(gòu)”組成性能多樣的各種產(chǎn)品或產(chǎn)品系列；這就是我們 常說(shuō)的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。 通過(guò)上述實(shí)例可以看出，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹適合來(lái)表示產(chǎn)品與零件的這種樹狀 結(jié)構(gòu)關(guān)系。 ( 2 ) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的配置 產(chǎn)品零件結(jié)構(gòu)樹是由產(chǎn)品裝配系統(tǒng)圖，產(chǎn)品零部件明細(xì)表( 包括通用件、 標(biāo)準(zhǔn)件、自制件、原材料) 等內(nèi)容組成的。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹以樹狀方式描述，樹 中的節(jié)點(diǎn)表示母件，葉節(jié)點(diǎn)表示零件。這種樹狀結(jié)構(gòu)反映了產(chǎn)品、零部件之 唰的層次關(guān)系。有了結(jié)構(gòu)樹，管理者即可分層展開，走不同的分支，直觀的 找到自己所要的數(shù)據(jù)，而不用考慮其物理位割1 5 ，。7 ，1 叭。 每個(gè)零部件都有其屬性，如零件的材料、重量、尺寸、顏色以及部件由 多少零件組成等。結(jié)構(gòu)樹的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都連接著相關(guān)的零部件屬性。每個(gè)零部 件都有相關(guān)的文檔，如零件二維圖紙、三維模型、技術(shù)說(shuō)明、各部件的裝配 圖等。這些文件都存放在文件服務(wù)器內(nèi)。電子資料室是一邏輯單元，它連接 數(shù)據(jù)庫(kù)和文件系統(tǒng)，使描述零部件的文件信息與節(jié)點(diǎn)上的相關(guān)零部件有機(jī)的 連接在一起，實(shí)現(xiàn)不同類型的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，形成完整的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)化信息樹。 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的建立要根據(jù)企業(yè)的管理模式來(lái)決定，多數(shù)情況下把一個(gè)系 列的產(chǎn)品用一棵樹表示，樹的第一層節(jié)點(diǎn)是該系列產(chǎn)品，下面的層次用來(lái)表 示各產(chǎn)品信息。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的層次也要根據(jù)企業(yè)的產(chǎn)品復(fù)雜程度決定，多者7 p d m 中通用產(chǎn)品配置管理模型研究實(shí)現(xiàn) 8 層，少的也要2 3 層。 p d m 系統(tǒng)尤其是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜多樣性使得通用p d m 系統(tǒng)中產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 的配置和管理結(jié)構(gòu)復(fù)雜。本章詳細(xì)介紹了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的內(nèi)容和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置管 理的基本要素。為后續(xù)章節(jié)通用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置管理模型的提出奠定了理論基 礎(chǔ)。 p d m 中通用產(chǎn)品配置管理模型研究實(shí)現(xiàn) 第三章產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)s t e p 和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置管理 s t e p 是一套關(guān)于產(chǎn)品整個(gè)生命周期中相關(guān)數(shù)據(jù)的表達(dá)和交換的國(guó)際標(biāo) 準(zhǔn)。其目的是提供一種不依賴于任何具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，能夠描述整個(gè)生 命周期中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性和完整性。產(chǎn)品數(shù)據(jù)的這種描 述，本質(zhì)上不僅適用于中性文件交換，而且是實(shí)現(xiàn)和共享產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)及產(chǎn)品 數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存檔的基礎(chǔ)?？s短設(shè)計(jì)時(shí)間、改善數(shù)據(jù)的通訊及產(chǎn)品數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期 存檔是s t e p 標(biāo)準(zhǔn)該我們帶來(lái)的利益。它對(duì)于c i m s 乃至并行工程具有重要 意義。由于s t e p 標(biāo)準(zhǔn)的開放性和可擴(kuò)展性，s t e p 必將能夠滿足我們?cè)诒?世紀(jì)的工業(yè)設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域的需要【”，1 9 0 0 1 。 3 1s t e p 的體系結(jié)構(gòu) 產(chǎn)品數(shù)據(jù)的表達(dá)和交換構(gòu)成了s t e p 標(biāo)準(zhǔn)。s t e p 的體系結(jié)構(gòu)按照其功 能和作用被分為描述方法、實(shí)現(xiàn)方法、一致性測(cè)試、集成資源和應(yīng)用協(xié)議這 五個(gè)部分。這五部分又形成了一個(gè)三層的體系結(jié)構(gòu)。 ( 1 ) 最上層是應(yīng)用層，包括應(yīng)用協(xié)議及對(duì)應(yīng)的抽象測(cè)試集，是面向具 體應(yīng)用的，這是與應(yīng)用有關(guān)的一個(gè)層次。 ( 2 ) 第二層是邏輯層，包括集成資源，是一個(gè)完成的產(chǎn)品模型，從實(shí) 際應(yīng)用中抽象出來(lái)，并于具體應(yīng)用無(wú)關(guān)。 ( 3 ) 最底層是物理層，包括實(shí)現(xiàn)方法，給出在計(jì)算機(jī)上的實(shí)現(xiàn)形式。 3 1 1 描述方法 描述方法是企業(yè)信息建模的工具，可以準(zhǔn)確、清晰地描述需要交換的產(chǎn) 品數(shù)據(jù)，建立一個(gè)完整的產(chǎn)品信息模型。其中最重要的是形式化數(shù)據(jù)規(guī)范語(yǔ) 言e x p r e s s 【2 “。 e x p r e s s 描述的產(chǎn)品信息不僅適用于物理文件交換，也是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù) 據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)工程數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)。語(yǔ)言不僅能為人所理解，而且能被計(jì)算機(jī) 處理。語(yǔ)言盡量與具體實(shí)現(xiàn)無(wú)關(guān)，提供了一種獨(dú)立與任何一種信息處理系統(tǒng) 的中性表達(dá)機(jī)制。 p d m 中通用產(chǎn)品配王管理模型研究實(shí)現(xiàn) e x p r e s s 提供了對(duì)集成資源和應(yīng)用協(xié)議中產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)描述的機(jī) 制，同時(shí)他還是整個(gè)s t e p 中數(shù)據(jù)模型的形式化描述工具。e x p r e s s 具有 豐富的表達(dá)能力，是理想的信息模型描述語(yǔ)言，他的應(yīng)用不僅僅局限于s t e p 中。 3 1 2 集成資源 每一集成資源是由一個(gè)e x p r e s s 描述的產(chǎn)品數(shù)據(jù)的集合，這些數(shù)據(jù)描 述稱為資源構(gòu)件。一個(gè)基層資源的定義可能依賴于其它集成資源的定義。一 個(gè)集成資源構(gòu)件可以經(jīng)過(guò)修改、增加約束、關(guān)系和屬性來(lái)支持特殊的應(yīng)用， 不同應(yīng)用中相似的信息可以用一個(gè)資源構(gòu)件來(lái)表達(dá)。一 各個(gè)領(lǐng)域的s t e p 應(yīng)用協(xié)議中的實(shí)體定義都是參照集成資源中的實(shí)體定 義來(lái)描述的。 3 1 3 應(yīng)用協(xié)議 s t e p 標(biāo)準(zhǔn)系列，可以支持極為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。一般而言，某個(gè)特定 的應(yīng)用都不需要使用s t e p 集成資源的全部，而只需要有一種機(jī)制來(lái)定義滿 足應(yīng)用領(lǐng)域信息要求的那些實(shí)體，因此需要有一種機(jī)制來(lái)定義滿足于應(yīng)用領(lǐng) 域信息要求的s 1 琶p 構(gòu)件，這種機(jī)制就是應(yīng)用協(xié)議。應(yīng)用協(xié)議是用于具體應(yīng) 用領(lǐng)域的信息描述與交換的標(biāo)準(zhǔn)，它建立在集成資源模型的基礎(chǔ)上，但帶有 具體應(yīng)用領(lǐng)域的特定語(yǔ)義。 3 1 4 實(shí)現(xiàn)方法 e x p r e s s 描述的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型是概念模式，與具體的實(shí)現(xiàn)無(wú)關(guān)。但產(chǎn) 品數(shù)據(jù)地交換最終必須通過(guò)某種形式實(shí)現(xiàn)。s n 彈標(biāo)準(zhǔn)中給出的實(shí)現(xiàn)方法包 括：中性物理文件交換和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存取接口s d a i 【2 0 ”盈】。 文件交換實(shí)現(xiàn)方式是s t e p 一種比較方便、簡(jiǎn)潔、成熟的實(shí)現(xiàn)形式。不 同系統(tǒng)之間通過(guò)中性文件前后處理器以文件為單位完成產(chǎn)品數(shù)據(jù)地交換。 s d a i 是比中性文件交換方式更高層次的信息集成和共享方式，它提供了對(duì) 1 6 p d m 中通用產(chǎn)品配置管理模型研究實(shí)現(xiàn) 由e x p r e s s 定義的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序界面。 3 1 5 一致- 陛測(cè)試 一致性測(cè)試的目的是測(cè)試聲稱滿足了某個(gè)應(yīng)用協(xié)議的軟件產(chǎn)品是否符 合應(yīng)用協(xié)議中的一致性要求。 3 2 基于s t e p 的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理的體系結(jié)構(gòu) 提供一個(gè)產(chǎn)品模型能夠清晰地描述產(chǎn)品全部數(shù)據(jù)的相互關(guān)系，可以使得 產(chǎn)品各系統(tǒng)之間、分系統(tǒng)內(nèi)部各部件之間、零部件與描述產(chǎn)品的數(shù)據(jù)之問(wèn)的 約束關(guān)系一目了然。通過(guò)合理的定義產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息模型及其操縱語(yǔ)言，讓所 有用戶使用統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型完成其工作，不僅可以避免數(shù)據(jù)冗余，而且容易保 持產(chǎn)品數(shù)據(jù)得以執(zhí)行和完整性。可見，合理的建立一個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型是有效 地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置管理的關(guān)鍵，這也正是當(dāng)前p d m 系統(tǒng)中功能普遍較 弱的方面。 為了向各應(yīng)用單元提供一個(gè)完整統(tǒng)一的信息模型和清晰一致的操作界 面，我們將s t e p 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用到了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理中，建立了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化、 通用型、可擴(kuò)充的數(shù)據(jù)管理層，即為系統(tǒng)上層應(yīng)用模塊的開發(fā)提供了標(biāo)準(zhǔn)化 的開發(fā)平臺(tái)，也增強(qiáng)了在不同的系統(tǒng)平臺(tái)間的可移植性。這樣，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與 配置管理便形成了如下的體系結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)主要有三部分組成。 ( 1 ) 最底層是物理存儲(chǔ)層。包括分布式電子倉(cāng)庫(kù)和文件系統(tǒng)，用于存儲(chǔ) 產(chǎn)品元數(shù)據(jù)和相關(guān)文件并提供基本的操作功能，主要由數(shù)掘庫(kù)管理系統(tǒng)和文 件管理系統(tǒng)組成。 ( 2 ) 中間層是數(shù)據(jù)管理層。s t e p 標(biāo)準(zhǔn)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理中的應(yīng)用 主要集中在這一層。這一層主要包括兩部分內(nèi)容：其一是同一產(chǎn)品信息模型， 其二是用于操作這些產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存取接口。 同一產(chǎn)品信息模型提供了對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的統(tǒng)一描述，為各應(yīng)用模塊和其他 應(yīng)用系統(tǒng)提供了一個(gè)完整一致的單一信息源。這樣做的好處在于：數(shù)據(jù)模型 全局一致，各應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)模型中的數(shù)據(jù)有唯一和相同的解釋；不同應(yīng)用系統(tǒng) p d m 中通用產(chǎn)品配置管理模型研究實(shí)現(xiàn) 在數(shù)據(jù)交換中避免了各自解釋數(shù)據(jù)，消除了語(yǔ)義上的誤解和分歧；避免了產(chǎn) 品數(shù)據(jù)的冗余和不一致現(xiàn)象。這一部分工作主要是通過(guò)基于s t e p 的數(shù)據(jù)建 模來(lái)完成的。首先，依據(jù)上一節(jié)的產(chǎn)品信息樹和系統(tǒng)功能需求，得到產(chǎn)品結(jié) 構(gòu)與配置管理所涉及的產(chǎn)品數(shù)據(jù)其他組織方式和施加在這些數(shù)據(jù)上的操作； 其次，按照s t e p 的建模方法通過(guò)在s t e p 集成資源中提取合適的資源構(gòu)件 并加以修改使其能夠正確表達(dá)所需信息，這樣便得到了產(chǎn)品數(shù)據(jù)地s t e p 模 型；最后，用s t e p 的規(guī)范化描述語(yǔ)言對(duì)模型進(jìn)行準(zhǔn)確定義，得到一個(gè) e x p r e s s 模式。該模式提供了對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化描述，并且是可擴(kuò)充的。 論文在第四章對(duì)該模式進(jìn)行詳細(xì)論述。 s t e p 的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存取接口( s d a i ) 則為上層的應(yīng)用程序提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) 的、通用的、一致的數(shù)據(jù)操作接口，上層應(yīng)用程序通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存取接口來(lái) 操作存儲(chǔ)系統(tǒng)中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，這些產(chǎn)品數(shù)據(jù)的組織形式是 定義好的標(biāo)準(zhǔn)s t e p 模型形式，而不用考慮這些數(shù)據(jù)在底層存儲(chǔ)系統(tǒng)中的具 體組織方式2 1 ，2 甜。s d a i 實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與應(yīng)用程序設(shè)計(jì)相分離，增強(qiáng)了 系統(tǒng)的可移植性、可擴(kuò)充性、并可以實(shí)現(xiàn)與其他應(yīng)用系統(tǒng)的信息共享與集成。 但是，在s t e p 的s d a i 規(guī)范中。只對(duì)數(shù)據(jù)操作的環(huán)境和操作接口函數(shù)作了 抽象地描述，采用不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言s d a i 的具體實(shí)現(xiàn)電 不相同。 ( 3 ) 最上層是應(yīng)用層。主要包括各個(gè)功能模塊。這些功能模塊主要完成 上一節(jié)提到的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理功能，并提供一個(gè)進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)充和集成的 標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)接口。 本章詳細(xì)介紹了s t e p 標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)基于s t e p 標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的配置管 理的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，為下一章基于s t e p 的通用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品 配置管理模型，打下了良好的理論基礎(chǔ)。 p d m 中通用產(chǎn)品配王管理模型研究實(shí)現(xiàn) 第四章通用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置與管理模型 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置管理是p d m 系統(tǒng)中最重要的模塊之一。但由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 的復(fù)雜多樣性，至今缺乏一個(gè)通用型的模型，當(dāng)然也就更沒有相應(yīng)的產(chǎn)品。 在前幾章對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置管理地討論的基礎(chǔ)上，本章提出該通用模型，模型 共包括三部分：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息、文檔管理信息和產(chǎn)品配置信息。本章主要采 用產(chǎn)品數(shù)據(jù)的圖形化表達(dá)方法e x p r e s s g 對(duì)模型進(jìn)行描述。 4 1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息 4 1 1 產(chǎn)品對(duì)蒙