/PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)分析及應(yīng)用摘要產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(ProductDataManagement，PDM)作為制造企業(yè)實(shí)施信息化的集成框架，已經(jīng)被越來越多的企業(yè)所采用。根據(jù)企業(yè)的實(shí)際需求，要求PDM系統(tǒng)的開發(fā)由側(cè)重于部門級的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)管理與共享向貫穿企業(yè)全過程的企業(yè)級方向開展，要求系統(tǒng)能夠充分集成現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)，對跨地域的產(chǎn)品數(shù)據(jù)同樣實(shí)現(xiàn)信息集成，這就需要對PDM系統(tǒng)進(jìn)行重新構(gòu)架，本文就是基于這種背景下研究PDM的體系架構(gòu)的。本文首先分析了PDM的產(chǎn)生背景、研究現(xiàn)狀及其開展趨勢，然后闡述了PDM中的關(guān)鍵技術(shù)，如成組技術(shù)、客戶化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、集成技術(shù)等技術(shù)信息。接著本文研究了分布式PDM體系結(jié)構(gòu)以及基于XML（ExtensibleMarkupLanguage）、基于J2EE的體系結(jié)構(gòu)，闡述了各體系結(jié)構(gòu)的組成及其優(yōu)點(diǎn)，不同的體系結(jié)構(gòu)適用于不同的企業(yè)對象，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際需求選擇不同的體系結(jié)構(gòu)，更有利于企業(yè)PDM系統(tǒng)的實(shí)施。最后本文介紹了一款較為成熟的PDM系統(tǒng)——Teamcenter，分析了Teamcenter的體系架構(gòu)，這種體系架構(gòu)具備了強(qiáng)大的二次開發(fā)功能，本文根據(jù)某企業(yè)的實(shí)際需求，提出了對Teamcenter的數(shù)據(jù)管理局部功能進(jìn)行二次開發(fā)的實(shí)施方案，并對其在客戶端和效勞器端的配置及操作進(jìn)行了詳細(xì)的說明。關(guān)鍵詞：PDM，架構(gòu)，分布式，XML，J2EE，TeamcenterAbstractProductdatamanagementsystem(ProductDataManagement,PDM)asanintegrationframeworkofthemanufacturingenterprisestoimplementinformation,hasbeenadoptedbymoreandmoreenterprises.Accordingtotheactualneeds,itdemandsPDMsystem’sdevelopfromfocusingonthedesignaspectsofdepartmentalmanagementandsharingofdatathroughouttheenterprisetothewholeprocessofenterprise-leveldirection,itrequiresthatthesystemcanfullyintegratewithexistingapplicationsystems,andimplementationinformationintegrationoftheproductdataoncross-boundary,thisneedsthePDMsystemtoberestructured,basedonthisbackground,thisarticleinvestigatethearchitectureofPDM.Firstthisarticleanalysestheproduction,developmentofthePDM,andthendescribesthekeytechnologiesofthePDM,suchasgrouptechnology,customizedtechnology,networktechnology,integrationtechnologyandsoon.ThenthisarticleinvestigatesthedistributedPDMarchitectureandthearchitecturewhichbasedonXML(ExtensibleMarkupLanguage)andJ2EE,alsoitdescribesthecompositionofeachsystemanditsadvantages,accordingtotheactualneedsofenterpriseschooseadifferentarchitectureismoreconducivetoimplementthePDMSystem.Finally,thepaperdescribesamaturePDMsystem–Teamcenter,analysesthearchitectureofit.ThearchitectureofTeamcenterhasastrongsecondarydevelopmentfunction,accordingtotheactualneedsofanenterprise,thispapermadeanimplementationplanforthesecondarydevelopmentpartoftheTeamcenterdatamanagementfunction.KeyWords：PDM,Architecture,distributed,XML,J2EE,Teamcenter目錄摘要 iAbstract ii圖目錄 III表目錄 IV第1章緒論 11.1研究背景 11.1.1PDM的產(chǎn)生背景 11.1.2PDM與企業(yè)信息管理 21.2研究的意義 31.3本章小結(jié) 4第2章相關(guān)技術(shù)綜述 52.1PDM概述 52.1.1PDM簡介 52.1.2PDM的產(chǎn)生開展及應(yīng)用 62.1.3PDM的研究現(xiàn)狀 72.1.4PDM技術(shù)的開展趨勢 72.2PDM中的關(guān)鍵技術(shù) 82.2.1成組技術(shù) 82.2.2客戶化技術(shù) 82.2.3流程的設(shè)計(jì)方法 92.2.4數(shù)據(jù)存儲與管理 92.2.5系統(tǒng)集成 102.2.6網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 112.3本章小結(jié) 12第3章分布式PDM系統(tǒng)的通用體系結(jié)構(gòu) 133.1C/S體系結(jié)構(gòu) 133.2多層體系結(jié)構(gòu) 143.3多層體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢 163.4本章小結(jié) 17第4章參加XML技術(shù)的分布式PDM系統(tǒng) 184.1XML概述 184.1.1XML的關(guān)鍵技術(shù) 184.2參加XML的PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 194.2.1用XML實(shí)現(xiàn)PDM數(shù)據(jù)的存儲和交換 194.2.2參加XML的PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 194.2.3參加XML技術(shù)的PDM系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 214.3本章小結(jié) 21第5章參加J2EE技術(shù)的分布式PDM系統(tǒng) 225.1J2EE概述 225.2參加J2EE的4層PDM體系結(jié)構(gòu) 225.3J2EE架構(gòu)的好處 245.4本章小結(jié) 24第6章分布式PDM系統(tǒng)在企業(yè)中的應(yīng)用 266.1Teamcenter綜述 266.1.1Teamcenter簡介 266.1.2Teamcenter的體系結(jié)構(gòu) 266.1.3XML及J2EE在Teamcenter中的應(yīng)用 286.2Teamcenter中的定制功能開發(fā) 286.2.1佳通Teamcenter產(chǎn)品開發(fā)簡介 296.2.2產(chǎn)生規(guī)格總表實(shí)施方案 296.2.3功能說明 416.2.4XML及J2EE在定制功能開發(fā)中的應(yīng)用 426.3本章小結(jié) 43第7章總結(jié)與展望 447.1工作總結(jié) 447.2工作展望 44參考文獻(xiàn) 46作者簡歷 48致謝 49圖目錄TOC\h\z\c"圖"圖3.1C/S結(jié)構(gòu) 14圖3.2多層體系結(jié)構(gòu) 15圖4.1基于XML的PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 20圖5.1基于J2EE的PDM結(jié)構(gòu)圖 23圖6.1Teamcenter的四層體系結(jié)構(gòu) 27圖6.2規(guī)格總表——全鋼規(guī)格總表 32圖6.3規(guī)格總表——報(bào)表模板配置樣例 33圖6.4規(guī)格總表——斜交規(guī)格總表中簾布筒 33圖6.5規(guī)格總表——斜交專家系統(tǒng)中步驟選擇第一簾布筒1 34圖6.6規(guī)格總表——斜交專家系統(tǒng)中步驟選擇第一簾布筒2 35圖6.7規(guī)格總表——斜交專家系統(tǒng)中步驟選擇第一簾布筒3 35圖6.8規(guī)格總表——斜交專家系統(tǒng)中步驟選擇第一簾布筒3 37圖6.9規(guī)格總表——斜交專家系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲充氣和平安性能 38圖6.10規(guī)格總表——全鋼規(guī)格總表室內(nèi)轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn) 39圖6.11ProductRevision對象 41圖6.12選中所需產(chǎn)生規(guī)格總表的ProductRevision 42圖6.13產(chǎn)生規(guī)格總表 42圖6.14XML語言 43表目錄TOC\h\z\c"表"表6.1規(guī)格總表——全鋼規(guī)格總表充氣輪胎尺寸&輪胎平安性 37表6.2規(guī)格總表——半鋼規(guī)格總表充氣輪胎尺寸&輪胎平安性 40緒論研究背景PDM的產(chǎn)生背景在20世紀(jì)的60、70年代，企業(yè)在其設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中開始了CAD、CAM等技術(shù)的使用，新技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了生產(chǎn)力開展，同時也帶來了新的挑戰(zhàn)。對于制造企業(yè)而言，雖然各單元的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已日益成熟，但它們都自成體系，彼此之間缺少了有效的信息共享和利用，形成了所謂的“信息孤島〞。在這種情況下，許多企業(yè)都已經(jīng)意識到：實(shí)現(xiàn)信息的有序管理必將成為在未來的競爭中保持領(lǐng)先的關(guān)鍵因素。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（ProductDataManagement簡稱PDM）正是在這種背景下運(yùn)行而生的一項(xiàng)新的管理思想和技術(shù)。PDM可定義為以軟件技術(shù)為基礎(chǔ)，以產(chǎn)品為核心，實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)、過程、資源的一體化集成管理的技術(shù)[1]。PDM明確定位為面向制造企業(yè)的，以產(chǎn)品為管理核心的，以數(shù)據(jù)、過程和資源為管理信息的三大要素。PDM進(jìn)行信息管理的兩條主線分別是靜態(tài)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和動態(tài)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程，所有的信息組織及資源管理都是圍繞產(chǎn)品設(shè)計(jì)而展開的，這也是PDM系統(tǒng)區(qū)別于其他信息管理系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，如企業(yè)信息管理系統(tǒng)（ManagementInformationSystem簡稱MIS）、制造資源方案（MaterialRequirementPlanning簡稱MRPII）、工程管理系統(tǒng)（PM）、企業(yè)資源方案（ERP）。PDM的產(chǎn)生及開展與社會大環(huán)境緊密相連，且與企業(yè)自身息息相關(guān)。企業(yè)為了適應(yīng)市場而尋求開展、自我完善的強(qiáng)烈需求，是造就PDM市場繁榮興旺的內(nèi)在動力。PDM是依托IT技術(shù)以實(shí)現(xiàn)企業(yè)最優(yōu)化管理的有效方法，是科學(xué)的管理框架和企業(yè)現(xiàn)實(shí)問題相結(jié)合的產(chǎn)物，是計(jì)算機(jī)技術(shù)同企業(yè)文化相結(jié)合的一種產(chǎn)品。PDM的技術(shù)本身絕對是重要的，技術(shù)差的PDM系統(tǒng)肯定是難以推廣普及且難以實(shí)施成功的。但技術(shù)畢竟只是實(shí)現(xiàn)企業(yè)目標(biāo)的基礎(chǔ)，只談技術(shù)的PDM也是難以成功的。因?yàn)椋琍DM并不僅僅只是“PDM〞，它更深層次的內(nèi)涵是與企業(yè)文化的緊密結(jié)合、與生產(chǎn)關(guān)系的相適應(yīng)、與企業(yè)目標(biāo)的相匹配。許多的相關(guān)問題（如：咨詢、工程經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)施方法學(xué)等）都值得人們?nèi)ド钊胝J(rèn)識與探討。企業(yè)實(shí)施PDM的最終目標(biāo)是要到達(dá)企業(yè)級信息集成。PDM與企業(yè)信息管理單從字面上來理解，PDM是ProductDataManagement(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)的縮寫，是某一類軟件的總稱。CIMdata曾這樣定義：“PDM是一種幫助工程師和其他人員管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)和產(chǎn)品研發(fā)過程的工具。PDM系統(tǒng)確保跟蹤那些設(shè)計(jì)、制造所需的大量數(shù)據(jù)和信息，并由此支持和維護(hù)產(chǎn)品〞[2]。如果說得再細(xì)致一點(diǎn)：從產(chǎn)品方面來看，PDM系統(tǒng)可以幫助組織產(chǎn)品設(shè)計(jì)，完善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的修改，跟蹤進(jìn)展中的設(shè)計(jì)概念，及時且方便地找出存檔數(shù)據(jù)以及相關(guān)產(chǎn)品信息。從過程上來看，PDM系統(tǒng)可協(xié)調(diào)組織整個產(chǎn)品生命周期內(nèi)的諸如設(shè)計(jì)審查、批準(zhǔn)、變更、工作流優(yōu)化及產(chǎn)品發(fā)布等過程事件。但這只是單純從技術(shù)的角度給PDM下的一個“準(zhǔn)確〞的定義。真正意義上的PDM卻遠(yuǎn)不止如此。如果一定要探尋PDM到底是什么，我們不妨這樣來定義它：PDM是依托于IT技術(shù)的，實(shí)現(xiàn)企業(yè)最優(yōu)化管理的有效方法，是科學(xué)的管理框架和企業(yè)實(shí)際問題相結(jié)合的產(chǎn)物，是計(jì)算機(jī)技術(shù)和企業(yè)文化相結(jié)合的一種產(chǎn)品。企業(yè)文化是企業(yè)自身所積累、表現(xiàn)出來的各個方面的特色之總和。由此看來，所謂PDM，并不僅僅是一個技術(shù)模型，也不是一堆時髦的技術(shù)辭藻的堆砌，更不是一種簡單的編寫程序。它是一種可以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，是一種可以在不同的行業(yè)、不同的企業(yè)中實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，是一種與企業(yè)文化相結(jié)合的技術(shù)。因此，它與企業(yè)自身密切相關(guān)。觀察當(dāng)今PDM實(shí)施較為成功的企業(yè)，每個企業(yè)都有自己非常具體的奮斗目標(biāo)和工程名稱，從福特公司的“Ford2000〞、波音公司的“DCAC/MRM〞到日產(chǎn)的“業(yè)務(wù)過程革新〞等，凡取得成就的，都是將PDM融會于企業(yè)文化之中[3]。PDM與企業(yè)信息集成PDM在企業(yè)的信息集成過程中是起到一個類似于集成“框架（Framework）〞的作用。各種應(yīng)用程序如CAD/CAM/CAE/EDA/OA/CAPP等，都將通過各種各“對象（Object）〞而被集成進(jìn)來，使得分布于企業(yè)各個地方、在各個應(yīng)用中使用（運(yùn)行）的所有的產(chǎn)品數(shù)據(jù)得以高度集成、協(xié)調(diào)與共享，所有產(chǎn)品研發(fā)過程都得以高度優(yōu)化或重組。PDM與工業(yè)領(lǐng)域PDM所涉及的領(lǐng)域很廣，它可以管理各種與產(chǎn)品相關(guān)的信息，包括電子文檔、數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)庫記錄。適用的產(chǎn)品領(lǐng)域包括[4]：?制造業(yè)——如汽車、飛機(jī)、船舶、計(jì)算機(jī)、家電、移動電話等；?工程工程——如建筑、橋梁、高速公路等；?工廠——如鋼鐵廠、煉油廠、食品加工廠、制藥廠、海洋平臺等；?基礎(chǔ)設(shè)施——如機(jī)場、海港、鐵路運(yùn)營系統(tǒng)、后勤倉儲等；?公用事業(yè)——如發(fā)電、電力設(shè)置、無線通訊、有線電視網(wǎng)等；?金融——銀行、證券交易及其它行業(yè)；值得指出的是：面對著如此廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，目前并沒有一種萬能的PDM系統(tǒng)可以適用于它們。每一個領(lǐng)域都有著其自身的特點(diǎn)以及需求，即使在同一領(lǐng)域的單位，若使用完全相同的PDM產(chǎn)品，也將會遇到完全不同的實(shí)施問題。這正是實(shí)施PDM多要充分考慮的問題。PDM與企業(yè)人PDM觸及現(xiàn)代企業(yè)的每個角落，在企業(yè)內(nèi)，只要是與產(chǎn)品數(shù)據(jù)打交道的人，都可以使用PDM。如總經(jīng)理、廠長、技術(shù)專家、工程經(jīng)理、信息主管、設(shè)計(jì)人員、CAD／CAM／CAE使用者、會計(jì)資產(chǎn)評估人員、采購人員、市場／營銷人員等，幾乎業(yè)界的每個企事業(yè)單位的每個部門都可以用到PDM。PDM與企業(yè)數(shù)據(jù)PDM是一種“管得很寬〞的軟件[5]。但凡最終可以轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)描述和存儲的數(shù)據(jù)，例如產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置、零件定義以及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、CAD集合造型文件和繪圖文件、工程分析及驗(yàn)證數(shù)據(jù)、制造方案及標(biāo)準(zhǔn)、NC編程文件、圖像文件（照片、造型圖、掃描圖等）、產(chǎn)品說明書、軟件產(chǎn)品(程序、庫、函數(shù)等“零部件〞)、各種電子報(bào)表、本錢核算、產(chǎn)品注釋等、工程規(guī)劃書、多媒體音像產(chǎn)品、硬拷貝文件、其它電子數(shù)據(jù)等等，它都可以兼收并蓄，一概管之。研究的意義任何企業(yè)組織在考慮實(shí)行PDM系統(tǒng)時首先應(yīng)清楚地了解自己的目的是什么，這是非常重要的。雖然所有企業(yè)都在試圖用較短的時間、較低的本錢來設(shè)計(jì)質(zhì)量更高的產(chǎn)品，但是每個實(shí)行PDM的企業(yè)都有各自的想法，其中一些主要的目的如下[6]：為了查找和共享分布環(huán)境的信息，實(shí)行并行或者同時發(fā)生的工程業(yè)務(wù)，遵守規(guī)章，保證工作順利完成；為了減少產(chǎn)品報(bào)廢、重復(fù)工作和多余部件；工程設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)的集成的需要；為了實(shí)行全面質(zhì)量管理；為了加緊生產(chǎn)過程的追蹤和報(bào)告；為了實(shí)行基于電子而不是紙張的生產(chǎn)過程；為了減少投放市場時間；為了減少工程設(shè)計(jì)修改次數(shù)和花費(fèi)。用PDM的目的有可能來自于企業(yè)那些提供和使用電子數(shù)據(jù)的底層崗位。通過PDM來改變企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、改良生產(chǎn)流程的目的一般都來自于中上層管理部門。有效地實(shí)施PDM，將會收到很多意想不到的效果。它能夠成倍地增加新產(chǎn)品的推銷，大幅度地降低產(chǎn)品本錢，減少停機(jī)時間和返工工時并能快速適應(yīng)工程變化，且不影響方案調(diào)度的作業(yè)過程。本章小結(jié)本章主要介紹了本論文的研究背景及意義，包括PDM的產(chǎn)生背景以及PDM在企業(yè)信息管理上的應(yīng)用，充分說明了本論文的必要性及其可行性。在以下幾章中本文主要對PDM的各類體系架構(gòu)進(jìn)行深入研究比較，并通過在企業(yè)應(yīng)用實(shí)施的實(shí)例進(jìn)一步展現(xiàn)PDM體系架構(gòu)的特點(diǎn)以及其應(yīng)用狀況。相關(guān)技術(shù)綜述PDM概述PDM簡介PDM（ProductDataManagement）是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的簡稱。專門從事于PDM和CIM相關(guān)技術(shù)咨詢業(yè)務(wù)的國際公司CIMdata公司的總裁EdMiller在“PDMToday〞一文中給出的PDM的定義是：管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和所有與產(chǎn)品相關(guān)的過程的技術(shù)[7]。和產(chǎn)品相關(guān)的信息包括了描述產(chǎn)品的各種信息，如CAD、CAE、CAM文檔、產(chǎn)品配置、零部件物料清單(BOM)、產(chǎn)品訂單、電子表格、事務(wù)文件、生產(chǎn)本錢、供給商情況等；和產(chǎn)品有關(guān)的過程包括了與產(chǎn)品相關(guān)的加工指南、加工工序、工作流程、信息的審批和發(fā)放等過程信息的定義和管理。PDM涉及到了產(chǎn)品生命周期的方方面面，它管理了從設(shè)計(jì)到加工開發(fā)的全過程的產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，將所有和產(chǎn)品信息相關(guān)的過程集成到了一起。它將數(shù)據(jù)庫的管理功能、網(wǎng)絡(luò)通信功能以及系統(tǒng)控制功能相結(jié)合，提供了產(chǎn)品全生命周期的信息集成化管理，并且支持建立一個并行化的產(chǎn)品開發(fā)協(xié)作環(huán)境。由于PDM強(qiáng)大的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理功能，它目前在企業(yè)中得了廣泛應(yīng)用，并成為了支持企業(yè)重組、CIMS工程等的使能技術(shù)，成為了企業(yè)提高自身競爭力必須要具備的手段。一般的PDM系統(tǒng)具備如下根本功能[8]：1、電子倉庫及文檔管理功能電子倉庫是PDM中的核心功能之一，它一般是建立在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上的，保存管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)(元數(shù)據(jù))及指向描述產(chǎn)品相關(guān)信息的物理數(shù)據(jù)和文件的指針，它為用戶存取數(shù)據(jù)提供了一種平安的控制機(jī)制，并且允許用戶透明地訪問全企業(yè)的產(chǎn)品信息，而不用去考慮用戶或數(shù)據(jù)的物理位置。2、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理功能產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理也是PDM的核心功能之一，它以電子倉庫作為底層支持，以物料清單（BOM）為其組織核心，并把定義最終產(chǎn)品的所有工程數(shù)據(jù)和文檔聯(lián)系起來，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的組織、控制和管理，在一定目標(biāo)或規(guī)則約束下向用戶或者應(yīng)用系統(tǒng)提供產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同視圖及描述。3、工作流程管理功能工作流程管理主要是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與修改正程中的跟蹤與控制，包括了工程數(shù)據(jù)的提交、修改、控制或監(jiān)視審批、自動通知控制等。它主要管理的是：人與人之間的數(shù)據(jù)流動、當(dāng)某個用戶對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作時會發(fā)生什么及在一個工程的生命周期內(nèi)跟蹤所有事務(wù)與數(shù)據(jù)的活動。4、分類檢索及零件庫功能PDM的分類檢索及零件庫功能為最大程度上地重新利用現(xiàn)有的設(shè)計(jì)創(chuàng)立新的產(chǎn)品提供支持，以便創(chuàng)造出新的產(chǎn)品。它包括了零件庫的接口功能、基于內(nèi)容的而不是基于分類的檢索以及構(gòu)造電子倉庫屬性編碼過濾器的功能。PDM的產(chǎn)生開展及應(yīng)用PDM是當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的重要技術(shù)之一，它最早是出現(xiàn)在八十年代早期[9]，當(dāng)時的主要目的是為了解決大量的工程圖紙、技術(shù)文檔及CAD文件的管理困難問題，后來逐步擴(kuò)展到了產(chǎn)品開發(fā)的幾個主要領(lǐng)域：物料清單（BOM）的管理、工程變更請求與指令的跟蹤與管理、設(shè)計(jì)圖紙和電子文檔的管理。1995年，CIMdata公司的總裁在PDMToday一文中提出了PDM的明確定義，指出一個成熟的PDM系統(tǒng)能使所有參與到創(chuàng)立、交流、維護(hù)設(shè)計(jì)意圖的人員在產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)自由共享與產(chǎn)品相關(guān)的所有異構(gòu)數(shù)據(jù)，包括了圖紙和數(shù)字化文檔、CAD文檔及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等[10]。隨著網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)的不斷開展，PDM技術(shù)也在九十年代得到了迅猛開展。PDM技術(shù)在國外已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，PDM市場在國內(nèi)也同樣已呈現(xiàn)出較好的勢頭。現(xiàn)代PDM技術(shù)所涉及到的領(lǐng)域已超出了設(shè)計(jì)、工程部門的范疇，逐步的向生產(chǎn)、經(jīng)營管理部門滲透。PDM不但可以有效地將從概念設(shè)計(jì)、工程分析、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工藝流程設(shè)計(jì)、工裝夾具設(shè)計(jì)、制造、銷售、維護(hù)、直到產(chǎn)品報(bào)廢的整個生命周期里與產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)給予定義、組織和管理，使產(chǎn)品數(shù)據(jù)在整個生命周期里保持最新、保證數(shù)據(jù)的平安、實(shí)現(xiàn)共享；同時還為各種軟件的應(yīng)用提供了統(tǒng)一的集成運(yùn)行平臺，成為了連接MIS系統(tǒng)、CAD/CAM/CAPP系統(tǒng)、MRPII/ERP等一些管理與控制系統(tǒng)的橋梁和紐帶?？傊琍DM正向企業(yè)全局信息集成的方向開展著。PDM的研究現(xiàn)狀近年來，隨著市場需求的不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)也得到了迅速開展。對于PDM的研究，國內(nèi)外都取得了較大進(jìn)展。目前PDM的主要的研究方向有以下幾個方面[11]：1、PDM與CORBA技術(shù)和Web的結(jié)合技術(shù)的開展和企業(yè)的開展導(dǎo)致了計(jì)算機(jī)支持的企業(yè)生產(chǎn)、管理工作向復(fù)雜的分布式異構(gòu)環(huán)境開展，因此就需要一個支持分布環(huán)境下協(xié)同工作的模型。PDM系統(tǒng)作為一種應(yīng)用框架，其開放性和擴(kuò)展性要求其與Web的開放性體系結(jié)構(gòu)相互補(bǔ)充。使用CORBA在Web上構(gòu)建的PDM系統(tǒng)能支持異地和異構(gòu)環(huán)境下的設(shè)計(jì)與制造，很好地適應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)化虛擬設(shè)計(jì)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)和過程管理。2、PDM系統(tǒng)向企業(yè)全局信息管理開展傳統(tǒng)的PDM系統(tǒng)僅限于在設(shè)計(jì)階段工程數(shù)據(jù)的管理，管理的重點(diǎn)是工程信息，如今PDM技術(shù)所涉及的領(lǐng)域己超出了設(shè)計(jì)、工程部門的范疇，逐步向著生產(chǎn)、經(jīng)營管理部門滲透。PDM不僅充當(dāng)著CAD與工程部門文檔的管理者的角色，而且還充當(dāng)了產(chǎn)品開發(fā)過程中所生成的、分配的全部信息的管理者。目前能夠管理企業(yè)全局信息的PDM系統(tǒng)已經(jīng)成為了PDM研究的熱點(diǎn)。3、PDM的應(yīng)用集成技術(shù)PDM在誕生之初就是為了解決計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)所產(chǎn)生的文檔管理問題的，所以PDM與計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)如CAD、CAM、CAPP之間的數(shù)據(jù)交換問題一直是PDM領(lǐng)域所研究的熱點(diǎn)。PDM技術(shù)的開展趨勢最近幾年來，PDM的理念和技術(shù)一直在快速地開展，許多新產(chǎn)品比前一代有了重大改良。這些改良主要反映在產(chǎn)品的適應(yīng)能力、用戶界面、功能性、體系結(jié)構(gòu)及平臺支持上。目前PDM技術(shù)主要有著如下開展趨勢[12]：1、PDM產(chǎn)品適應(yīng)能力不斷提高適應(yīng)能力的提高具體表現(xiàn)為通過PDM產(chǎn)品的系統(tǒng)配置功能，便能夠適應(yīng)各企業(yè)的不同需要。2、PDM的功能繼續(xù)改良一方面繼續(xù)完善著日常應(yīng)用功能，另一方面不斷地加強(qiáng)對實(shí)用功能的支持。3、Web使能技術(shù)得到廣泛應(yīng)用Web是PDM的一項(xiàng)非常重大的使能技術(shù)，它與Internet以及Intranet一起，推動了PDM的群眾化。而Web提供了一種支持本錢低的較為通用的用戶界面，可解決最終用戶訪問難這一推廣PDM的障礙。4、傳送平安性不斷改良隨著越來越多的企業(yè)通過網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，PDM為了保證數(shù)據(jù)傳送過程中的平安性，使用了更加先的進(jìn)加密技術(shù)。5、與MRPII/ERP的集成實(shí)現(xiàn)基于PDM的工程設(shè)計(jì)和管理系統(tǒng)的集成，是實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息集成的重要方面。因此，PDM與管理系統(tǒng)的集成已經(jīng)成為將來PDM開展的重要方向。PDM中的關(guān)鍵技術(shù)成組技術(shù)成組技術(shù)[13]（GT：GroupTechnology）是在零件設(shè)計(jì)與制造中充分利用相似性原理的方法。PDM系統(tǒng)中，GT技術(shù)主要表達(dá)在信息的編碼管理與產(chǎn)品族管理。信息的分類編碼是企業(yè)信息化的基礎(chǔ)，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成的根本條件之一。PDM中的編碼方案應(yīng)該根據(jù)企業(yè)的需求，與企業(yè)的產(chǎn)品緊密結(jié)合在一起，并充分考慮企業(yè)產(chǎn)品的更新?lián)Q代及生產(chǎn)過程中信息的表示，使更為編碼簡潔、實(shí)用，起到組織和協(xié)調(diào)企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)的作用。因此，編碼的優(yōu)劣成為了企業(yè)能否接受PDM系統(tǒng)的關(guān)鍵性指標(biāo)。產(chǎn)品族管理是支持目前企業(yè)中“小批量、多品種〞這種生產(chǎn)方式的有效工具。PDM系統(tǒng)中，將具有同類性能特征的產(chǎn)品、具有相似結(jié)構(gòu)的部件以及零件進(jìn)行統(tǒng)一的管理，提供了符合國標(biāo)的根本零件族定義和一套定制屬性以及繼承關(guān)系的方法，能有效地提高企業(yè)零部件的重用水平，使設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)用戶的不同需求迅速生成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹、物料清單（BOM）?？蛻艋夹g(shù)PDM是一種使能技術(shù)，需要依據(jù)企業(yè)的不同情況進(jìn)行實(shí)施。客戶化工作包括了為企業(yè)定制設(shè)計(jì)工作流程、編碼規(guī)則、版本控制方法、工程管理方式、各種信息的利用方式及企業(yè)提出的各種需求[14]?？蛻艋闹饕康氖强s短PDM的實(shí)施周期，增加PDM系統(tǒng)的柔性，在客戶化的過程中最終實(shí)現(xiàn)“零編程〞。目前比較好的解決方案有模板技術(shù)與組件技術(shù)。模板技術(shù)是指將各功能模塊中的條件參數(shù)化。在PDM系統(tǒng)中建立適合各種功能的模板庫，在客戶化過程中，根據(jù)不同的需求調(diào)用不同的模板，就可以在短時間內(nèi)建立系統(tǒng)所需求的功能模塊。模板技術(shù)適用于相對獨(dú)立的功能模塊，當(dāng)用戶提出超出模板功能的要求時，系統(tǒng)則需要另配開發(fā)工具，利用定制函數(shù)或者描述語言進(jìn)行簡單的編程來實(shí)現(xiàn)。組件技術(shù)是指在系統(tǒng)中構(gòu)造一些根本功能模塊與過程模塊，這些模塊具有開放的接口及良好的可組合性，并且可以實(shí)現(xiàn)“即插即用〞。當(dāng)系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)某種功能時，將這些根本模塊進(jìn)行組合，并定義相應(yīng)的屬性即可。組件技術(shù)使得PDM的客戶化工作變得十分的簡單，只需要搞清楚企業(yè)的具體需求，學(xué)會組件的重構(gòu)方法便可以構(gòu)造出企業(yè)所要求的PDM系統(tǒng)。組件技術(shù)是軟件設(shè)計(jì)的方向，尤其適于Case-by-Case工程，企業(yè)可以根據(jù)管理模式的變化自主的調(diào)整系統(tǒng)的功能，減少對開發(fā)商的依賴。流程的設(shè)計(jì)方法PDM中的流程設(shè)計(jì)是指確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的各個環(huán)節(jié)和路徑的過程，具體包括了設(shè)計(jì)人員工作職責(zé)的制訂、審批人員權(quán)限的劃分等?，F(xiàn)行的企業(yè)中各部門的工作流程具有著相似性，實(shí)施方案需要根據(jù)企業(yè)的現(xiàn)行管理模式來確定，這給流程設(shè)計(jì)方法提出了能不斷地適應(yīng)企業(yè)經(jīng)營管理模式變化而重新組合的功能要求。PDM中的流程設(shè)計(jì)方法主要有兩種：一種是預(yù)置式流程設(shè)計(jì)，這種方法將企業(yè)中的流程模式預(yù)制在一個模塊中，制定流程時只需對流程進(jìn)行選擇即可到達(dá)設(shè)計(jì)的要求；另一種是采用可視化的設(shè)計(jì)方法，用圖框表示節(jié)點(diǎn)，有向線段表示信息的流向，用屬性來定義節(jié)點(diǎn)與流程的相互關(guān)系，如可以將節(jié)點(diǎn)定義為設(shè)計(jì)人員、校對人員以及審批人員等，將流程定義為提交、返回修改等。可視化設(shè)計(jì)流程的方法較為直觀，易于表達(dá)，具有較大的靈活性，企業(yè)也比較容易接受。數(shù)據(jù)存儲與管理PDM系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理包括了數(shù)據(jù)的存取方式、數(shù)據(jù)的平安性、數(shù)據(jù)的管理模式等。目前PDM系統(tǒng)中大多數(shù)都采用Oracle、SyBase、SQLServer等較為流行的商用數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)是以記錄形式存放于數(shù)據(jù)庫中，這種存放方式可以保證數(shù)據(jù)在物理和邏輯上的獨(dú)立性，有效地控制對數(shù)據(jù)的使用，允許不同需求的用戶共享數(shù)據(jù)。但當(dāng)前計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)都是基于文件的自動化孤島，如CAD/CAPP/CAM等系統(tǒng)，在產(chǎn)品的開發(fā)過程中生成的大局部數(shù)據(jù)都屬于工程數(shù)據(jù)，其形式多樣，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，很難用一般的商用數(shù)據(jù)庫來管理。目前采用了較為變通的方法，即允許將數(shù)據(jù)存放在各自的文件中，數(shù)據(jù)庫中只存放著文件的元數(shù)據(jù)或路徑數(shù)據(jù)，如文件的存放路徑、文件名等相關(guān)屬性。數(shù)據(jù)的加密措施主要有3種。一種是所謂的偽加密，即將數(shù)據(jù)庫中的元數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，原數(shù)據(jù)文件進(jìn)行隱式無序存放，一般情況下就很難在浩瀚的文件中理出成套的技術(shù)文檔。第二種方法是采用局部加密的方案，即將數(shù)據(jù)文件中的屬性描述字節(jié)取出或者加密處理，破壞了原文件的存儲結(jié)構(gòu)，即使將其文件拷出也無法翻開。這種方法的數(shù)據(jù)處理量較小，根本上不會影響系統(tǒng)的運(yùn)行效率。第三種方法是設(shè)計(jì)一種算法，將文件整體進(jìn)行加密處理，只要算法不被破譯，文件就無法重現(xiàn)，但工程圖形的數(shù)據(jù)量較大，將會影響系統(tǒng)的運(yùn)行速度?，F(xiàn)行PDM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理形式都是基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的。數(shù)據(jù)之間關(guān)系通常是靜態(tài)的、明確的、簡單的，但產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的數(shù)據(jù)往往是動態(tài)的、不明確的，結(jié)構(gòu)也是復(fù)雜的，且具有較高的相關(guān)性。人們希望對數(shù)據(jù)庫的操作能夠?qū)崿F(xiàn)“零輸入〞，即僅使用鼠標(biāo)就可以實(shí)現(xiàn)PDM系統(tǒng)中的編碼管理、流程管理、產(chǎn)品配置管理等一些功能。實(shí)現(xiàn)的方法是建立同產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫相對應(yīng)的動態(tài)操作數(shù)據(jù)庫，將系統(tǒng)中所要實(shí)現(xiàn)的操作都存放在該操作庫中，該庫可動態(tài)的進(jìn)行更新，它記錄了需要實(shí)現(xiàn)的、已實(shí)現(xiàn)的各類操作，供使用人員操作時參考和選擇。系統(tǒng)集成PDM系統(tǒng)的集成主要包括了運(yùn)行環(huán)境的集成、信息的集成、功能的集成、技術(shù)的集成以及人員和組織的集成。系統(tǒng)集成的核心是信息的集成，關(guān)鍵是人和組織的集成，而運(yùn)行環(huán)境的集成與技術(shù)的集成決定了PDM系統(tǒng)的技術(shù)水平、運(yùn)行效率及生命周期，功能的集成將直接影響管理與生產(chǎn)的質(zhì)量和效益[15]。PDM系統(tǒng)面對的是CAD/CAPP/CAM/MRPⅡ等系統(tǒng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)管理，由于在各應(yīng)用系統(tǒng)中各種對象描述所采用的標(biāo)準(zhǔn)或者數(shù)據(jù)格式不同，造成系統(tǒng)之間的互不兼容。解決方案之一是采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。這種方案需要依據(jù)各個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式，開發(fā)專用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊。另外一種方案是將各個系統(tǒng)中的共同信息提取出來，做到各個系統(tǒng)在數(shù)據(jù)級上的集成，保證數(shù)據(jù)的一次性輸入，屢次重用，以便到達(dá)各應(yīng)用系統(tǒng)集成的目的。目前PDM系統(tǒng)主要考慮的集成對象為：1）CAD/CAPP/CAM等CAX系統(tǒng)的集成。CAX系統(tǒng)是產(chǎn)品主要的數(shù)據(jù)源，各個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都是分散的，有些數(shù)據(jù)可能還有重復(fù)。在PDM的框架中，采用對信息統(tǒng)一編碼的方式，來解決數(shù)據(jù)的重復(fù)性、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)的歷史追蹤等一些問題，使設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)能夠很好地面向產(chǎn)品制造以及相關(guān)的管理，保證了數(shù)據(jù)的一致性和協(xié)調(diào)性。2）MRPⅡ系統(tǒng)的集成。MRPⅡ系統(tǒng)是以物料清單（BOM）為依據(jù)展開的相關(guān)管理，其主要目的是及時且準(zhǔn)確地處理信息，提高方案執(zhí)行的有效性，減少庫存，加速資金的周轉(zhuǎn)，縮短生產(chǎn)周期，提高交貨期的準(zhǔn)確性。BOM表是MRPⅡ的數(shù)據(jù)源，而BOM表的數(shù)據(jù)源則是CAX等設(shè)計(jì)系統(tǒng)，只有在保證了CAX系統(tǒng)數(shù)據(jù)正確的前提下，MRPⅡ才能發(fā)揮出應(yīng)有的效能。PDM系統(tǒng)則保證了這些系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻槙场＞W(wǎng)絡(luò)技術(shù)PDM系統(tǒng)的環(huán)境，是一種多介質(zhì)的數(shù)據(jù)載體和多類型的硬件系統(tǒng)形成的異構(gòu)分布環(huán)境，在這種環(huán)境下的Intranet網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有兩種方案[16]：一種是兩層的網(wǎng)絡(luò)模型即C/S模型，它采用了Client與Server實(shí)現(xiàn)用戶界面的處理、業(yè)務(wù)功能的處理以及數(shù)據(jù)處理等功能。一種是三層的網(wǎng)絡(luò)模型即C/NS，它是將用戶界面的處理、業(yè)務(wù)功能的處理、數(shù)據(jù)處理這三個子模型相互獨(dú)立起來，分別由不同的資源代碼實(shí)現(xiàn)。此時，瀏覽器成為了標(biāo)準(zhǔn)的Client配置，業(yè)務(wù)功能處理從C/S代碼中徹底的別離出來，由Web效勞器處理，數(shù)據(jù)處理仍由Server實(shí)現(xiàn)?；贑/S模式的FTP文件傳輸方式是解決在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，產(chǎn)品數(shù)據(jù)文件平安的一種機(jī)制。當(dāng)PDM系統(tǒng)中需要?dú)w檔的文件通過FTP的方式存放于數(shù)據(jù)效勞器上后，客戶端只能夠通過查詢Web效勞器上的FTP站點(diǎn)找到數(shù)據(jù)文件，數(shù)據(jù)文件對用戶是屏蔽的。基于Web技術(shù)的制造結(jié)構(gòu)體系、異地設(shè)計(jì)，是借助于Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)的，通過Client向Server發(fā)送RPC（RemoteProcedureCall）以實(shí)現(xiàn)調(diào)用請求的一種信息傳輸方式。因?yàn)樗械恼埱蠛托诙家ㄟ^Web效勞器來實(shí)現(xiàn)，使得在大規(guī)模的數(shù)據(jù)傳輸和復(fù)雜的類型應(yīng)用時會產(chǎn)生“瓶頸〞效應(yīng)，有待于在技術(shù)和結(jié)構(gòu)上做進(jìn)一步完善。本章小結(jié)本章綜述了課題研究所涉及的相關(guān)技術(shù)，首先介紹PDM技術(shù)的產(chǎn)生開展，探討PDM技術(shù)的研究現(xiàn)狀及開展趨勢；然后介紹了PDM中的成組技術(shù)、客戶化技術(shù)、流程的設(shè)計(jì)方法等PDM中的關(guān)鍵技術(shù)信息。分布式PDM系統(tǒng)的通用體系結(jié)構(gòu)C/S體系結(jié)構(gòu)PDM系統(tǒng)使用的客戶機(jī)／效勞器結(jié)構(gòu)，通常是由客戶端的機(jī)器執(zhí)行應(yīng)用程序，然后連接到后端數(shù)據(jù)庫效勞器中存取應(yīng)用系統(tǒng)所需要的資料，此結(jié)構(gòu)帶來了兩個問題：一個問題是當(dāng)客戶端的用戶超過了一定數(shù)目的時候，PDM系統(tǒng)的執(zhí)行效率便開始下降，對于Internet／Intranet和電子商務(wù)等應(yīng)用系統(tǒng)而言，客戶端的用戶數(shù)目有限制這是無法忍受的；另外一個問題是此結(jié)構(gòu)經(jīng)常把應(yīng)用系統(tǒng)的企業(yè)邏輯寫到了客戶端的應(yīng)用程序之中，如果應(yīng)用程序需要改變，則所有在客戶端的應(yīng)用程序都必須要改變，這對于PDM系統(tǒng)的維護(hù)來說本錢實(shí)在太高[17]。如果把PDM的系統(tǒng)邏輯改寫在數(shù)據(jù)庫中，客戶端的應(yīng)用程序會則會變的非常“瘦小〞，這樣麻煩的事情就交給了效勞器，在C／S體系下，數(shù)據(jù)庫真正變成了一個公共、專業(yè)化的倉庫，受到獨(dú)立的專門管理，但是又存在著兩個更大的問題，它不但使PDM系統(tǒng)都綁死在了特定的數(shù)據(jù)庫上，而且由于使用了大量計(jì)算的程序代碼，嚴(yán)重地拖累了數(shù)據(jù)庫的執(zhí)行效率，所以許多應(yīng)用邏輯的程序代碼并不適合在數(shù)據(jù)庫中去執(zhí)行。近年來Internet的興起對于企業(yè)運(yùn)作的方式有著巨大的影響，許多企業(yè)在內(nèi)部架設(shè)了一臺Web效勞器，它使得整個PDM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)入了分布式的結(jié)構(gòu)，如圖3.1所示。圖3.SEQ圖\*ARABIC\s11C/S結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)使用了CGI，ISAP／NSAPI或ASP技術(shù)把提供產(chǎn)品信息的應(yīng)用邏輯重新編寫了一次，并分發(fā)到Web效勞器中，讓所有潛在的客戶能夠?yàn)g覽查詢到產(chǎn)品信息，它存在的問題是當(dāng)原先任何的PDM系統(tǒng)需要提供Internet／Intranet的存取形式時，都需要以新的軟件技術(shù)編寫一次，這種重復(fù)開發(fā)的本錢非常的昂貴，而且當(dāng)企業(yè)的運(yùn)作流程發(fā)生改變時也必須同時修改兩個系統(tǒng)，這又增加了系統(tǒng)運(yùn)作的本錢。多層體系結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用日益大型化和復(fù)雜化的今天，對數(shù)據(jù)庫的訪問與約束越來越依賴于效勞器端，而且更加的傾向于使用分布式系統(tǒng)，以提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。分布式PDM系統(tǒng)為解決重復(fù)開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的本錢及增加應(yīng)用系統(tǒng)的重復(fù)使用性，在結(jié)構(gòu)上發(fā)生了巨大的變化，引入了應(yīng)用程序效勞器，如圖3.2所示。圖3.SEQ圖\*ARABIC\s12多層體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序效勞器簡單的來說就是一個包含了企業(yè)邏輯的應(yīng)用程序，先用一種特定的組件形態(tài)，例如Microsoft的COM／DCOM，CORBA對象，或者是EnterpriseJavaBean等，來封裝企業(yè)的邏輯程序代碼，這種經(jīng)過了封裝，能夠執(zhí)行特定企業(yè)功能的對象便成為了“企業(yè)對象〞，然后把這些企業(yè)對象分發(fā)到此應(yīng)用程序效勞器中。則開發(fā)客戶端應(yīng)用程序時就可以使用這些企業(yè)對象所提供的效勞，使用CGI或是ISAPI等一些技術(shù)來存取在應(yīng)用程序效勞器中的產(chǎn)品，企業(yè)對象的效勞就可以滿足Internet／Intranet上的潛在客戶查詢產(chǎn)品信息。而當(dāng)企業(yè)決定改變產(chǎn)品處理的流程時，則只需要修改應(yīng)用程序及使用瀏覽器的客戶均可以立刻使用到最新的企業(yè)處理流程。采用了這種包含應(yīng)用程序效勞器的結(jié)構(gòu)，就可以增加企業(yè)對象的重復(fù)使用性，并且使整個系統(tǒng)的開發(fā)和維護(hù)本錢都立刻降低下來。運(yùn)用Delphi5開發(fā)的分布式PDM系統(tǒng)的根本結(jié)構(gòu)如下：1）由MTS／MIDAs組成了應(yīng)用程序效勞器，提供了企業(yè)對象執(zhí)行的平安強(qiáng)固環(huán)境。2）客戶端是由Delphi5開發(fā)的圖形用戶接口的用程序，客戶端應(yīng)用程序與應(yīng)用程序效勞器是使用DCOM或是Socket通訊協(xié)議來連接。3）使用IISWeb效勞器所提供的主頁的效勞，能夠把數(shù)據(jù)庫的資料及企業(yè)對象的效勞以XML／HTML的形式呈現(xiàn)在客戶端的瀏覽器，更新完資料之后，這個要求便會傳送到IIS之中，接著IIS便可使用ISAPI或ASP的技術(shù)與用程序效勞器之中的企業(yè)對象進(jìn)行溝通，使用企業(yè)對象的效勞來完成瀏覽器用戶的動作。多層體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢分布式的PDM系統(tǒng)采用多層體系結(jié)構(gòu)有著以下優(yōu)勢：1）在共享的中間層封裝了事物規(guī)則。不同客戶程序可以共享同一個中間層，而不必讓每個客戶程序單獨(dú)實(shí)現(xiàn)事務(wù)規(guī)則。2）客戶程序可以做得很“瘦〞?？蛻舳酥恍柙L問模塊，從而使客戶端大大的“減肥〞，瘦客戶端程序更容易發(fā)布、發(fā)裝、配置與維護(hù)。3）實(shí)現(xiàn)了分布式的數(shù)據(jù)處理。客戶端與應(yīng)用效勞器端一般都分布于不同的計(jì)算機(jī)上，程序運(yùn)行效率則更高，處理事務(wù)的能力更強(qiáng)，它把一個應(yīng)用程序分布在幾個機(jī)器上運(yùn)行。提高了應(yīng)用程序的性能，而且通過冗余配置還可以保證不會因?yàn)榫植抗收隙鴮?dǎo)致整個應(yīng)用程序的崩潰。4）有利于平安。應(yīng)用邏輯和最終訪問數(shù)據(jù)庫均是由應(yīng)用效勞器端實(shí)現(xiàn)的，而不是由多個客戶直接訪問數(shù)據(jù)庫效勞器，從而減少了網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流量，另外把一些較為敏感的功能放在有嚴(yán)密防護(hù)措施的層上，同時又不至于令用戶界面變得復(fù)雜。在更為復(fù)雜的多層體系結(jié)構(gòu)中，瘦客戶和遠(yuǎn)程效勞器之間可以參加更多的效勞中間件，例如，可以參加一個平安效勞的中間件，或參加一個轉(zhuǎn)換的中間件，專門用來處理不同的平臺共享數(shù)據(jù)的問題。由于分布式PDM系統(tǒng)更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、延展性及執(zhí)行效率，所以在分布式PDM系統(tǒng)中提供了容錯能力與負(fù)載平衡能力，這時系統(tǒng)主要是在應(yīng)用程序效勞器局部提供了多臺不同的應(yīng)用程序效勞器，當(dāng)客戶端的應(yīng)用程序或者Web效勞器需要使用企業(yè)對象的效勞時，可以根據(jù)目前每一臺應(yīng)用程序效勞器的負(fù)荷及是否可以提供效勞的情形來動態(tài)的決定連接到哪一臺應(yīng)用程序效勞器之中。Delphi5可以說是一個較為成熟的分布式應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具，它根本上能夠開發(fā)各種不同的分布式結(jié)構(gòu)且同時也支持開發(fā)客戶端應(yīng)用程序，它不但能夠支持Windows平臺下的所有重要的分布式技術(shù)，更重要的是它提供了支持XML標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，允許軟件的開發(fā)人員結(jié)合應(yīng)用程序效勞器來開發(fā)具有高度延展性的分布式應(yīng)用系統(tǒng)。本章小結(jié)本章主要介紹了分布式PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，包括C/S體系結(jié)構(gòu)和多層體系結(jié)構(gòu)，著重說明了多層體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。參加XML技術(shù)的分布式PDM系統(tǒng)XML概述XML（ExtensibleMarkupLanguage，可擴(kuò)展標(biāo)記語言）誕生于20世紀(jì)90年代后期，它是W3C（互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合組織）創(chuàng)立的一組標(biāo)準(zhǔn)[18]，主要用于解決計(jì)算機(jī)之間的傳輸和文檔交換等問題。XML是一種半結(jié)構(gòu)化的語言，包含了3個要素：文檔類型的定義DTD或XMLSchema、可擴(kuò)展樣式語言XSL及可擴(kuò)展鏈接語言Xlink。DTD或者XMLSchema定義了XML文件中的元素、元素的屬性及兩者間的關(guān)系，名字空間實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一的XML文檔數(shù)據(jù)表示及數(shù)據(jù)的相互集成；XSL是用于規(guī)定XML文檔呈現(xiàn)樣式的語言，它使數(shù)據(jù)與其表現(xiàn)形式相互獨(dú)立；而Xlink將進(jìn)一步擴(kuò)展目前在Web上已有的簡單鏈接。XML的關(guān)鍵技術(shù)1）XML的信息數(shù)據(jù)表示。XML使用DTD或者XMLSchema規(guī)定了一套關(guān)于標(biāo)記符號的語法、含義、結(jié)構(gòu)、特征及關(guān)系等信息（稱為元數(shù)據(jù)），把數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式交給了樣式表（如CCS、XSL等）處理，做到了數(shù)據(jù)的內(nèi)容和形式的別離。通過使用XML文檔提供的要集成應(yīng)用的數(shù)據(jù)，用戶可以在不破壞原有信息內(nèi)容的基礎(chǔ)上，自由的定義、擴(kuò)充、修改標(biāo)記及文檔結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)應(yīng)用之間的信息交換、數(shù)據(jù)共享及集成。2）XML文檔應(yīng)用接口。通過XML文檔將PDM與ERP等一些應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行集成，應(yīng)用系統(tǒng)要對XML文檔進(jìn)行相應(yīng)的分析、處理和響應(yīng)，DOM（DocumentObjectMode1）和SAX（SimpleAPIforXML）負(fù)責(zé)完成這些任務(wù)，它們提供了API函數(shù)，用于讀取、解釋、組合XML文檔中的元素，實(shí)現(xiàn)其對XML文檔的處理。3）XML數(shù)據(jù)交換技術(shù)。目前已經(jīng)有大量的關(guān)于XML數(shù)據(jù)交換的技術(shù)和應(yīng)用面世，其中，有的只是用現(xiàn)有的技術(shù)擴(kuò)展XML支持，有的是屬于XML中間件的產(chǎn)品，還有的是比較完整的XML應(yīng)用。主要的XML數(shù)據(jù)交換技術(shù)有：ADO的控件技術(shù)，微軟提出的用于在效勞器與客戶端之間交換XML數(shù)據(jù)的HTTPXML對象技術(shù)，可以將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫中提取出來并且轉(zhuǎn)換成XML文檔的ODBC2轉(zhuǎn)換工具，可以將數(shù)據(jù)從關(guān)系數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換成為XML文檔的DB轉(zhuǎn)換工具，及可以使復(fù)雜的數(shù)據(jù)在Web應(yīng)用程序之間相互交換的WDDXWeb分布式數(shù)據(jù)交換技術(shù)等等。4）SOAP（SimpleObjectAccessProtocol簡單對象訪問協(xié)議）是一種基于XML的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的軟件通信技術(shù)。它將成熟的基于HTTP的Web技術(shù)同XML的靈活性和可擴(kuò)展性相結(jié)合起來，使基于任何編程模型的軟件都能夠通過Internet通信，廣泛地應(yīng)用于從消息系統(tǒng)到遠(yuǎn)程過程調(diào)用系統(tǒng)等各種系統(tǒng)中。SOAP協(xié)議采用了XML文檔作為信息傳遞的載體，可以將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)從應(yīng)用系統(tǒng)的底層別離出來，以實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)在不同信息格式及異構(gòu)的系統(tǒng)環(huán)境下傳遞數(shù)據(jù)、共享信息。參加XML的PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)作為一種高效的、簡單的且具有高度開放、兼容及跨平臺性能的數(shù)據(jù)存儲和交換標(biāo)準(zhǔn)，XML為企業(yè)內(nèi)部的PDM和其他系統(tǒng)的集成及分布式企業(yè)PDM集成框架提供了一種新的產(chǎn)品數(shù)據(jù)的交換方式。首先，由于XML是一種結(jié)構(gòu)化且支持對象的文檔表示方式，因此它可以完整地表示產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換涉及的各類對象；其次，XML具有標(biāo)記可定義及格式可約定的特點(diǎn)，很容易在不同的企業(yè)PDM系統(tǒng)間建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換的具體內(nèi)容的約定；此外，XML文檔很容易被計(jì)算機(jī)處理，極大的簡化了對不同PDM系統(tǒng)接口程序的開發(fā)工作。用XML實(shí)現(xiàn)PDM數(shù)據(jù)的存儲和交換1）產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲。PDM系統(tǒng)所要處理的數(shù)據(jù)具有對象特征，且數(shù)據(jù)類型相當(dāng)復(fù)雜，包含了三維圖形、技術(shù)文檔、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等非結(jié)構(gòu)化或者半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。XML文檔也具有對象特征，利用XML文檔來保存PDM數(shù)據(jù)可以保證數(shù)據(jù)的一致性及完整性。XML文檔的管理可以通過XML的本原數(shù)據(jù)庫（NativeXMLdatabase，NXD)來實(shí)現(xiàn)。2）網(wǎng)絡(luò)間產(chǎn)品數(shù)據(jù)的共享和交換。XML已經(jīng)逐漸成為網(wǎng)絡(luò)間數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)，利用XML可以更為方便地實(shí)現(xiàn)PDM數(shù)據(jù)在異構(gòu)環(huán)境下的交換。同時，XML模式也為XML數(shù)據(jù)提供了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的有效性驗(yàn)證，保證了XML在網(wǎng)絡(luò)間傳輸PDM數(shù)據(jù)的正確性及一致性。參加XML的PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)為了解決PDM系統(tǒng)面臨的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息模型的不一致和產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題，采用了XML技術(shù)來構(gòu)建PDM系統(tǒng)，其體系結(jié)構(gòu)如圖4.1。這是一個4層體系結(jié)構(gòu)，即用戶界面層、Web效勞器層、應(yīng)用效勞器層和數(shù)據(jù)庫效勞器層。圖4.SEQ圖\*ARABIC\s11基于XML的PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)1）用戶界面層。這一層就是Web瀏覽器，與傳統(tǒng)上的Web層在功能上根本一致。它提供了與用戶的交互環(huán)境，用戶只要有著一定的權(quán)限就可以在任何時間、任何地點(diǎn)通過URL地址訪問效勞器。2）Web效勞器層。該層主要采用IIS作為Web效勞器，主要是處理客戶端瀏覽器的效勞請求。瀏覽器主要通過URL或者頁面上的鏈接向Web效勞器請求某個ASP.NET的頁面(.aspx頁面)，Web效勞器首先是對該請求進(jìn)行平安性驗(yàn)證，然后解析所請求的頁面，假設(shè)該頁面需要訪問應(yīng)用效勞器層中的XMLWebServices所提供的某項(xiàng)功能，那么Web效勞器將會通過Web效勞代理訪問該功能，然后對返回的結(jié)果進(jìn)行處理，再動態(tài)生成結(jié)果頁面并返回給客戶端瀏覽器。3）應(yīng)用效勞器層。應(yīng)用效勞器層是該系統(tǒng)中最為重要的一層，PDM系統(tǒng)所提供的各種功能都是在這一層實(shí)現(xiàn)的。與以前的應(yīng)用效勞器層不同的是該應(yīng)用效勞器層是由很多的XMLWebServices組成的，且每個XMLWebServices實(shí)現(xiàn)一個或幾個PDM系統(tǒng)的功能模塊。至此XMLWebServices可以由Web效勞器層的ASP.NET頁面進(jìn)行訪問，不同的XMLWebServices之間也可以互相訪問。該層主要完成以下工作：a.平安性驗(yàn)證；b.根據(jù)Web效勞器層的請求來進(jìn)行相應(yīng)的處理，必要時還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)庫訪問操作，然后采用SOAP協(xié)議將處理的結(jié)果以XML格式返回給Web效勞器層；c.處理本層內(nèi)部的不同的XMLWebServices之間的相互調(diào)用。4）數(shù)據(jù)庫效勞器層。該層主要是負(fù)責(zé)提供本地或者遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫的連接，存儲PDM系統(tǒng)所產(chǎn)生的產(chǎn)品數(shù)據(jù)及元數(shù)據(jù)。參加XML技術(shù)的PDM系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)本系統(tǒng)模型的優(yōu)點(diǎn)在于：（1）采用了Web技術(shù)后，用戶可以在任何的地方通過Internet訪問系統(tǒng)；（2）松耦合系統(tǒng)，XMLWebServices的核心特征之一便是效勞的實(shí)現(xiàn)和使用之間的高度抽象化。通過將基于XML的消息處理用作創(chuàng)立和訪問效勞的機(jī)制，XMLWebServices客戶端（Web效勞器層及需要訪問其它XMLWebServices的XMLWebServices）和XMLWebServices之間除了輸入、輸出和位置外無需相互了解其它信息，耦合性較小，可以實(shí)現(xiàn)真正的分布式應(yīng)用；（3）XML數(shù)據(jù)是完全基于文本的，因此幾乎所有的系統(tǒng)都能夠接收和理解XML數(shù)據(jù)，消除了不同組件模型和操作系統(tǒng)之間所存在的差異，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的互操作性；（4）由于XML數(shù)據(jù)是通過HTTP或者SOAP協(xié)議傳輸?shù)?，通過企業(yè)防火墻毫無問題（幾乎所有的防火墻都允許HTTP和SOAP通過），無需另外開傳輸端口，減少了很多的集成問題和平安問題。本章小結(jié)本章主要介紹了XML的相關(guān)信息以及基于XML的PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，并分析了這種體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)?；赬ML的PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)為解決PDM實(shí)施中企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息模型不一致和分布式企業(yè)之間的產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問題提供了途徑。參加J2EE技術(shù)的分布式PDM系統(tǒng)J2EE概述傳統(tǒng)的軟件都采用了2級結(jié)構(gòu)（應(yīng)用層和數(shù)據(jù)層），處理和負(fù)載都是位于客戶端的PC機(jī)上的，而效勞器僅充當(dāng)了應(yīng)用程序和效勞器間的傳輸控制器。這不僅使應(yīng)用程序的性能受到了PC機(jī)的限制，而且增加了網(wǎng)絡(luò)流量，浪費(fèi)了網(wǎng)絡(luò)資源。另一個問題就是這種結(jié)構(gòu)的軟件維護(hù)性較差，即便對應(yīng)用程序的小修改都會重新分發(fā)給用戶[19]。為了解決上述的問題，軟件界提出了一種4層結(jié)構(gòu)：客戶層、Web層、業(yè)務(wù)層及數(shù)據(jù)層。眾所周知，JAVA語言具有高度可移植性、健壯性和平安性等一些優(yōu)點(diǎn)，這使它一經(jīng)推出就獲得了廣泛的支持。JAVA不僅是一種新的計(jì)算機(jī)語言，同時它還是一種移動式的計(jì)算平臺。JAVA語言的“一次編程，到處可用〞的特點(diǎn)使得它成為了編寫網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的移動式構(gòu)件的最正確選擇。J2EE就是把JAVA技術(shù)和4層結(jié)構(gòu)等先進(jìn)的技術(shù)有效統(tǒng)一起來的程序設(shè)計(jì)模型。其設(shè)計(jì)思想就是，對于基于組件的應(yīng)用模型設(shè)計(jì)的分布式應(yīng)用提供簡單而統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。參加J2EE的4層PDM體系結(jié)構(gòu)當(dāng)前，常用的基于J2EE的PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖6.1所示。其系統(tǒng)在整體上按照J(rèn)2EE被分為4層，即客戶層、Web層、業(yè)務(wù)層及數(shù)據(jù)層。客戶層就是PDM的客戶端，主要給PDM用戶提供操作界面；Web層、業(yè)務(wù)層都提供了PDM的具體的核心算法和實(shí)現(xiàn)手段，Web層可能包含某些JavaBean對象來處理用戶輸入，并把輸入發(fā)送給運(yùn)行在業(yè)務(wù)層上的enterprisebean來進(jìn)行處理，業(yè)務(wù)層代碼的邏輯用來滿足銀行，零售，金融等特殊商務(wù)領(lǐng)域的需要,由運(yùn)行在業(yè)務(wù)層上的enterprisebean進(jìn)行處理；數(shù)據(jù)層則存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)[20]。圖5.SEQ圖\*ARABIC\s11基于J2EE的PDM結(jié)構(gòu)圖PDM的數(shù)據(jù)層由于企業(yè)級PDM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量非常的龐大，性能要求也很高，因此底層數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用主要集中于Oracle、SQLServer等一些大型的數(shù)據(jù)庫，尤其是Oracle已經(jīng)被當(dāng)作PDM系統(tǒng)的首選或者獨(dú)選數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)層在整個結(jié)構(gòu)體系中以實(shí)體EntityBean來表示，并且在需要時被調(diào)入EJB數(shù)據(jù)共享池（Pool）供查找、更新及刪除。由于每一個數(shù)據(jù)表、甚至每條記錄都是一個實(shí)體Bean，且都在數(shù)據(jù)共享池中存在，因此，數(shù)據(jù)訪問的速度會比較快，唯一要求就是效勞器的性能要好。PDM的Web層PDM軟件都采用了支持TCP/IP、IIOP、NetBIOS和HTTP等局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，以便于進(jìn)行PDM的協(xié)同設(shè)計(jì)、Web訪問，同時還能夠保持PDM與其他系統(tǒng)的集成。除了采用上面的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)代PDM還采用了JMS（JAVA消息通知機(jī)制）進(jìn)行通信，保證了客戶端每次錯誤或正確的操作都能得到反應(yīng)的信息。比較成熟的Web技術(shù)包括了RMI、CORBA等技術(shù)。（3）業(yè)務(wù)層。EJB效勞技術(shù)是J2EE架構(gòu)PDM的核心技術(shù)，它也是保證PDM中間層實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。它把商務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)邏輯分開，并且用不同種類的SessionBean和EntityBean來表示。SessionBean是用來表示PDM系統(tǒng)的所有商務(wù)邏輯；而EntityBean用作表示數(shù)據(jù)邏輯，并與數(shù)據(jù)庫連接。商務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)邏輯可以運(yùn)行在同一效勞器，也能夠運(yùn)行在不同效勞器，但它們所運(yùn)行的效勞器統(tǒng)稱EJB效勞器。PDM的客戶層PDM應(yīng)用組件實(shí)際上是由調(diào)用PDM基礎(chǔ)效勞的一組程序（界面）組成并能夠完成一定應(yīng)用功能的功能模塊。比方工作流管理應(yīng)用組件，就是由工作流定義工具、工作流執(zhí)行機(jī)、工作流監(jiān)控工具等組成的完成工作流程管理的功能模塊。應(yīng)用組件包括：生命周期管理器、更改控制管理器、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理器、產(chǎn)品配置管理器、零部件族管理器、用于和CAx/DFx/ERP/CSM/EC/SCM等應(yīng)用軟件集成的應(yīng)用集成接口、可視化工具、協(xié)同設(shè)計(jì)支持工具、數(shù)字樣機(jī)等大量豐富的應(yīng)用組件。PDM應(yīng)用層采用了Applet、JSP以及Application等程序，通過調(diào)用商務(wù)邏輯SessionBean來訪問數(shù)據(jù)EntityBean，從而來完成一個操作。整個事務(wù)的商務(wù)邏輯都用SessionBean來表示，因而應(yīng)用層就顯得比較簡單。如果需要給客戶端增加功能，只需編寫SessionBean，然后發(fā)布到EJP容器里，客戶端不需要修改程序，客戶就可以在其本地調(diào)用增加的功能。這樣維護(hù)工作量就大為的減少，因?yàn)槟愕男薷牟槐乜紤]到每個客戶端。J2EE架構(gòu)的好處J2EE是把JAVA技術(shù)與3層結(jié)構(gòu)等先進(jìn)技術(shù)有效統(tǒng)一起來的程序設(shè)計(jì)模型，它能保證PDM的可靠性、獨(dú)立性、可擴(kuò)展性、可集成性及在程序開發(fā)時有比較高的效率[21]。且J2EE用SessionBean來表示PDM系統(tǒng)的所有商務(wù)邏輯，用EntityBean來表示數(shù)據(jù)邏輯。把商務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)邏輯分開后，維護(hù)和編程時只需考慮商務(wù)邏輯和相關(guān)的事務(wù)處理，而不用專門去考慮數(shù)據(jù)邏輯，因?yàn)閿?shù)據(jù)邏輯提供了數(shù)據(jù)訪問的接口和訪問語言標(biāo)準(zhǔn)。這樣就大大的減少了系統(tǒng)開發(fā)的復(fù)雜程度，把復(fù)雜的PDM開發(fā)簡單化了。J2EE提出了軟件行業(yè)所面臨的問題的新的解決方法和途徑，它同樣能解決目前PDM系統(tǒng)開發(fā)、維護(hù)所面臨的難題，因此被用于重新構(gòu)建新的PDM[22]。本章小結(jié)本章首先介紹了J2EE架構(gòu)的產(chǎn)生、目的及其設(shè)計(jì)思想，然后詳細(xì)闡述了基于J2EE的3層PDM體系結(jié)構(gòu)，即PDM的數(shù)據(jù)層、中間效勞層以及應(yīng)用層，最后總結(jié)概括了J2EE架構(gòu)對PDM帶來的好處：保證了PDM的可靠性、獨(dú)立性、可擴(kuò)展性、可集成性等特點(diǎn)。分布式PDM系統(tǒng)在企業(yè)中的應(yīng)用Teamcenter綜述Teamcenter簡介Teamcenter是SiemensPLM所提供的一套較為完整的企業(yè)級PDM解決方案。Teamcenter能支持由制造商、供給商、合作伙伴及客戶組成的擴(kuò)展企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中生成、共享、管理、集成以及評價各種產(chǎn)品數(shù)據(jù)[23]（包括產(chǎn)品需求、工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、工程數(shù)據(jù)、零部件和文檔及產(chǎn)品配置數(shù)據(jù)等）。Teamcenter能同企業(yè)原有的ERP系統(tǒng)、SCM系統(tǒng)及cRM系統(tǒng)進(jìn)行有效的集成，將地理上分散的、完全不同的“產(chǎn)品知識孤島〞連接成一種單一的、標(biāo)準(zhǔn)的、真正的產(chǎn)品信息資源。Teamcenter提供了決策支持以及基于過程的解決方案，使企業(yè)的價值能在Web環(huán)境下相互作用，發(fā)揮出各自的優(yōu)勢。它能夠較好地解決工程中的文檔、工程與圍繞工程的數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)問題；Teamcenter所提供的生命周期與工作流程管理功能能夠保證通過執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的、且符合業(yè)務(wù)實(shí)際的流程來對過程進(jìn)行管理[24]。Teamcenter的體系結(jié)構(gòu)企業(yè)中所用到的Teamcenter軟件，根本上都是四層結(jié)構(gòu)的，其結(jié)構(gòu)如圖6.1所示。這四層結(jié)構(gòu)分別為：客戶端層（ClientTier）、Web層、企業(yè)層（EnterpriseTier）、資源層（ResourceTier）。它是在分布式PDM系統(tǒng)的通用體系結(jié)構(gòu)上所改良的，更適合企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用。圖6.SEQ圖\*ARABIC\s11Teamcenter的四層體系結(jié)構(gòu)客戶層(ClientTier)客戶層主要包括一些客戶端應(yīng)用程序，處理用戶界面的輸入和輸出，儲存平安文件緩存?，F(xiàn)有的客戶層主要包括：瘦客戶端（Thinclient）、胖客戶端（Richclient）、WebDAV等[26]。瘦客戶端不需要安裝客戶端，直接在Web登陸，瘦客戶端界面只提供Teamcenter局部功能；胖客戶端界面提供了Teamcenter所有功能，它適合系統(tǒng)管理員、設(shè)計(jì)人員及管理人員等。Web層Web層處理客戶端安裝、過程的登錄請求、客戶端請求路由到業(yè)務(wù)邏輯、為客戶提供靜態(tài)的內(nèi)容并處理客戶和企業(yè)之間的溝通。Web層的應(yīng)用程序包括：Java基礎(chǔ)上的基于J2EE的Web效勞器，如WebLogic應(yīng)用效勞；.Net基礎(chǔ)上的基于IIS的效勞。企業(yè)層(EnterpriseTier)企業(yè)層包括業(yè)務(wù)邏輯，平安的適用規(guī)則，檢索數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)和存儲數(shù)據(jù)，并為客戶提供動態(tài)內(nèi)容。企業(yè)層在Teamcenter的企業(yè)效勞器。它的組成如下：共享的二進(jìn)制可執(zhí)行文件、共享的數(shù)據(jù)目錄和文件、許可效勞器、由一個效勞器管理的進(jìn)程池的效勞器。資源層(ResourceTier)資源層(ResourceTier)持久儲存元數(shù)據(jù)和文件管理，它包括數(shù)據(jù)庫效勞器、數(shù)據(jù)庫、卷、文件效勞器。XML及J2EE在Teamcenter中的應(yīng)用XML在Teamcenter中的應(yīng)用Teamcenter使用的PLMXML，是SiemensPLMSoftware新推出的一個格式，它用XML來促進(jìn)產(chǎn)品生命周期的互操作性。PLMXML是基于標(biāo)準(zhǔn)W3CXML模式的一個開放格式。PLMXML不僅可以顯式的表示產(chǎn)品數(shù)據(jù)，而且還通過參考來表示產(chǎn)品數(shù)據(jù)，因此提供了一個輕量、可擴(kuò)展、靈活的機(jī)制來通過互聯(lián)網(wǎng)傳遞高含量的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，并且旨在為一個豐富的互操作性管道奠定基礎(chǔ)，用該管道來連接SiemensPLMSoftware的產(chǎn)品與第三方采用者的應(yīng)用軟件。J2EE在Teamcenter中的應(yīng)用J2EE平臺在設(shè)計(jì)中采用了開放的模式，能最大限度地滿足企業(yè)級應(yīng)用的需要。J2EE平臺支持在效勞器端和客戶端的構(gòu)建企業(yè)應(yīng)用。其中客戶端提供友好的用戶界面，一個或多個中間件提供客戶端效勞和封裝商業(yè)邏輯，后臺信息系統(tǒng)提供企業(yè)信息效勞。它能夠開發(fā)分布的、面向?qū)ο蟮摹⒒诰W(wǎng)絡(luò)的Teamcenter系統(tǒng)。J2EE框架定義了一個客戶層、一個中間層（可能包括一個和多個子層）和一個提供信息效勞的企業(yè)信息層。其中：客戶層支持多渠道接入；中間層通過Web容器提供Web效勞，通過EJB容器提供商業(yè)邏輯效勞；企業(yè)信息層通過標(biāo)準(zhǔn)的API存取已有的信息系統(tǒng)如DBMS，ERP和文件系統(tǒng)等。Teamcenter中的定制功能開發(fā)Teamcenter的二次開發(fā)分為客戶端和效勞器端的開發(fā)。客戶端主要是用Java語言開發(fā)的，同樣它的二次開發(fā)也是使用Java語言的；效勞器端的二次開發(fā)則主要利用集成工具包（IntegratedToolKit，ITK）與C語言。由于Teamcenter版本的升級有可能導(dǎo)致所開發(fā)程序需要改寫并重新編澤，所以二次開發(fā)的原則是盡可能的利用Teamcenter的已有功能，減少二次開發(fā)量[27]。不同客戶的需求不同導(dǎo)致了Teamcenter需要對其原有功能進(jìn)行不同的二次開發(fā)。下面主要介紹了根據(jù)某企業(yè)的實(shí)際需求開發(fā)的生成產(chǎn)品規(guī)格總表的具體實(shí)現(xiàn)過程。佳通Teamcenter產(chǎn)品開發(fā)簡介佳通產(chǎn)品生命周期階段分為五個主階段：「X0時機(jī)研究」、「X1工程方案及設(shè)計(jì)開發(fā)」、「X2性能及產(chǎn)能驗(yàn)證」、「X3產(chǎn)品上市及量產(chǎn)」、「X4銷售跟蹤及市場評價」。因應(yīng)不同的階段，有四個轉(zhuǎn)階段評審點(diǎn)。四個轉(zhuǎn)階段評審點(diǎn)為「X0開發(fā)節(jié)點(diǎn)—確認(rèn)市場時機(jī)及確定工程啟動」、「X1開發(fā)節(jié)點(diǎn)—確認(rèn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案」、「X2開發(fā)節(jié)點(diǎn)—確認(rèn)產(chǎn)品性能及產(chǎn)能驗(yàn)證達(dá)標(biāo)」、「X3開發(fā)節(jié)點(diǎn)—產(chǎn)品上市，全系列量產(chǎn)及確保產(chǎn)能」。在X0~X3階段屬于產(chǎn)品開發(fā)，完整產(chǎn)品開發(fā)流程分為七個主階段：「時機(jī)研究」、「產(chǎn)品立項(xiàng)」、「產(chǎn)品設(shè)計(jì)」、「產(chǎn)品試作」、「產(chǎn)品限產(chǎn)」、「限量銷售」、「產(chǎn)品量產(chǎn)」。佳通的產(chǎn)品開發(fā)分為半鋼產(chǎn)品、全鋼產(chǎn)品、斜交產(chǎn)品。半鋼產(chǎn)品開發(fā)分為「新花紋新規(guī)格開發(fā)」、「先行開發(fā)」、「擴(kuò)展規(guī)格開發(fā)」、「品牌擴(kuò)展開發(fā)」、「調(diào)運(yùn)工廠規(guī)格開發(fā)」、「現(xiàn)有產(chǎn)品改善」、「OE全新產(chǎn)品開發(fā)」、「OE基于現(xiàn)有產(chǎn)品開發(fā)」、「OE現(xiàn)有產(chǎn)品改善」九個類型。全鋼產(chǎn)品開發(fā)分為「新花紋新規(guī)格開發(fā)」、「先行開發(fā)」、「擴(kuò)展規(guī)格開發(fā)」、「品牌擴(kuò)展開發(fā)」、「調(diào)運(yùn)工廠規(guī)格開發(fā)」、「OE全新產(chǎn)品開發(fā)」、「OE基于現(xiàn)有產(chǎn)品開發(fā)」、「貼牌開發(fā)」八個類型。斜交產(chǎn)品開發(fā)分為「新花紋新規(guī)格開發(fā)」、「先行開發(fā)」、「擴(kuò)展規(guī)格開發(fā)」、「品牌擴(kuò)展開發(fā)」、「調(diào)運(yùn)工廠規(guī)格開發(fā)」、「現(xiàn)有產(chǎn)品改善」、「OE全新產(chǎn)品開發(fā)」七個類型。本文所做的功能開發(fā)屬于全鋼產(chǎn)品開發(fā)中的新花紋新規(guī)格開發(fā)類型。產(chǎn)生規(guī)格總表實(shí)施方案目的Objective依據(jù)產(chǎn)品版本以及產(chǎn)品版本附掛的數(shù)據(jù)（材料分布圖——MaterialDistrib、模具——Mold、圖檔——Drawing、MBOM視圖）、輪胎設(shè)計(jì)的專家系統(tǒng)記錄——ExpertSysRecord，生成規(guī)格總表——SpecDocument版本對象、規(guī)格總表和質(zhì)量性能表。用例UseCase用戶在“我的導(dǎo)航器〞的工作目錄中選中產(chǎn)品版本ProductRevision。點(diǎn)擊“我的導(dǎo)航器〞的菜單“管理功能〞下的菜單項(xiàng)“產(chǎn)品規(guī)格總表〞，執(zhí)行輸出產(chǎn)品規(guī)格總表。用法Usage（1）名稱Name：cust-report-general-spec（2）語法Syntax：–folder=folder-name；–folder_type=folder-type；–template_type=template_type–from_expert=true|false[-debug=true|false]；（3）參數(shù)Argument-folder：設(shè)定模板Folder的foldername，用以程序在佳通文檔模板管理區(qū)下查找報(bào)表模板放置的文件夾。-folder_type：設(shè)定模板Folder的foldertype，用以程序在佳通文檔模板管理區(qū)下查找報(bào)表模板放置的文件夾。-template_type：設(shè)定模板Dataset的datasettype，用以程序在佳通文檔模板管理區(qū)下查找報(bào)表模板。-from_expert：設(shè)定生成的規(guī)格總表采用的模板Dataset名稱的前綴，用以程序在佳通文檔模板管理區(qū)下查找報(bào)表模板。-debug：除錯模式，無設(shè)定時，預(yù)設(shè)為false。當(dāng)設(shè)定為true時，系統(tǒng)將輸入較多信息到日志文檔。true/false不區(qū)分大小寫均可以。（4）位置Placement：沒有特別要求的位置。（5）限制Restriction：任務(wù)執(zhí)行者需要有添加對象到流程target的權(quán)限邏輯LogicandKeyControl取得所有參數(shù)設(shè)定，并檢查必要的參數(shù)，若缺參數(shù)，則程序結(jié)束并報(bào)錯查找類型為“ProductRevision〞的ItemRevision，若不存在，程序報(bào)錯并結(jié)束取ProductRevision的主屬性表的屬性“prod_is_bench〞，若值為“true〞，程序正常結(jié)束取ProductRevision的OwningGroup，若OwningGroup是以“全鋼部.研發(fā)中心〞結(jié)尾，再取ProductRevision的主屬性表的屬性“prod_is_design〞，若值為“false〞，程序正常結(jié)束取ProductRevision下類型為“MBOM〞的視圖，若視圖不存在，程序報(bào)錯并結(jié)束查找ProductRevision下以關(guān)系“IMAN_manifestation〞附掛的類型為ExpertSys-Record的表單，若表單不存在，程序報(bào)錯并結(jié)束，若找到多個，則取多個ExpertSys-Record依據(jù)ProductRevision的OwningGroup及相關(guān)數(shù)據(jù)，獲取報(bào)表模板（1）取ProductRevision的OwningGroup，確定產(chǎn)生哪個部門的規(guī)格總表，具體規(guī)則如下：若OwningGroup是以“全鋼部.研發(fā)中心〞結(jié)尾，檢查ProductRevision的MBOM結(jié)構(gòu)中若存在屬于分類名稱為“尼龍包布〞的SemiComptRevision，若存在，則指定套用的模板數(shù)據(jù)集名稱為“全鋼規(guī)格總表N〞，若不存在，則指定套用的模板數(shù)據(jù)集名稱為“全鋼規(guī)格總表〞若OwningGroup是以“半鋼部.研發(fā)中心〞結(jié)尾，則指定套用的模板數(shù)據(jù)集名稱為“半鋼規(guī)格總表〞若OwningGroup是以“斜交部.研發(fā)中心〞結(jié)尾，則指定套用的模板數(shù)據(jù)集名稱為“斜交規(guī)格總表〞若-from_expert為“true〞,則在已取得模板數(shù)據(jù)集名稱的基礎(chǔ)上增加前綴“(E)〞作為要查找的模板數(shù)據(jù)集名稱，例如命名為“(E)全鋼規(guī)格總表〞（2）在佳通文檔模板管理區(qū)Folder下查找命名為-folder、類型為-folder_type的Folder，若Folder不存在，程序報(bào)錯并結(jié)束（3）在查找到的Folder下查找指定命名、類型為-template_type的Dataset，若Dataset不存在，程序報(bào)錯并結(jié)束（4）用命名引用“excel〞取Dataset中的模板文件，若文件不存在或存在多個，程序報(bào)錯并結(jié)束（5）若模板文件后綴不為“.xls〞的報(bào)表模板文件，程序報(bào)錯并結(jié)束根據(jù)報(bào)表模板中定義的數(shù)據(jù)項(xiàng)從ProductRevision以及其關(guān)聯(lián)的材料分布圖——MaterialDistrib、模具——Mold、圖檔——Drawing、MBOM視圖、輪胎設(shè)計(jì)的專家系統(tǒng)記錄ExpertSysRecord中提取數(shù)據(jù)（1）模板如圖6.2所示。圖6.SEQ圖\*ARABIC\s12規(guī)格總表——全鋼規(guī)格總表（2）數(shù)據(jù)項(xiàng)配置定義，讀取模板中命名為“config〞的sheet頁，config詳配置說明參考章節(jié)《報(bào)表開發(fā)模板配置描述》，樣例如圖6.3所示。圖6.SEQ圖\*ARABIC\s13規(guī)格總表——報(bào)表模板配置樣例（3）程序特殊輸出處理斜交規(guī)格總表中簾布筒輸出圖6.SEQ圖\*ARABIC\s14規(guī)格總表——斜交規(guī)格總表中簾布筒程序處理邏輯：取專家系統(tǒng)記錄表單中以表形式出現(xiàn)的簾布筒、簾布層的數(shù)據(jù)行，將數(shù)據(jù)行合并輸出到規(guī)格總表上如上圖示固定區(qū)域依次取專家系統(tǒng)中的簾布筒的數(shù)據(jù)，第一簾布筒、第二簾布筒、第三簾布筒……第五簾布筒，依次輸出每個簾布筒的數(shù)據(jù)到圖示區(qū)域，若簾布筒沒有數(shù)據(jù)，則不輸出每個簾布筒數(shù)據(jù)的提取，例如，提取第一個簾布筒的數(shù)據(jù)，其具體過程如圖6.5、圖6.6、圖6.7所示。圖6.SEQ圖\*ARABIC\s15規(guī)格總表——斜交專家系統(tǒng)中步驟選擇第一簾布筒1圖6.SEQ圖\*ARABIC\s16規(guī)格總表——斜交專家系統(tǒng)中步驟選擇第一簾布筒2圖6.SEQ圖\*ARABIC\s17規(guī)格總表——斜交專家系統(tǒng)中步驟選擇第一簾布筒3（1）先取得簾布筒的“簾布筒代號〞和“貼合周長〞。依據(jù)專家系統(tǒng)中ExpertSysRecord中屬性“expsysrec_step〞、“expsysrec_prop_name〞、“expsysrec_prop_comm〞和“expsysrec_desc〞的值分別為“選擇第一簾布筒〞、“簾布筒〞、“id〞和“SELECTED〞取得行，按“expsysrec_prop_value〞的值為“簾布筒代號〞的值依據(jù)專家系統(tǒng)中ExpertSysRecord中屬性“expsysrec_step〞、“expsysrec_prop_name〞、“expsysrec_prop_comm〞和“expsysrec_desc〞的值分別為“選擇第一簾布筒〞、“簾布筒〞、“貼合周長〞和“SELECTED〞取得行，按“expsysrec_prop_value〞的值為“貼合周長〞的值（2）再取簾布筒下各簾布的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)都可依據(jù)設(shè)定專家系統(tǒng)記錄表ExpertSysRecord中屬性“expsysrec_step〞、“expsysrec_prop_name〞、“expsysrec_prop_comm〞和“expsysrec_desc〞的值的值取得行，其中“expsysrec_desc〞的固定設(shè)做“SELECTED〞，取得屬性“expsysrec_prop_value〞的對應(yīng)的值，例如取第一個簾布的壓延簾布代號，取ExpertSysRecord中屬性“expsysrec_step〞、“expsysrec_prop_name〞、“expsysre