PDM系統(tǒng)的體系結構分析及應用

孫雪娟

摘要：產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)作為信息化的產(chǎn)物，已經(jīng)被眾多的企業(yè)所使用，用于公司產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標中。當前，企業(yè)對于系統(tǒng)的要求已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)向側(cè)重于設計環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)管理和共享功能，這對PDM系統(tǒng)的構建提出了很大的挑戰(zhàn)。該文介紹了PDM的產(chǎn)生發(fā)展及應用狀況、研究現(xiàn)狀，闡述了PDM系統(tǒng)的體系結構分析，并對分布式PDM系統(tǒng)在企業(yè)中的應用做了進一步的研究和探討，希望以此促進企業(yè)信息化數(shù)據(jù)管理的發(fā)展和創(chuàng)新。

關鍵詞：PDM系統(tǒng)；體系結構；Teamcenter；應用

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）29-0196-02

生產(chǎn)力的發(fā)展，不僅給企業(yè)帶來了新的機遇，同時也為技術的發(fā)展帶來了新的挑戰(zhàn)。對于當前許多企業(yè)來說，計算機信息技術已經(jīng)相對成熟，但是，在發(fā)展的過程中卻忽視了信息間的共享和傳遞。數(shù)據(jù)信息的有序合理化管理成為未來競爭的關鍵因素。在此條件下形成的PDM就是一項新的管理思想和技術，它通過以產(chǎn)品為核心，對產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，運作過程以及相關資源形成管理。PDM的產(chǎn)生與社會大環(huán)境緊密相關。

1 PDM概述

1.1 PDM簡介

PDM是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的簡稱，它主要管理所有與產(chǎn)品相關的信息和所有與產(chǎn)品相關的過程的技術。

文檔，產(chǎn)品配置、電子表格、事務文件、供應商情況以及與產(chǎn)品有關的流程包括了加工工序、工作流程、信息審批和發(fā)放等過程信息的定義和管理都用到了PDM。

PDM系統(tǒng)從設計到開發(fā)管理，將所有與產(chǎn)品相關的過程信息聯(lián)系到了一起。它將數(shù)據(jù)庫的管理功能、網(wǎng)絡通信功能以及系統(tǒng)控制功能相結合，建立了一個信息集成化管理，形成了產(chǎn)品開發(fā)協(xié)作環(huán)境。PDM因其具有的強大的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理功能，成為了企業(yè)必備的信息管理手段。一般PDM系統(tǒng)具備以下的功能：

1）電子倉庫及文檔管理功能

這是PDM 的核心功能之一，它主要是建立在關系型數(shù)據(jù)庫管理中，描述產(chǎn)品相關信息的物理數(shù)據(jù)和文件指針，在這種狀態(tài)下，用戶能夠很自然的訪問企業(yè)的產(chǎn)品信息，而不需要考慮數(shù)據(jù)的位置。

2）產(chǎn)品結構與配置管理功能

產(chǎn)品結構與配置管理，以電子倉庫為支持，以物料清單為組織核心，將產(chǎn)品的工程數(shù)據(jù)和文檔聯(lián)系起來，以實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的組織、管理和控制，向用戶提供產(chǎn)品結構的不同視圖及其描述。

3）工作流程管理功能

工作流程管理主要是在產(chǎn)品的設計和修改中對產(chǎn)品實行跟蹤和控制，其中包括數(shù)據(jù)的提交、控制、修改以及控制等。它主要管理的是人與人之間的數(shù)據(jù)流動，無論用戶做出怎樣的操作，它都能在第一時間跟蹤數(shù)據(jù)的活動。

4）分類檢索及零件庫功能

它能夠利用現(xiàn)有的設計來創(chuàng)建出新的產(chǎn)品，包括零件庫的接口功能、構造電子倉庫屬性編碼過濾器的功能。

1.2 PDM的產(chǎn)生發(fā)展及應用

PDM是當今計算機應用的重點技術之一。最開始，它的出現(xiàn)主要是為了解決大量的工程圖紙、技術文檔以及相對困難的管理問題，后來隨著技術的成熟，它逐漸運用到了其他的領域中去，包括，物料清單管理、指令跟蹤與管理、電子文檔以及設計圖紙的管理。

隨著網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫技術的不斷發(fā)展，PDM系統(tǒng)逐漸在國內(nèi)外得到了很大的發(fā)展和應用，在國際市場上呈現(xiàn)出了較好的發(fā)展前景。

現(xiàn)如今，PDM技術已經(jīng)滲透到了許多的領域，向生產(chǎn)、管理的部門邁進。PDM不僅能夠有效的將概念設計、工程分析、工藝流程、工裝設計、銷售等生命周期進行定義與管理，還能夠保持數(shù)據(jù)的更新和共享，成為一些管理與控制系統(tǒng)的橋梁與紐帶?？傊?，PDM正在向著企業(yè)信息集成化的方向發(fā)展著。

1.3 PDM的研究現(xiàn)狀

近年來，隨著市場的不斷發(fā)展，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術也隨之得到了很快的提高。目前，PDM主要專注于研究以下方面：

1）PDM與CORBA技術和Web相結合

PDM系統(tǒng)作為我們應用系統(tǒng)的一種必不可少的框架體系，其對技術的要求要求與Web相協(xié)作補充，加快其開發(fā)性和拓展性的發(fā)揮與應用，以適應分布環(huán)境下的模型應用與構建，于是出現(xiàn)了在分布環(huán)境下協(xié)同工作的新興模型。使用CORBA構建 PDM系統(tǒng)能夠在很大程度上支持產(chǎn)品的建構與設計，從而能夠適應網(wǎng)絡虛擬設計的過程管理與 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，加快數(shù)據(jù)的實行與提高應用。

2）PDM系統(tǒng)向企業(yè)全局信息管理發(fā)展

在傳統(tǒng)條件范圍內(nèi)， PDM系統(tǒng)僅僅局限于工程數(shù)據(jù)的管理，而如今PDM技術已經(jīng)不僅僅局限于工程數(shù)據(jù)的管理，而且也開始轉(zhuǎn)向經(jīng)營管理的部門。與此相對應，它就擔當了多種意義程度的角色，在工程與文檔管理方面同時兼具有重要的特點，成為信息管理與調(diào)控的主體。

3）應用集成技術

PDM技術，它的出現(xiàn)一開始就是為了通過輔助計算機，而做出一系列的文檔管理。因此，CAD、CAM、等數(shù)據(jù)之間的交換問題一直是PDM領域所研究的熱點。

2 PDM系統(tǒng)的體系結構分析

2.1 加入XML技術的分布式PDM系統(tǒng)

分布式PDM系統(tǒng)在技術的層面上追求的是簡單高效的方式，在XML技術的參與與配合下，使得PDM系統(tǒng)擁有了更加深度層次上的數(shù)據(jù)存儲和交換的標準，這樣，使得PDM系統(tǒng)為其他系統(tǒng)的集成化和相關框架體系的構建提供了一種新興的手段和方式。XML是一種文檔的表現(xiàn)方式，它能夠完整的表達所出現(xiàn)的數(shù)據(jù)類型。它的格式同樣也可以被實現(xiàn)約定，能夠根據(jù)不同的企業(yè)建構和要求，對其作出相關的處理和表示。此外，由于文檔能夠非常容易被計算機識別和執(zhí)行，這就簡化了相關程序的工具，促進了計算機的快速解決問題性能。

用XML能夠?qū)崿F(xiàn)PDM數(shù)據(jù)的存儲和交換。PDM系統(tǒng)所要處理的數(shù)據(jù)具有針對性，能夠依據(jù)對象的不同進行數(shù)據(jù)的分類與重組，在解決過程中，離不開一些技術性文檔、非文檔結構的數(shù)據(jù)。使用XML在很多方面具有很大的優(yōu)點，能夠加快實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理的一致性和完整性，促進數(shù)據(jù)更好的管理，實現(xiàn)更大意義上的數(shù)據(jù)提取與運用。

用XML技術構建分布式PDM系統(tǒng)，其體系結構包括用戶界面層、Web服務器層、應用服務器層和數(shù)據(jù)庫服務器層。

1）用戶界面層。這個層面系統(tǒng)與傳統(tǒng)意義上的Web功能基本一致，它提供了與用戶的交互環(huán)境，用戶只要擁有一定的權限就可以在任何時間和任何地點通過URL地質(zhì)訪問瀏覽器。

2）Web服務器層。在Web服務器中引入IIS，能夠?qū)蛻舻姆兆龀鲆欢ǖ恼埱蠡貞ㄟ^頁面上所包含的鏈接進而請求相對地址，在此之前，需要對請求進行驗證，以保證數(shù)據(jù)運行的安全性，加快實現(xiàn)頁面解析與出現(xiàn)。

3）應用服務器層。PDM系統(tǒng)會有很多的功能設計，而對于功能的要求，一般情況下，我們發(fā)現(xiàn)，它主要的核心都是集中在這一層中加以實現(xiàn)的。這層與其他層有很多的聯(lián)系，不同的層級可以相互聯(lián)系，根據(jù)Web服務層做出相互的訪問和驗證，以進行處理，在必要時刻還會進行相應的處理，對數(shù)據(jù)結果返回給Web服務器層。

2.2 加入J2EE的4層PDM體系結構

當前，常用的基于J2EE的PDM系統(tǒng)的體系結構總體上被分為4層，即客戶層、Web層、業(yè)務層及數(shù)據(jù)層。它們的結構各有不同，其操作標準也需要我們區(qū)別對待。

1）PDM的數(shù)據(jù)層

PDM的數(shù)據(jù)層在運作的過程中需要大量的數(shù)據(jù)，在技術層面要求也相對較高。因此，在很大程度上，我們現(xiàn)在所要考慮的，是將一些大型的數(shù)據(jù)庫作為應用的中心環(huán)節(jié)，這對數(shù)據(jù)庫提出了更大的挑戰(zhàn)，尤其是在一些系統(tǒng)軟件，比如：Oracle已經(jīng)成為數(shù)據(jù)層所首要采用的數(shù)據(jù)庫資源。

2）PDM的Web層

PDM軟件在運行過程中需要遵守相關的標準和協(xié)議，它的實施環(huán)節(jié)離不開IIOP、HTTP等的運作，在此基礎上，系統(tǒng)體系更能夠加快協(xié)作，在訪問中與其他資源予以共享，還能夠保持與其他系統(tǒng)的集成性。PDM的Web層在通信的過程中，主要采用JMS進行通信傳輸，以確?？蛻舳说恼_與否操作能夠得到快速的實施與運行。

3）業(yè)務層

EJB服務技術在業(yè)務層的處理中處于非常核心的關鍵領域，它是程序能夠順利運行的重要中間環(huán)節(jié)，能夠保證PDM技術得以順利發(fā)揮和實現(xiàn)。它把商務邏輯與數(shù)據(jù)邏輯分開，并且用不同種類的技術來表示。商務邏輯和數(shù)據(jù)邏輯可以運行在同一服務器，也能夠運行在不同的服務器。

4）PDM的客戶層

PDM應用組件，它的功能主要是能夠?qū)DM服務做出調(diào)配，并且具有一定功能的，能夠完成一定的應用的模塊。PDM應用層所采用的系統(tǒng)是多種多樣的，它的功能主要是運用相關邏輯順序，對數(shù)據(jù)進行訪問，從而實現(xiàn)更大程度上的操作完成化。

3 分布式PDM系統(tǒng)在企業(yè)中的應用

3.1 Teamcenter綜述

Teamcenter是Siemens所提供的一套較為完整的企業(yè)級PDM解決方案。它能夠支持由制造商、供應商、合作伙伴及客戶組成的擴展企業(yè)在網(wǎng)絡環(huán)境中生成、共享、管理、集成以及評價各種產(chǎn)品數(shù)據(jù)。Teamcenter能同企業(yè)原有的ERP系統(tǒng)、SCM系統(tǒng)及cRM系統(tǒng)進行有效的集成，將分散的知識連成單一的、標準的、真正的產(chǎn)品信息資源。

3.2 Teamcenter中的定制功能開發(fā)

Teamcenter的二次開發(fā)分為客戶端和服務器端的開發(fā)。客戶端主要是用Java語言，服務器端的二次開發(fā)主要利用集成工具包與C語言。很多時候由于版本升級可能導致開發(fā)程序需要改寫并重新編譯，所以二次開發(fā)的原則是盡可能地利用Teamcenter的已有功能，減少二次開發(fā)量。不同客戶的需求不同導致了Teamcenter需要對原有功能進行二次開發(fā)。

當前，PDM系統(tǒng)技術在不斷地改進和提高，但是在很多方面仍需加以改進和創(chuàng)新，需要我們加以廣泛推進。我們要緊追時代潮流，時刻關注PDM系統(tǒng)的發(fā)展態(tài)勢，不斷對技術進行變革，掌握其中的內(nèi)涵和創(chuàng)新策略，了解技術的前瞻性，不斷促進企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)信息的管理和創(chuàng)新，加快企業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

[1] 周罡. 基于中小型企業(yè)的PDM權限控制管理的研究與開發(fā)[D].武漢理工大學，2005.

[2] 章子玲. 基于產(chǎn)品生命周期的PDM系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D].江蘇科技大學，2012.

[3] 張婧. 基于產(chǎn)品結構與配置管理的PDM系統(tǒng)研究與開發(fā)[D].天津理工大學，2006.

[4] 何立平. 基于Java EE應用集成技術的中小模具企業(yè)PDM系統(tǒng)的研究[D].大連理工大學，2009.