（計算機應用技術(shù)專業(yè)論文）數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)在plm系統(tǒng)中的應用研究.pdf

數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)在p l m 系統(tǒng)中的應用研究 摘要 隨著計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用的普及，信息技術(shù)對世界經(jīng)濟發(fā)展的影響越來越突出。 我國是一個制造業(yè)大國，已經(jīng)成為了世界制造業(yè)的基地，信息技術(shù)對于我國制造業(yè)發(fā)展起 著非常重要的作用。國家科技部在2 0 0 6 年9 月正式啟動了“十一五”制造業(yè)信息化科技 工程，標志著我國制造業(yè)全面推進信息化的時代已經(jīng)到來。信息化不僅為企業(yè)提供了科學、 合理、方便的管理手段，并有力地支撐了制造企業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)和創(chuàng)新。 由于激烈的市場競爭和用戶需求的多樣化，制造企業(yè)從過去單一注重產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷 售，開始轉(zhuǎn)向注重產(chǎn)品的研發(fā)，集成和協(xié)同也正成為當前制造企業(yè)發(fā)展關(guān)注的焦點。p l m ( p r o d u c tl i f e c y c l em a n a g e m e n t ，產(chǎn)品生命周期管理) 作為一種新的商業(yè)i t 戰(zhàn)略，是 企業(yè)信息化的重要組成部分，它以整個生命周期內(nèi)產(chǎn)品數(shù)據(jù)集成為基礎(chǔ)，支持從產(chǎn)品概念 設(shè)計、制造、銷售和維護等過程的協(xié)同和管理，是真正支持產(chǎn)品創(chuàng)新的系統(tǒng)。制造企業(yè)應 用p l m 系統(tǒng)能有效地縮短產(chǎn)品丌發(fā)周期，降低產(chǎn)品成本，加快產(chǎn)品創(chuàng)新，改善產(chǎn)品質(zhì)量， 極大地提升企業(yè)的核心競爭力。p l m 將是我國制造企業(yè)信息化發(fā)展的方向。 隨著企業(yè)應用p l m 系統(tǒng)的不斷深入，積累的數(shù)據(jù)也越來越多，企業(yè)難以從大量數(shù)據(jù)中 找到真正有用的決策信息，迫切需要利用新的技術(shù)方法從大量數(shù)據(jù)中提取有價值的信息和 知識。以數(shù)據(jù)倉庫為基礎(chǔ)的商業(yè)智能系統(tǒng)能滿足企業(yè)的這種需要，采用數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)，能 有效地利用企業(yè)信息系統(tǒng)中已有的大量數(shù)據(jù)，并把它們轉(zhuǎn)化為知識，為企業(yè)提供決策支持， 提高企業(yè)的市場競爭力。 本文在p l m 系統(tǒng)中引入了數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)，使p l m 系統(tǒng)不僅能夠為企業(yè)提供整個產(chǎn)品生 命周期內(nèi)的解決方案，還具有提供決策支持的能力，這將極大地提高企業(yè)的競爭力，促進 企業(yè)的快速發(fā)展。本文對數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)及其在p l m 系統(tǒng)中的應用進行了深入研究，首先對 p l m 系統(tǒng)作了深入研究，結(jié)合我們課題組開發(fā)的“基于w e b 的p l m 系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)”對 p l m 的概念、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能作了詳細的介紹，闡述了在p l m 系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)倉庫的必要 性；然后對數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)進行了研究，分析了其組成部分和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，介紹了基于數(shù)據(jù)倉 庫的決策支持系統(tǒng)在p l m 系統(tǒng)中的體系結(jié)構(gòu)；接著以曲阜金阜活塞股份有限公司為背景， 設(shè)計了p l m 系統(tǒng)數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)模型，在此基礎(chǔ)上使用s q ls e r v e r2 0 0 0a n a l y s i ss e r v i c e s 工具建立了以銷售為主題域的數(shù)據(jù)倉庫。在詳細介紹o l a p 數(shù)據(jù)立方體構(gòu)建過程的基礎(chǔ)上， 進行了o l a p 的多維分析，并用數(shù)據(jù)透視圖表等前端應用工具將分析結(jié)果展現(xiàn)出來，最終 建立了在p l m 系統(tǒng)基礎(chǔ)上的決策支持系統(tǒng)。本文對企業(yè)信息化( 特別是制造業(yè)信息化) 建設(shè) 具有一定的指導意義。 關(guān)鍵字：產(chǎn)品生命周期管理數(shù)據(jù)倉庫聯(lián)機分析處理決策支持系統(tǒng) 數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)在p l m 系統(tǒng)中的應用研究 a b s t r a c t a l o n gw i t ht h ec o m p u t e ra n di n t e r a c tt e c h n o l o g yw i d e l ya p p l i e d ，i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y h a sh a dm o r ea n dm o r ei n f l u e n c eo nt h ed e v e l o p m e n to ft h ew o r l d e c o n o m y a sam a n u f a c t u r i n g b i gc o u n t r y , c h i n ah a sb e c o m et h em a n u f a c t u r i n gb a s eo ft h ew o r l d i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y p l a y sa ni m p o r t a n tp a r ti n c h i n a s m a n u f a c t u r i n gi n d u s t r y t h em i n i s t r yo fs c i e n c ea n d t e c h n o l o g yo fc h i n ao f f i c i a l l ys t a r t e dt h em a n u f a c t u r ei n f o r m a t i o ne n g i n e e r i n gp r o j e c td u r i n g t h e1lt hf i v e - y e a rp l a n i ns e p t e m b e r , 2 0 0 6 ；i tm a r k st h ea r r i v a lo fi n f o r m a t i o ne r ai nc h i n e s e m a n u f a c t u r i n gi n d u s t r y t h eb u s i n e s si n f o r m a t i o n i z a t i o nn o to n l yp r o v i d e ss c i e n t i f i c ，r e a s o n a b l e a n dc o n v e n i e n tm a n a g e m e n ta p p r o a c hb u ta l s ot h es t r o n gs u p p o r tf o ri n n o v a t i o na n dr & do f p r o d u c tt ot h em a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e s d u et ot h ef i e r c em a r k e tc o m p e t i t i o na n dt h ed i v e r s i f i e dc u s t o m e r s r e q u i r e m e n t s ，t h e m a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e ss t a r tt os h i f tt h ee m p h a s i sf r o mt h ep r o d u c t i o na n ds a l e st ot h er & d o ft l l ep r o d u c t s t h ei n t e g r a t i o na n dc o l l a b o r a t i o nh a v eb e i n gt h ef o c u so ft h em a n u f a c t u r i n g c o m p a n y p l m( p r o d u c t l i f e c y c l em a n a g e m e n t ) i s s i g n i f i c a n t t o c o r p o r a t i o n s i n f o r m a t i o n i z a t i o na san e wi tb u s i n e s ss t r a t e g y i ti sb a s e do nt h ed a t ai n t e g r a t i o no fa l lt h e p r o d u c tl i f ec y c l ea n ds u p p o a st h ec o l l a b o r a t i o na n dm a n a g e m e n ti np r o d u c tc o n c e p t u a ld e s i g n 、 m a n u f a c t u r i n g 、 s a l e sa n dm a i n t e n a n c e ，e t c i ti sas y s t e mt h a tc a nr e a l l ys u p p o r tt h ep r o d u c t i n n o v a t i o n p l ms y s t e mi sa p p l i e di nm a n u f a c t u r i n gc o m p a n y ；i tc a ne f f e c t i v e l ys h o r t e nt h e d e v e l o p m e n tc y c l e ，r e d u c ep r o d u c tc o s t ，a c c e l e r a t ep r o d u c ti n n o v a t i o n ，i m p r o v ep r o d u c tq u a l i t y , a n ds i g n i f i c a n t l ys t r e n g t h e nt h ec o m p e t i t i v ep o w e r p l mw i l lb et h ed e v e l o p i n gd i r e c t i o no f c h i n e s em a n u f a c t u r i n gi n f o r m a t i o n i z a t i o n w j t ht h et h o r o u g ha p p l i c a t i o no fp l ms y s t e ma n dt h ei n c r e a s i n ga m o u n to fd a t a i ti s d i f f i c u l tf o re n t e r p r i s e st of i n du s e f u ld e c i s i o ni n f o r m a t i o nf r o mal a r g ea m o u n to fd a t a t h e e n t e r p r i s e sh a v ea na c u t en e e df o rn e wt e c h n i q u et oe x t r a c tu s e f u li n f o r m a t i o nf r o ml o t so fd a t a b u s i n e s si n t e l l i g e n c es y s t e mb a s e do nd a t aw a r e h o u s ec a nm e e tt h ed e m a n d s i tc a ne f f e c t i v e l y m a k eu s eo ft h ed a t ao ft h ei n f o r m a t i o ns y s t e m ，c o n v e at h ed a t at ok n o w l e d g e ，a n dp r o v i d et h e d e c i s i o n - m a k i n gp r o c e s sf o re n t e r p r i s e t h u si tc a ni m p r o v et h em a r k e tc o m p e t i t i o no ft h e e n t e r p r i s e i nt h i st h e s i st h et e c h n o l o g yo fd a t aw a r e h o u s ei sa p p l i e di np l m s y s t e m ，t h u sp l ms y s t e m c a np r o v i d en o to n l yt h es o l u t i o nf o ra l lt h ep r o d u c tl i f e c y c l eb u ta l s ot h ec a p a c i t yo ft h e d e c i s i o ns u p p o r t i tw i l lg r e a t l yr a i s et h ec o m p e t i t i o na b i l i t ya n dp r o m o t et h er a p i dd e v e l o p m e n t o ft l l ee n t e r p r i s e t h i st h e s i ss t u d i e st h ed a t aw a r e h o u s et e c h n i q u ea n di t sa p p l i c a t i o ni np l m s y s t e m f i r s t l y , t h et h e s i ss t u d i e st h ep l ms y s t e mo nt h eb a s i so ft h ep r o j e c to f “r e s e a r c ha n d 數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)在p l m 系統(tǒng)中的成用研究 i m p l e m e n t a t i o no fp l ms y s t e mb a s e do nw e b ”，i n t r o d u c e st h ec o n c e p t 、s y s t e ms t r u c t u r ea n d f u n c t i o no fp l m ，e x p o u n d st h en e c e s s i t yo fd a t aw a r e h o u s ea p p l i c a t i o ni np l ms y s t e m s e c o n d l y , t h et h e s i s s t u d i e st h ed a t aw a r e h o u s et e c h n i q u e ，a n a l y s e si t sc o m p o s i n gp a r ta n d s y s t e ms t r u c t u r e ，i n t r o d u c e st h ea r c h i t e c t u r eo ft h ed s s ( d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ) b a s e do nd a t a w a r e h o u s ei np l ms y s t e m ，a n dm o r e o v e r , w i t ht h e “q u f uj i n h u a n gp i s t o nc o r p o r a t i o nl t d a s t h eb a c k g r o u n d ，d e s i g n st h ed a t am o d e lo fd a t aw a r e h o u s e o nt h eb a s i s ，w eu s es q ls e r v e r 2 0 0 0a n a l y s i ss e r v i c e st oc o n s t r u c tad a t aw a r e h o u s ew i t hat h e m eo fs a l e s b a s e do nt h e c o n s t r u c t i o no ft h eo l a pd a t ac u b e ，w ea n a l y z et h eo l a pd a t ac u b ef r o md i f f e r e n ta n g l e sa n d s h o wt h er e s u l t su s i n gt h ep i v o t t a b l ea n dp i v o tc h a r ta n de s t a b l i s ht h ed s sb a s e do nt h ep l m s y s t e m t h i st h e s i s h a sc e r t a i nd i r e c t i v e s i g n i f i c a n c e t o e n t e r p r i s e ( e s p e c i a l l y t ot h e m a n u f a c t u r i n g ) i n f o r m a t i o n i z a t i o n k e yw o r d s ：p r o d u c tl i f e c y c l em a n a g e m e n t ；d a t aw a r e h o u s e ；o n l i n ea n a l y t i c a l p r o c e s s i n g ；d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m i i i 曲阜師范大學博士碩士學位論文原創(chuàng)性說明 ( 在口劃“4 ”) 本人鄭重聲明：此處所提交的博士口碩士西論文數(shù)據(jù)倉庫 技術(shù)在p l m 系統(tǒng)中的應用研究，是本人在導師指導下，在曲阜師范 大學攻讀博士口碩士酣學位期間獨立進行研究工作所取得的成果。 論文中除注明部分外不包含他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果。對本文 的研究工作做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中已明確的方式注 明。本聲明的法律結(jié)果將完全由本人承擔。 作者簽名：穆若金 日期：刀哆財 曲阜師范大學博士碩士學位論文使用授權(quán)書 ( 在口劃“4 ) 數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)在p l m 系統(tǒng)中的應用研究系本人在曲阜師范大學攻 讀博士口碩士留學位期間，在導師指導下完成的博士口碩士國學 位論文。本論文的研究成果歸曲阜師范大學所有，本論文的研究內(nèi)容 不得以其他單位的名義發(fā)表。本人完全了解曲阜師范大學關(guān)于保存、 使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向有關(guān)部門送交論文的復印件 和電子版本，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)曲阜師范大學，可以 采用影印或其他復制手段保存論文，可以公開發(fā)表論文的全部或部分 內(nèi)容。 作者簽名：穆芳金日期：劫u 占、紅多 導師簽名：移藝、 日期：枷8 銀 數(shù)據(jù)倉庫披術(shù)在p l m 系統(tǒng)中的臆用研究 1 。1 課題背景和意義 第一章緒論 改革開放以來，我國的經(jīng)濟高速發(fā)展，綜合國力迅速提高。特別是最近十年以來，經(jīng) 濟持續(xù)快速發(fā)展，2 0 0 7 年我園的國內(nèi)生產(chǎn)總值澄躍居世界第四位，短短三十年，我國已經(jīng) 進入世界經(jīng)濟強國行列。這些成就的取得，很大程度上得益于我國信息化戰(zhàn)略的實施。 相比西方發(fā)達國家，我國的企業(yè)信息純進程起步較晚?？梢钥吹?，自2 0 世紀9 0 年代 初國家科委確定“甩圖板工程以來，我國的企業(yè)信息化建設(shè)取得了長足發(fā)展，大中型制 造企業(yè)普遍采用了c 4 p ( c a d 、c a m 、c a p p 、c a e 、p d m ) 等技術(shù)，一些中小型企業(yè)也 在逐步進行信息化建設(shè)。我圜政府也在十六大上提出了“以信息化帶動工業(yè)化，以工業(yè)化 促進信息化，走薪型工業(yè)化道路”的戰(zhàn)略方針，全面推行企業(yè)信息化的時代已經(jīng)到來。 中國現(xiàn)在已經(jīng)是個名副其實的制造業(yè)大網(wǎng)，但產(chǎn)晶創(chuàng)新一越是制約我國制造業(yè)發(fā)展 的一個“瓶頸”。在新經(jīng)濟的潮流下，知識成為企業(yè)競爭的新力量，產(chǎn)品創(chuàng)新也取代或者 成為與過去普遍認知的原料、廠房及資本這三大生產(chǎn)要素同等的甚至更為重要的地位。為 了提升競爭優(yōu)勢，確保獲利能力，各大公司紛紛展開新一輪的變革行動。其中采用數(shù)字化 生產(chǎn)控制技術(shù)的信息化和圈絡(luò)化管理戒為企業(yè)變革的重要手段。1 1 】 雖然我網(wǎng)的制造業(yè)信息化建設(shè)已經(jīng)取得了巨大成就，很多企業(yè)也已經(jīng)實施了c r m 、e r p 等先進的管理系統(tǒng)，但是多數(shù)企業(yè)在技術(shù)、管理模式方面還存在些問題。主要表現(xiàn)在： 各個信息系統(tǒng)分別用在不同的部門，導致企業(yè)內(nèi)部信息傳遞不暢，形成了個個“信息孤 島 ；在產(chǎn)品研發(fā)上，往往存在著盲目研發(fā)，不能有效地同以往的研發(fā)經(jīng)驗和市場需求結(jié) 合起來，產(chǎn)品開發(fā)閔期長，產(chǎn)品設(shè)計也目益復雜，產(chǎn)品開發(fā)模式瑟需更新。對于以上問題， 迫切需要一種新的企業(yè)管理信息技術(shù)，p l m 正是解決這一問題的有效方案。 1 2p l m 系統(tǒng)解決的問題f 2 】及發(fā)展狀況 p l m 的出現(xiàn)解決了“信息孤島”和開發(fā)交付創(chuàng)新產(chǎn)晶等一系列重大問題。在經(jīng)濟全球 化背景下，企業(yè)不僅要整合內(nèi)部的業(yè)務流程，而且要跟合作伙伴進行協(xié)同，實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù) 的集成。過去人們比較關(guān)注產(chǎn)品全生命周期內(nèi)備個階段上的技術(shù)，或者側(cè)重于某個環(huán)節(jié)的 解決方案，如：s c m 、p d m 、c r m 等，但企業(yè)內(nèi)部之間以及內(nèi)部與外部的協(xié)同考慮得比較少， 因此就形成了“信息孤島 的問題。 p l m 理念與技術(shù)的飛速發(fā)展有賴予三個方面的原因，第一是信息技術(shù)的推動。信息技 術(shù)熬發(fā)展使人們可以通過網(wǎng)絡(luò)交換產(chǎn)晶的三維信息，實現(xiàn)復雜異搗數(shù)據(jù)的采集，打包所有 數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)在p l m 系統(tǒng)中的應用研究 與產(chǎn)品有關(guān)的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部與外部的產(chǎn)品數(shù)據(jù)集成，。第二是市場激烈競爭的結(jié)果。 在全球化市場的大背景下，產(chǎn)品的上市時間和成本仍然是競爭的兩個主要方面，如何縮短 產(chǎn)品上市時間和降低產(chǎn)品的費用永遠是企業(yè)追求的目標。第三是用戶個性化需求的增長導 致了市場的離散化趨勢越來越明顯，它要求企業(yè)擁有更強大的研發(fā)與設(shè)計手段，更敏捷地 對市場作出反應的機制。r 因此p l m 是在w e b 環(huán)境下，從市場的角度且以整個生命周期內(nèi)產(chǎn)品數(shù)據(jù)集成為基礎(chǔ)， 研究產(chǎn)品在其生命周期內(nèi)從產(chǎn)品規(guī)劃、設(shè)計、制造到銷售等過程的管理與協(xié)同，旨在盡量 縮短產(chǎn)品上市時間、降低費用，盡量滿足用戶的個性化需求。它為企業(yè)提供支持產(chǎn)品快速 設(shè)計和制造優(yōu)化的集成化產(chǎn)品協(xié)同與制造系統(tǒng)，是一種戰(zhàn)略性的思想方法。 據(jù)一些世界知名的咨詢公司分析，發(fā)達國家的制造企業(yè)在i t 應用系統(tǒng)增長最快的是 p l m ，市場反響的熱度和增長率也都超過了e r p ，各大軟件廠商也紛紛推出了自己的p l m 解 決方案。我國有眾多的制造企業(yè)，但p l m 的應用實施則處于開始階段。從最初的c a d 、c a m 、 c a e ，到后來的p d m ，c p c ( 產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計) ，一直到現(xiàn)在的p l m ；, 制造企業(yè)的信息化在不斷 深入，先進的管理理念在信息化實施中不斷滲透。正如c a d 技術(shù)一樣，p l m 技術(shù)也會逐漸 應用在大多數(shù)企業(yè)當中，其應用領(lǐng)域已經(jīng)延展到航空航天、汽車、電子、家電、消費品、 工業(yè)機械、廠房設(shè)計、船舶等多個行業(yè)，并有向其他行業(yè)延伸的趨勢。p j 在p l m 技術(shù)逐漸被制造企業(yè)所關(guān)注，p l m 系統(tǒng)應用越來越廣泛的時候，我們的課題組 也相繼開發(fā)完成了山東省教育廳科技計劃項目“基于w e b 的p l m 系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)”和山 東省科技廳項目“基于工作流的柔性p l m 系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)”，并且在日照市立德電子科 技有限公司，日照市雙港機械電子有限公司，曲阜市金黃活塞有限公司等公司投入了使用， 均取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。但是隨著企業(yè)對p l m 系統(tǒng)的使用，累積的數(shù)據(jù)也越 來越多，如何有效地利用已有的數(shù)據(jù)，如何從這些數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有用的信息，成了企業(yè)日益 關(guān)心的問題。數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)是一種能夠提供重要戰(zhàn)略信息的新范例，恰好可以解決這一問 題。 1 3 數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)的應用狀況和背景 人類正處在信息“爆炸”時代，被“淹沒”在數(shù)據(jù)的“海洋”之中。然而，面對浩如 煙海的數(shù)據(jù)，人們往往手足無措。如何有效組織和存儲數(shù)據(jù)，如何從各種各樣巨量的數(shù)據(jù) 集中獲取所需信息成為人們迫切關(guān)心的問題。數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘的出現(xiàn)為人們解決這些 問題帶來新的有效途徑。h 在經(jīng)濟全球化的背景下，企業(yè)集團向全球擴張，競爭越來越激烈，企業(yè)的經(jīng)理們渴望 得到更多的能夠輔助企業(yè)決策的信息?，F(xiàn)有的信息系統(tǒng)雖然提供了大量的信息，但這些都 是大量的事務處理信息，經(jīng)理們很難從這些細節(jié)信息中發(fā)現(xiàn)可以用來進行戰(zhàn)略決策的信 息。如何利用這些存儲在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)為企業(yè)的分析決策提供幫助，數(shù)據(jù)倉庫技術(shù) 2 數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)在p l m 系統(tǒng)中的應用研究 把分析型數(shù)據(jù)從事務處理環(huán)境中提取出來，按照決策處理的需要進行重新組織，在此基礎(chǔ) 上利用聯(lián)機分析處理和數(shù)據(jù)挖掘等工具分析和處理數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)，從而得到企業(yè)所需 要的決策信息。 現(xiàn)在，世界5 0 0 強企業(yè)大多數(shù)都建立了自己的數(shù)據(jù)倉庫，我國的很多大型企業(yè)，特別 是銀行、電信、保險、零售等領(lǐng)域也建立了數(shù)據(jù)倉庫，更多的企業(yè)也正在或?qū)⒁獙嵤?shù)據(jù) 倉庫p j ，數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)能為企業(yè)提供決策信息，提高企業(yè)的競爭力已成為眾多企業(yè)的共識。 p l m 系統(tǒng)是對企業(yè)的產(chǎn)品全生命周期內(nèi)的數(shù)據(jù)進行管理，它能有效地縮短產(chǎn)品上市周 期，降低產(chǎn)晶開發(fā)成本，改善產(chǎn)品的質(zhì)量，這對企業(yè)來說無疑是提高自身競爭力的有效有 段。但是它主要是面向事務處理的，將數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)應用在p l m 系統(tǒng)中，增加企業(yè)進行決 策分析的能力，更是對企業(yè)競爭力的又一提高。基于數(shù)據(jù)倉庫的決策分析系統(tǒng)將成為p l m 系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，這樣p l m 系統(tǒng)不僅能管理整個企業(yè)產(chǎn)品相關(guān)信息，還可以分析企業(yè)未 來的發(fā)展趨勢，輔助企業(yè)作出正確的決策，兩種先進技術(shù)共同為企監(jiān)服務將會極大提高企 業(yè)的競爭力，促進企業(yè)的快速發(fā)展。 1 4 論文的組織結(jié)構(gòu) 本文共分六章，系統(tǒng)地介紹了p l m 系統(tǒng)、數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、以及數(shù)據(jù)倉庫技 術(shù)在p l m 系統(tǒng)中的具體應用，分別作如下說明。 第一章是緒論，介紹了本課題的研究背景和意義，p l m 系統(tǒng)解決的潤題及發(fā)展狀況、 數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)的應用狀況以及其在p l m 系統(tǒng)中的應用背景。 第二章對p l m 系統(tǒng)作了系統(tǒng)的分紹，講述了p l m 系統(tǒng)的基本概念，p l m 系統(tǒng)繪企業(yè) 帶來的效益，結(jié)合我們所做的p l m 系統(tǒng)詳細分祈了p l m 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)功能， 并闡述了p l m 對產(chǎn)品制造業(yè)的重大意義以及p l m 系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)的必要性。 第三章介紹了數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)，闡述了數(shù)據(jù)倉庫的定義和特點，數(shù)據(jù)倉庫的體系結(jié)構(gòu)， 并介紹了數(shù)據(jù)倉庫的分析處理工具聯(lián)機分析處理和數(shù)據(jù)挖掘，最后闡述了基于數(shù)據(jù)倉庫的 d s s 在p l m 系統(tǒng)中的體系結(jié)構(gòu)。 第四章基于我們開發(fā)的p l m 系統(tǒng)，以曲阜金皇活塞有限公司為背景，詳細介紹了數(shù)據(jù) 倉庫熬設(shè)計避程，并設(shè)計了p l m 數(shù)據(jù)倉庫的概念模型、邏輯模型和物理模型。 第五章采用m i c r o s o f t 的s q ls e r v e r2 0 0 0 數(shù)據(jù)倉庫解決方案，詳細的闡述了數(shù)據(jù)倉庫 技術(shù)在p l m 系統(tǒng)中的應用。在設(shè)計好的數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，建立了p l m 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)倉庫， 并創(chuàng)建了以銷售為主題的數(shù)據(jù)立方體，在此基礎(chǔ)上進行了詳細的o l a p 分析。 第六章對論文作了總結(jié)與展望，總結(jié)了整篇文章所做的主要工作，并指出了論文的不 足之，處。 數(shù)據(jù)倉庫披術(shù)在p l m 系統(tǒng)中的慮用研究 第二章p l m 系統(tǒng)研究 我們要研究p l m 系統(tǒng)，首先要了解什么是p l m ，p l m 能給企業(yè)帶來什么好處，p l m 是如何為企業(yè)服務的。p l m 是p r o d u c tl i f e c y c l em a n a g e m e n t 的縮寫，中文意思是產(chǎn)品生 命周期管理。它從產(chǎn)品的設(shè)計入手，關(guān)注產(chǎn)品從需求分析、設(shè)計、制造、銷售、使用到報 廢的整個生命過程。圍繞產(chǎn)品這個核心進行信息管理，p l m 能持久地提高企業(yè)的核心競爭 力，縮短產(chǎn)品上市周期，降低產(chǎn)品開發(fā)成本，改善產(chǎn)品質(zhì)量羚嗣。它既是- - 1 3 技術(shù)，又是 一種制造的理念。它支持并行設(shè)計、敏捷制造、協(xié)同設(shè)計和制造，網(wǎng)絡(luò)化制造等先進的設(shè) 計制造技術(shù)。以p l m 為系統(tǒng)平臺，可以集成c a d 、c a m 、p d m ，s c m ，c r m ，e r p 等 企業(yè)管理軟件，為整個產(chǎn)品生產(chǎn)周期服務。下面我們詳細研究一下p l m 的相關(guān)內(nèi)容。 2 。1p l m 的基本概念f l j f 8 】 由于p l m 是一個發(fā)展很快、比較新的信息化領(lǐng)域，芷在從事這方面研究的咨讒公司、 廠商彼此之間還有一些不同的見解，因此并沒有一個統(tǒng)的準確的關(guān)于p l m 的定義。正 確定義p l m 有助于市場對p l m 的理解，有韻于在制造業(yè)客戶群里推廣p l m 的使用和實 施。在這里我們列舉些著名咨詢公司和軟件供應商的給出的論述，可以從這些論述中綜 合來理解p l m 的含義。 1 c i md a t a 的觀點 c i md a t a 認為p l m 是一種應用予在單一地點的企業(yè)內(nèi)部、分散在多個地點的企業(yè)內(nèi) 部，以及在產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域具有協(xié)作關(guān)系的企業(yè)之間的，支持產(chǎn)品全生命周期的信息的創(chuàng)建、 管理、分發(fā)和應用的一系列殿用解決方案，它能夠集成與產(chǎn)品相關(guān)的人力資源、流程、應 用系統(tǒng)和信息。p l m 包含以下方面的內(nèi)容： 基礎(chǔ)技術(shù)和標準( 例如x m l 、可視化、協(xié)同和企業(yè)應用集成) ； 信息創(chuàng)建和分概的工具( 如機械c a d 、電氣c a d 、c a m 、c a e 、計算機輔助軟件工 程c a s e 、信息發(fā)布工具等) ； 核心功能( 例如數(shù)據(jù)倉庫、文檔和內(nèi)容管理、工作流和任務管理等) ； 應用功能( 如配置管理) ； 面向業(yè)務行業(yè)的解決方案和咨詢服務( 如汽車和高科技行業(yè)) 。 2 。a m r 的觀點 在由a m r 主持的一個名為“2 0 0 1 _ 0 0 6 p l m 應用報告的詳細研究報告中，在解決 方案分類景面，把p l m 的內(nèi)容大致分為四個應用部分： ( 1 ) 產(chǎn)品數(shù)據(jù)籬理( p d m ) 起著中心數(shù)據(jù)倉庫的作用，它保存了產(chǎn)品定義的所有信息。 從這些中心倉庫，企業(yè)管理備類的與研發(fā)和生產(chǎn)相關(guān)聯(lián)的材料清單( b o m ) 。 4 數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)在p l m 系統(tǒng)中的胞用研究 ( 2 ) 協(xié)同產(chǎn)品設(shè)計( c p d ) 讓工程師和設(shè)計者使用c a d c a m c a e 軟件以及所有與 這些系統(tǒng)配合使用的補充性軟件，以協(xié)同的方式在一起研發(fā)產(chǎn)品。 ( 3 ) 產(chǎn)品組合管理( p p m ) 是一套工具集，它為管理產(chǎn)品組合提供決策支持，包括新 產(chǎn)品和現(xiàn)有產(chǎn)品。p p m 工具集有三個部分：用于日常工作任務協(xié)調(diào)的項目管理；用于一次 處理多個項目的綱要管理；用于理解產(chǎn)品如何共存于市場的組合管理。 ( 4 ) 客戶需求管理( c n m ) 是一種獲取銷售數(shù)據(jù)和市場反饋意見，并且把它們集成 到產(chǎn)品設(shè)計和研發(fā)過程之中的軟件。正如在名稱上所體現(xiàn)的，它是一個分析工具，可以幫 助制造商開發(fā)基于客戶需求、適銷對路的產(chǎn)品。 根據(jù)a m r 的觀點，應用p l m 系統(tǒng)可以在設(shè)計概念、市場需求分析、設(shè)計、采購、生 產(chǎn)、分銷、售后服務等方面給企業(yè)帶來收益。 p l m 是一種技術(shù)輔助策略，把跨越業(yè)務流程和不同用戶群體的那些單點應用集成起來。 與e r p 不同，p l m 將不會成為與某一軟件廠商緊密集成的系統(tǒng)，p l m 不會廢止已有系統(tǒng)， 它將使用流程建模工具、可視化工具或其他協(xié)作技術(shù)加上一定的語義集成來整合已有的系 統(tǒng)。 3 i b m 的觀點【9 】 i b m 公司認為，p l m 是針對制造業(yè)的擴展型企業(yè)解決方案，以便于在公司的各個部門、 用戶、供應商之間共享產(chǎn)品數(shù)據(jù)。i b m 的p l m 解決方案把產(chǎn)品放在一切活動的核心位置， p l m 可以從e r p 、c r m 以及s c m 系統(tǒng)中提取相關(guān)的信息，從而允許在公司的整個網(wǎng)絡(luò) 上共同來進行概念設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)品維護。虛擬產(chǎn)品是p l m 的理想狀態(tài)， 也就是當在真實世界中什么都沒有發(fā)生之前，對一個產(chǎn)品進行設(shè)計、形成原型、測試，甚 至制造和在三維環(huán)境下服務。 4 c o l l a b o r a t i v ev i s i o n s 的觀點 p l m 是一種極具潛力的商業(yè)i t 戰(zhàn)略，它專注于解決企業(yè)如何在一個可持續(xù)發(fā)展的基 礎(chǔ)上，開發(fā)和交付創(chuàng)新產(chǎn)品所關(guān)聯(lián)的所有重大問題。 p l m 包括了充分利用跨越供應鏈的產(chǎn)品智力資產(chǎn)來實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的最大化，改善產(chǎn)品 研發(fā)速度和敏捷性，增強交付客戶化和為用戶量身定做產(chǎn)品的能力，以便最大限度地滿足 客戶的需求。 以p l m 為核心的企業(yè)信息化要突出可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想，要支持連續(xù)創(chuàng)新，要充分 利用企業(yè)的智力資產(chǎn)。企業(yè)組織和實施p l m 戰(zhàn)略的總體框架是圍繞著六個主要的需求來 構(gòu)造的，簡稱為“p l ma c t i o n ”。這6 個需求是： 調(diào)整( a l i 印m e n t 卜- 平衡企業(yè)信息化投資花費，增加對p l m 的投資； 協(xié)同( c o l l a b o r a t i o n 卜與業(yè)務伙伴交換洞察力、想法和知識，而不是c a d 數(shù)據(jù)； 技術(shù)( t e c h n o l o g y 卜獲取新的技術(shù)來建立智力資產(chǎn)生態(tài)系統(tǒng)； 創(chuàng)新( i n n o v a t i o n 卜開發(fā)客戶驅(qū)動的、行業(yè)“殺手锏”類的創(chuàng)新產(chǎn)品； 機會( o p p o r t u n i t y 卜致力于跨學科的集成，追求產(chǎn)品的新的生命周期機會； 數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)在p l m 系統(tǒng)中的慮用研究 智力資產(chǎn)( i n t e l l e c t u a lp r o p e r t y 卜珈產(chǎn)品知識作為戰(zhàn)略財富加以對待和充分利用。 5 a b e r d e e n 的觀點 p l m 是覆蓋了從產(chǎn)品誕生到消亡的產(chǎn)品生命周期全過程的、開放的、互操作的一整套 應用方案。建設(shè)這樣一個企業(yè)信息化環(huán)境的關(guān)鍵是，要有一個記錄所有產(chǎn)品信息的、系統(tǒng) 化的中心產(chǎn)品數(shù)據(jù)知識庫。 這個知識庫用來保護數(shù)據(jù)、實現(xiàn)基于任務的訪問( 如經(jīng)常使用的三維視算功能) 并作為一 個協(xié)作平臺來共享應用、數(shù)據(jù)，實現(xiàn)貫穿全企業(yè)、跨越所有防火墻的數(shù)據(jù)訪問。p l m 的作 用可以覆蓋到一個產(chǎn)品從概念設(shè)計、制造、使用直到報廢的每一個環(huán)節(jié)。 6 e d s 的觀點i y l 從戰(zhàn)略上說，p l m 是一個以產(chǎn)品為核心的商業(yè)戰(zhàn)略。它應用一系列的商業(yè)解決方案來 協(xié)同化地支持產(chǎn)品定義信息的生成、管理、分發(fā)和使用，從地域上橫跨整個企業(yè)和供應鏈， 從時間上覆蓋從產(chǎn)品的概念階段一直到產(chǎn)品結(jié)束它的使命的全生命周期。 從數(shù)據(jù)上說，p l m 包含完整的產(chǎn)品定義信息，包括所有機械的、電子的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，也 包括軟件和文件內(nèi)容等信息。 從技術(shù)上說，p l m 結(jié)合了一整套技術(shù)和最佳實踐方法。例如，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、協(xié)作、 協(xié)同產(chǎn)品商務、視算仿真、企業(yè)應用集成、零部件供應管理以及其他業(yè)務方案。它溝通了 在延伸的產(chǎn)品定義供應鏈上的所有的o e m 、轉(zhuǎn)包商、外協(xié)廠商、合作伙伴以及客戶。 從業(yè)務上說，p l m 能夠開拓潛在業(yè)務并且能夠整合現(xiàn)在的、未來的技術(shù)和方法，以便 高效地把創(chuàng)新和盈利的產(chǎn)品推向市場。 從發(fā)展上說，p l m 正在迅速地從一個競爭優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)楦偁幈匦杵罚蔀槠髽I(yè)信息化的 必由之路。 按照c i md a t a 的定義，p l m 主要包含三部分，即c a x 軟件( 產(chǎn)品創(chuàng)新的工具類軟件) 、 c p d m 軟件( 產(chǎn)品創(chuàng)新的管理類軟件，包括p d m 和在網(wǎng)上共享產(chǎn)品模型信息的協(xié)同軟件 等) 和相關(guān)的咨詢服務。p l m 的重點依然是傳統(tǒng)的p d m 加上過程管理。 實質(zhì)上，p l m 與我國提出的c 4 p ( c a d c a p p c a m c a e 伊d m ) ，或者技術(shù)信息化基 本上指的是同樣的領(lǐng)域，即與產(chǎn)品創(chuàng)新有關(guān)的信息技術(shù)的總稱。從另一個角度而言，p l m 是一種理念，即對產(chǎn)品從創(chuàng)建到使用，到最終報廢等全生命周期的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息進行管理 的理念。在p l m 理念產(chǎn)生之前，p d m 主要是針對產(chǎn)品研發(fā)過程的數(shù)據(jù)和過程的管理。而 在p l m 理念之下，p d m 的概念得到延伸，成為c p d m ，即基于協(xié)同的p d m ，可以實現(xiàn)研 發(fā)部門、企業(yè)各相關(guān)部門，甚至企業(yè)間對產(chǎn)品數(shù)據(jù)的協(xié)同應用。 軟件廠商推出的p l m 軟件是p l m 第三個層次的概念。實際上，這些軟件的功能與c i m d a t a 描述的c p d m 的功能基本一致，即不僅針對研發(fā)過程中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)進行管理，同時也 包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)在生產(chǎn)、營銷、采購、服務、維修等部門的應用。 因此，實質(zhì)上p l m 有三個層面的概念，即p l m 領(lǐng)域、p l m 理念和p l m 軟件產(chǎn)品。 而p l m 軟件的功能是p d m 軟件的擴展和延伸?！? 0 】 6 數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)在p l m 系統(tǒng)中的應用研究 2 2p m 對企業(yè)帶來的效益 i l l u 】 1 提高企業(yè)核心競爭優(yōu)勢的持久性 p l m 是一種企業(yè)管理軟件，也是一種商業(yè)戰(zhàn)略思想。它的實施是否能給企業(yè)帶來真正 的效益，我們來看這么一組數(shù)字：f m c 公司是世界領(lǐng)先的化學和制藥公司，其下屬的能源 輸送集團在實施p l m 系統(tǒng)之前，訂單的交付日期是1 8 2 4 個月，在實施了p l m 系統(tǒng)之后， 這個數(shù)字降低到3 4 個月；寶馬公司在實施p l m 系統(tǒng)后，成功地將產(chǎn)品開發(fā)時間縮短了 3 0 ；計算機硬盤廠商s e a g a t e ，數(shù)據(jù)存取時間從幾天減少到幾分鐘，全球共享數(shù)據(jù)跨越北 美、歐洲到亞太，惠及供應商和合作伙伴。 這些國外企業(yè)通過實踐發(fā)現(xiàn)，p l m 可幫助企業(yè)建立跨企業(yè)的協(xié)同設(shè)計環(huán)境，實現(xiàn)產(chǎn)品 的協(xié)同開發(fā)；提高設(shè)計重用率，提高設(shè)計變更過程的效率，從而在成本和效率上對企業(yè)有 相當?shù)呢暙I；p l m 的實施將有效地提高企業(yè)知識管理的質(zhì)量，幫助企業(yè)實現(xiàn)對產(chǎn)品知識的 管理從而積累企業(yè)的核心競爭力。 2 縮短產(chǎn)品上市周期 美國德克薩斯州大學的r a j i vd b a n k e r 、l n d r a n i lr b a r d h a n 教授通過對3 6 家實施 p l m p d m 公司長達一年的研究表明，實施p l m 后在產(chǎn)品生命周期各個階段平均可縮短 1 0 2 0 的時間。對于整個產(chǎn)品生命周期而言，產(chǎn)品越早推出市場，所創(chuàng)造的銷售收入總 額就越高。相對地，新產(chǎn)品若比預期的時間晚6 個月上市，整個生命期內(nèi)的總銷售收入將 會減少3 0 。因此，p l m 對于提高產(chǎn)品研發(fā)速度，縮短產(chǎn)品上市周期具有重大作用。 3 降低產(chǎn)品開發(fā)成本 關(guān)于產(chǎn)品成本問題，n e v i n s 等人的研究表明，產(chǎn)品的早期階段決定了8 0 的產(chǎn)品開發(fā) 成本。p l m 允許后期階段的參與者在最早的階段就參與進來，從而有效的控制了產(chǎn)品的成 本。p l m 和它的一個組成部分p d m 之間的一個主要區(qū)別是，p l m 影響產(chǎn)品生命周期中的 產(chǎn)品制造階段方面的能力。p l m 和企業(yè)的制造系統(tǒng)之間的無縫集成，使得企業(yè)能夠在所有 的產(chǎn)品配置中數(shù)字化的優(yōu)化與驗證任何制造工藝和流程，所以它能有效地降低成本。 4 改善產(chǎn)品質(zhì)量 研究表明7 5 的產(chǎn)品質(zhì)量是由產(chǎn)品形成階段引起的，8 0 的修改是在產(chǎn)品制造階段以 后完成。在產(chǎn)品設(shè)計階段修改一個錯誤的花費僅為在設(shè)計檢驗階段的1 1 0 ，在試驗生產(chǎn)階 段的1 1 0 0 。p l m 的解決方案在設(shè)計階段就發(fā)現(xiàn)錯誤，避免在制造階段昂貴的修改費用。 5 加快產(chǎn)品創(chuàng)新 企業(yè)信息化的關(guān)鍵目標就是突破性的產(chǎn)品創(chuàng)新，而突破性創(chuàng)新需要充分利用企業(yè)智力 資產(chǎn)，提供企業(yè)智力資產(chǎn)的系統(tǒng)恰恰是p l m 系統(tǒng)。p l m 較其他管理系統(tǒng)，能夠更大程度 地實現(xiàn)信息共享、動態(tài)數(shù)據(jù)實時捕捉，以較高的自適應性數(shù)據(jù)管理與監(jiān)控為企業(yè)提供更多 的第一手資料。p l m 有能力讓企業(yè)快速地適應或改變產(chǎn)品，快速地把來自供應商或業(yè)務合 7 數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)在p l m 系統(tǒng)中的應用研究 作伙伴的優(yōu)勢產(chǎn)品結(jié)合到自己的產(chǎn)品中來。 要想加快自身對市場變化的響應速度，并且在全球數(shù)字化經(jīng)濟中對業(yè)務進行重組改進， 選擇實施h m 將是一個明智的選擇。據(jù)a b e r d e e n 公司的分析顯示，企業(yè)全面實施p l m 后， 可節(jié)省5 0 o 1 0 的直接材料成本，提高庫存流轉(zhuǎn)率2 0 - 4 0 ，降低開發(fā)成本1 0 0 o - 2 0 ， 進入市場時間加快1 5 - - - 5 0 ，降低用于質(zhì)量保證方面的費用1 5 也o ，降低制造成本 l o ，提高生產(chǎn)率2 5 o 【1 2 1 0p l m 正迅速地成為企業(yè)戰(zhàn)略實旌的關(guān)鍵，并幫助企業(yè)保 持競爭優(yōu)勢，幫助企業(yè)以創(chuàng)新的方式來應對不斷變化的全球市場環(huán)境，最終為企業(yè)最大限 度地獲利并實現(xiàn)自己的使命。 2 3p l m 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)【l l 通過研究總結(jié)當前的主流的一些p l m 解決方案，發(fā)現(xiàn)面向互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境基于構(gòu)件容器的 計算平臺是p l m 系統(tǒng)普遍采用的體系結(jié)構(gòu)，這種體系結(jié)構(gòu)充分融合了w e b 技術(shù)和面向?qū)?象關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)的最新成果。 我們開發(fā)的基于w ；e b 的p l m 系統(tǒng)亦是基于b s 模式的，采用了中間件、構(gòu)件技術(shù)， 利用了面向?qū)ο蟪绦蜷_發(fā)的建模技術(shù)，程序的編寫采用支持嵌入式功能的j s p 技術(shù)，增強 了系統(tǒng)與用戶的交互性。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計上，采用了o r a c l e 數(shù)據(jù)庫，保證了數(shù)據(jù)管理的長期 有效性。下面就結(jié)合我們所做的系統(tǒng)介紹一下p l m 系統(tǒng)包含的典型功能和系統(tǒng)層次劃分。 圖2 1 是我們所開發(fā)的p m 系統(tǒng)的主界面： l lli； 一 夏線。員 li! ) 一 一 一 圖2 1p l m 產(chǎn)品生命周期管理主界面 田 夸日日程 今天好像沒有什么安排 生日量 個人工且 數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)在p l m 系統(tǒng)中的心用研究 整個系統(tǒng)是基于w e b 技術(shù)構(gòu)建，采用的是三層體系結(jié)構(gòu)思想，即表示層、業(yè)務邏輯層 和數(shù)據(jù)層【1 3 】。表示層主要是面向用戶的瀏覽器，這樣來自不同部門、不同地點的用戶可以 很方便地通過w e b 瀏覽器訪問系統(tǒng)，處理相關(guān)的業(yè)務。業(yè)務邏輯層主要負責處理用戶請求， 在客戶端和數(shù)據(jù)庫之間進行數(shù)據(jù)傳遞，實現(xiàn)各種業(yè)務邏輯的處理，該層是系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。 數(shù)據(jù)層負責存儲和管理各種數(shù)據(jù)，為業(yè)務邏輯層提供數(shù)據(jù)服務，提供p l m 系統(tǒng)運行所需 的數(shù)據(jù)庫支持，開發(fā)過程中數(shù)據(jù)庫采用的是o r a c l e 數(shù)據(jù)庫，保證了數(shù)據(jù)存儲過程中的安全 性和有效性，在應用的時候可以根據(jù)需要轉(zhuǎn)換成其