PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)分析與應(yīng)用論文

1、PDM系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的分析與應(yīng)用摘要產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(PDM)作為制造企業(yè)實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)的實際需求，要求PDM系統(tǒng)的開發(fā)從部門級設(shè)計的數(shù)據(jù)管理和共享發(fā)展到貫穿企業(yè)全過程的企業(yè)級。要求系統(tǒng)能夠充分集成現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)跨區(qū)域產(chǎn)品數(shù)據(jù)的信息集成，這就要求對PDM系統(tǒng)進行重新架構(gòu)。本文正是在這一背景下研究PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。本文首先分析了PDM產(chǎn)生的背景、研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，然后闡述了PDM中的關(guān)鍵技術(shù)，如成組技術(shù)、定制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、集成技術(shù)和其他技術(shù)信息。然后，本文研究了分布式PDM體系結(jié)構(gòu)、基于XML(可擴展標(biāo)記語言)和J2EE的體系結(jié)構(gòu)，并闡述了

2、各種體系結(jié)構(gòu)的組成和優(yōu)勢。不同的架構(gòu)適合不同的企業(yè)對象，根據(jù)企業(yè)的實際需求選擇不同的架構(gòu)更有利于企業(yè)PDM系統(tǒng)的實施。最后，本文介紹了一個相對成熟的PDM系統(tǒng)Teamcenter，并分析了Teamcenter的體系結(jié)構(gòu)，它具有強大的二次開發(fā)功能。根據(jù)企業(yè)的實際需求，提出了TeamCenter數(shù)據(jù)管理功能二次開發(fā)的實施方案，并詳細說明了其在客戶端和服務(wù)器端的配置和操作。關(guān)鍵詞:PDM，體系結(jié)構(gòu)，分布式，XML，J2EE，團隊中心目錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336164 摘要i HYPERLINK l _RefHeading_To

3、c295336165 Abstractii HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336166 圖目錄III HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336167 表目錄IV HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336168 第1章 緒論1 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336169 1.1 研究背景1 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336170 1.1.1 PDM的產(chǎn)生背景1 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336171 1.1.2 PDM

4、與企業(yè)信息管理2 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336172 1.2 研究的意義3 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336173 1.3 本章小結(jié)4 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336174 第2章 相關(guān)技術(shù)綜述5 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336175 2.1 PDM概述5 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336176 2.1.1 PDM簡介5 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336177 2.1.2 PDM的產(chǎn)生

5、發(fā)展與應(yīng)用6 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336178 2.1.3 PDM的研究現(xiàn)狀7 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336179 2.1.4 PDM技術(shù)的發(fā)展趨勢7 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336180 2.2 PDM中的關(guān)鍵技術(shù)8 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336181 2.2.1 成組技術(shù)8 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336182 2.2.2 客戶化技術(shù)8 HYPERLINK l _RefHeading_Toc2953361

6、83 2.2.3 流程的設(shè)計方法9 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336184 2.2.4 數(shù)據(jù)存儲與管理9 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336185 2.2.5 系統(tǒng)集成10 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336186 2.2.6 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)11 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336187 2.3 本章小結(jié)12 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336188 第3章 分布式PDM系統(tǒng)的通用體系結(jié)構(gòu)13 HYPERLINK l _RefHeading

7、_Toc295336189 3.1 C/S體系結(jié)構(gòu)13 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336190 3.2 多層體系結(jié)構(gòu)14 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336191 3.3 多層體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢16 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336192 3.4 本章小結(jié)17 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336193 第4章 加入XML技術(shù)的分布式PDM系統(tǒng)18 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336194 4.1 XML概述18 HYPERLINK l

8、_RefHeading_Toc295336195 4.1.1 XML的關(guān)鍵技術(shù)18 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336196 4.2 加入XML的PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)19 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336197 4.2.1 用XML實現(xiàn)P DM數(shù)據(jù)的存儲和交換19 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336198 4.2.2 加入XML的P DM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)19 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336199 4.2.3 加入XML技術(shù)的P DM系統(tǒng)的優(yōu)點21 HYPERLIN

9、K l _RefHeading_Toc295336200 4.3 本章小結(jié)21 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336201 第5章 加入J2EE技術(shù)的分布式PDM系統(tǒng)22 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336202 5.1 J2EE概述22 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336203 5.2 加入J2EE的4層PDM體系結(jié)構(gòu)22 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336204 5.3 J2EE架構(gòu)的好處24 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336205

10、 5.4 本章小結(jié)24 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336206 第6章 分布式PDM系統(tǒng)在企業(yè)中的應(yīng)用26 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336207 6.1 Teamcenter綜述26 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336208 6.1.1 Teamcenter簡介26 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336209 6.1.2 Teamcenter的體系結(jié)構(gòu)26 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336210 6.1.3 XML與J2EE在Te

11、amcenter中的應(yīng)用28 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336211 6.2 Teamcenter中的定制功能開發(fā)28 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336212 6.2.1 佳通Teamcenter產(chǎn)品開發(fā)簡介29 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336213 6.2.2 產(chǎn)生規(guī)格總表實施方案29 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336214 6.2.3 功能說明41 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336215 6.2.4 XML與J2EE在定

12、制功能開發(fā)中的應(yīng)用42 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336216 6.3 本章小結(jié)43 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336217 第7章 總結(jié)與展望44 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336218 7.1 工作總結(jié)44 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336219 7.2 工作展望44 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336220 參考文獻46 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336221 作者簡歷48 HYPERLI

13、NK l _RefHeading_Toc295336222 致49圖形目錄TOC h z c 圖 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336223 圖3.1 C/S結(jié)構(gòu)14 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336224 圖3.2多層體系結(jié)構(gòu)15 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336225 圖4.1基于XML的PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)20 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336226 圖5.1基于J2EE的PDM結(jié)構(gòu)圖23 HYPERLINK l _RefHeading_Toc2953362

14、27 圖6.1 Teamcenter的四層體系結(jié)構(gòu)27 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336228 圖6.2規(guī)格總表全鋼規(guī)格總表32 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336229 圖6.3規(guī)格總表報表模板配置樣例33 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336230 圖6.4規(guī)格總表斜交規(guī)格總表中簾布筒33 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336231 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134 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336232 圖6

15、.6規(guī)格總表斜交專家系統(tǒng)中步驟選擇第一簾布筒235 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336233 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335 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336234 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337 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336235 圖6.9規(guī)格總表斜交專家系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲充氣和安全性能38 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336236 圖6.10規(guī)格總表全鋼規(guī)格總表室轉(zhuǎn)鼓試驗39 HYPERLINK l _RefHe

16、ading_Toc295336237 圖6.11 ProductRevision對象41 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336238 圖6.12選中所需產(chǎn)生規(guī)格總表的ProductRevision42 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336239 圖6.13產(chǎn)生規(guī)格總表42 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336240 圖6.14 XML語言43表目錄索引TOC h z c 表 HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336241 表6.1規(guī)格總表全鋼規(guī)格總表充氣輪胎尺寸&輪胎安全性37

17、HYPERLINK l _RefHeading_Toc295336242 表6.2規(guī)格總表半鋼規(guī)格總表充氣輪胎尺寸&輪胎安全性40前言研究背景PDM的背景20世紀(jì)六七十年代，企業(yè)開始在設(shè)計和生產(chǎn)過程中使用CAD、CAM等技術(shù)。新技術(shù)的應(yīng)用促進了生產(chǎn)力的發(fā)展，但也帶來了新的挑戰(zhàn)。對于制造企業(yè)來說，雖然各單位的計算機輔助技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，但都是自成體系，缺乏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)已經(jīng)意識到信息的有序管理將成為在未來競爭中保持領(lǐng)先的關(guān)鍵因素。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)就是在這種背景下產(chǎn)生的一種新的管理思想和技術(shù)。PDM可以定義為以軟件技術(shù)為基礎(chǔ)，以產(chǎn)品為核

18、心，實現(xiàn)與產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)、過程和資源的集成管理的技術(shù)1。PDM被明確定位為面向制造企業(yè)，以產(chǎn)品為中心，以數(shù)據(jù)、過程和資源為三要素的管理信息。PDM中信息管理的兩條主線是靜態(tài)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和動態(tài)產(chǎn)品設(shè)計過程。所有的信息組織和資源管理都是圍繞產(chǎn)品設(shè)計進行的，這是PDM系統(tǒng)區(qū)別于其他信息管理系統(tǒng)的關(guān)鍵，如企業(yè)信息管理系統(tǒng)(MIS)、物料需求計劃(MRPII)、項目管理系統(tǒng)(PM)、企業(yè)資源計劃(ERP)。PDM的產(chǎn)生和發(fā)展與社會環(huán)境和企業(yè)本身密切相關(guān)。企業(yè)為適應(yīng)市場而尋求發(fā)展和自我完善的強烈需求是PDM市場繁榮的動力。PDM是依靠IT技術(shù)實現(xiàn)企業(yè)優(yōu)化管理的有效方法，是科學(xué)管理框架與企業(yè)實際問題相結(jié)合的產(chǎn)物

19、，是計算機技術(shù)與企業(yè)文化相結(jié)合的產(chǎn)物。PDM本身的技術(shù)是絕對重要的，技術(shù)差的PDM系統(tǒng)當(dāng)然難以推廣實施成功。但技術(shù)畢竟只是實現(xiàn)企業(yè)目標(biāo)的基礎(chǔ)，只講技術(shù)的PDM也很難成功。因為PDM不僅僅是“PDM”，它更深層次的含義是與企業(yè)文化的緊密結(jié)合，與生產(chǎn)關(guān)系的適應(yīng)，與企業(yè)目標(biāo)的匹配。許多相關(guān)問題(如咨詢、工程經(jīng)驗和實施方法論等。)都值得人們深入了解和探討。企業(yè)實施PDM的最終目的是實現(xiàn)企業(yè)級的信息集成。PDM與企業(yè)信息管理從字面上來說，PDM是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(Product Data Management)的縮寫，是某一類軟件的總稱。CIMdata曾經(jīng)這樣定義:“PDM是幫助工程師和其他人管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)和

20、產(chǎn)品開發(fā)過程的工具。PDM系統(tǒng)確保跟蹤設(shè)計和制造所需的大量數(shù)據(jù)和信息，從而支持和維護產(chǎn)品”2。如果說得更詳細一點:從產(chǎn)品的角度來看，PDM系統(tǒng)可以幫助組織產(chǎn)品設(shè)計，改進產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的修改，跟蹤發(fā)展中的設(shè)計概念，及時方便地查找存檔數(shù)據(jù)和相關(guān)產(chǎn)品信息。從過程的角度來看，PDM系統(tǒng)可以協(xié)調(diào)和組織設(shè)計評審、批準(zhǔn)、變更、工作流優(yōu)化、產(chǎn)品發(fā)布等整個產(chǎn)品生命周期的過程事件。但這只是從技術(shù)角度對PDM的“準(zhǔn)確”定義。真正的PDM遠不止這些。如果我們必須探究PDM到底是什么，我們不妨這樣定義它:PDM是依托IT技術(shù)實現(xiàn)企業(yè)優(yōu)化管理的有效方法，是科學(xué)管理框架與企業(yè)實際問題相結(jié)合的產(chǎn)物，是計算機技術(shù)與企業(yè)文化相結(jié)合的產(chǎn)

21、物。企業(yè)文化是企業(yè)自身積累和表現(xiàn)出來的所有特征的總和。從這個角度來說，所謂的PDM不僅僅是一個技術(shù)模型，也不是一堆時髦的技術(shù)辭令，更不是一個簡單的編程。是可以實現(xiàn)的技術(shù)，是可以在不同行業(yè)和企業(yè)實現(xiàn)的技術(shù)，是與企業(yè)文化相結(jié)合的技術(shù)。所以和企業(yè)本身密切相關(guān)。觀察當(dāng)今實施PDM的成功企業(yè)，每個企業(yè)都有自己特定的目標(biāo)和項目名稱，從福特2000、波音DCAC/MRM到日產(chǎn)的業(yè)務(wù)流程創(chuàng)新等等。，凡是有成績的都在把PDM融入企業(yè)文化3。PDM與企業(yè)信息集成PDM在企業(yè)信息集成過程中起著類似于集成“框架”的作用。各種應(yīng)用程序，如CAD/CAM/CAE/EDA/OA/CAPP等。，將通過各種“對象”進行整合，使

22、分布在企業(yè)各部分、在所有應(yīng)用中使用(運行)的所有產(chǎn)品數(shù)據(jù)能夠高度集成、協(xié)調(diào)和共享，所有產(chǎn)品研發(fā)流程能夠高度優(yōu)化或重組。PDM和工業(yè)領(lǐng)域PDM涵蓋的領(lǐng)域很廣。它可以管理與產(chǎn)品相關(guān)的各種信息，包括電子文檔、數(shù)據(jù)文件和數(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、船舶、計算機、家用電器、手機等。；項目-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、海上平臺等。；基礎(chǔ)設(shè)施如機場、海港、鐵路運營系統(tǒng)、物流倉儲等。；公用事業(yè)如發(fā)電、電力安裝、無線通信、有線電視網(wǎng)絡(luò)等。；金融-銀行、證券交易等行業(yè)；值得指出的是，面對如此廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，目前還沒有一個通用的PDM系統(tǒng)可以適用于

23、它們。每個領(lǐng)域都有自己的特點和要求。即使在同一個領(lǐng)域，如果使用完全相同的PDM產(chǎn)品，也會遇到完全不同的實施問題。這是實施PDM時應(yīng)該充分考慮的問題。1 . 1 . 2 . 3項目經(jīng)理和企業(yè)人員PDM觸及現(xiàn)代企業(yè)的每一個角落。在企業(yè)中，任何處理產(chǎn)品數(shù)據(jù)的人都可以使用PDM。如總經(jīng)理、廠長、技術(shù)專家、項目經(jīng)理、信息主管、設(shè)計師、CAD/CAM/CAE用戶、會計資產(chǎn)評估師、采購人員、營銷人員等。，PDM幾乎可以用在行業(yè)內(nèi)每個企事業(yè)單位的每個部門。PDM和企業(yè)數(shù)據(jù)PDM是一種“廣泛管理”的軟件5。所有能最終轉(zhuǎn)化為計算機描述和存儲的數(shù)據(jù)，如產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置、零件定義和設(shè)計數(shù)據(jù)、CAD集建模文件和圖紙文件、

24、工程分析和驗證數(shù)據(jù)、制造計劃和規(guī)程、數(shù)控編程文件、圖像文件(照片、建模圖、掃描圖等。)、產(chǎn)品規(guī)格、軟件產(chǎn)品(“部分”如程序、庫、函數(shù))、各種電子報表、成本核算等等。研究的意義任何企業(yè)組織在考慮實施PDM系統(tǒng)時，清楚地知道自己的目的是什么是非常重要的。盡管所有的企業(yè)都在試圖在更短的時間內(nèi)以更低的成本設(shè)計出更高質(zhì)量的產(chǎn)品，但每個實施PDM的企業(yè)都有自己的想法，其中一些想法主要有以下目的6:為了發(fā)現(xiàn)和共享分布式環(huán)境的信息，實施并行或同步工程業(yè)務(wù)，遵守規(guī)定，保證工作順利完成；為了減少產(chǎn)品報廢、重復(fù)性工作和多余零件；工程和制造系統(tǒng)集成的需要；為了實施全面質(zhì)量管理；為了加快生產(chǎn)過程的跟蹤和報告；為了實現(xiàn)基

25、于電子而不是紙張的生產(chǎn)過程；以縮短上市時間；以便減少工程設(shè)計修改的數(shù)量和成本。使用PDM的目的可能來自于企業(yè)中提供和使用電子數(shù)據(jù)的底層崗位。通過PDM改變企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、改善生產(chǎn)流程的目的一般來自中高層管理部門。PDM的有效實施會取得很多意想不到的效果。可以成倍的推廣新產(chǎn)品，大幅降低產(chǎn)品成本，減少停工和返工時間，快速適應(yīng)工程變更，不影響計劃調(diào)度的操作流程。本章摘要本章主要介紹了本文的研究背景和意義，包括PDM的背景及其在企業(yè)信息管理中的應(yīng)用，并充分闡述了本文的必要性和可行性。在接下來的章節(jié)中，本文主要對PDM的各種體系結(jié)構(gòu)進行了深入的研究和比較，并通過在企業(yè)中應(yīng)用和實施的實例，進一步論證了PDM

26、體系結(jié)構(gòu)的特點及其應(yīng)用現(xiàn)狀。相關(guān)技術(shù)概述PDM概述PDM簡介PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的簡稱。專門咨詢PDM和CIM相關(guān)技術(shù)的國際公司CIMdata公司總裁EdMiller在當(dāng)今PDM一文中將PDM定義為管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過程的技術(shù)7。產(chǎn)品相關(guān)信息包括描述產(chǎn)品的各種信息，如CAD、CAE、CAM文檔、產(chǎn)品配置、BOM、產(chǎn)品訂單、電子表格、交易文件、生產(chǎn)成本、供應(yīng)商等。與產(chǎn)品相關(guān)的過程包括與產(chǎn)品相關(guān)的過程信息的定義和管理，如加工指南、加工程序、工作流程、信息的批準(zhǔn)和分發(fā)。PDM涉及產(chǎn)品生命周期的各個方面。它管理產(chǎn)品從設(shè)計到加工開發(fā)全過程的數(shù)據(jù)，集成所有與產(chǎn)品信息相關(guān)的過程。它將

27、數(shù)據(jù)庫管理功能和網(wǎng)絡(luò)通信功能與系統(tǒng)控制功能相結(jié)合，提供產(chǎn)品全生命周期的集成信息管理，支持建立產(chǎn)品開發(fā)的并行協(xié)同環(huán)境。由于其強大的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理功能，PDM在企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，成為支持企業(yè)重組和CIMS工程的使能技術(shù)，是企業(yè)提高競爭力的必要手段。通用PDM系統(tǒng)有以下基本功能8:1.電子倉庫和文件管理功能電子倉庫是PDM的核心功能之一，一般基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫。它存儲管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)(元數(shù)據(jù))和指向描述產(chǎn)品相關(guān)信息的物理數(shù)據(jù)和文件的指針。它為用戶訪問數(shù)據(jù)提供了安全的控制機制，允許用戶透明地訪問整個企業(yè)的產(chǎn)品信息，而不管用戶或數(shù)據(jù)的物理位置。2.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置管理功能產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置管理也是PDM的核心功

28、能之一。它以電子倉庫為底層支撐，以物料清單(BOM)為組織核心，將所有定義最終產(chǎn)品的工程數(shù)據(jù)和文檔聯(lián)系起來，從而實現(xiàn)對產(chǎn)品數(shù)據(jù)的組織、控制和管理，在一定的目標(biāo)或規(guī)則下，為用戶或應(yīng)用系統(tǒng)提供產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同視圖和描述。3.工作流管理功能工作流管理主要是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計和修改過程中的跟蹤和控制，包括工程數(shù)據(jù)的提交、修改、控制、監(jiān)視和批準(zhǔn)、自動通知和控制等。它主要管理人與人之間的數(shù)據(jù)流，當(dāng)一個用戶操作數(shù)據(jù)時會發(fā)生什么，以及在一個項目的生命周期中跟蹤所有事務(wù)和數(shù)據(jù)的活動。4.分類檢索和零件庫功能PDM的分類檢索和零件庫功能為最大限度地重用已有設(shè)計創(chuàng)造新產(chǎn)品提供了支持，從而創(chuàng)造出新產(chǎn)品。包括零件庫的接口功能、

29、基于內(nèi)容的檢索代替基于分類的檢索以及構(gòu)建電子倉庫屬性編碼過濾器的功能。PDM的產(chǎn)生、發(fā)展和應(yīng)用PDM是當(dāng)今計算機應(yīng)用領(lǐng)域的重要技術(shù)之一。它最早出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代早期9。當(dāng)時它的主要目的是解決大量工程圖紙、技術(shù)文檔和CAD文檔的管理困難。后來逐漸擴展到產(chǎn)品開發(fā)的幾個主要領(lǐng)域:物料清單(BOM)的管理，工程變更請求和指令的跟蹤管理，設(shè)計圖紙和電子文檔的管理。1995年，CIMdata公司總裁在PDMToday一文中對PDM提出了明確的定義，指出一個成熟的PDM系統(tǒng)能夠使所有參與設(shè)計意圖的創(chuàng)建、交流和維護的人員在產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)自由共享所有與產(chǎn)品相關(guān)的異構(gòu)數(shù)據(jù)，包括圖紙和數(shù)字文檔、CAD文檔

30、和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)10。隨著網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的不斷發(fā)展，PDM技術(shù)在90年代也得到了迅速發(fā)展。PDM技術(shù)在國外已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，中國的PDM市場也呈現(xiàn)出良好的勢頭。現(xiàn)代PDM技術(shù)涉及的領(lǐng)域已經(jīng)超出了設(shè)計和工程部門的范疇，逐漸滲透到生產(chǎn)和管理部門。PDM不僅可以有效地定義、組織和管理從概念設(shè)計、工程分析、詳細設(shè)計、工藝流程設(shè)計、夾具設(shè)計、制造、銷售、維護到產(chǎn)品報廢的整個生命周期中與產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)，使產(chǎn)品數(shù)據(jù)在整個生命周期中保持最新，保證數(shù)據(jù)安全，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。同時也為各種軟件的應(yīng)用提供了統(tǒng)一的集成運行平臺，成為連接MIS系統(tǒng)、CAD/CAM/CAPP系統(tǒng)、MRP II /ERP等管理和控制系統(tǒng)的橋梁

31、和紐帶。總之，PDM正朝著企業(yè)全球信息集成的方向發(fā)展。PDM的研究現(xiàn)狀近年來，隨著市場需求的不斷擴大，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)也發(fā)展迅速。國外對PDM的研究已經(jīng)取得了很大的進展。目前，PDM的主要研究方向如下11:1.PDM、CORBA技術(shù)和Web的結(jié)合技術(shù)和企業(yè)的發(fā)展導(dǎo)致計算機支持的企業(yè)生產(chǎn)和管理向復(fù)雜的分布式異構(gòu)環(huán)境發(fā)展，因此需要一種支持分布式環(huán)境下協(xié)同工作的模型。作為一個應(yīng)用框架，PDM系統(tǒng)的開放性和可擴展性要求它與Web的開放式體系結(jié)構(gòu)相輔相成。使用CORBA構(gòu)建的基于Web的PDM系統(tǒng)可以支持異地、異構(gòu)環(huán)境下的設(shè)計和制造，非常適合網(wǎng)絡(luò)化虛擬設(shè)計的產(chǎn)品數(shù)據(jù)和過程管理。2.PDM系統(tǒng)正在向企業(yè)全

32、面信息化管理發(fā)展。傳統(tǒng)的PDM系統(tǒng)僅限于設(shè)計階段的工程數(shù)據(jù)管理，管理的重點是工程信息。如今，PDM技術(shù)涉及的領(lǐng)域已經(jīng)超出了設(shè)計和工程部門的領(lǐng)域，逐漸滲透到生產(chǎn)、經(jīng)營和管理部門。PDM不僅充當(dāng)CAD和工程部門文檔的管理者，還充當(dāng)產(chǎn)品開發(fā)過程中產(chǎn)生和分發(fā)的所有信息的管理者。目前，能夠管理企業(yè)全球信息的PDM系統(tǒng)已經(jīng)成為PDM研究的熱點。3.PDM的應(yīng)用集成技術(shù)PDM誕生之初，是為了解決計算機輔助系統(tǒng)帶來的文檔管理問題。因此，PDM與CAD、CAM、CAPP等計算機輔助系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換一直是PDM領(lǐng)域的熱門話題。PDM技術(shù)的發(fā)展趨勢近年來，PDM的概念和技術(shù)發(fā)展迅速，許多新產(chǎn)品比上一代有了很大的改

33、進。這些改進主要體現(xiàn)在產(chǎn)品適應(yīng)性、用戶界面、功能性、架構(gòu)和平臺支持上。目前，PDM技術(shù)有以下發(fā)展趨勢12:1.PDM產(chǎn)品的適應(yīng)性不斷提高。適應(yīng)性的提高體現(xiàn)在通過PDM產(chǎn)品的系統(tǒng)配置功能適應(yīng)企業(yè)不同需求的能力。2.PDM的功能不斷完善。一方面不斷完善日常應(yīng)用功能，另一方面不斷加強對實用功能的支持。3.網(wǎng)絡(luò)使能技術(shù)被廣泛使用。Web PDM是一項非常重要的使能技術(shù)。它與Internet和Intranet一起推動了PDM的普及。Web提供了一個支持成本較低的通用用戶界面，可以解決最終用戶難以訪問PDM的障礙。4.傳輸安全性不斷提高。隨著越來越多的企業(yè)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，PDM采用了更先進的加密技術(shù)來保

34、證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?.與MRPII/ERP的集成基于PDM的工程設(shè)計與管理系統(tǒng)集成是企業(yè)信息集成的一個重要方面。因此，PDM與管理系統(tǒng)的集成已經(jīng)成為未來PDM發(fā)展的一個重要方向。PDM中的關(guān)鍵技術(shù)成組工藝學(xué)成組技術(shù)13 13 (GT:Group Technology)是在零件的設(shè)計和制造中充分利用相似性原理的方法。在PDM系統(tǒng)中，成組技術(shù)主要體現(xiàn)在信息編碼管理和產(chǎn)品族管理中。信息的分類編碼是企業(yè)信息化的基礎(chǔ)，是企業(yè)實現(xiàn)計算機集成的基本條件之一。PDM中的編碼方案要根據(jù)企業(yè)的需要，緊密結(jié)合企業(yè)的產(chǎn)品，充分考慮企業(yè)產(chǎn)品的升級和生產(chǎn)過程中信息的表達，使編碼更加簡潔實用，起到組織和協(xié)調(diào)企業(yè)部門生產(chǎn)的

35、作用。因此，編碼質(zhì)量成為企業(yè)接受PDM系統(tǒng)的關(guān)鍵指標(biāo)。家族管理是支持當(dāng)前企業(yè)“小批量、多品種”生產(chǎn)模式的有效工具。在PDM系統(tǒng)中，具有相似性能特征的產(chǎn)品和具有相似結(jié)構(gòu)的零件用零件統(tǒng)一管理，提供了一個符合國家標(biāo)準(zhǔn)的基本零件族定義和一套定制與繼承相關(guān)的屬性的方法，可以有效地提高企業(yè)零件的重用水平，使設(shè)計人員能夠根據(jù)用戶的不同需求快速生成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹和物料清單(BOM)。定制技術(shù)PDM是一項使能技術(shù)，需要根據(jù)企業(yè)的不同情況來實施。定制包括設(shè)計工作流程、編碼規(guī)則、版本控制方法、項目管理方法、各種信息利用方法以及企業(yè)提出的各種需求14。定制的主要目的是縮短PDM的實施周期，增加PDM系統(tǒng)的柔性，最終實現(xiàn)定

36、制過程中的“零編程”。目前比較好的解決方案是模板技術(shù)和組件技術(shù)。模板是指參數(shù)化每個功能模塊中的條件。建立適合PDM系統(tǒng)中各種功能的模板庫。在定制的過程中，根據(jù)不同的需求調(diào)用不同的模板，可以在短時間內(nèi)建立系統(tǒng)所需的功能模塊。模板技術(shù)適用于相對獨立的功能模塊。當(dāng)用戶提出模板功能以外的需求時，系統(tǒng)需要配備其他開發(fā)工具，可以通過簡單的編程，使用自定義函數(shù)或描述語言來實現(xiàn)。組件技術(shù)是指在系統(tǒng)中構(gòu)建一些基本的功能模塊和流程模塊。這些模塊具有開放的接口和良好的可組合性，可以實現(xiàn)“即插即用”。當(dāng)系統(tǒng)需要實現(xiàn)某個功能的時候，把這些基本模塊組合起來，定義相應(yīng)的屬性。組件技術(shù)使PDM的定制變得非常簡單。只有搞清楚企

37、業(yè)的具體需求，學(xué)習(xí)組件的重構(gòu)方法，才能構(gòu)建出企業(yè)所需的PDM系統(tǒng)。組件技術(shù)是軟件設(shè)計的方向，特別適合于個案項目。企業(yè)可以根據(jù)管理模式的變化自主調(diào)整系統(tǒng)的功能，減少對開發(fā)者的依賴?；诘牧鞒淘O(shè)計方法PDM中的工藝設(shè)計是指確定產(chǎn)品設(shè)計中各個環(huán)節(jié)和路徑的過程，包括設(shè)計人員工作職責(zé)的制定和審批人員權(quán)限的劃分。當(dāng)前企業(yè)中各部門的工作流程大同小異，需要根據(jù)企業(yè)當(dāng)前的管理模式來確定實施方案，這就對流程設(shè)計方法提出了不斷適應(yīng)企業(yè)管理模式變化和重新組合的功能要求。PDM中工藝設(shè)計的方法主要有兩種:一種是預(yù)置工藝設(shè)計，將企業(yè)中的工藝模式預(yù)制在一個模塊中，制定工藝時只需要選擇符合設(shè)計要求的工藝即可；另一種是可視化設(shè)

38、計方法，用圖框表示節(jié)點，用有向線段表示信息流，用屬性定義節(jié)點與流程的關(guān)系。例如，節(jié)點可以定義為設(shè)計者、校對者和批準(zhǔn)者，流程可以定義為提交、退回和修改。視覺設(shè)計過程的方法直觀、易于表達、靈活，易于企業(yè)接受。數(shù)據(jù)存儲和管理PDM系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理包括數(shù)據(jù)訪問模式、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)管理模式等。目前，大多數(shù)PDM系統(tǒng)采用流行的商用數(shù)據(jù)庫，如Oracle、SyBase、SQL Server等。，數(shù)據(jù)以記錄的形式存儲在數(shù)據(jù)庫中。這種存儲模式可以保證數(shù)據(jù)的物理和邏輯獨立性，有效控制數(shù)據(jù)的使用，允許不同需求的用戶共享數(shù)據(jù)。然而，目前計算機應(yīng)用系統(tǒng)都是基于文件的自動化孤島，如CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)。產(chǎn)品開發(fā)過

39、程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)大多屬于工程數(shù)據(jù)，其形式多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以用通用的商業(yè)數(shù)據(jù)庫進行管理。目前采用靈活的方法，即允許數(shù)據(jù)存儲在自己的文件中，數(shù)據(jù)庫中只存儲文件的元數(shù)據(jù)或路徑數(shù)據(jù)，如存儲路徑、文件名等相關(guān)屬性。有三種主要的數(shù)據(jù)加密措施。一種是所謂的偽加密，即對數(shù)據(jù)庫中的元數(shù)據(jù)進行加密，將原始數(shù)據(jù)文件以隱含的無序方式存儲。一般很難在浩如煙海的檔案中整理出一套完整的技術(shù)文件。第二種方法是部分加密，即數(shù)據(jù)文件中的屬性描述字節(jié)被取出或加密，破壞了原文件的存儲結(jié)構(gòu)，即使文件被復(fù)制出來，也無法打開。這種方法數(shù)據(jù)處理量小，基本不會影響系統(tǒng)的運行效率。第三種方法是設(shè)計一種算法來加密整個文件。只要算法沒有被破譯，文件

40、就無法重現(xiàn)，但是工程圖形數(shù)據(jù)量大，會影響系統(tǒng)的運行速度。當(dāng)前PDM系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理形式都是基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的。數(shù)據(jù)之間的關(guān)系通常是靜態(tài)的、顯式的、簡單的，但產(chǎn)品設(shè)計過程中的數(shù)據(jù)往往是動態(tài)的、模糊的，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，關(guān)聯(lián)度高。人們希望對數(shù)據(jù)庫的操作可以實現(xiàn)“零輸入”，即PDM系統(tǒng)中的一些功能如代碼管理、工藝管理、產(chǎn)品配置管理等只需使用鼠標(biāo)就可以實現(xiàn)。實現(xiàn)方法是建立一個與產(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)中要實現(xiàn)的所有操作存儲在操作數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)庫可以動態(tài)更新，記錄了需要實現(xiàn)和已經(jīng)實現(xiàn)的各種操作，可供用戶參考和選擇。系統(tǒng)綜合PDM系統(tǒng)的集成主要包括運行環(huán)境、信息、功能和技術(shù)的集成，從而實現(xiàn)與人和組織

41、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。運行環(huán)境和技術(shù)的集成決定了PDM系統(tǒng)的技術(shù)水平、運行效率和生命周期，功能的集成將直接影響管理和生產(chǎn)的質(zhì)量和效益15。PDM系統(tǒng)面對的是CAD/CAPP/CAM/MRP等系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)管理。由于各種應(yīng)用系統(tǒng)使用不同的標(biāo)準(zhǔn)或數(shù)據(jù)格式，這些系統(tǒng)互不兼容。解決方法之一是采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范數(shù)據(jù)處理。該方案需要根據(jù)各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式開發(fā)專門的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊。另一種方案是從各個系統(tǒng)中提取公共信息，從而實現(xiàn)各個系統(tǒng)在數(shù)據(jù)層面的集成，并保證數(shù)據(jù)的一次性輸入和多次重用，從而達到各個應(yīng)用系統(tǒng)集成的目的。目前，PDM系統(tǒng)的主要集成對象是:1)CAD/CAPP/C

42、AM等CAX系統(tǒng)的集成。CAX系統(tǒng)是產(chǎn)品的主要數(shù)據(jù)來源。各個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)比較分散，有些數(shù)據(jù)可能會重復(fù)。在PDM框架中，采用信息的統(tǒng)一編碼來解決數(shù)據(jù)重復(fù)性、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)歷史跟蹤等問題。，使設(shè)計數(shù)據(jù)能夠很好地面向產(chǎn)品制造和相關(guān)管理，保證數(shù)據(jù)的一致性和協(xié)調(diào)性。2)MRP系統(tǒng)的集成。MRP系統(tǒng)是基于BOM的相關(guān)管理，主要目的是及時準(zhǔn)確地處理信息，提高計劃執(zhí)行的有效性，降低庫存，加快資金周轉(zhuǎn)，縮短生產(chǎn)周期，提高交貨期的準(zhǔn)確性。BOM是MRP 的數(shù)據(jù)來源，BOM的數(shù)據(jù)來源是CAX和其他設(shè)計系統(tǒng)。只有在保證CAX系統(tǒng)數(shù)據(jù)正確的前提下，MRP 才能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。PDM系統(tǒng)保證了這些系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的順暢傳輸。

43、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)PDM系統(tǒng)的環(huán)境是由多媒體數(shù)據(jù)載體和各種類型的硬件系統(tǒng)構(gòu)成的異構(gòu)分布式環(huán)境。在這種環(huán)境下，Intranet網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有兩種方案16:一種是兩層網(wǎng)絡(luò)模型，即C/S模型，采用客戶機和服務(wù)器實現(xiàn)用戶界面處理、業(yè)務(wù)功能處理和數(shù)據(jù)處理的功能。一種是三層網(wǎng)絡(luò)模型，即C/NS，集成了用戶界面處理、業(yè)務(wù)功能處理和數(shù)據(jù)處理三個子模型，由不同的資源代碼實現(xiàn)。此時瀏覽器成為標(biāo)準(zhǔn)的客戶端配置，業(yè)務(wù)功能處理完全脫離C/S代碼，由Web服務(wù)器處理，而數(shù)據(jù)處理仍由服務(wù)器實現(xiàn)?；贑/S模式的FTP文件傳輸模式是一種解決網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下產(chǎn)品數(shù)據(jù)文件安全問題的機制。當(dāng)PDM系統(tǒng)中要歸檔的文件通過FTP存儲在數(shù)據(jù)服務(wù)器上時，客戶

44、端只能通過查詢Web服務(wù)器上的FTP站點來找到數(shù)據(jù)文件，數(shù)據(jù)文件對用戶是屏蔽的?；赪eb的制造結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和異地設(shè)計是一種利用Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)通過客戶端向服務(wù)器發(fā)送RPC(遠程過程調(diào)用)實現(xiàn)調(diào)用請求的信息傳輸方式。由于所有的請求和服務(wù)都必須通過Web服務(wù)器來實現(xiàn)，因此在大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸和復(fù)雜類型的應(yīng)用中會出現(xiàn)“瓶頸”效應(yīng)，需要在技術(shù)和結(jié)構(gòu)上進一步改進。本章摘要本章總結(jié)了研究中涉及的相關(guān)技術(shù)。首先介紹了PDM技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，論述了PDM技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。然后，介紹了PDM中的關(guān)鍵技術(shù)信息，如成組技術(shù)、定制技術(shù)和工藝設(shè)計方法。分布式PDM系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)C/S架構(gòu)PDM系

45、統(tǒng)采用的客戶機/服務(wù)器結(jié)構(gòu)通常是客戶機執(zhí)行應(yīng)用程序，然后連接后端數(shù)據(jù)庫服務(wù)器訪問應(yīng)用系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)。這種結(jié)構(gòu)帶來兩個問題:一個問題是當(dāng)客戶端數(shù)量超過一定數(shù)量時，PDM系統(tǒng)的執(zhí)行效率開始下降。對于Internet/Intranet、電子商務(wù)等應(yīng)用系統(tǒng)，客戶端數(shù)量有限，難以承受；另一個問題是，這種結(jié)構(gòu)經(jīng)常將應(yīng)用系統(tǒng)的企業(yè)邏輯寫入客戶端應(yīng)用程序。如果需要更改應(yīng)用程序，則必須更改客戶端上的所有應(yīng)用程序，這對于PDM系統(tǒng)的維護來說成本太高17。如果在數(shù)據(jù)庫中重寫PDM的系統(tǒng)邏輯，客戶端的應(yīng)用程序會變得很“瘦”，這個麻煩的事情就交給服務(wù)器了。在C/S系統(tǒng)下，數(shù)據(jù)庫真正成為了一個公共的、專門的倉庫，獨立管理

46、，但是有兩個更大的問題。它不僅使PDM系統(tǒng)被捆綁到一個特定的數(shù)據(jù)庫上，而且由于大量計算程序代碼的使用，嚴(yán)重拖累了數(shù)據(jù)庫。近年來，互聯(lián)網(wǎng)的興起對企業(yè)的經(jīng)營方式產(chǎn)生了巨大的影響。很多企業(yè)都在本部門設(shè)置了Web服務(wù)器，使得整個PDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)成為分布式結(jié)構(gòu)，如圖3.1所示。圖3。SEQ 圖 * ARABIC一個C/S結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)使用CGI、ISAP/NSAPI或ASP技術(shù)來重寫用于提供產(chǎn)品信息的應(yīng)用邏輯，并將其分發(fā)到Web服務(wù)器，以便所有潛在客戶都可以瀏覽和查詢產(chǎn)品信息。問題是，當(dāng)任何原始的PDM系統(tǒng)需要提供Internet/Intranet訪問時，都需要用新的軟件技術(shù)編寫一次。這種重復(fù)開發(fā)的成本非常

47、昂貴，而且當(dāng)企業(yè)的運營流程發(fā)生變化時，兩個系統(tǒng)都必須同時修改。多層建筑在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用日益大型化和復(fù)雜化的今天，數(shù)據(jù)庫的訪問和限制越來越依賴于服務(wù)器端，更傾向于使用分布式系統(tǒng)來提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了解決重復(fù)開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的成本，增加應(yīng)用系統(tǒng)的可重用性，分布式PDM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，引入了應(yīng)用服務(wù)器，如圖3.2所示。圖3。SEQ 圖 * ARABIC2多層建筑應(yīng)用服務(wù)器只是一個包含企業(yè)邏輯的應(yīng)用程序。首先，采用特定的組件形式，如微軟COM/DCOM、CORBA對象或企業(yè)Java Bean，來封裝企業(yè)的邏輯程序代碼。可以執(zhí)行特定企業(yè)功能的封裝對象成為“企業(yè)對象”，然后這些企業(yè)對象被分發(fā)到應(yīng)

48、用服務(wù)器。在開發(fā)客戶端應(yīng)用程序時，可以使用這些企業(yè)對象提供的服務(wù)，使用CGI或ISAPI訪問應(yīng)用服務(wù)器中的產(chǎn)品，企業(yè)對象的服務(wù)可以滿足潛在客戶在Internet/Intranet上查詢產(chǎn)品信息。當(dāng)企業(yè)決定改變產(chǎn)品加工過程時，只需修改應(yīng)用程序，使用瀏覽器的客戶就可以立即使用最新的企業(yè)加工過程。通過采用這種包含應(yīng)用服務(wù)器的結(jié)構(gòu)，可以增加企業(yè)對象的可重用性，并立即降低整個系統(tǒng)的開發(fā)和維護成本。Delphi5開發(fā)的分布式PDM系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如下:1)應(yīng)用服務(wù)器由MTS/MIDAs組成，為企業(yè)對象執(zhí)行提供了安全、強大的環(huán)境。2)客戶端是用Delphi5開發(fā)的圖形用戶界面應(yīng)用程序，客戶端應(yīng)用程序通過DCO

49、M或Socket通信協(xié)議與應(yīng)用服務(wù)器連接。3)通過使用IIS Web服務(wù)器提供的主頁服務(wù)，數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)和企業(yè)對象的服務(wù)可以以XML/HTML的形式呈現(xiàn)在客戶端的瀏覽器中。更新完數(shù)據(jù)后，這個需求會傳遞給IIS，然后IIS就可以使用ISAPI或者ASP技術(shù)與應(yīng)用服務(wù)器中的企業(yè)對象進行通信，使用企業(yè)對象的服務(wù)來完成瀏覽器用戶的動作。多層架構(gòu)的優(yōu)勢多層體系結(jié)構(gòu)的分布式PDM系統(tǒng)具有以下優(yōu)點:1)將事物的規(guī)則封裝在共享中間層中。不同的客戶機可以共享同一個中間層，而不必讓每個客戶機分別實現(xiàn)事務(wù)規(guī)則。2)客戶端程序可以做得非?！笆荨?。客戶端只需要訪問模塊，使客戶端大大瘦身，瘦客戶端程序更容易發(fā)布、安裝、配置

50、和維護。3)實現(xiàn)了分布式數(shù)據(jù)處理。一般客戶端和應(yīng)用服務(wù)器分布在不同的計算機上，所以程序運行效率更高，處理事務(wù)的能力更強。它分發(fā)一個應(yīng)用程序在幾臺計算機上運行。提高了應(yīng)用程序的性能，冗余配置可以保證整個應(yīng)用程序不會因為局部故障而崩潰。4)有利于安全。應(yīng)用邏輯和對數(shù)據(jù)庫的最終訪問是由應(yīng)用服務(wù)器實現(xiàn)的，而不是多個客戶端直接訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，從而減少了網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流量。另外，一些敏感功能放在有嚴(yán)格保護措施的層上，同時，用戶界面也不會變得復(fù)雜。在更復(fù)雜的多層架構(gòu)中，可以在瘦客戶機和遠程服務(wù)器之間添加更多的服務(wù)中間件。例如，可以添加安全服務(wù)中間件或轉(zhuǎn)換中間件來處理不同平臺之間的數(shù)據(jù)共享問題。分布式PDM系

51、統(tǒng)強調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可擴展性和執(zhí)行效率，因此提供容錯和負(fù)載平衡能力。此時，系統(tǒng)主要在應(yīng)用服務(wù)器部分提供了多個不同的應(yīng)用服務(wù)器。當(dāng)客戶端應(yīng)用程序或Web服務(wù)器需要使用企業(yè)對象的服務(wù)時，它可以根據(jù)每個應(yīng)用服務(wù)器的當(dāng)前負(fù)載以及是否可以提供服務(wù)來動態(tài)決定連接到哪個應(yīng)用服務(wù)器。Delphi5可以說是一個成熟的分布式應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具。它基本上可以開發(fā)各種分布式結(jié)構(gòu)，也支持客戶端應(yīng)用程序的開發(fā)。它不僅可以支持Windows平臺下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)，允許軟件開發(fā)人員結(jié)合應(yīng)用服務(wù)器來開發(fā)高度可擴展的分布式應(yīng)用系統(tǒng)。本章摘要本章主要介紹了分布式PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，包括

52、C/S體系結(jié)構(gòu)和多層體系結(jié)構(gòu)，重點介紹了多層體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。基于XML技術(shù)的分布式PDM系統(tǒng)XML概述XML(可擴展標(biāo)記語言)誕生于20世紀(jì)90年代末。它是W3C (Internet Consortium)創(chuàng)建的一套規(guī)則18，主要用于解決計算機之間的傳輸和文檔交換問題。XML是一種半結(jié)構(gòu)化語言，它包含三個元素:文檔類型DTD或XML Schema的定義、可擴展樣式語言XSL和可擴展語言Xlink?；蛘逥TD XML Schema定義了XML文件中的元素、元素的屬性以及它們之間的關(guān)系，命名空間實現(xiàn)了XML文檔的統(tǒng)一數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)的相互集成；XSL是一種用來規(guī)定XML文檔呈現(xiàn)風(fēng)格的語言，它使數(shù)據(jù)及

53、其呈現(xiàn)相互獨立；Xlink將進一步擴展Web上現(xiàn)有的簡單性。XML的關(guān)鍵技術(shù)1)1)XML的信息數(shù)據(jù)表示。XML DTD或XML Schema規(guī)定了一組關(guān)于標(biāo)記符號的語法、意義、結(jié)構(gòu)、特征和關(guān)系的信息(稱為元數(shù)據(jù))，并將數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)形式賦予樣式表(如CCS、XSL等。)進行處理，從而將數(shù)據(jù)的內(nèi)容和形式分離。利用XML文檔提供的數(shù)據(jù)與應(yīng)用集成，用戶可以在不破壞原有信息內(nèi)容的情況下，自由定義、擴展和修改標(biāo)簽和文檔結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)異構(gòu)應(yīng)用。之間的信息交換、數(shù)據(jù)共享和集成。2)XML文檔應(yīng)用接口。通過XML文檔，PDM與ERP等一些應(yīng)用系統(tǒng)集成。應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)該分析、處理和響應(yīng)XML文檔。DOM(文檔對象模式

54、1)和SAX(XML的簡單API)負(fù)責(zé)這些任務(wù)。它們提供API函數(shù)來讀取、解釋和組合XML文檔中的元素，并實現(xiàn)它們對XML文檔的處理。3)XML數(shù)據(jù)交換技術(shù)。目前已經(jīng)發(fā)布了大量關(guān)于XML數(shù)據(jù)交換的技術(shù)和應(yīng)用，其中有的只是利用現(xiàn)有技術(shù)擴展XML支持，有的屬于XML中間件產(chǎn)品，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控件技術(shù)，微軟提出的用于在服務(wù)器和客戶端之間交換XML數(shù)據(jù)的XML對象技術(shù)，可以從數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為XML文檔的ODBC2轉(zhuǎn)換工具，可以將關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為XML文檔的DB轉(zhuǎn)換工具，可以在Web應(yīng)用程序之間交換復(fù)雜數(shù)據(jù)的WDDX Web分布式數(shù)據(jù)交

55、換技術(shù)等。4) SOAP(簡單對象訪問協(xié)議)是一種基于XML數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的軟件通信技術(shù)。它結(jié)合了成熟的基于Web的技術(shù)和XML的靈活性和可擴展性，使得基于任何編程模型的軟件都可以通過互聯(lián)網(wǎng)進行通信，廣泛應(yīng)用于從消息系統(tǒng)到遠程過程調(diào)用系統(tǒng)的各種系統(tǒng)中。SOAP協(xié)議采用XML文檔作為信息傳輸?shù)妮d體，可以將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)從應(yīng)用系統(tǒng)的底層分離出來，使得不同的系統(tǒng)可以在不同的信息格式和異構(gòu)的系統(tǒng)環(huán)境中傳輸數(shù)據(jù)和共享信息。加入XML的PDM系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)XML作為一種高效、簡單、高度開放、兼容和跨平臺的數(shù)據(jù)存儲和交換標(biāo)準(zhǔn)，為企業(yè)PDM與其他系統(tǒng)的集成和分布式企業(yè)PDM集成框架提供了一種新的產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換方式。首先，

56、由于XML是一種支持對象的結(jié)構(gòu)化文檔表示，它可以完整地表示產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換中涉及的各種對象。其次，XML具有可定義標(biāo)記和可定義格式的特點，很容易建立不同企業(yè)PDM系統(tǒng)之間產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換的具體內(nèi)容協(xié)議。此外，XML文檔可以很容易地被計算機處理，這大大簡化了不同PDM系統(tǒng)的接口程序開發(fā)。用XML實現(xiàn)P DM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)要處理的數(shù)據(jù)具有對象特性，數(shù)據(jù)類型相當(dāng)復(fù)雜，包括三維圖形、技術(shù)文檔、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。XML文檔也具有對象特性，使用XML文檔保存PDM數(shù)據(jù)可以保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性。XML文檔的管理可以通過原生XML數(shù)據(jù)庫(NXD)來實現(xiàn)。2)網(wǎng)絡(luò)

57、間產(chǎn)品數(shù)據(jù)的共享和交換。XML逐漸成為網(wǎng)絡(luò)間數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)。使用XML可以更方便地實現(xiàn)異構(gòu)環(huán)境下PDM數(shù)據(jù)的交換。同時，XML schema還為XML數(shù)據(jù)提供了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的驗證，保證了網(wǎng)絡(luò)間XML傳輸?shù)腜DM數(shù)據(jù)的正確性和一致性。加入XML的P2P數(shù)據(jù)管理系統(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)信息模型不一致、產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)不一致等問題，采用XML技術(shù)構(gòu)建PDM系統(tǒng)，其體系結(jié)構(gòu)如圖4.1所示。它是一個四層架構(gòu)，即用戶界面層、Web服務(wù)器層、應(yīng)用服務(wù)器層和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器層。圖4。SEQ 圖 * ARABIC三基于XML的PDM系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)1)用戶界面層。這一層就是Web瀏覽器，在功能上和傳統(tǒng)

58、的Web層基本相同。它提供了一個與用戶交互的環(huán)境，用戶只要有一定的權(quán)限，就可以隨時隨地通過URL地址訪問服務(wù)器。2)Web服務(wù)器層。這一層主要使用IIS作為Web服務(wù)器，主要處理客戶端瀏覽器的服務(wù)請求。瀏覽器主要請求一個ASP.NET頁面(。aspx頁面)通過URL或頁面從Web服務(wù)器下載。Web服務(wù)器首先驗證請求的安全性，然后解析請求的頁面。如果頁面需要訪問應(yīng)用服務(wù)器層的XML Web Services提供的某個函數(shù)，Web服務(wù)器會通過Web服務(wù)代理訪問該函數(shù)，然后處理返回的結(jié)果，然后動態(tài)生成結(jié)果頁面并返回給客戶端瀏覽器。3)應(yīng)用服務(wù)器層。應(yīng)用層是該系統(tǒng)中最重要的一層，PDM系統(tǒng)提供的各種功

59、能都在這一層實現(xiàn)。與以前的應(yīng)用服務(wù)器層不同，這個應(yīng)用服務(wù)器層由許多XML Web服務(wù)組成，每個XML Web服務(wù)實現(xiàn)PDM系統(tǒng)的一個或幾個功能模塊。此時，Web服務(wù)器層的ASP.NET頁面可以訪問XML Web Services，并且不同的XML Web Services也可以相互訪問。這一層主要完成以下工作:A.安全驗證；b .根據(jù)Web服務(wù)器層的請求進行相應(yīng)的處理，必要時進行數(shù)據(jù)庫訪問操作，然后采用SOAP協(xié)議將處理結(jié)果以XML格式返回給Web服務(wù)器層；C.處理該層中不同XML Web服務(wù)之間的相互調(diào)用。4)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器層。該層主要負(fù)責(zé)提供本地或遠程數(shù)據(jù)庫的連接，存儲PDM系統(tǒng)生成的產(chǎn)品數(shù)

60、據(jù)和元數(shù)據(jù)。XML技術(shù)在P DM系統(tǒng)中的優(yōu)勢這種系統(tǒng)模型的優(yōu)點是:采用Web技術(shù)后，用戶可以在任何地方通過Internet訪問系統(tǒng)；(2)松耦合系統(tǒng)，XML Web Services的核心特性之一是服務(wù)的實現(xiàn)和使用之間的高度抽象。通過使用基于XML的消息處理作為創(chuàng)建和訪問服務(wù)的機制，XML Web Services客戶端(Web服務(wù)器層和需要訪問其他XML Web Services的XML Web Services)和XML Web Services除了輸入、輸出和位置之外，不需要知道對方的信息，因此耦合性很小，可以實現(xiàn)真正的分布式應(yīng)用。(3)XML數(shù)據(jù)完全基于文本，因此幾乎所有系統(tǒng)都可以接收