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行业配套型企业p d m 系统的扩展设计与实现 摘要 对于产品的设计，行业配套型企业有别于一般企业，其主要设计的是配 件的工装，产品设计过程中的流程、角色、任务等也有不一样的特点。基于 此情况，为了能较好的和行业配套型企业的管理模式结合起来，满足企业的 需求，本文在自主开发的c a n d e l p d m 系统上，结合某柴油机气缸盖配套企 业模型，进一步研究p d m 模块组建，进行配套型企业的产品数据管理系统 扩展设计。 针对行业配套型企业的特点，从角色、任务的角度出发，重点对系统的 工作台进行设计。本文在进行项目开发过程中的工作台设计时，根据客户化 要求引入了定制工作流程模板的思想，提出一种基于角色任务工作台的设计 思路，并对个人工作台的关键技术和主要界面的实现做了探讨和研究。 为实现对企业设计人员的自动客观考核，根据设计人员、角色、任务和 工作流的特点，对系统进行功能扩展，新增了基于p d m 的绩效考核模块。在 对p d m 系统扩展的绩效考核功能模块设计中，重点分析研究了该考核模块的 工作原理和模型，采用u m l 建模语言对该模块进行功能建摸，依据实体一联 系( e r ) 方法建立模块的数据模型，并根据数据模型研究设计了p d m 绩效 考核算法，设计了数据库表。 最后采用数据流图( d f d ) 方法描述行业配套型企业p d m 系统的数据处 理过程，给出了系统运行实例。 关键词：行业配套型企业p d m 系统扩展工作台绩效考核 d e s i g na n di m p l e m e n t 厶l t i o no fs p r e a do fp d m s y s t e mi na c c e s s o r ye n t e r p r i s e a b s t r a c t i na c c e s s o r ye n t e r p r i s e s , t h ep r o d u c td e s i g n e r s w o r km a i n l yi n v o l v e s f r o c k s ，w h i c hi s d i f f e r e n tf r o mg e n e r a le n t e r p r i s e s a n df l o w , r o l e ，t a s k , p o w e r - l i m i t a t i o ne t ci so fd i f f e r e n tc h a r a c t e r i s t i cd u r i n gp r o c e s so fp r o d u c t d e s i g n b a s e do nt h ea b o v e , t h ep a p e rs t u d i e sa n du l t e r i o r l yb u i l d st h em o d e l o fp d m ，a n de x t e n d st h es y s t e mo fa c c e s s o r ye n t e r p r i s ep d m ，w h i c hi s s u i t a b l ef o ra c c e s s o r y e n t e r p r i s e t h es y s t e m i so nt h ef o u n d a t i o no f c a n d e i p d ms y s t e mw h i c hi sd e v e l o p e db yo u r s e l v e s ，a n dc o m b i n e sw i t ha n e n g i n ec y l i n d e rh e a df i t t i n g se n t e r p r i s em o d e l a i m i n ga tc h a r a c t e r i s t i c so fa c c e s s o r ye n t e r p r i s e , f r o mt h ea s p e c t s o f l i m i t a t i o na n dt a s k , a u t h o re x t e n d st h es y s t e mb ya d d i n gp e r s o n a ld e s k t o p w h e nd e s i g nt h ed e s k t o p ，t h ea r t i c l ei n t r o d u c e sac u s t o m i z i n gw o r k f l o w t e m p l a t ei d e a li np r o j e c td e v e l o p m e n t , a n dp r o p o s e sat h o u g h to fd e s i g no f d e s k t o pb a s e do ht h e r o l ea n dt h et a s k t h ek e yt e c h n o l o g ya n dm a i n i n t e r f a c e so fp e r s o n a ld e s k t o pi sd i s c u s s e da n ds t u d i e di nt h ep a p e n t or e a l i z ea u t o m a t i ca n di m p e r s o n a le v a l u a t i o nf o rd e s i g n e r si nt h e e n t e r p r i s e ，w ee x t e n da n da d dap e r f o r m a n c e a s s e s s m e n tf u n c t i o nt ot h ep d m s y s t e mt oe v a l u a t et h ep r o d u c td e s i g n e r sa c c o r d i n gt ot h ec h a r a c t e r i s t i c so f d e s i g n e r s ，r o l e ，t a s ka n dw o r k f l o w i nt h ep e r f o r m a n c ea s s e s s m e n ts y s t e m r e s e a r c h ，t h eu m lm o d e l i n gm e t h o di su s e dt oc h a r a c t e rt h ef u n c t i o no ft h e h s y s t e m ，a n de rm e t h o di st a k e nt od e s c r i b ed a t am o d e l i n g a c c o r d i n gt ot h e m o d e l ，t a b l e so fd a t a b a s ea r ed e s i g n e d ，a n da ne v a l u a t i o na l g o r i t h mb a s e do n p d m si sp r o p o s e d f i n a l l y , t h ea r t i c l ep i c t u r e sd a t ap r o c e s so fp d ms y s t e mi na c c e s s o r y e n t e r p r i s ew i t hd f d m e t h o d a n dt h ef u n c t i o n a li n t e r f a c ei sp r e s e n t e d k e y w o r d s ：a c c e s s o r ye n t e r p r i s e ：p d m ：s p r e a do fs y s t e m ；d e s k t o p ； p e r f o r m a n c ea p p r a i s a l i i i 广西大学学位论文原创性声明和学位论文使用授权说明 学位论文原创性声明 本人声明：所呈交的学位论文是在导师指导下完成的，研究工作所取得的成果和相关 知识产权属广西大学所有。除已注明部分外，论文中不包含其他人已经发表过的研究成果， 也不包含本人为获得其它学位而使用过的内容。对本文的研究工作提供过重要帮助的个人 和集体，均已在论文中明确说明并致谢。 论文作者签名：又尹文五百 五t ，3 年石月7 日 学位论文使用授权说明 本人完全了解广西大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，e p 本人保证不以其它单位为第一署名单位发表或使用本论文的研究内容； 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本； 学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务； 学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文： 在不以赢利为目的的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 请选择发布时间： 囱即时发布口解密后发布 ( 保密论文需注明，并在解密后遵守此规定) 论文作者签名：炙f 艾也胃导 年月7 日 ， 广西，叫蝴士学位论文行业0 垂，型嗑叫匕p d m 系统告争扩展设计与实现 第一章绪论 1 1 产品数据管理( p d m ) 发展背景 c a d c a m c 脚d m 等技术的应用在促进生产力发展的同时也带来了新的挑战。对于 制造业而言，虽然各单元的计算机辅助技术已日益成熟，但各自动化单元自成体系，彼此 之间缺少有效的信息沟通与协调，出现了所谓的“信息孤岛 问题【l 】。在这种情况下，许 多企业已经认识到：实现信息的有序管理将成为它们在未来的竞争中保持领先地位的关键 因素。所以在全球经济一体化时代中，企业都面临着一个紧追的问题一生存与发展。为此， 缩短产品研究开发和生产制造周期、降低成本、提高质量，使高新产品尽快地占领市场， 已成为企业追求的目标。近年来c i m s 、m i s 、m r pi i 等先进制造理念，对企业的改革与发 展产生了深远的影响【2 】。企业也根据其自身的特点，有计划地实施信息工程，已从初期的 “甩图板 阶段上升到产品数据信息共享阶段，并向着无纸工程、并行工程方向发展。产 品数据管理系统以软件为基础，管理所有与产品相关的信息( 包括电子文档、数字化文件、 数据库记录等) 和所有与产品相关的过程( 包括工作流程和更改流程) f 3 】。他为现阶段企 业的产品信息共享与管理提供了一个基础信息平台，并与m i s 、m r pi i 、e c o m m e r c e 共 同构成了现代企业的“信息高速公路 。 1 2p d m 概述 p d m 技术最早出现在2 0 世纪8 0 年代中期，随着市场竞争不断加剧，为了适应企业的需 求，p d m 技术的内涵在不断丰富。目前p d m 的应用主要集中在制造业领域，如机械、电子、 汽车等行业【4 】。除制造业领域，未来p d m 技术更多可以应用于工程项目中，如建筑、桥梁 等，还可用于基础设施和公用事业中，如机场、海港、铁路运营系统、后勤仓储等。随着 p d m 技术的不断发展，其应用的领域也会逐步扩大。 广西大鲁岛页士学位论文行业配蕾昀芝企业p d m 舞瀛的扩晨设纠茸实现 1 2 1p d m 发展概况 1 p d m 国内外发展现状 早期的产品数据管理技术目的是为了解决大量工程图纸、技术文档的计算机管理问题 瞬，然后逐渐扩展到产品开发中的三个主要领域：设计图纸和电子文档管理，产品结构配 置管理，工程发放和变更管理。随着对集成产品开发( i p d ) 、并行工程等思想的重视，还 提出了对整个产品开发过程进行时间协调和进度控制的要求，于是又增加了过程管理的功 能。 p d m 技术在国外发展得较快，目前全球范围商品化的p d m 系统有上百种，主要包括 s d r c 公司的m e t a p h a s e 、c v 公司的o p t e g r a 、h p 公司的w o r k m a n a g e r 、m m 公司的p m 、 e d s 公司的i m a n 等等 5 1 1 6 。相关产品的发展可分为三代，第一代大多是由各c a d 企业推出 的配合各自c a d 产品的系统，这在一定程度上缓解了“信息孤岛”问题，主要代表有c o p y 公司的a u t o m a n a g e r ；第二代产品提高了软件的开放性、集成能力，以p d m 作为企业的数据 管理和流程管理中心，并通过接口将m r p i i 、m i s 系统连接起来，与自动化制造系统f m s 相结合，构成了一个企业c i m s 系统的雏形，代表产品有s d r c 公司的m e t a p h a s e ；第三代是 建立在i n t e m e t i n t r a n e t 平台上、基于c o r b a 和j a v a 技术的产品，代表产品有p t c 公司的 w i n d c h i l i 。 目前p d m 技术飞速的发展，但在我国才冈i j 刚起步。随着市场经济体制的形成，市场竞 争不断加剧，当前企业的规模、经济实力、技术能力已不再是制造业在市场竞争中取胜的 主要条件，制造业要提高竞争能力靠的是对市场的快速响应和不断开发出成功率高的新产 品，而快速响应市场和快速高效地开发新产品靠的是信息技术、先进制造技术和科学的管 理技术的应用。p d m 技术经数年的发展，已成为当今企业信息化中最重要的应用软件技术 之一，并日益显示出它独特的作用。他对我国企业管理信息化具有重大意义【4 】。在数据电 子化、资源分散化、环境网络化的新技术条件下，没有p d m 技术的跟进，企业的效益不能 充分发挥。并有造成数据混乱的危险。可以说p d m 是促使产品快速开发和业务过程快速转 化的使能器【6 】。由于起步晚，国内p d m 的发展相对国外较慢。近几年来，我国也很重视p d m 的开发和应用工作【1 1 ，2 0 0 3 年国家8 6 3 计划的计算机集成制造系统( c i m s ， c o m p u t e r - i n t e g r a t e dm a n u f a c t u r i n gs y s t e m ) 领域己将p d m 作为软件产业的目标产品进行研 2 广西大爿啊曩士掌位论文行业配套型企业p d mj o 究的扩晨设计旨实现 究和开发，并相继在一些c i m s 试点企业中推广和应用p d m 技术，并已取得了良好的效果 其中清华大学、华中科技大学( 原华中理工大学) 、东北大学、北京理工大学、北京航空航天 大学、南京航空航天大学、上海大学、上海交通大学、西北工业大学、浙江大学、山东大 学、重庆大学等，是国外p d m 产品进入中国市场的重要技术资源力量，也是国产p d m 软件 供应商的技术依托力量。国内的华工天喻、华工开目、清华艾克斯特、清华英泰( 原清华同 方) 、北航c a x a 、上海交大思普、西北工业大学金叶、山东大学华特、浙江大学大天、东 北大学的欧磊、重庆大学迈特等公司推出的p d m 相关产品本身就是在高校成果产业化基础 上发展起来的。 2 p d m 发展趋势 随着信息技术的飞速发展，在九十年代末期，p d m 技术的发展出现了一些新动向，在 企业需求和技术发展这两大推动力的推动下产生了新一代的p d m 产品。具体表现在以下几 个方面【7 】【8 l g l 1 0 】： ( 1 ) 网络技术在p d m 系统中的应用越来越深入。基于网络平台和j a v a 语言开发的结 构灵活、用户界面友好的p d m 系统己成为一种趋势。在p d m 系统中，通过w e b 实施全 球化的信息查询、浏览、戗建与更新己成为现实，并以此来支持全球化的虚拟企业的信息 管理。 ( 2 ) p d m 与m r pi i 的功能相互渗透。p d m 与m r p1 1 分别服务于工程设计与生产制 造。p d m 系统源于c a d 伦a m 应用于工程设计的需要，管理的重点为工程信息。而m r pi i 源于制造业的经营与生产活动的管理，包括经营、生产、物料需求的计划与制造资源的需 求计划的管理。目前，二者之间通过相互集成，构成完整的企业信息系统。另一方面，二 者之间也开始相互渗透，p d m 厂商开始将工程b o m 与制造b o m 统一在p d m 系统进行 管理，同时将经营计划、生产计划集成到p d m 系统中，而m r pi i 也在设法将p d m 系统 的功能集成起来。 ( 3 ) 基于w e b 技术的p d m 系统。w 曲浏览器能支持多种用户，且可运行于不同类型 的计算机上，在不同的平台上具有同样的外观和风格。p d m 系统架构 i n t e r n e t i n t r a n e t e x t r a n e t 之上，提供企业产品开发的最佳商务方案，以满足电子商务时代企 业的需求。这是新一p d m ( p d mi i - p r o d u c td e v e l o p m e n tm a n a g e m e n t ) 技术的目标。也是解 决国内企业采用p d m 系统时所遇到的问题的基础。 3 广西大国臼炙士擘啦论文行业配蕾 型企业p d m 系统的扩晨设计与实习巴 ( 4 ) p d m 向整个集成解决方案方向发展。正在走向成熟的p d m 产业发展的一个总趋 势是从强调单个特征和功能的“技术工具包一发展到强调“问题解决方案 的系统和服务。 基于w e b 技术的发展也是这种趋势的一部分。在这种趋势的影响下，许多p d m 供应商的 重点不仅是发展自己的产品，而且将大量的第三方软件集成到自己的产品中。 ( 5 ) p d m 向全企业级方面发展。企业p d m 系统具有各项作业全面协调和企业数据仓 库的作用，与局部数据管理器相比，企业p d m 系统具有更高级的过程管理、更大范围的数 据共享和产品配置管理等更复杂的功能。 1 2 2p d m 系统 1 p d m 系统体系结构 最初的p d m 主要用于管理c a d 系统产生的大量电子文件，属于c a d 工具的附属系 统，出现于8 0 年代初期，由于当时各方面技术的限制，通常采用简单的u s 结构和结构化 编程技术；到了9 0 年代中期，出现了很多专门的p d m 产品，这些p d m 产品几乎无一例 外基于大型关系型数据库，采用面向对象技术和成熟的c s 结构；最近，随着w e b 技术的 不断发展和对象关系数据库( o r d b m s ) 的日益成熟，出现了基于j a v a 三段式结构和w e b 机制的第三代p d m 产品。 目前，一般p d m 系统的体系结构可以分解为以下四个层次的内容，如图1 1 ： 图i - ip d m 体系结构 f i gi - is t n l c t u r eo f p d m 4 广1 盯大国明薅士学位论文行业叠己套型企业p d m 系统的扩展设剜_ 亨实现 第一层是支持层。目前流行的关系型数据库是p d m 系统的支持平台。关系型数据库提 供了数据管理的最基本的功能。如存、取、删、改、查等操作【1 1 l 。 第二层是面向对象层( 产品主题化层) 。由于关系型数据库侧重管理事务性数据，不能 满足产品数据动态变化的管理要求。因此，在p d m 系统中，采用若干个二维关系表格来描 述产品数据的动态变化。p d m 系统将其管理的动态变化数据的功能转换成几个，甚至几百 个二维关系型表格，实现面向产品对象管理的要求。 第三层是功能层。面向对象层提供了描述产品数据动态变化的数学模型。在此基础上， 根据p d m 系统的管理目标，在p d m 系统中建立相应的功能模块。一类是基本功能模块， 包括文档管理、产品配置管理、工作流程管理、零件分类和检索及项目管理等；另一类是 系统管理模块，包括系统管理和工作环境【1 2 1 。系统管理主要是针对系统管理员如何维护系 统，确保数据安全与正常运行的功能模块。工作环境主要保证各类不同的用户能够正常、 安全、可靠地使用p d m 系统，既要求方便、快捷，又要求安全、可靠。 第四层是用户层，包括开发工具层和界面层。不同的用户在不同的计算机上操作p d m 系统都要提供友好的人机交互界面。根据各自的经营目标，不同企业对人机界面会有不同 的要求。因此，在p d m 系统中，通常除了提供标准的、不同硬件平台上的人机界面外，还 要提供开发用户化人机界面的工具，以满足各类用户不同的特殊要求。 整个p d m 系统和相应的关系型数据库( 如o r a c l e ) 都建立在计算机的操作系统和网络 系统的平台上。同时，还有各式各样的应用软件，如c a d 、c a p p 、c a m 、c a e 、c a t 、 文字处理、表格生成、图象显示和音像转换等等。在计算机硬件平台上，构成了一个大型 的信息管理系统，p d m 将有效地对各类信息进行合理、正确和安全的管理【1 3 】【1 4 】【1 5 1 。 2 p d m 功能模块 p d m 技术的研究与应用在国外已经非常普遍。目前，全球范围商品化的p d m 软件产 品虽然有许多差异，但一般来说，大多具有以下主要功能。 ( 1 ) 电子资料库和文档管理。p d m 的电子资料库和文档管理提供了对分布式异构数 据的存储、检索和管理功能【1 6 1 。在p d m 中，数据的访问对用户来说是完全透明的，用户 无需关心电子数据存放的具体位置，以及自己得到的是最新版本，这些工作都由p d m 系统 来完成【1 7 l 。电子资料库的安全机制使管理员可以定义不同的角色并赋予这些角色不同的数 据访问权限和范围，通过给用户分配相应的角色使数据只能被已授过权的用户获取或修改。 5 广西，“煳士善啦论文行业配套型嗑瞄kp d m 系统的j 旷- 晨设计与实现 同时，在p d m 中电子数据的发布和变更必须经过事先定义的审批流程后才能生效，这样就 使用户得到的总是经过审批的正确信息。 ( 2 ) 产品结构与配置管理。产品结构与配置管理是p d m 的核心功能之一，利用此功 能可以实现对产品结构与配置信息和物料清单( b i l lo f m a t e r i a l s ) 的管理【1 8 】。用户可以利 用p d m 提供的图形化界面来对产品结构查看和编辑。在p d m 系统中，零部件按照它们之 间的装配关系被组织起来，用户可以将各种产品定义数据与零部件关联起来，最终形成对 产品结构的完整描述，传统的b o m 也可以利用p d m 自动生成。 ( 3 ) 生命周期( 工作流) 管理。p d m 的生命周期管理模块管理着产品数据的动态定 义过程，其中包括宏观过程( 产品生命周期) 和各种微观过程( 如图样的审批流程) 。对产 品生命周期的管理包括保留和跟踪产品从概念设计、产品开发、生产制造直到停止生产的 整个过程中的所有历史记录，以及定义产品从一个状态转换到另一个状态时必须经过的处 理步骤【1 9 1 1 2 0 。 管理员可以通过对产品数据的各基本处理步骤的组合来构造产品设计或更改流程，这 些基本的处理步骤包括指定任务、审批和通知相关人员等。流程的构造是建立在对企业中 各种业务流程的分析结果上的。 ( 4 ) 集成开发接口。各企业的情况千差万别，用户的需求也是多种多样的，没有哪一 种p d m 系统可以适应所有企业的情况，这就要求p d m 系统必须具有强大的客户化和二次 开发能力。现在许多p d m 产品提供了二次开发工具包，p d m 实施人员或用户可以利用这 类工具包来进行针对企业具体情况的定制工作。 3 p d m 关键技术 p d m 要实现上述的功能模块，需要解决一些关键技术，使p d m 能满足目前企业中现 有的应用系统和产品数据的需求，并能适应企业管理模式不断变化，应用系统不断扩充和 更新的要求，让企业在一个相对固定的工作环境中处理不断变化的对象和事务。 ( 1 ) 成组技术。成组技术( g t ：g r o u pt e c h n o l o g y ) 是在零件设计和制造中充分利用相 似性原理的方法。p d m 系统中，g t 技术主要体现在信息的编码管理和产品族管理。信息 分类编码是企业信息化的基础，是企业实现计算机集成的基本条件之一。p d m 中的编码方 案应根据企业的需求，与企业的产品紧密结合在一起，充分考虑企业产品的更新换代和生 产过程中信息的表示，使编码简洁、实用，起到组织和协调企业内部生产的作用【2 1 1 。因此， 6 g - 西，“频士尊啦论文行业配套型企业p d m 身0 晓的扩展设针亨实现 编码的优劣成为企业能否接受p d m 系统的关键性指标。 产品族管理是支持目前企业中“小批量、多品种”生产方式的有效工具。p d m 系统中， 将具有同类性能特征的产品、相似结构的部件和零件进行统一管理，提供符合国标的基本 零件族定义和一套定制属性及继承关系的方法，能有效提高企业零部件的重用水平，使设 计人员可以根据用户的需求迅速生成产品结构树、物料清单( b o m ：b i l lo f m a t e r i a l s ) ，从而 对用户的需求作出快速反应。 ( 2 ) 客户化技术。p d m 是一种使能技术，需要根据企业的不同情况进行实施。客户 化工作包括为企业定制设计工作流程、项目管理方式、编码规则、版本控制方法、各种信 息的利用方式以及企业提出的各种需求。客户化的目的是缩短p d m 的实施周期，增加p d m 系统的柔性，在客户化过程中最终实现“零编程”。目前比较好的解决方案有模板技术和组 件技术。 模板技术是将各功能模块中的条件参数化。在p d m 系统中建立适合于各种功能的模板 库，客户化过程中，根据不同的需求调用不同的模板，即可在短时间内建立系统所需求的 功能模块。模板技术适用于相对独立的功能模块，如果用户提出超出模板功能的要求时， 系统需要另配开发工具，利用定制函数或描述语言进行简单的编程来实现。 组件技术是在系统中构造一些基本功能模块和过程模块( 称为组件c o m p o n e n t ) ，这些模 块具有开放的接口和良好的可组合性，并可实现“即插即用。当系统需要实现某种功能时， 可以将这些基本模块进行组合，定义相应的属性即可。组件技术使得p d m 的客户化工作变 得十分简单，只需要搞清企业的具体需求，学会组件的重构方法即可构造出企业所要求的 p d m 系统。组件技术是软件设计的方向，尤其适用于c a s e - b y c a s e 工程，企业可根据管理 模式的变化自主调整系统的功能，减少对开发商的依赖。 ( 3 ) 流程的设计方法瞄1 【2 3 1 1 2 4 。p d m 中的流程设计是确定产品设计中各个环节和路径 的过程，具体包括设计人员工作职责的制订、审批人员权限的划分等。现行企业中各部门 的工作流程具有相似性，实施方案需要根据企业的现行管理模式确定，这就给流程设计方 法提出了能不断适应企业经营管理模式变化而重新组合的功能要求。 p d m 中的流程设计方法有两种：一种是预置式流程设计，该方法将企业中的流程模式 预制在一个模块中，制定流程时只需要对流程进行选择即可达到设计的要求；另一种是采 用可视化设计方法，用图框表示节点，有向线段表示信息的流向，用属性来定义节点和流 7 广西大国昀甄士掣啦论文行业曩翻 型企业p d m 习。晓的i f - 晨设幸卜与实现 程的相互关系，如将节点定义为设计人员、校对人员、审批人员等，将流程定义为提交、 返回修改等。可视化设计流程的方法比较直观，易于表达，具有较大的灵活性，企业也容 易接受。 ( 4 ) 数据存储与管理。p d m 系统中的数据管理包括数据的存取方式、数据的安全性 和数据的管理模式等。目前的p d m 系统中大多数采用o r a c l e 、s y b a s e 、s q ls e r v e r 等流行 的商用数据库，数据是以记录形式存放在数据库中，这种存放方式可以保证数据在物理上 和逻辑上的独立性，有效地控制对数据的使用，允许不同需求的用户共享数据。但目前计 算机应用系统都是基于文件的自动化孤岛，如c a d c a p p c a m 等系统，在产品开发过程 中生成的大部分数据属于工程数据，其形式多样，结构复杂，很难用一般的商用数据库来 进行管理【2 5 】。目前采用了变通的方法，即允许数据存放在各自的文件中，数据库中只存放 文件的元数据或路径数据，如文件的存放路径、文件名等相关的属性。 现行p d m 系统的数据管理形式是基于关系型数据库的。数据之间关系通常是静态的、 明确的、简单的，而产品设计过程中的数据往往是动态的、不明确的，结构也是复杂的， 而且具有较高的相关性。人们希望对数据库的操作能实现“零输入 ，即仅使用鼠标就可实 现p d m 系统中编码管理、流程管理、产品配置管理等功能。实现的方法是建立与产品数据 库相对应的动态操作数据库，将系统所要实现的操作均存放在该操作库中，该库可动态的 进行更新，它记录了需要实现的和已经实现的各类操作，供使用人员在操作时参考和选择。 ( 5 ) 系统集成 2 6 2 7 1 1 2 s 。p d m 系统的集成主要包括运行环境集成、信息集成、功能集 成、技术集成以及人员和组织的集成。系统集成的核心是信息集成，关键是人和组织的集 成，而运行环境的集成和技术的集成则决定了p d m 系统的技术水平、运行效率以及生命周 期，功能的集成将直接影响管理和生产的质量和效益。 p d m 系统面对的是c 觥a p p c a m 、m r pi i 等系统所产生的数据的管理，由于各应 用系统中各种对象描述采用的标准或数据格式不同，造成系统之间互不兼容。解决的方案 之一是采用统一的标准对数据进行标准化处理。这种方案需要根据各个系统的数据格式开 发专用的数据转换模块。另一种方案是将各系统中的共同信息提取出来，做到各个系统在 数据级上的集成，保证数据一次性输入，多次重用，以达到各应用系统集成的目的。目前 p d m 系统主要考虑的集成对象有c a d c a p p c a m 等c a x 系统的集成和m r pi i 系统的集 成。 8 行业琢翻 型企业p d m 系统的扩展设计与实现 ( 6 ) 网络技术。p d m 系统的环境，是一种多介质数据载体和多类型硬件系统形成的 异构分布环境，这种环境下的h l 嘶e t 网络结构有两种方案：一种是两层网络模型即c s 模型，它采用c l i e n t 与s e r v e r 实现用户界面处理、业务功能处理、数据处理等功能【2 9 】f 3 0 1 。 另一种是三层网络模型即c n s ，它是将用户界面处理、业务功能处理、数据处理这三个子 模型相互独立，分别由不同资源代码实现。此时，浏览器成为标准c l i e n t 配置，业务功能 处理从c s 代码中彻底分离出来，由w 曲服务器处理，数据处理仍由s e r v e r 实现。 基于c s 模式的f t p 文件传输方式是解决网络环境下，产品数据文件安全的一种机制 【3 1 】。当p d m 系统中需要归档的文件通过f 1 1 p ( f i l et r 觚s 衔p r o t o c 0 1 ) 方式存放到数据服务 器上后，客户端只能通过查询w e b 服务器上的f t p 站点才能找到数据文件，数据文件对用 户是屏蔽的。 基于w e b 技术的异地设计、制造结构体系是借助于h l t e m 州i i l t r 觚e t 网络，通过c l i e m 向s e r v e r 发送i 心c 限e m o t ep r o c e d u r ec a l l ) 实现调用请求的一种信息传输方式。由于所有的 请求与服务均要通过w e b 服务器来实现，使得在大规模数据传输和复杂类型应用时会产生 “瓶颈”效应，有待于在技术和结构上的进一步完善。 1 3c a n d e i - p d m 系统简介 c 锄d e l p d m 是由广西科鼎有限公司研制开发的系统软件，是面向广西中小企业适用的 产品数据管理系统。系统结合中小企业的实际需求，该系统一定程度上简化了目前高端 p d m 系统的功能应用，如去除了一些昂贵但不实用的功能。 作为企业级产品数据管理系统软件，c a n d l e p d m 的管理思想符合现代企业管理制度， 企业可以应用其提高企业信息管理的效率，储存企业中有关产品设计、开发、工艺流程、 制造、质量管理、客户服务等所有资料。 c 锄d l e p d m 主要特点，包括： ( 1 ) 概念清晰、易学、易用，易于实施，开放性好。 ( 2 ) 动态灵活的工作流模板创建功能，可以实现多项目、多层次级别的工作流并行操 作。 ( 3 ) b o m 汇总功能强大，可以自动汇总出企业需要的各类清单( 标准件、外购件、 9 广西大国昀炙士学位论文8 - y 业已套型哇啮匕p d m 系统的扩晨设计与实现 材料消耗定额清单等) 。 ( 4 ) 基于产品结构树的任务分派，操作方便灵活，界面直观，功能强大且灵活的产品 配置功能，可以按照企业实际需要组织产品的生产。 ( 5 ) 安全性高，通过用户操作权限以及功能权限的共同控制，保证了图档及操作的安 全性。 系统采用三层c s 体系结构，其功能模块如图l - 2 【2 5 1 。 图l - 2 功能模块 f i g1 - 2f u n c t i o nm o d u l eo f p d ms y s t e m 1 4 系统开发的目的、意义 1 4 1 行业配套型企业的信息化发展 有关调查数据显示【3 2 】【3 3 】，当前我国中小企业信息化发展己基本度过起步阶段，开始进 入大规模应用普及阶段。未来主要目标是要在大多数中小企业迈入信息化门槛的基础上， 深化集成应用。推进重点主要是，大规模推动企业利用网络信息技术，实现核心业务如生 产控制、人财物管理及网络营销等方面的信息化；使c a d c a m 、m i s o a 、e r p 等覆盖率 达到6 0 8 0 ，基本实现e r p 主要功能，推广实施供应链管理( s c m ) 及客户关系管理 ( c 刚) ；推动更多的企业利用互联网开展电子商务；使中小企业信息化综合集成应用的 水平明显提高。到“九五”末，我国制造业中不仅有限元分析、优化设计、c a p p 、三维 c a d 、i 业造型和快速成型、逆向工程以及m r pi i 等技术都不同程度得到应用，使计算机 成为了产品开发、生产管理的主要工具，并且在部分优势企业中分别实现了以工程图档管 1 0 广一曩纩大掣岛甄士掣啦论文行业配套型嗑蛤匕p d m 1 k o t 的扩晨设纠。可实习巴 理为核心初步集成，以p d m 为平台的工程技术系统与以m i 冲i i 为平台的管理信息系统的 局部集成，并正在向以m t e m e t 为平台的全面集成方向发展，为我国制造业广泛有效地开展 信息化建设奠定了技术基础。 中小企业在我国的国民经济发展中，始终是一支重要力量，是我国国民经济的重要组 成部分。而配套型中小企业为主机企业配套生产零部件，他在广大中小企业群体中占相当 大的比例。作为大企业的配套企业，除了生产的产品有固定的分销渠道，中小企业还可由 大企业进行市场调研、信息搜寻、科研开发和产品设计，根据大企业的要求专业化地生产 某种零部件，既减少成本，又能迅速提高企业的专业化生产水平。所以配套型中小企业的 发展与主机企业的发展密切相关。随着c a d c a m 技术在企业应用的发展，为了保持与主 体企业步伐一致，共同发展，很多配套企业已经意识到企业信息化的重要性。部分配套型 企业也逐渐采用信息化管理方式，采用信息技术、先进制造技术和科学的管理技术缩短产 品研究开发和生产制造周期、降低成本、提高质量。 1 4 2 系统开发的目的、意义 随着信息技术的飞速发展，在九十年代末期，p d m 技术的发展出现了一些新动向，在 企业需求和技术发展这两大推动力的推动下产生了新一代的p d m 产品【蚓。与此同时，国 外大量软件业也涌入国内，与此同时国内很多软件商都有了自己的p d m 系统。但是从总体 上来看，p d m 项目在国内的实施规模较小，尤其在行业配套型企业实施覆盖率较低。原因 有很多方面。其中主要原因有： ( 1 ) 实施费用昂贵。国外大型软件功能比较完善，但费用较高，实施一个中等规模的 p d m 项目，需要投入几百万元的资金作为软件费用和实施费用，而且一般要2 3 年的时 间才能够交付使用。这对于中小企业很难承受。 ( 2 ) p d m 的实施过程中，对软件的使用用户，要求很高。这就必须要提高整个企业 人员的技术及文化水平。 ( 3 ) 同时，因为项目需要，还需额外增加投资购买硬件设备。所以中国的中小企业， 无法负担如此昂贵的费用，在时间上也无法承担。 ( 4 ) 软件不能很好的针对配套型企业使用。对于产品的设计，行业配套型企业有别于 广西大国昀炙士掌位论文行业配套型企业p d m 系统的扩展设计与实现 一般企业。其主要设计的是配件的工艺，按主机企业的要求对配件进行工装设计，产品相 关的图文档管理方式与一般p d m 的方式也有所不同。 目前，部分高校都在着手开发一套自主版权、全汉化界面符合我国企业生产方式和企 业运行模式的p d m 系统。如北京航空航天大学c a x a 软件、华中科技大学开目k m p d m 等。尽管不如国外大型软件功能强大，但比较适合我国国情，价格比较合理。但是国内软 件在整体性能上与国外软件还是存在着较大的差距，还需改进软件的整体框架结构，提高 系统适应异构环境的能力及开放性和可扩展性。 另外，设计人员在产品的设计过程中的绩效考核单从产品投入市场中反映情况来考核， 不能很准确的描述出设计人员的绩效成绩。而且从设计过程中的子环节对他们的考核也很 难。 针对目前许多配套型中小企业迫切需要通过使用产品数据管理系统( p d m ) 来使自身 的设计过程规范化，并提高设计效率，同时考虑大部分投入应用的p d m 系统购买和实施费 用较为昂贵，一般配套型中小企业难以承受的实际情况，通过对目前国内外p d m 系统研究 和使用现状进行了较为充分的研究，提出了一种面向配套型中小企业的p d m 系统。通过 p d m 系统，我们可以用工作流程和员工组织信息结合起来，对设计人员进行绩效考核，实 现自动、客观的考核。该系统流程设计符合配套型中小企业管理制度，系统扩展的绩效考 核功能模块自动考核设计人员在项目中的表现，企业可以应用该p d m 系统提高企业信息管 理的效率。 1 5 课题来源及主要研究内容 本课题来源于广西壮族自治区科技厅攻关项目( 项目编号0 3 3 0 0 0 5 2 b ) “p d m 、e r p 软件开发一企业产品数据管理( p d m ) 软件开发一和南宁市科技技术局科技攻关项目( 项 目编号2 0 0 5 0 1 0 0 6 a ) “面向中小企业的行业定制型产品数据平台研究与开发 项目的实现目标是开发适合广西中小企业制造业应用的产品数据管理软件。基于此项 目，本课题的任务是以某柴油机配套企业为实施企业，定制研制行业配套型企业的p d m 系 统。课题的主要研究内容为： ( 1 ) 行业配套型企业p d m 系统研究分析。主要对实施p d m 配套型中小企业的产品 1 2 g - 西大掌硕士掌位论文 千亍业配蕾j 型嗑_ 匕p d m 系统的扩展设计与实现 技术、数据类型、产品设计流程、项目管理作业流程和文档状态流程进行研究分析，在此 基础上，对c a n d e l - p d m 系统进行功能组建，进行功能模块调整与扩展，以符合配套企业 的实际需求。 ( 2 ) 行业配套型企业p d m 工作台的研究设计。针对行业配套型企业的特点，项目开 发过程中的工作台引入定制工作流程模板的的思想，提出一种基于角色任务工作台的设计 思路，详细阐述了新的工作台设计原理，并对工作台的关键技术和主要界面的实现做了探 讨和研究。 ( 3 ) 基于p d m 绩效考核模块的研究设计。概述了绩效考核子系统在p d m 系统中的 作用和意义，从p d m 系统的人员组织结构、人员视图和工作流特点出发的研究分析p d m 考核，进行系统绩效考核扩展，进行模块研究设计。采用u m l 建模语言对基于p d m 绩效 考核管理用例建摸，设计绩效考核算法，依据实体一联系( e r ) 方法建立模块的数据模型， 并根据数据模型设计数据库表。 1 6 本章小结 本章首先分析了产品数据管理( p d m ) 的背景和发展概况；概述了p d m 系统体系结 构、功能模块及关键技术，介绍了由广西大学自主研究开发的c a n d e l p d m 系统：在进一 步分析配套企业信息化发展的基础上，分析了中小配套企业实施p d m 的瓶颈及开展本课题 的目的意义，基于此提出本文研究主要内容。 1 3 广1 可大掌硕士掌位论文行业配套型企业p d m 舅。究的扩展设计与实现 第二章行业配套型企业p d m 系统研究分析 p d m 的实施是一项系统工程，现成p d m 软件不能直接用于企业，必须要按照本企业 的数据特点和工作模式进行合理化的软件开发和流程再造。要做好企业产品数据管理工作， 必须要从企业的实际情况出发，有计划地推进，并且要适应于企业。又c 锄d e l p d m 系统采 用模块化程序设计方法，既便于系统功能的各种组合和修改，又便于未参与开发的技术维 修人员补充和维护。并且原系统具备数据库维护功能，能及时根据用户需求进行数据的添 加、删除、修改等操作。因此可以通过企业调研结果，修改系统来满足行业配套型企业的 需求。 2 1 行业配套型企业的特点 配套型企业一般将功能类似的设备按照空间和行政管理建成一些生产组织(