（机械电子工程专业论文）面向asp的pdm系统研究与实现.pdf

武汉理1 二大学硕十学位论文 摘要 随着p d m 技术的进一步发展，它已经不再是单一的数据管理系统，而是企 业信息集成的公共平台，成为企业信息集成的核心技术。而经济全球化、区域 经济一体化使得企业信息呈现出分邗、异构的特点，如何充分的利用当前先进 的信息技术实现企业信息的协同与共享成为制造业信息化研究的一个热点。 本文在综合倒内外p d m 技术、动态联盟研究以及网络制造的基础上，研究 探讨了面向a s p 的p d m 系统a s p p d m ，并结合w e b 技术和w e b 服务技术， 给出了一个典型的面向a s p 的p d m 系统应用实例。论文的主要工作包括以下 几部分： ( 1 ) 基于w e b 服务技术的系统集成研究。在对w e b 服务技术进行深入研究 的基础上，提出了分柿、异构p d m 系统进行系统集成的方案； ( 2 ) 基于w e b 技术的分布解决方案研究。提出了缺乏信息化基础的企业之间 进行信息的协同和共享的解决方案： ( 3 ) 基于w e b 技术和w e b 服务技术的a s p - p d m 体系结构；初步建立了基于 w e b 技术和w e b 服务技术的a s p p d m 系统的体系结构。 ( 4 ) a s p p d m 系统的安全性研究。对目前的几种安全机制进行分析的基础 上，并结合a s p p d m 系统的实际情况，提出了a s p p d m 系统的信息安全方案： a s p ( a p p l i c a t i o ns e r v i c e p r o v i d e r ，应用服务供应商) 的兴起，促进了先进制造 技术与模式的新发展，同时i n t e r n e t 的发展及企业i n t r a n e t 的建构为人们提供一个 理想的协同工作环境，这也使面向a s p 成为可能。w e b 应用程序开放、跨平台 的特性以及a s p 低廉的使用价格使面向a s p 的p d m 系统已经成为中小企业和 企业动态联盟进行侨同工作的首选。 关键词：p d m a s p ，w e b 服务，a s p p d m 武汉理【大学硕士学位论文 a b s t r a c t a l o n gw i t ht h ep d mt e c h n o l o g y sf u r t h e rd e v e l o p m e n t ，i ta l r e a d yn ol o n g e rw a s t h es o l ed a t am a n a g e m e n ts y s t e m ，b u ti st h ee n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o np u b l i c p l a t f o r m ，b e c o m e st h ec o r et e c h n o l o g yo ft h ee n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o n e c o n o m i cg l o b a l i z a t i o nm a di n t e g r a t i o no fr e g i o n a le c o n o m i e sn 2 a k ee n t e r p r i s e s i n f o r m a t i o nd i s t r i b u t e da n dc o n s t r u c t e dd i f f e r e n t l y i tb e c o m e saf o c u sf o rr e s e a r c ho n i n f o r m a l i z a t i o no f m a n u f a c t u r i n gi n d u s t r yh o wt om a k eu s eo f p r e s e n ta n da d v a n c e d i n f o m a a t i o nt e c h n o l o g yt or e a l i z ee n t e r p r i s e si n f o r m a t i o ni nc o o r d i n a t i o na n dt h e s h a r i n go f e n t e r p r i s e si n f o r m a t i o n i n t h i st h e s i s ，a s p p d mi ss t u d i e do nt h eb a s i so ft h er e s e a r c ho fw o r k f l o w t e c h n o l o g y , t h ed y n a m i ca l l i a n c e n e t w o r km a n u f h c t u r ea r o u n dt h ew o r l d a n a p p l i c a t i o ne x a m p l ea b o u ta s p - p d mi sg i v e nb a s e do nw e bt e c h n o l o g ya n dw e b s e r v i c e s t h ea u t h o r sm a i nw o r k i n g sa r eg i v e na sf o l l o w s ： ( 1 ) s y s t e mi n t e g r a t i o nr e s e a r c hb a s e do nw e bs e r v i c e st e c h n o l o g y b a s e do na l l i n t e n s i v es t u d yo fw e bs e r v i c e st e c h n o l o g y , t h ea r t i c l em e n t i o n sas o l u t i o nt h a t d i s t r i b u t i o n ，i s o m e r i s mp d ms y s t e mi si n t e g r a t e d ( 2 ) d i s t r i b u t i o ns o l u t i o nr e s e a r c hb a s e do nw e bt e c h n o l o g y t h ea r t i c l ep u t s f o r w a r das o l u t i o nt h a te n t e r p r i s e 。si n f o r m a t i o ni si nc o o r d i n a t i o na n dt h es h a r i n g ( 3 ) s y s t e ms t r u c t u r eb a s e do nw e bs e r v i c e st e c h n o l o g ya n dw e bt e c h n o l o g y t h e a r t i c l eb r i n g sf o r w a r da s p p d ms y s t e ms t r u c t u r e ( 4 ) a s p - p d ms e c u r i t yr e s e a r c h o nt h eb a s i so f a n a l y s i so f p r e s e n ts e v e r a lk i n do f s e c u r i t y m e c h a n i s m ，a s p - p d ms e c u r i t ym e c h a n i s mi s g i v e n c o m b m e dw i t h a s p p d mp r a c t i c a ls i t u a t i o n a s p s r i s i n gp r o m o t e s r e c e n t d e v e l o p m e n t o ft h ea d v a n c e dm a n u n c t w e t e c h n o l o g ym a dd e wp a t t e r n s e r v i c eb u s i n e s s m a nh i r et h ea p p l i c a t i o ns o f t w a r ea n d t h ec o r r e l a t i o nh a r d w a r el o n g d i s t a n c et h r o u g ht h ei n t e m e tn e tf o rt h ec l l s t o m e r , u t i l i z i n gc e n t r a l i z e dm a n a g e m e n tf a c i l i t yo f f e rt oc u s t o m e r ，e m p l o y ，d i s p o s e ， d e p o s i t ，p r o d u c td e s i g nc m c 蝴ew i t hd r a w i n g ，m e s s a g ea n d r e s o u ! c e m a n a g e m e n t ，e t c v i s i t i n g ，s e r v i c e sa n dp r o v i d e sas e to fa p p l i c a t i o n ss o l u t i o nb yt h e i i 武汉理一r 人学硕士学位论文 l o wo p e r a t i o nc o s t t h eu s e rd o e sn o tn e e dt op u r c h a s et h es o f t w a r ea n dh a r d w a r e ， o n l ym u s tp a yt h ea s ps e r v i c eg o l d ，m a yo b t a i na ne n t i r es e to fa d v a n c e de n t e r p r i s e i n f o r m a t i o ne q u i p m e n tt h ei n t e m e td e v e l o p m e n ta n de n t e r p r i s ei n t r a n e tc o n s t r n c t t h ec o n s t r u c t i o nt op r o v i d ea ni d e a lj o i n to p e r a t i o ne n v i r o n m e n tf o rt h ep e o p l e t h i s a l s oc a u s e sf a c i n ga s pp o s s i b l yt ob e c o m e t h ew e ba p p l i c a t i o np r o c e d u r eo p e n e d ， t h ec r o s sp l a t f o r mc h a r a c t e r i s t i ca sw e l la st h ea s pi n e x p e n s i v eu s ep r i c ec a u s e s f a c i n gt h ea s p p d ms y s t e ma l r e a d yt ob e c o m et h e f i r s tc h o i c eo fm i d - a n d s m a l l - s c a l ee n t e r p r i s ea n dt h ee n t e r p r i s ed y n a m i ca l l i a n c ec a r r y i n go nt h ej o i n t o p e r a t i o n k e yw o r d s ：p d m ，a s p , w e bs e r v i c e s ，a s p - p d m 玎t 此页若属实请申请人及导师签名。 独创性声明 y8 8 0 5 0 5 本人声明，所星交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢 的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：害勋袭日期z 垂：兰型 n 关于论文使用授权的说明 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定。 即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阕和借阕： 学校可以公布论文的全部内容，可以采用影印、缩印或其他复制 手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生签名：! 4 差鱼导师签名挑日期型型 注：请将此声明装订在论文的目录前。 武汉理。人学硕+ 学位论文 1 1 引言 第1 章绪论 p d m ( p r o d u c td a l am a n a g e m e n t ) 产品数据管理是制造业信息化领域应用最 广泛的技术之一，它以实用、高效、快捷、适时等特点越来越受到企业用户的 认可，成为当前制造业中最_ 丰要的支撑技术之一。p d m 之所以如此的受欢迎与 它给企业带来的在产品设计、制造方面巨大的变化是有关的，p d m 出现之前企 业大量的设汁图纸，工艺文件，制造数据都是以纸质的形式存在的，这些文档 因为太多不仅不好保存而且杂乱无章，极容易遗失。使用p d m 管理产品全生命 周期的数据可以极大的减轻企业管理负担和成本，同时还可以支持产品协同设 汁和并行工程，有效的缩短产品上市时间，降低产品的成本，提高产品的质量， 从而也提高企业在激烈市场竞争中的竞争能力。随着企业对p d m 需求的进一步 提高，p d m 技术正进一步深入的发展，目前正处于理论和产品全方位的发展之 中。掘统计，2 0 0 0 年度世界p d m 市场投资为2 8 6 亿美元，较前一年增长6 2 ； c l m d a t a 公司预测全世界的p d m 市场在2 0 0 5 年前会保持大约年增长3 6 的增 幅，在2 0 0 5 年将达到13 0 亿美元【i j 。 1 2p d m 的概念 p d m 的概念1 2 1 ：p d m 是以软件为基础，管理与产品相关的信息( 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( 包括审批，发放 过程、工程更改过程、一般工作流程等) 的技术。它提供产品全生命周期( 包 括市场需求调研、产品丌发、产品设计、销售、售后服务) 的信息管理，并可 在企业范围内为产品设计和制造建立一个并行化的协作环境。 p d m 技术最早出现于2 0 世纪8 0 年代初期，目的是为了解决大量工程图样、 技术文档以及c a d 文件的计算机管理问题，解决“信息孤岛”问题，实现信息 的有序管理；随着研究的深入，逐步扩展到产品的整个生命周期。由于早期软 件功能比较单一不同软件系统解决问题的侧重点也不完全相同，所以有的成 武汉理“r 大学硕士学位论文 为文档管理，有的成为工程数掘管理，产品信息管理等，现在所指的p d m 技术 源自美国的叫法是对工程数据管理、文档管理、产品信息管理、技术管理、 技术信息管理、图像及其他产品信息、管理技术的一种概况与总称。 随着数据库技术、网络技术的发展和客户机服务器与面向对象技术的应用， p d m 技术得到了迅速发展，人们对p d m 的定义和内涵也逐步清晰，从不同的 角度提出p d m 的定义。其中最有代表性的是e d m i l l e 和db t t r d i c k 给出的定义。 1 9 9 5 年，c i m d a t a 公司总裁e d m i l l e r 在p d mt o d a y ) ) 一文中定义p d m 为 t 3 i ：“p d m 是一门用来管理所有与产品相关的信息、和所有与产品相关过程的技 术：与产品相关的所有信息，即描述产品的各种信息，包括零部件信息、配置、 文档、c a d 文件、结构、权限信息等：与产品相关的过程包括，即对这些过程 的定义和管理，包括信息的审批和发放”。 g a r t n e rg r o u p 公司的db u r d i c k 则把p d m 定义为1 4 “w ：“p d m 是在企业范围 内为设i 和生产构筑一个并行化产品协作环境( 由供应、工程设计、制造、采购、 销售、市场、客户构成) 的关键使能技术。”一个成熟的p d m 系统能够使所有参 与创建、交流、维护设计意图的人在整个产品信息、生命周期中自由共享和传 递与产品相关的所有异构数据，包括图样与数字化文档c a d 文件和产品结构等。 总结各种不同的定义，可以这样理解p d m ：从技术的角度，p d m 是一种管 理技术，管理所有与产品相关的信息和过程的技术；从软件系统的角度，p d m 是一种管理软件，提供帮助工程师以及其他人员管理产品资料与开发步骤的一 种软件系统，提供数据、文件、文档的更改管理、版本管理、产品结构管理和 工作流程管理等基本功能；从工具的角度，p d m 是在数据库基础上的软件技术， 是介于数据库和应用软件之间的软件开发平台，可以集成或封装多种开发环境 和工具，是企、世全局信息集成的理想平台。p d m 支持企业过程重组、实施并行 工程和c i m s s t _ 程的使能技术；同时也是一个面向对象的电子资料库，能够集成 产品生命周期内的全部信息。 尽管p d m 的定义不尽相同，至今也没有一个统一的认识和完整的定义。但 大体上可以讲，能覆盖到整个企业中从产品的市场需求、研究开发、产品设计、 工程制造、销售、服务、维护等生命周期中的所有信息。 p d m 可以定义为以软件技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关的数 据、过程、资源一体化集成管理的技术。p d m 明确定位为面向制造企业，以产 品为管理的核心，以数据、过程和资源为管理信息的三大要素。p d m 进行信息 武汉理j 大学硕士学位论文 管理的两条主线是静态的产品结构和动态的产品设计流程，所有的信息、组织 和资源管理都是闱绕产品设计展丌的。 1 3p d m 产生的背景 随着计算机技术在制造业领域的应用，经过广大制造业信息化工作者的不 懈努力取得的成绩是有目共睹的。从2 0 世纪的6 0 年代起，企业在其设计和 制造过程中丌始使用计算机技术，特别是c a d 、c a m 、c a p p 、c a e 等在企业 中得到广泛的应用，大大提高了生产效率，取得了较好的经济效益，但是随着 这些技术各自发展到。定的高度以后，它们之间的信息交流变得越来越困难， 这种困难必然会带来信息共享程度低、数据传递速度慢、只能串行处理、信息、 管理混乱等问题。剥于企业而苦，虽然各单元的计算机辅助技术已经日益成熟， 但他们都自成体系，彼此之间缺少有效的信息共享和利用，形成了一个一个的 信息孤岛。在这种情况下，许多企业已经意识到：实现信息的有序管理将成为 在未来的竞争中保持领先的关键因素。 针对上述存在的问题，早在7 0 年代，美国的j o s e p hh a r r i n g t o n 博士就首 先提出了计算机集成制造( c j m ，c o m p u t e ri n t e g r a t e di v l a n u f a c t u r i n g ) 的概念，其 核心思想就是强调在制造业中充分利用计算机的网络、通讯技术和数据处理技 术，实现产品信息的高度集成。按照c 1 m 哲理，必须将企业己应用的计算机辅 助工具等各种应用软件从宏观上集成起来，并对其产生的大量数据统一管理和 控制，以便对整个产品形成过程中的信息产生和分配进行控制。 而近年来发展起来的并行工程( c e ，c o n c u r r e n te n g i n e e r i n g ) 的概念则是强调 在c i m 信息集成的基础上，在制造业中采用并行处理的方法进行产品设计及其 相关过程的实施，克服了传统的串行工程在设计时不能及早考虑制造过程、支 持环境、质量保证和没计丌发周期长等问题，使得企业开发的产品能够及早地 以低成本投放市场，并很好地满足用户的需求，以期获得强大的市场竞争能力。 为了达到更加有力地支持并行工程的目的，从产品信息角度看必须要有一个更 新的概念和方法柬满足这些需求m 1 。 产品数据管理系统就是在这种背景下产生的。p d m 的首要任务是作为各 种计算机应用系统的集成平台，对数据进行管理并对工作过程进行协调。 武汉理上人学硕士学位论文 1 4p d m 的发展过程 从p d m 技术的发展来看，可以分为以下三个阶段”：配合c a d 工具的p d m 系统；专业的p d m 产品；p d m 的标准化阶段。 1 4 1 配合c a d 工具的p d m 系统 早期的p d m 产品诞生于2 0 世纪的8 0 年代切。在当时，c a d 已经在企业中 得到了广泛的应用，工程帅们在享受c a d 带来好处的同时，也不得不将大量的 时间浪费在查找设计所需信息上，对于电子数据的存储和获取的新方法需求变 得越来越迫切了。针对这种需求，各c a d 厂家配合自己c a d 软件推出了第一 代p d m 产品，这些产品的目标主要是解决大量电子数据的存储和管理问题，提 供了维护“电子绘图仓库”的功能。第一代p d m 产品仅在定程度上缓解了 “信息孤岛”的问题，仍然普遍存在系统功能较弱、集成能力和开放程度较低 等问题。没有真正实现企业级的数据和过程集成。这一代p d m 产品的代表主要 有c o c y 公司的a u t o m a n a g e r 等。 1 4 2 专业的p d m 产品 经过对第一代p d m 产品功能的不断扩展，最终出现了专业化的p d m 产品， 如s d r c 公司的m e t a p h a s e 和u g s 的i m a n 等就是第二代p d m 产品的代表。 目前市场上占据主导地位的p d m 产品主要是第二代产品。与第一代p d m 产品 相比，在第二代p d m 产品中出现了许多新功能，如对产品生命周期内各种形式 的产品数据的管理能力、对产品结构与配置的管理、对电子数据的发布和更改 的控制以及基于成组技术的零件分类管理与查询等，同时软件的集成能力和开 放程度也有较大的提高，少数优秀的p d m 产品可以真正实现企业级的信息集成 和过程集成。这代p d m 产品明确了p d m 系统在企业中的定位，即系统应当 是企业设计和工艺部门的基础数据平台，各种c a x 应用如c a d 、c a m 、c a e 的应用应当通过p d m 进行集成，以p d m 作为企业设计和工艺的数据管理中心 和流程管理中心。p d m 系统和其它管理系统如m r p i i 、m i s 等是相互协作的关 系。p d m 主要负责企业的设计领域，为企业提供各种产品工程信息，m r p i i 主 要管理企业的生产领域，而m i s 系统主要管理企业的各种管理信息。通过一定 武汉理：人学硕十学位论文 的接口将p d m 系统、m r p i i 和企业m i s 系统连接起来，与自动化的制造系统 相结合，构成了一个企业计算机集成制造系统( c i m s ) 。第二代p d m 产品在技术 上取得巨大进步的同叫，在商业上也获得了很大的成功。p d m 开始成为一个产 业，出现了许多专业丌发、销售和实施p d m 的公司。 1 4 3p d i d 的标准化阶段 第三代p d m 产品出现于近三四年，其标志性事件是1 9 9 7 年6 月国际o m g 组织公布了基于c o r b a 的p d me n a b l e r 草案。作为p d m 领域的第一个国际标准， 本草案由许多p d m 领域的主导厂商参与制订，如i b m 、s d r c 、p t c 等。p d m e n a b l e r 的公布标志着p d m 技术在标准化方面迈出了崭新的一步。p d me n a b l e r 基于c o r b a 技术，就p d m 的系统功能、p d m 的逻辑模型和多个p o m 系统间的 互操作提出了一个标准。这标准的制订为新一代标准化p d m 产品的发展奠定 了基础。虽然这一草案仍然比较粗糙，但它毕竟标志着p d m 产品的标准化走出 了第一步。所谓使能部件，指的是实现或者支持一种特定的抽象处理过程的物 理实体，它通过提供共享产品数据的灵活方式来增强产品开发团队的能力和效 率。o m g 的目标是定义八类使能部件( 工程活动需求、工程变更、制造实现、 文档管理、产品结构定义、配置管理和测试维护等) ，使它们能够支持企业制造 过程模型中的产品丌发过程。鉴于以上情况，通过c o r b a 规范以增强p d m 系 统的可扩展性和与其它系统的集成能力，这已经成为评定p d m 系统是否成功的 标准之一。在“p d m 使能部件”规范制定工作完成之后，遵循该规范中的使能 部件对象界面描述和对象模型的p d m 系统之间将能够实现： ( 1 ) 将一个p d m 系统的数据转移到另一个p d m 系统之中； ( 2 ) 实现p d m 系统的联邦机制( f e d e r a t i o n ) ，也即一个p d m 系统能够管理另 一个p d m 系统中的数据。同时，通过该规范定义的统一的对象界面，其它制造 系统中涉及的软件系统( 如c a d 、c a m 和e r p 等) 可以调用这些对象界面所定 义的服务而不必关注所对应的具体p d m 产品，从而极大地方便系统的集成。由 于在目前情况下，o m g 的“p d m 使能部件”规范尚未最终形成，因此，p d m 系 统将实现基于c o r b a 规范的p d m 服务封装机制，一方面向用户提供符合标准的 服务访问机制以刹丁二次丌发和系统集成，另一方面为实现最终的“p d m 使能 部件”标准奠定基础。第二个标志性事件是1 9 9 7 年p t c 公司推出了新一代p d m 武汉理l 人学硕士学位论文 产品w i n d c h i l l ，它足一个完全建立在i n t e r n e t 平台、基于c o r b a 和j a v a 技术 上的产品。w i n d c h i l l 的出现使人们近年来关于新一代p d m 产品的构想变成了现 实，所以w i n d c h i l l 一经推出就获得了广泛的关注。 1 5a s p 技术的出现以及制造业信息化对它的需求 151 制造业企业组织形式的发展 2 0 世纪的8 0 年代以前，企业与企业之间只存在竞争和买卖关系，同领域的 企业之间相互竞争，不同领域的企业之间最多也就只有买卖关系的存在，即供 销关系，一个企业就是一个具体的生产单位，为生产某一种或某一类型的产品 而存在。在当时的市场需求状况下，这样的企业组织形式和生产方式是符合市 场要求的，很多企业通过这个阶段的发展在它的那个行业变得具有一定的技术 优势。 随着计算机技术以及通讯技术的飞速发展，经济全球化所带来的制造业的 全球化已经将企业竞争的列象从单个企业扩大到企业的联盟。在现代社会，开 发某一种产品或服务所需要的技术力量往往是多方面的，而仅仅一个企业又很 难掌握多领域、广范围的技术知识，所以有必要在产品或服务的开发中实现与 其它的企j 眦结盟。形成一个临时性的企业动态联盟，这样的企业联盟通过共享 资金、技术、成本、人员来响应迅速多变的市场，完成单个企业无法完成的业 务。 企业动态联盟( 虚拟企业) 是敏捷制造基本的动态组织形式，是为了赢得某一 机遇性市场竞争，围绕某种新产品丌发，通过选用不同组织和公司的优势资源， 综合成单一的靠网络通讯联系的经营实体，它实质上是不同组织或企业间的动 态集成随市场机遇存亡而聚散。在联盟中，伙伴能够共享生产、工艺和产品 信息，尽管他们可能在地域上相距甚远，这些信息以数据库形式表示，能够分 布到不同的计算机环境中。联盟有快速对市场需求进行反应。优化资源、技术 和人员的配置，提高生产效率，降低企业风险和成本等优点。为适应市场全球 化、需求多样化、响应快速化，我国在这方面正在进行研究和探索。如：提出 了多代理的企业动态联盟制造系统框架，由规模相对小的、具有自治能力的代 理相互协作形成一种无边界的生产组织形式。以能力分布、决策分布、信息分 武汉理l ：人学硕十学位论文 布和资源分布的不刊方式，实现成员企业的局部目标和企业联盟的整体目标的 协调。控制框架从结构上保证系统的可重构、规模可调、动态性和协调性等系 统特征。 这样的企业组织形式灵活，技术优势明显，可以快速的响应市场需求，缩 短上市时间，因为在全球寻找合作伙伴，所以大大的降低了成本。企业动态联 盟这种企业组织形式在当前发展迅速，近几年来，国外很多大公司都已形成了 基于i n t e m e t 的企业合作形式，如同本的m i t s u m i 公司( 三菱子公司) ，经营金属 模具零部件，该公司从1 9 9 5 年7 月起使用i n t e m e t 与国外供货商取得联系，多 方发出采购信息，爿找最有竞争力的采购对象。销售计算机的美国戴尔计算机 公司，设计微处理机的西霄士公司以及制造运动鞋的耐克公司，当初创业资本 都非常有限，但后来借助于通讯技术和网络技术，如今都己成为快速成长的大 企业。通用汽车公司联合五家零件工厂以出售他们的产品，改变了高成本的经 营方式，这些公司的成功例子，已形成了企业动态联盟的雏形。 1 52 伴随着新的企业组织形式而出现的新问题 伴随着新的企业模式的出现，在企业日常生产中必然会出现很多的新的情 况和问题，主要有以下几个方面1 ： ( 1 ) 企业之间的应用系统难以实现信息集成与共享。现有的产品数据集成与 管理技术面向企业内部，一般限于企业局域网络环境，而动态联盟企业需要基 于i n t e r n e t f n tc a r t e l ；网络环境下的产品数据集成与管理技术。 ( 2 ) 企业之间的异构平台难以互利用。企业通常使用不同的应用系统，而且 比较复杂。一个企业的技术和应用系统要被其它企业正确使用需要较长的培训 时间。 1 3 ) 企业动态联盟的不稳定性。企业联盟具有动态性，它不是一个一层不变 的企业，盟员企业会随着项目的出现而聚，随着项目的结束而散。不仅如此在 项目进行过程中，因为某个盟员企业自身的原因或者是技术力量达不到联盟的 要求也会在项目进行过程中被要求从联盟中退出，这时联盟又必须寻求新的企 业的加入。因此企业动态联盟的不稳定性，动态性是与生俱来的，同时这也成 为它不同于其他传统企业的一种先天优势 ( 4 ) 产品丌发项目难以管理。参与联盟的企业其产品开发的进度直接影响到 武汉理f ：_ 人学硕士学位论文 相关企业的产品丌发活动。动态联盟环境下的集成化产品开发需要对产品开发 活动进行统一管理，而通帛每个企业都有一套适合本企业特点的项目管理方法， 一个企业的产品丌发项目管理往往并不适用于其它联盟企业。 ( 5 ) 安令性。参与联盟的企业互相独立，除合作关系外还有激烈的竞争，企 业之间的信息丌放程度通常是有保留的。因此企业自身的信息安全也是必须考 虑的因素。 1 5 3 制造业信息化对a s p 架构的需求 根掘上面的分析，基于新的企业组织形式的出现以及企业进行网络制造的 需求，那么如何动态的整合分布于异地的不同企业的资源，成为企业联盟运行 成败的关键之所在。因此，迫切的需要为企业联盟制造资源的协同与共享提供 一个公共的服务平台a s p 。 a s p ( a p p l i c a t i o ns e r v i c ep r o v i d e r ) ，即应用服务提供商，a s p 模式是一种面 向商业用户，以在线方式和租赁形式提供包括硬件、软件和信息服务在内的系 统解决方案的网络增值服务类型。传统的a s p 发展已经相当的成熟了，平台集 中了独立软件丌发商、平台提供商以及电信运营商等等，通过i n t e m e t 为不同的 用户提供在线的应用软件服务。它的意义在于最大限度地实现社会资源共享， 最大限度地实现社会效益和经济效益，最大限度地减少应用服务对象的经营运 作成本。 选择向a s p 购买服务，对企业动态联盟而言其优势主要有以下几点：( 1 ) 企业动态联盟是一个为实现市场机遇而临时组成的具有企业功能的组织形式。 由于它的组织结构的临时性和动态性，而且企业信息系统的实施意味着巨大的 软硬件投资，因此选择a s p 提供的外包服务是联盟快速实现信息化的最佳方案。 ( 2 ) 参加联盟的盟友企业自身供的服务，可以确保整个企业联盟的信息化水平处 在一个比较高的位置上。( 3 ) 购买a s p 服务的费用会分摊给每个盟员企业，可以 为每个企业都节省大量的资金，从而获得更大的效益。 选择a s p 实现信息化，对中小企业来说其动机就更加的显而易见了，其出 发点就是为了最夫限度的投入最少的资会和人力，快速的完成企业信息化。 综上所述，制造业信息化对a s p 架构的需求一方面来源于制造企业高昂的 资会投入，以及与之相伴的巨大的机会成本和经营风险，另一方面来源于新的 武救理j 人学硕士学位论文 制造模式一一新的企业组织形式和新型区域经济对共享信息资源的迫切愿望。 而信息社会的发展，将进一步推进这种需求1 ”。 1 6 传统p d m 体系结构以及对它的新要求 16 1 传统p d m 体系结构 典型的c s 模式p d m 系统可以分为四层“，他们是用户界面层，应用层 核心服务层，底层平台层，如图1 一l 所示： 心，一界面壕 廊用崖 核心服务膳 底层半竹培 图卜1p d m 系统的体系结构 ( 1 ) 用户界面层。向用户提供交互式的图形界面，包括图形化的浏览器、各 种菜单、对话框等，用于支持命令的操作与信息的输入输出。 ( 2 ) 应用层。除了系统管理外，p d m 为用户提供的主要功能模块有文档管 理、产品管理、项目管理、工作流管理和集成工具等。 ( 3 ) 核心服务层。核心服务层实际上就是一组对象模型，它主要完成三个 功能，一是向。f 连接并操纵数据库，二是向上为p d m 应用组件提供基本服务， 三是为应用软件提供应用编程接口( a p i ) 以集成应用软件。 ( 4 ) 底层平台层。提供计算机硬件环境、操作系统、数据库、中间件等支撑 环境。 武议理 人学硕十学位论文 1 62 传统p d m 系统实施的重要作用 随着企业对信息化工作的重视，p d m 得到了广泛的应用，它在企业日常运 行过程中，扮演着越束越重要的作用。主要表现在以下几个方面： ( 1 ) 通过p d m 模块的实施，首先能建立一个产品全生命周期内的产品圭监 麈，有效地帮助产品丌发人员和管理人员快速地寻找信息、检索信息，相关人 员不必知道要到什么地方寻找发布的设计或其他信息，只要经过授权就能得到 这些信息或数据，这样可以使相关人员将更多的精力放在创造价值的活动上。 ( 2 ) p d m 的实施将提高设计与制造信息的准确性和一致性。 ( 3 ) 对于国内企业而言，p d m 实施还有一个更为重大的意义，就是辅助实现 丌发流程的规范化。 因此，对研发型的企业来| 兑，p d m 已经不是是否必要的问题。 1 6 3 当前传统c s 模式p d m 系统在企业应用中的瓶颈 尽管传统p d m 的实施为企业带来了管理和技术上革命性的变化。但是，随 着产品信息管理技术研究与应用的不断发展，现有p d m 系统越来越难以适应企 业的应用需求，其缺点也越来越明显，主要表现在【1 4 】： ( 1 ) 难以支持异地协同设计、制造过程 现有的p d m 系统大多基于局域网，对于一个规模较小、所有应用集中于 本地的企业它能够较好的满足其应用需求。随着市场竞争的愈演愈烈，企业 纷纷扩大规模，从而形成许多跨地区，甚至是跨国企业，产品的开发过程也相 应变化为一个多个领域专家在多个不同的地点通过先进的通讯技术进行协同设 计的过程，这就要求作为企业集成框架的p d m 系统能够提供对于远程数据库及 应用系统的访问能力。 ( 2 ) 系统升级、维护困难 现有的p d m 系统大多采用客户，服务器体系结构，在这种体系结构下，服 务器的数掘库往往直接针对客户端的应用需求进行设计，两者之间的结合过于 紧密，这样，当客户端的应用发生变化时，往往会引起数据库的大幅度改变： 另外，原有的p d m 系统在分析和设计过程中大多采用了模块化的思想，虽然各 模块之问相对独立，然而模块内部的各功能之闯具有很大的依赖性，这样，一 个局部功能更改往往会造成整个模块的重新设计。随着p d m 应用的不断深入， 武汉理1 人学硕士学位论文 p d m 的内涵和外延不断扩展，它的功能也随之不断的扩充和变化，这就要求 p d m 系统具有很好的可扩充性和可维护性，现有的p d m 系统难以适应这种需 求。 ( 3 ) 项目管理功能不强 缺乏有效的项目管理工具，使企业不能很好的按分目标一步步地完成任 务，造成项目的延期，所以有完善浚项功能的必要。 ( 4 ) 信息反馈速度慢 企业进行信息传递的主要途径是通过书面文件、报告等形式，因此设计部 门无法及时收集工艺和制造部门的反馈信息。 ( 5 ) 应用集成系统效率不高 几乎没有两个不同的应用软件能够直接分享或交换数据。而在较好的系统 之问均应有良好的信息接l _ | ，从而满足信息共享的要求。 1 7 国内外相关领域研究状况 由于产品数据管理蕴含着巨大的潜在效益，受到许多国家和组织的重视， 纷纷投资进行相关领域研究，并推广实施。有的是系统研究，有的是分项研究。 1 7 1d l c e 计划 d i c e ( d r a p ai n i t i a t i v ei nc e ) 计划是美国国防部先进研究计划局( d r a p a ) 投资近1 1 0 0 万美元，通用电气公司的飞机发动机部门作为主要承接单位，并有 西弗吉尼亚大学等多所大学参与的对并行工程进行较为全面和系统研究和实施 的重大计划。d i c e 计划研究：一个虽然用集中数据库存储全部设计，但各a g e n t 有自己本地数据库的分布式并行设计环境。它注重解决异构环境下数据共享的 问题，通信机制用黑板( b l a c k b o a r d s ) 。d i c e 计划认为当今的多功能数据是用专 有格式和不同的表达法收集的，因此它只关注怎样最好地在设计组间共享产品 信息。d i c e 计划虽然没有明确提出产品数据管理的概念也没有意识到以产品 数据为中心可以给出产品的一个完整的视图，以解决设计中存在的问题，但它 的p p o 模型和畅通的信息交流渠道为提高设计效率和加快开发周期提供了必要 的基础，d i c e 对s t e p 标准重视不够mj 。 武汉理i 大学硕+ 学位论文 17 2c o n s e n s 计划欧洲研究计划 e s p r i t e p 6 8 9 6 c o n s e n s ( c o n c u r r e n t s i m u l t a n e o u se n g i n e e r i n gs y s t e m ) 是由 西门子的f r a u n h o f e r 技术研究所与德囡航空公司及a e g 合作研究开发的不同厂 家的软件之问进行数据交互的软件环境，其中主要内容是p i a ( p r o d u c t i n f o r m a t i o n a r c h i v e l ，该系统具有吼下特色”j ： ( 1 ) 用框架集成了平行的工作组问信息流，便于相互之间的交互； ( 2 ) 建立了内部数据模刑，并建立工具集成描述语言t i d l ( t o o li n t e g r a t i o n d e s c r i p t i o nl a n g u a g e ) ，用于指导相关的数据库建模。该系统借鉴了s t e p 建模 方式进行了系统建模，但并没有规定产品数据表达用s t e p 标准；该系统极为重 视不同的c a ej 【具间的信息交流并设计了相互之间的接口，但并未就此给出彻 底的解决方案；另外，从其它的欧洲研究计划如e s p r i t 计划 6 0 4 1 m a r i t i m e ( m o d e l i n ga n dr e u s eo f i n f o r m a t i o no v e rt i m e ) 可以看出他们仅 把产品数据管理看作未来的解决方案。 1 7 3 关于p d ms c h e m a 的研究情况 i s o 一1 0 3 0 3 w 9 3f 在讨论制定p d ms c h e m a ，目前着重在讨论覆盖全生命周 期产品的概念与结构的概念，初步认为p d ms c h e m a 所覆盖的产品模型包括 a p z 2 1 4 、a p 2 3 2 、a p 2 0 6 等协议。p d ms c h e m a 由p m s t e p 和p d e s 公司合作 丌发，目的是要在产品数据管理领域提高s t e p 应用协议与a p 之间的互操作性。 目自口发展情况，p d m s c h e m a v l0 只涉及a p 2 1 4 和a p 2 0 3 的e n t i t y ，即把所涉及 的e n t i l v 全部分组，进行命名和定义的归纳统一，有许多分组需要进一步讨论， 有些分组仅仅提出名称柬还没有解决i j w 。 1 7 4 关于o m g 的p d me n a b i e r s 研究状况 o m g 在1 9 9 6 年为了建立基于o m g 的o m a ( o b j e c t m a n a g e m e n t a r c h i t e c t u r e ) 上的p d me n a b l e r s 向p