（材料加工工程专业论文）面向模具行业的web+pdm系统研究.pdf

华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t a tp r e s e n t ，m o r ea n dm o r ei n t e n s i v em a r k e tc o m p e t i t i o ni m p e l st h ee n t e r p r i s e st o i n n o v a t et h e i rm a n a g e m e n tm o d ew i t ht h en e w e s ti n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y p r o d u c td a t a m a n a g e m e n t ( p d m ) t e c h n o l o g yh a sb e c o m eo n eo ft h e f u n d a m e n t a lt e c h n o l o g i e so f e n t e r p r i s ec o m p u t e r i z a t i o n a tt h ei n t e m e ta g e ，w e bb a s e d a n dc o m m o n c o m p o n e n t s t e c h n o l o g y , o b j e c t so r i e n t e dd e v e l o p m e n tt o o l s ，c r o s s p l a t f o r m l e a dt h et i d eo fp d m t e c h n o l o g y f i r s t l y ，t h i sp a p e ri n t r o d u c e st h ed e v e l o p m e n th i s t o r y ，s t a t u sa n d t h et r e n do fp d m t e c h n o l o g y , a n dt h e na n a l y s e st h es i g n i f i c a n c eo ft h ec o m b i n a t i o no fp d m a n dw e b t e c h n o l o g y o nt h eb a s i s o fa n a l y z i n gt h ec h a r a c t e r i s t i c so fd i ei n d u s t r y , t h ea u t h o r e x p a t i a t e st h en e c e s s i t ya n ds i g n i f i c a n c eo f t h ea p p l i c a t i o no fw e bp d mi nt h ei n d u s t r y s e c l o r i nt h i sp a p e r , t h ea u t h o rd i s c u s s e st h es u p p o r t i n gt e c h n o l o g yo fw e bp d mf o rd i e i n d u s t r y , w h i c hi n c l u d e sd i s t r i b u t i v ec o m p u t i n gt e c h n o l o g y ，w e bt e c h n o l o g y , m u l t i - t i e a p p l i c a t i o na r c h i t e c t u r ea n dj a v at e c h n o l o g y s t a r t i n gw i t ht h ed e f i n i t i o no fw e bp d m ， t h i sp a p e re x p l a i n st h ef u n c t i o n so f t h e s y s t e m ，a n de s t a b l i s h e si t si n f o r m a t i o nm o d e l s a t t h es a m et i m e ，c o n s i d e r i n gt h ec h a r a c t e r i s t i c so fd i ei n d u s t r y , t h i s p a p e rd e s i g n st h e f u n c t i o nm o d u l e so ft h ew e bp d m s y s t e mf o rt h ed i ei n d u s t r y , a n dp r o p o s e st h es y s t e m a r c h i t e c t u r e t h ea u t h o rs t u d i e st h ei m p l e m e n t i n gs o l u t i o n & m e t h o do fw e bp d mf o rt h ed i e i n d u s t r y , i n c l u d i n gd a t as t o r a g e & m a n a g e m e n tt e c h n o l o g yb a s e do nd a t a b a s ea n df i l e s e r v e r , t h ei m p l e m e n t i n gt e c h n o l o g yf o rc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n to fd i e & m o l d s t r u c t u r e ，p r o j e c t w o r kf l o wm a n a g e m e n t ，m a i ls y s t e m ，a n dt h es y s t e ms e c u r i t y o nt h e b a s i so ft h et h e o r e t i c a ls t u d y , t h ea u t h o rh a sd e v e l o p e daw e bp d m p r o t o t y p es y s t e mf o r 华中科技大学硕士学位论文 d i ei n d u s t r y , w h i c hv e r i f i e dt h e f e a s i b i l i t y o ft h e p r o p o s e di m p l e m e n t i n gs o l u t i o n & m e t h o d t h e s y s t e mi n t e r f a c ea n d i t sa p p l i c a t i o na r eb r i e f l yi n t r o d u c e di nt h ep a p e r k e yw o r d s ：p d m ，d i e & m o l d ，w e b ，j a v a i i i 华中科技大学硕士学位论文 1 绪论 随着市场竞争的日益激烈，阱更快的速度和更低的成本开发出满足用户需求的 新产品并迅速地占领市场已成为企业生存和发展的关键。为了能够缩短产品开发周 期，提高质量，降低成本，企业广泛地采用了并行工程、计算机辅助设计、计算机辅助 制造、计算机辅助管理等新技术和管理手段大大地提高了研制新产品的水平和效 率，但由此也产生了大量的产品数据文件；同时，由于计算机在企业中的广泛应用， 企业的许多工作流程也与计算机紧密结合起来，如对各种新产品设计的审核可以完 全在计算机上完成。随着时间的推移和企业对原有数据资源重复使用的要求，迫切 需要把各种不同的应用系统集成起来，以实现企业信息的集成甚至实现过程的集成， 建立一个高效的产品开发和生产环境。产品数据管理( p d m ) 正是企业实施并行工 程、企业过程重组和c a d c a e c a m 系统集成不可缺少的重要平台。 1 1p d m 的含义 p d m 是以软件技术为基础，以产品为核心，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( 包括工作流程和更 改流程) ，为企业设计和生产构筑一个并行的产品开发环境( 由供应、工程设计、制 造、采购、销售和市场、客户构成) 的关键使能技术。它实现了对产品相关的数据、 过程、资源的一体化集成管理。一个成熟的p d m 系统能够使所有参与创建、交流、 维护意图的人在整个信息生命周期中共享和传递与产品相关的所有异构数据1 , 2 , 3 】。 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，其进行信息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围绕产品设计展开。这也是p d m 系统有 别于其他的信息管理系统，如管理信息系统( m i s ) 、物料管理系统( m r p ) 、企业资源 规划( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ) 的关键所在。数据、过程和资源三者的关系如图 l - 1 所示。 华中科技大学硕士学位论文 1 绪论 随着市场竞争的日益激烈，阱更快的速度和更低的成本开发出满足用户需求的 新产品并迅速地占领市场已成为企业生存和发展的关键。为了能够缩短产品开发周 期，提高质量，降低成本，企业广泛地采用了并行工程、计算机辅助设计、计算机辅助 制造、计算机辅助管理等新技术和管理手段大大地提高了研制新产品的水平和效 率，但由此也产生了大量的产品数据文件；同时，由于计算机在企业中的广泛应用， 企业的许多工作流程也与计算机紧密结合起来，如对各种新产品设计的审核可以完 全在计算机上完成。随着时间的推移和企业对原有数据资源重复使用的要求，迫切 需要把各种不同的应用系统集成起来，以实现企业信息的集成甚至实现过程的集成， 建立一个高效的产品开发和生产环境。产品数据管理( p d m ) 正是企业实施并行工 程、企业过程重组和c a d c a e c a m 系统集成不可缺少的重要平台。 1 1p d m 的含义 p d m 是以软件技术为基础，以产品为核心，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( 包括工作流程和更 改流程) ，为企业设计和生产构筑一个并行的产品开发环境( 由供应、工程设计、制 造、采购、销售和市场、客户构成) 的关键使能技术。它实现了对产品相关的数据、 过程、资源的一体化集成管理。一个成熟的p d m 系统能够使所有参与创建、交流、 维护意图的人在整个信息生命周期中共享和传递与产品相关的所有异构数据1 , 2 , 3 】。 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，其进行信息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围绕产品设计展开。这也是p d m 系统有 别于其他的信息管理系统，如管理信息系统( m i s ) 、物料管理系统( m r p ) 、企业资源 规划( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ) 的关键所在。数据、过程和资源三者的关系如图 l - 1 所示。 华中科技大学硕士学位论文 图1 - 1 产品、过程、数据和资源的关系图 1 2 p d m 产生的背景、现状和发展 1 2 1 p d m 产生的背景 自2 0 世纪的6 0 年代起，制造企业开始在其产品设计和生产过程中使用c a d 、 c a m 、c a p p 新技术，使设计人员甩掉图板。各类人员不用通过传统的设计图纸交 流，改变了传统的设计思想，这样设计人员可以无需人工查阅企业保存的各种技术 文档及各种技术文献和手册。由计算机代替人工，使设计工作节省了许多时间，提 高了设计效率，降低了产品的成本，提高了企业和产品在市场上的竞争力。到8 0 年 代初，数据库尤其是关系数据库的技术得到了飞速的发展。数据库能够记录数据项 之间以及记录之间的关系，处理结构化数据非常方便。同时，数据库能够考虑相关 应用要求的数据结构，把数据的定义和描述从应用程序中分开，提供了存储结构和 逻辑结构、数据的总体逻辑结构与某类应用所涉及的局部逻辑结构之间的双重映象 和转换功能，数据的存取管理交由数据库管理系统负责，用户不必再考虑存取细节 以及数据库共享资源的完整性、一致性和安全性等问题，从而简化了应用程序的设 计和开发。这使得关系数据库系统在企业得到了广泛的应用。但是，关系数据库在 工程数据管理方面力不从心。很多已经广泛深入计算机应用领域的企业发现，企业 的发展正受到以传统介质和管理手段为基础的数据管理系统的严重阻碍。这主要表 现在： 华中科技大学硕士学位论文 图1 - 1 产品、过程、数据和资源的关系图 1 2 p d m 产生的背景、现状和发展 1 2 1 p d m 产生的背景 自2 0 世纪的6 0 年代起，制造企业开始在其产品设计和生产过程中使用c a d 、 c a m 、c a p p 新技术，使设计人员甩掉图板。各类人员不用通过传统的设计图纸交 流，改变了传统的设计思想，这样设计人员可以无需人工查阅企业保存的各种技术 文档及各种技术文献和手册。由计算机代替人工，使设计工作节省了许多时间，提 高了设计效率，降低了产品的成本，提高了企业和产品在市场上的竞争力。到8 0 年 代初，数据库尤其是关系数据库的技术得到了飞速的发展。数据库能够记录数据项 之间以及记录之间的关系，处理结构化数据非常方便。同时，数据库能够考虑相关 应用要求的数据结构，把数据的定义和描述从应用程序中分开，提供了存储结构和 逻辑结构、数据的总体逻辑结构与某类应用所涉及的局部逻辑结构之间的双重映象 和转换功能，数据的存取管理交由数据库管理系统负责，用户不必再考虑存取细节 以及数据库共享资源的完整性、一致性和安全性等问题，从而简化了应用程序的设 计和开发。这使得关系数据库系统在企业得到了广泛的应用。但是，关系数据库在 工程数据管理方面力不从心。很多已经广泛深入计算机应用领域的企业发现，企业 的发展正受到以传统介质和管理手段为基础的数据管理系统的严重阻碍。这主要表 现在： 华中科技大学硕士学位论文 图1 - 1 产品、过程、数据和资源的关系图 1 2 p d m 产生的背景、现状和发展 1 2 1 p d m 产生的背景 自2 0 世纪的6 0 年代起，制造企业开始在其产品设计和生产过程中使用c a d 、 c a m 、c a p p 新技术，使设计人员甩掉图板。各类人员不用通过传统的设计图纸交 流，改变了传统的设计思想，这样设计人员可以无需人工查阅企业保存的各种技术 文档及各种技术文献和手册。由计算机代替人工，使设计工作节省了许多时间，提 高了设计效率，降低了产品的成本，提高了企业和产品在市场上的竞争力。到8 0 年 代初，数据库尤其是关系数据库的技术得到了飞速的发展。数据库能够记录数据项 之间以及记录之间的关系，处理结构化数据非常方便。同时，数据库能够考虑相关 应用要求的数据结构，把数据的定义和描述从应用程序中分开，提供了存储结构和 逻辑结构、数据的总体逻辑结构与某类应用所涉及的局部逻辑结构之间的双重映象 和转换功能，数据的存取管理交由数据库管理系统负责，用户不必再考虑存取细节 以及数据库共享资源的完整性、一致性和安全性等问题，从而简化了应用程序的设 计和开发。这使得关系数据库系统在企业得到了广泛的应用。但是，关系数据库在 工程数据管理方面力不从心。很多已经广泛深入计算机应用领域的企业发现，企业 的发展正受到以传统介质和管理手段为基础的数据管理系统的严重阻碍。这主要表 现在： 华中科技大学硕士学位论文 ( 1 ) 信息共享程度低。企业的计算机辅助工具都是一些离散孤立的系统，由这 些互不兼容的软件产生的数据不能统一由一个企业级的计算机软件系统来管理，因 而无法在设计、工艺、制造以及管理部门之间有效地实现信息共享与传递。 ( 2 ) 信息反馈传递的速度慢。大部份企业的信息传递主要是通过书面文件、报 表及电话联络方式，无法及时收集工艺和制造过程中的反馈信息，不能实时反映设 计过程中的变化和随时跟踪整个产品的设计和制造的进展情况。 ( 3 j 技术资料管理水平落后。虽然企业采用计算机辅助工具在一定程度上实现 了产品设计开发的计算机化，但是有关产品的其他技术资料依然采用手工管理的方 式。另外，由于c a d c a m 技术推广应用，各种格式的图形、数据、文本等文件还 是沿用过去对纸质文件的管理方法，对文件缺乏有效的版本管理，造成不必要的重 复设计。同时，由于产生数据的部门不同，企业内设计分散，产品数据分散存储在 各种介质中( 纸、硬盘、磁盘、光盘、磁带等) ，缺少迅速有效的产品数据的检索手 段，也造成设计的重用程度差。 ( 4 ) 应用集成系统效率不高。几乎任何两个不同的应用软件都不可直接分享或 交换。现有的工程数据库在工程数据表示上所存在的困难导致应用系统对数据的功 能操作受到了制约，难于满足应用系统无缝集成的要求。 ( 5 ) 应用开发接口能力差。由于不同企业对工程数据管理的实际需求各不相 同，因此需要在通用的工程数据管理系统的基础上通过其提供的开发接口进行定制。 但现有的工程数据库在这一方面提供的手段显然不能满足要求。 据英国的调查，由于设计制造缺乏产品数据的统一管理，导致产品工时增加 2 0 ，成本上升l o 。这就是所谓的“信息孤岛”问题。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它们在未来的竞争中保持领先地位的关键 因素【1 2 , 3 。 产品数据管n ( p r o d u c td a t am a n a g e m e n t ，p d m ) i 是在这一背景下产生的一项新 的管n n , 想和技术。p d m 把数据库的数据管理能力、网络的通讯能力、文件系统的 华中科技大学硕士学位论文 管理能力以及其自身的数据控制能力结合在一起，通过有效的管理和控制所有与产 品相关的信息，可以满足企业对信息管理的较高要求。其中，对p d m 系统功能扩 展工作包括：增加资源数据管理功能、实现c a d c a m c a p p d f x 与p d m 系统的 应用集成功能以及扩展结构件的信息管理内容及管理模式。 作为2 0 世纪末出现的技术，p d m 继承并发展了c i m 等技术的核心思想，在系 统工程思想的指导下，用整体优化的观念对产品设计数据和设计过程进行描述，规 范产品生命周期管理，保持产品数据的一致性和可跟踪性。p d m 的核心思想是设计 数据的有序、设计过程的优化和资源的共享。 经过近些年来的发展，p d m 技术已经取得了长足的进步，在机械、电子、航空 航天等领域获得了广泛的应用。p d m 技术正逐渐成为支持企业过程重组( b p r ) 、 实施并行工程( c e ) 、c i m s 工程和i s 0 9 0 0 0 质量认证等系统工程的使能技术。 1 2 2 p d m 的国内外发展现状 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，有的是系统研究，有的是分项研究，并推广实施。 ( 1 ) d i 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担单位，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的系统研究和实施的重大计划。 d i c e 计划研究个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，通信机制通过黑板 ( b l a c k b o a r d ) 来实现1 8 1 。 ( 2 ) c o n s e n s 计划 欧移h 研究计划e s p r i te p 6 8 9 6c 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 s e n g i n e e r i n s y s t e m ) 是由西门子的f r a u n h o f e r 技术研究所与德国航空公司及a e g 合作研究开发 的不同厂家的软件之间进行数据交互的软件环境，其主要内容是p i a ( p r o d u c t 华中科技大学硕士学位论文 管理能力以及其自身的数据控制能力结合在一起，通过有效的管理和控制所有与产 品相关的信息，可以满足企业对信息管理的较高要求。其中，对p d m 系统功能扩 展工作包括：增加资源数据管理功能、实现c a d c a m c a p p d f x 与p d m 系统的 应用集成功能以及扩展结构件的信息管理内容及管理模式。 作为2 0 世纪末出现的技术，p d m 继承并发展了c i m 等技术的核心思想，在系 统工程思想的指导下，用整体优化的观念对产品设计数据和设计过程进行描述，规 范产品生命周期管理，保持产品数据的一致性和可跟踪性。p d m 的核心思想是设计 数据的有序、设计过程的优化和资源的共享。 经过近些年来的发展，p d m 技术已经取得了长足的进步，在机械、电子、航空 航天等领域获得了广泛的应用。p d m 技术正逐渐成为支持企业过程重组( b p r ) 、 实施并行工程( c e ) 、c i m s 工程和i s 0 9 0 0 0 质量认证等系统工程的使能技术。 1 2 2 p d m 的国内外发展现状 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，有的是系统研究，有的是分项研究，并推广实施。 ( 1 ) d i 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担单位，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的系统研究和实施的重大计划。 d i c e 计划研究个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，通信机制通过黑板 ( b l a c k b o a r d ) 来实现1 8 1 。 ( 2 ) c o n s e n s 计划 欧移h 研究计划e s p r i te p 6 8 9 6c 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 s e n g i n e e r i n s y s t e m ) 是由西门子的f r a u n h o f e r 技术研究所与德国航空公司及a e g 合作研究开发 的不同厂家的软件之间进行数据交互的软件环境，其主要内容是p i a ( p r o d u c t 华中科技大学硕士学位论文 i n f o r m a t i o na r c h i v e ) 。 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 e 工具间的信息交流并设计了相互接口，但 并未就此给出彻底的解决方案；另外，从其他的欧洲研究计划如e s p r i t 计划6 0 4 i m a r i t i m e ( m o d e l i n g a n d r e u s e o f i n f o r m a t i o no v e r t i m e ) 可以看出他们把产品数 据管理看作未来的解决方案【8 j 。 ( 3 1 关于p d ms c h e m a 的研究情况 p d ms c h e m a 由p r o s t e p 和p d e s 公司合作开发，目的是要在产品数据管理领 域提高s t e p 应用协议a p 之间的互操作性。目前发展情况是p d ms c h e m av 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 t y 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来，其具体问题还 没有解决阳 。 ( 4 ) 关于o m g 的p d me d a b l e r s 研究情况 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 m e n a b l e r s ，向p d m 开发商提出了需求征询r f p ( r e q u e s t f o rp r o p o s a l ) ，目 的是要建立c o r b a 之上的可互操作的p d m 统一操作接口。根据o m g 的资料已有 包括d e c 、富士通、i b m 、s d r c 等六家厂商提出了他们的建议，但他们不保证他 们建议在产品中实施。o m g 寻求建立由p d m 提供服务的标准接口，适用于 o r b ( o b j e c tr e q u e s tb r o k e r ) 的这些接口将提供所需要的标准以支持分布式产品数据 管理环境及对不同的p d m 系统提供标准接口。对o m g 给出的八个需求，六厂家共 给出1 2 个接口描述，该方案的系统研究正在进行中【8 1 。 ( 5 )国家8 6 3 c i m s 关键技术攻关项目 1 9 9 5 年，国家科委从战略的角度将并行工程列为c i m s 的进一步发展方向，设 立了关键技术攻关项目，对并行工程的方法和技术进行系统化的研究、开发与应用 ( 国科高字 1 9 9 5 0 4 9 号) 。该项目由清华大学、航天工业总公司第二研究院、北京 华中科技大学硕士学位论文 航空航天大学、华中理工大学和上海交通大学共同承担协作完成。其研究目标为： 改进某结构件开发过程，建立相应的多功能产品开发队伍，利用并行工程的方法和 技术缩短产品开发周期3 0 一4 0 ，降低废品率5 0 ，同时降低产品成本，提高产品 质量。解决一批关键技术的研究、开发、验证和应用工作。为我国企业1 9 9 7 年之后 实施并行工程提供参考模式，减少风险，培养人才队伍8 9 。 该并行工程环境中工程分系统是用以提供产品并行设计的辅助工具，支持产品 的设计过程。工程设计分系统以c i m s 信息集成和c a e c a d c a p p c a m 为基础， 扩展面向装配的设计( d f a ) 和面向制造的设计( d f m ) 功能，实现基于产品数据管理系 统( p d m ) 的并行设计和产品生命周期的数据定义。其中的产品数据管理系统为把 p d m 概念引入我国做出了贡献，为进一步的研究打下了良好的基础。 ( 6 ) 相关的商品软件情况 由于企业发展的客观需要，国内外相继推出些带有产品数据管理思想的p d m 商品软件，比较著名的有美国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 、e d s 公司的i m a n ，以色列b a r n 公司的m a n t a 等。国内的有高华的g h p d m s 、同创 的p d m 、开目p d m 等】。 这些商品软件对于我国的企业认识并接受产品数据管理的思想，紧跟世界发展 潮流，起到了积极的促进作用，特别是上述软件的开发到推广的经验有许多值得借 鉴的地方。 但是这其中有的公司原来是c a d 开发商，所以有从c a d 发展角度考虑问题的 倾向，难免有些局限制约；有的开发思路还是基于功能分析方法，难以灵活地适应 新的发展变化需求；有的是从工程数据库发展过来的，过分强调依赖关系数据库； 最值得关注的是它们管理的产品数据的表达没有采用国际标准，这给产品数据的交 换与共享带来一些麻烦，并将影响其今后的进一步发展。 ( 7 ) 基于w e b 的p d m 的研究。 w e b 技术是p d m 的一项重大使能技术。由于w e b 提供了一种通用的用户界面， 华中科技大学硕士学位论文 其支持成本低，因而与因特网( n t e m e t ) 及内联i 碉o n t r a n e t ) - - 超，推动了p d m 系统 应用的大众化。1 9 9 8 年2 月，国际对象管理组织( o m g o b j e c tm a n a g e m e n tg r o u p ) 公布了基于c o r b a 的p d me n a b l e rm f g 9 8 0 2 0 2 草案；1 9 9 7 年p t c 公司推出了新 一代p d m 产品w i n d c h i l l ，它是一个完全建立在i n t e r n e t 平台、c o r b a 技术和j a v a 技术基础上的产品。1 9 9 9 年4 月，p t c 公司推出了w i n d c h i l l 2 1 版，该版本增强了 信息在整个企业中流通的功能，受到普遍的关注l l ”j 。 1 2 3p d m 的发展阶段 从p d m 技术和相关的产品的发展来看，p d m 技术发展可以分为三个阶段，即 配合c a d 工具的p d m 系统阶段、专业的p d m 系统阶段和p d m 标准化阶段。 ( 1 ) 第一代p d m 产品大多数是各c a d 供应商推出的配合c a d 产品的系统。功 能主要局限在工程图纸的管理，集成的工具主要是专用的c a d 系统。这一代p d m 产品没有真正实现企业级的数据和过程集成，功能较弱，开放程度也不高。 ( 2 ) 第二代p d m 产品功能更加强大，少数产品可以真正实现企业级的信息集成 和过程集成，同时软件的开放性，集成能力大大提高。同时，这代产品明确了p d m 系统在企业信息系统中的定位：p d m 系统应该是企业设计和工艺部门的基础数据平 台，各种其它的应用，如c a d 、c a m 、c a p p 和c a e 等，应通过p d m 进行数据的 交换、共享和集成；p d m 和其他企业信息系统应该是相互协作的关系。第二代p d m 产品在技术上由巨大的进步，商业上也获得了成功，在市场上占有主导地位。 ( 3 ) 第三代p d m 产品出现在近三、四年。以1 9 9 8 年2 月国际对象管理组织 ( o m q o b j e c tm a n a g e m e n tg r o u p ) 公布了基于c o r b a 的p d me n a b l e r m f g 9 8 0 2 0 2 草案和1 9 9 7 年p t c 公司推出了新一代p d m 产品w i n d c h i l l 为标志。这 两件事标志着p d m 系统的标准化阶段的到来。基于w e b 和通用构件技术、面向对 象的开发工具、跨平台特性代表了p d m 系统的发展方向。 1 3 w e b 技术和p d m 结合的意义 随着计算机、通信及信息技术的发展，愈来愈多的企业采用了i n t e r n e t i n t r a n e 华中科技大学硕士学位论文 其支持成本低，因而与因特网( n t e m e t ) 及内联i 碉o n t r a n e t ) - - 超，推动了p d m 系统 应用的大众化。1 9 9 8 年2 月，国际对象管理组织( o m g o b j e c tm a n a g e m e n tg r o u p ) 公布了基于c o r b a 的p d me n a b l e rm f g 9 8 0 2 0 2 草案；1 9 9 7 年p t c 公司推出了新 一代p d m 产品w i n d c h i l l ，它是一个完全建立在i n t e r n e t 平台、c o r b a 技术和j a v a 技术基础上的产品。1 9 9 9 年4 月，p t c 公司推出了w i n d c h i l l 2 1 版，该版本增强了 信息在整个企业中流通的功能，受到普遍的关注l l ”j 。 1 2 3p d m 的发展阶段 从p d m 技术和相关的产品的发展来看，p d m 技术发展可以分为三个阶段，即 配合c a d 工具的p d m 系统阶段、专业的p d m 系统阶段和p d m 标准化阶段。 ( 1 ) 第一代p d m 产品大多数是各c a d 供应商推出的配合c a d 产品的系统。功 能主要局限在工程图纸的管理，集成的工具主要是专用的c a d 系统。这一代p d m 产品没有真正实现企业级的数据和过程集成，功能较弱，开放程度也不高。 ( 2 ) 第二代p d m 产品功能更加强大，少数产品可以真正实现企业级的信息集成 和过程集成，同时软件的开放性，集成能力大大提高。同时，这代产品明确了p d m 系统在企业信息系统中的定位：p d m 系统应该是企业设计和工艺部门的基础数据平 台，各种其它的应用，如c a d 、c a m 、c a p p 和c a e 等，应通过p d m 进行数据的 交换、共享和集成；p d m 和其他企业信息系统应该是相互协作的关系。第二代p d m 产品在技术上由巨大的进步，商业上也获得了成功，在市场上占有主导地位。 ( 3 ) 第三代p d m 产品出现在近三、四年。以1 9 9 8 年2 月国际对象管理组织 ( o m q o b j e c tm a n a g e m e n tg r o u p ) 公布了基于c o r b a 的p d me n a b l e r m f g 9 8 0 2 0 2 草案和1 9 9 7 年p t c 公司推出了新一代p d m 产品w i n d c h i l l 为标志。这 两件事标志着p d m 系统的标准化阶段的到来。基于w e b 和通用构件技术、面向对 象的开发工具、跨平台特性代表了p d m 系统的发展方向。 1 3 w e b 技术和p d m 结合的意义 随着计算机、通信及信息技术的发展，愈来愈多的企业采用了i n t e r n e t i n t r a n e 华中科技大学硕士学位论文 的现代企业网络。同时，也采用了以w e b 为中心，采用t c p a p 、h t t p 为传输协议， 客户端通过浏览器访问w e b 服务器相连的数据库的b w d ( b r o w s e r ，w e b 和d a t a b a s e ) 模式( 也称为b r o w s e r s e r v e r 模式) 的计算体系结构。b w d 模式具有以下特点： ( 1 ) 使用简单。用户使用单一的浏览器软件，通过鼠标即可操纵所有的w e b 服务 器上的信息，特别适合非计算机专业人员使用。 ( 2 ) 易于维护。由于用户端无需专用的软件，系统的维护升级工作简单，只需对 w e b 服务器和数据库中的信息进行更新就可以了。 ( 3 ) 保护企业原有的投资。b w d 模式由于采用标准的t c p i p 、h t t p 协议，可以 与企业原有的网络很好地结合。 ( 4 ) 、信息共享度高。h t m l 语言是数据格式的一种开放标准，目前大多数流行软 件均支持h t m l ，同时m i m e 技术使得浏览器可以访问多种格式文件。 ( 5 ) 扩展性好。t c p f i p 、h t t p 的标准性使得b w d 模式可以直接接入i n t e m e t ， 任何安装了浏览器的机器都可以随时连入到w e b 服务器上，保证了系统具有良好的 扩展性。 ( 6 ) 安全性好。防火墙、v p n ( v i r t u a l p r i v a t e n e t ) 和公钥安全体系( ( p u b l i c k e y i n f r a s t r u c t u r e - p k i ) 及公钥密码学标准p k c s ( p u b l i c k e yc r y p t o g r a p h ys t a i l d w d s - - p k c s ) 标准等安全技术将保证现代企业网络的安全性。 ( 7 ) 广域网支持。无论是p s t n 、d d n 、帧中继、x 2 5 、i s d n ，还是新出现的c a t v 、 x d s l ，b w d 均能够提供良好地支持。 1 4w e b p d m 系统在模具行业应用的原因和意义 当前，许多模具企业实施传统的p d m 系统时都面临如下的难题： ( 1 ) 数据共享程度低。由于技术条件的限制，同一副模具的设计和加工有时需要 由不同的企业共同完成，企业间很难实现产品数据的一致性、及时更新、共享及安 全，或者实现的成本太高； ( 2 ) 应用软件难以集成。由于企业内或企业间的计算机软硬件平台的异构性，因 华中科技大学硕士学位论文 的现代企业网络。同时，也采用了以w e b 为中心，采用t c p a p 、h t t p 为传输协议， 客户端通过浏览器访问w e b 服务器相连的数据库的b w d ( b r o w s e r ，w e b 和d a t a b a s e ) 模式( 也称为b r o w s e r s e r v e r 模式) 的计算体系结构。b w d 模式具有以下特点： ( 1 ) 使用简单。用户使用单一的浏览器软件，通过鼠标即可操纵所有的w e b 服务 器上的信息，特别适合非计算机专业人员使用。 ( 2 ) 易于维护。由于用户端无需专用的软件，系统的维护升级工作简单，只需对 w e b 服务器和数据库中的信息进行更新就可以了。 ( 3 ) 保护企业原有的投资。b w d 模式由于采用标准的t c p i p 、h t t p 协议，可以 与企业原有的网络很好地结合。 ( 4 ) 、信息共享度高。h t m l 语言是数据格式的一种开放标准，目前大多数流行软 件均支持h t m l ，同时m i m e 技术使得浏览器可以访问多种格式文件。 ( 5 ) 扩展性好。t c p f i p 、h t t p 的标准性使得b w d 模式可以直接接入i n t e m e t ， 任何安装了浏览器的机器都可以随时连入到w e b 服务器上，保证了系统具有良好的 扩展性。 ( 6 ) 安全性好。防火墙、v p n ( v i r t u a l p r i v a t e n e t ) 和公钥安全体系( ( p u b l i c k e y i n f r a s t r u c t u r e - p k i ) 及公钥密码学标准p k c s ( p u b l i c k e yc r y p t o g r a p h ys t a i l d w d s - - p k c s ) 标准等安全技术将保证现代企业网络的安全性。 ( 7 ) 广域网支持。无论是p s t n 、d d n 、帧中继、x 2 5 、i s d n ，还是新出现的c a t v 、 x d s l ，b w d 均能够提供良好地支持。 1 4w e b p d m 系统在模具行业应用的原因和意义 当前，许多模具企业实施传统的p d m 系统时都面临如下的难题： ( 1 ) 数据共享程度低。由于技术条件的限制，同一副模具的设计和加工有时需要 由不同的企业共同完成，企业间很难实现产品数据的一致性、及时更新、共享及安 全，或者实现的成本太高； ( 2 ) 应用软件难以集成。由于企业内或企业间的计算机软硬件平台的异构性，因 华中科技大学硕士学位论文 而很难有效集成各种应用软件，以实现产品数据的共享和传输，同时也无法有效利 用企业现有的网络； ( 3 )时间难以降低。模具的生产特点是面向订单的单件、小批量生产，模具生产 厂商需要对客户的需求及时做出反应，而传统的p d m 系统无法紧密集成客户的需 求信息收集工具，增加了所需的时间； ( 4 ) 生产过程往往很难控制。模具生产厂商需要对模具设计、生产过程进行严密 的跟踪、控制，而传统的p d m 系统对异地的或处于不同局域网内的生产、设计过 程的监控无能为力。 基于w e b 的p d m 系统则为模具企业解决上述问题提供了一个有效的技术手段。 应用w e b 技术使p d m 系统可以应用于异构环境下，使之适应网络化虚拟设计的模具 产品设计和过程管理，并支持异地和异构环境下的设计与制造，并可以为虚拟企业提 供技术支持，提高p d m 系统的可扩展性、可维护性和跨平台性，充分有效地利用 现有的企业网络，从而实现更大范围内的模具企业内和企业间信息的共享、更高层 次的企业集成和动态联盟内各模具企业间的数据管理，以适应新的经营模式的发展， 特别是在当前i n t e r n e t 时代电子商务环境下的要求。 1 5 课题的来源、目的、意义和研究内容 本课题来源于科技型中小企业技术创新基金项目基于c a d c a m 技术的精密 注塑模具产业化。本项目是在湖北鄂州鄂丰精密模具有限公司( 以下简称公司) 长达8 年的c a d c a m c a e 技术应用实践的基础上进行的。项目以华中科技大学模具国家 重点实验室为技术依托，力图运用该实验室的技术成果，使公司的 c a d c p 州c a e p d m 一体化技术和精密注塑模具制造水平居于全国前列，并对国 内其它模具企业产生技术和管理示范效应。公司建立于1 9 9 2 年8 月，是国内最早使 用c a d c a m c a e 技术生产中、小型型腔模具的专业化模具制造企业之一。先后进 行了两次技术改造，1 9 9 6 年利用瑞士政府贷款引进了主要的精密模具制造、技术和 相关软硬件，使得生产能力和技术水平获得大幅度地提高，现已发展成为中南地区 华中科技大学硕士