船舶产品PLM系统与图纸打印系统集成接口开发研究.pdf

船舶安全与技术管理 91 第1期 总第145期 船舶产品PLM系统与图纸打印系统集成接口开发研究 郦仕云 林扬帆 汤洪涛 ( 浙江工业大学 杭州 310014） 摘 要以船舶产品 PLM 系统和图纸打印系统的业务为基础，分析系统集成需求，设计集成接口系统流程，开发基于 Webservice 技术的集成接口，实现了两个系统的集成，并以出图单为例，验证了通过 PLM 系统实现图纸电子文件有效管理 的可行性。 关键词PLM 系统 ； 图纸打印系统 ； 系统集成接口 ； Webservice 技术 中图分类号 U665.261 文献标志码A 文章编号1001-9855（2014）01-0091-06 Development of integration interface for DPS and PLM system in ship product LI Shi-yun LIN Yang-fan TANG Hong-tao (Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China) Abstract: Based on the professional work of PLM system and Document Print System in ship product, this paper analyzes the requirements of the system integration, designs integrated system interface flow, and develops the interface on Webservice technology. It finally realizes the integration of the above two systems, and takes the printing bills for example to the validate the feasibility of the effective management of the electronic drawing files by PLM system. Keywords: PLM system; Document Print System; Integrated system interface; Webservice technology 基金项目国家自然科学基金项目 (71201144,71101129) ； 浙江省教育厅资助项目 (Y201121675, Y201121213)。 收稿日期 2013-09-09 ； 修回日期 2013-10-14 作者简介 郦仕云（1978-） ，男，讲师，主要从事船舶企业信息化方向研究。 林扬帆（1988-） ，男，硕士，研究方向 ： 制造业信息化。 汤洪涛（1976-） ，男，副教授。研究方向 ： 制造系统优化、企业信息化、精益生产。 引 言 随着信息技术的飞速发展，当前我国船舶企业 已开始探索使用船舶产品全生命周期管理（PLM， Product Lifecycle Management）系统和图纸打印系 统（DPS，Document Print System）对图纸的设计、 打印、发放、回收等各个方面进行全面的数字化管 理。通过 PLM 系统，设计人员对电子图纸进行有 效管理，实现对图纸的版本、操作权限等进行系统 地管理和控制1； 通过 DPS 系统，设计人员实现 了对纸质图纸的打印、发放、回收、销毁、借阅等 业务进行有效控制和管理2-3。 PLM 系统是 PDM 系统的延伸和扩展，其管理 的基本对象为图纸的整个电子文件，一般很少对电 子图纸的具体每页进行管理和控制。作为电子文档 管理系统，PLM 系统一般不参与纸质图纸的打印、 发放、回收等环节的管理工作4。因此设计人员 难以在 PLM 系统中直接获得纸质图纸的打印、发 92 船 舶郦仕云，等：船舶产品PLM系统与图纸打印系统集成接口开发研究 放、回收等流转信息。此外图纸打印系统需要从 PLM 系统中获取电子图纸以实现图纸的打印。因 此 PLM 系统和图纸打印系统需要从数据和流程上 实现集成，通过数据集成图纸打印系统可高效准确 地从 PLM 系统中获取必要的电子图纸的打印信息， 同时通过流程集成 PLM 系统可快速准确地从图纸 打印系统中获取纸质图纸的打印、发放等状态信 息，从而有效解决人工手动操作引起的信息传输效 率低、周期长、成本高、信息错误率高等问题，为 此研究和开发 PLM 系统和图纸打印系统的集成接 口有较高的工程价值和意义。 文中对 PLM 系统与图纸打印系统的集成业务 需求进行了详细分析，以出图单的集成为例，设计 了集成的数据流程，采用基于 Webservice 的异构 系统集成技术，通过 PLM 系统和图纸打印系统的 接口开发，实现了打印业务过程和数据流的集成。 1 集成业务需求分析 面向设计部门的船舶产品 PLM 系统主要管理 的业务对象包括 ： 图纸、出图单、修改单、工作联 系单、送退审业务数据等 ； 图纸打印系统是船舶企 业的设计部门将电子数据转换为纸质材料、并对其 进行跟踪的主要系统，因此 PLM 系统是图纸打印 系统的数据源，两者集成需要从业务数据和流程进 行分析。本文将以出图单为例进行详细分析。 1.1 出图单业务描述 出图单是设计部门内部实现电子数据转换、纸 质图纸流转和图纸发放给外部的重要载体，其承载 的信息包括图纸信息、图纸发放部门、图纸晒印数 量、晒印要求时间等一系列信息。出图单的主要流 程包括审核、打印、下发、领用等，详细流程如图 1 所示。 （1）申请、审核出图单 根据图纸实际完成情况和施工部门的图纸需 求情况，申请各部门具体需要图纸的晒印份数。专 业主任审核出图单所晒印的图纸是否满足晒印下发 状态。 （2）晒印图纸 打印人员根据出图单上的图纸和数量信息，晒 印相关图纸，晒印完成后通知发图员前来领图。 （3）图纸发放 发图员根据晒图单中的各部门图纸情况，按部 门整理图纸，再通知施工部门前来签领图纸。 1.2 PLM系统对图纸晒印信息的需求分析 根据出图单的业务功能分析，出图单是图纸 发布的重要环节，因此在 PLM 系统内建立出图单 模块是符合船舶产品 PLM 系统业务需求的。此外， 为方便设计人员随时跟踪图纸晒印进度，PLM 系 统中还需记录图纸晒印过程的各类关键信息。 根据上述出图单的业务描述，PLM 系统为实 现出图和数据记录功能，除 PLM 系统中自身所存 储的图纸信息外， 还需要部门信息、 图纸份数信息、 图纸晒印记录（业务、人员和时间）和图纸发放记 录（业务、人员和时间） 。 1.3 图纸打印系统对图纸晒印信息的需求分析 结合出图单的业务功能和 PLM 系统对出图信 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 图1 出图单业务流程图 船舶安全与技术管理 93 第1期 总第145期 息的需求，图纸打印系统主要为实现出图单的图纸 的晒印和发放等业务功能。 为实现图纸的晒印和发放功能，图纸打印系统 需要图纸发送部门名称、图纸名称、图纸编号、出 图份数、 图纸的电子文件、 版本信息、 晒印要求（晒 印类型、晒印日期） 、发放日期等。 2 业务集成流程设计 为满足上述业务需求，PLM 系统实现管理出图 基本业务，可从系统内部得到必要的图纸电子文件 等信息，并可在出图单编辑页面中获得必要的图纸 晒印部门数量信息。图纸打印系统管理电子图纸转 换成纸质图纸以及图纸流转过程，因此可从系统内 部获得打印状态变迁信息和图纸流转状态变迁信息。 结合出图单业务流程，系统集成后出图单的程 序流程应如图 2 所示。 从图 2 中可以看出，为实现信息交互，PLM 系统需要从 DPS 调用以下服务 ：出图单打印 服 务（PrintDocPrintInfo） 、 内 部 修 改 单 传 输 服 务（InnerModifyDocInfo） 、内部修改单审核服务 （InnerModifyDocCheck） ；而 DPS 需 要 从 PLM 系 统调用 ：打印开始记录服务（StartPrint） 、打印完 成记录服务（FinishPrint） 、发图员领用记录服务 （SenderGot） 、交接开始记录服务（ReceiveStart） 、 交接结束记录服务 （ReceiveOver） 。 各服务功能如下： PrintDocPrintInfo ： 出图单审核完成后，调用该 服务，向图纸打印系统传递打印需要的出图单信 息等。 StartPrint ：出图单及图纸打印开始时，发给 PLM 系统一个反馈信息，说明开始时间、负责人、 处理事务等。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 图2 系统集成后出图单程序流程图 94 船 舶郦仕云，等：船舶产品PLM系统与图纸打印系统集成接口开发研究 InnerModifyDocInfo ： 若在图纸归档前，设计用 户发现出图单或者图纸信息错误，需向打印系统 发出修改指令，这个指令通过内部改图单说明，该 服务用于传递改图单具体内容数据，同时控制 DPS 使其暂停打印。 InnerModifyDocCheck ： 用于传输内部修改单审 核结果数据，该数据可以决定改图内容是否执行， 同时启动打印。 FinishPrint ： 出图单及图纸打印结束时，发给 PLM 系统一个反馈信息，需要记录的数据包括单 据编号、完成时间、负责人、单据类型。改图单打 印完成时，记录信息同样调用该服务。 SenderGot: 发图员完成图纸领用时，发给 PLM 系统一个反馈信息，需要记录的数据和 FinishPrint 服务类似。 ReceiveStart： 船厂交接用户开始领用图纸时 （即 一份出图单对应的任意一份图纸完成船厂用户的交 接） ，发给 PLM 系统一个反馈信息，需要记录的数 据包括单据编号、开始时间、单据类型、归档标识。 ReceiveOver ：一份出图单对应所有交接全部 完成时，发给 PLM 系统一个反馈信息，需要记录 的数据包括单据编号、开始时间、单据类型。 3 集成系统实现 本文中所指的 PLM 系统和图纸打印系统均利 用 JAVA 语言开发，并采用 B/S 结构，因此采用 Webservice 进行接口开发。 3.1 数据传输协议 为实现不同系统的数据传输，需定义数据传输 协议。为提高数据的可读性、结构性、可扩展性及 可重用性，同时考虑到 XML 是一种独立于平台的 纯文本，拥有以上提到的优秀属性 5-6 ，适合描述 结构复杂的数据。因此本文采用 XML 格式为数据 传输协议格式。 根据业务分析，需要传输的主要数据包括单据 信息、图纸信息、图纸流转状态信息等，其中单据 信息等又包含部门及相应图纸信息， 数据相互交叉， 结构相对复杂。 数据传输协议包括协议消息头部信息和业务 参数。 消息头部信息描述公共数据信息。根据消息 的用途（请求或响应） ，头部分为业务请求消息头 (msgreqheader) 和业务响应消息头 (msgrspheader) 两 种。请求信息中， 内部存放数据的 消息头，内部信息依次为单据 id、调用接口 id、校 验码、请求时间、请求序列号、测试判断等。响应 消息除了上述信息外还包括响应码（retcode） 、响 应类型（rettype） 、响应信息（retmsg）等，其中响 应码表明调用方法的执行情况，0 表示成功，99 表 示业务失败，999 表示数据库错误。 协议消息头的具体格式以请求类型协议为例 ： 1 1 1 20110601140000 21 0 业务参数存放在协议的 中，其 具体协议格式如下 ： 属性值 属性值 属性值 船舶安全与技术管理 95 第1期 总第145期 属性值 属性值 其中 节点为单据的 ID， 节点为 完成时间， 节点为交接用户， 节 点为单据类型， 节点为电子文件归档标识。 3.2 Webservice服务接口程序实现 接口服务程序框架、调用接口的地址实现， 接口 XML 调用，接口程序片段等来展示所采用的 技术。 3.2.1 Webservice 接口程序框架 一个接口代表一个 Web 服务，以 DPS 提供 Web 服务为例，PLM 系统调用接口，将 XML 格式 的数据传输给 DPS，Web 服务功能在 DPS 中实现。 接口程序框架如图 3 所示。 3.2.2 调用接口实现 要实现 PLM 调用 Webservice，DPS 需要定义 一个 Webservice 地址，地址信息包括 IP 和调用方 法名。本文借助 Axis（Apache extensible Interaction system）生成 Webservice，实例一个通过 Axis 根据 wsdl 生成的对象，然后根据定位器获取端口类型并 调用里面的方法， 获取返回值。部分实现代码如下： String address = 69:8080/DPS/ services/PrintDocPrintInfo; PrintDocPrintLocator locator = new PrintDocPrint InfoLocator(); PrintDocPrintPortType soap = locator.getPrintDoc PrintInfoHttpSoap11Endpoint(new URL(address); String returnMsg = soap. PrintDocPrintInfo(xml); 3.2.3 协议解析和功能实现 以DPS调用StartPrint服务为例， 当打印开始时， DPS 将需要记录的信息以 XML 文本形式传输给到 PLM 系统。由 PLM 系统对其进行处理，代码如图 4 所示。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 图3 接口程序框架 图4 协议解析功能实现代码 96 船 舶郦仕云，等：船舶产品PLM系统与图纸打印系统集成接口开发研究 3.3 系统集成实例 本文以出图单为例演示系统集成功能的实现。 设计人员在 PLM 系统中编制好出图单后，系统调 用 DPS 系 统 的 PrintDocPrintInfo 服 务，DPS 系 统 自动根据协议内容从 PLM 系统获取图纸电子文 件，并在系统内根据项目、专业和图纸属性信息 等存储数据，同时启动打印发放流程，发放过程 中自动将过程数据通过 Webservice 服务接口反馈 给 PLM 系统。 图 5 为 DPS 存储数据界面，图 6 为 DPS 中图 纸流转信息记录（发放到内业部门） ，图 7 为 PLM 系统所记录的图纸打印、发放过程数据。 4 结 论 针对船舶企业使用 PLM 系统和图纸打印系统 时，采用人工手动传递数据情况，本文从系统集成 角度，分析 PLM 系统和图纸打印系统的业务需求， 采用基于 Webservi