f it isvery important,Users management subsystem is structured for enhancing the safety ofthe whnle s!ystem.By the system example,the process and method of using the systemis presented. It has important significance to creating the data management system oriented toproduct developing process based oⅡthe web for the digital/zation of the bus enterprisesand lays a foundation for the reson¥ce share,data inherit and CE of the technologydepartment in bus enterprise.Implementing the system will upgrade the technologymanagement and make the base of the CIMS of bus emerprise.Key Words:Bus;Product development;Product Data Management System;Web;ASP 独创性说明 本人郑重声明:所呈交的
论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。
尽我所知,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
撰写的
研究成果,也不包含为获得内蒙古科技大学或其他
教育机构的学位或
证书所使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在
论文中做了明确的
说明并表示了谢意。
签名:—旌日期: 计.』 关于
论文使用授权的说明 本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、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
论文被查阅和借阅;学校可队公布
论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存
论文。
(保密的
论文在解密后应遵循此规定)签名:盥 导师魏丝日期.矽^p 1绪论1.1产品数据管理(PDM)技术简介 1.1.1 PDM的
概念 产品数据管理(ProductDataManagement,PDM)以软件为基础,是一门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)的技术。
它提供产品全生命周期的信息管理,并可在企业范围内为产品设计与制造建立~个并行化的协作环境。
“。
1.1.2 PDM的发展历程1.1.2.1配合CAD工具的PDM系统 早期的PDM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。
它仅在一定程度上缓解了“信息孤岛”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。
1.1.2.2专业PDM产品 专业化的PDM产品,即第二代PDM产品,与第一代PDM产品相比,它增加了许多新功能,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部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。
1.1.2.3PDM的标准化阶段 1997年2月,OMG组织公布了其PDM Enabler标准草案,作为PDM领域的第一个国际标准。
它的公布标志着PDM技术在标准化方面迈出了崭新的一步。
“““ 1.1.3 PDM的体系结构 PDM系统是建立在关系型数据库管理系统平台上的面向对象的应用系统,PDM的体系结构如图1.1所示,共有四层组成。
第一层是支持层,目前
流行的
通用商业化的关系型数据库是PDM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。
第二层是面向对象层,由于商用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PDM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。
PDM系统将其管理
动态变化数据的功能
转换成几个,甚至上万个二维关系型
表格,实现
面向对象管理的要求。
如可以用一个二维表记录产品
的全部图形
目录,但
不能记录每一个图形的变化
历程,再用一个二维表专门记录设计
图形的版本
变化过程。
两张表就可以描述产品设计图形的更改流程。
内蒙古科技大学硕士学位
论文 工作站 微机 网路计算机 宙目囡圜I系统 工作 文档 工作系 产品配 零件分 项目l管理 环境 管理 统流程 置管理 类管理 管理I 图1—1 PDM的
体系结构图
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PDM系统的管理目标,可以建立相应的功能模块。
在PDM系统中有两大类功能模块。
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。
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。
工作环境是使各类不同的用户能够正常地、安全地、可靠地使用PDM系统,既要方便、快捷,又要安全、可靠。
第四层是用户层,包括用户工具层和界面层。
不同的用户在不同的计算机上操作,PDM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亦会有不同的要求。
因此,在PDM系统中,除了提供标准的,不同硬件平台上的人机界面外,还要提供开发用户人机
界面的工具,以满足各类用户的专门的
特殊要求。
”。
1.1.4 PDM系统的功能 根据国际知名PDM和CIM咨询公司CIMdata公司的提法,PDM有如下五大功能。
1.1.4.1数据仓库及文档管理(Data vault and document management) 数据仓库是PDM系统的核心,这一般是
建立在关系数据库如Microsoft SQL Server、Oracle等基础上,主要保证数据
的安全性和
记录的完整性,并支持各种查询与检索功能。
通过建立在数据库上的相关联的
文本型记录,用户可以利用数据仓库来管理
存储于异构
内蒙古科技大学硕士
学位论文介质上的产品
电子数据
文档,如建立复杂的数据模型、修改与访问
文档、建立不同类型或异
构的工程数数据(包括各种CAD工程图纸,数据序列,字处理程序所产
生的文档等)之间的联系,实现文档的层次与联系控制,封装管理应用系统(如CAD、CAPP、字处理软件、图象管理与
编辑等),方便地实现以产品数据管理为核心的信息共享。
这一功能主要包括以下
内容:a.文档的检入(check in)和检/出(check out);b.
模糊搜索功能;C.动态浏览/
导航能力;d.分布式文件管理/
分布式仓库管理;e.安全
机制(记录锁定,域锁定)。
1.1.4.2工作流和流程管理(Workflow and prelces¥management) 这一功能用来定义和控制用户创建和修改数据的方法,实现产品设计与
修改过程的跟踪与控制。
它主要管理当一个用户对数据进行操作时会发生什么,
用户与用户之间的数据
流动以及在~个项目的生命周期内跟踪所有事务和数据的活动,它为产品开发
过程的自动管理提供了保证,并支持企业产品开发过程
的重组以获得最大的经济效益。
它主要包括以下
几个方面功能:乱面向任务或实时插入、变更
工作流;b.图形
化工作流设计工具;C.
内部触发器,提醒和告警功能。
1.1.4.3产品结构管理(Product structure management) 产品结构管理提供了材料清单(BOM bills of material),产品配置(productconfigurations),产品的版本(associated versions)以及设计变更(design varimions)的管理功能。
它以电子仓库为底层支持,以材料清单BOM为其组织核心,把定义最终产品的所有工程数据和文档
联系起来,对产品对象及其相互之间的联系进行
维护和管理,产品对象
之间的联系不仅包括产品、部件、组件、零件之
间的多对多的的装配关系,而且包括其它的相关数据,如制造数据、工艺工时、成本数据、维护数据等。
产品结构管理能够建立完善的BOM表,并实现版本控制,高效、灵活得检索与
查询最新的产品数据,实现产品数据的安全性和完整性控制。
不同类型与
工作内容的使用者,去
观察资料时会用到不同的视图(views),PDM系统对于
不同的产品
定义信息类别的各种结构关系,如
文件、制造过程、财务、客户服务
以及维修等信息彼此间的关连性,可以用不同的Views去显现出来。
这部分的主要功能有:a.材料清单(BOM)生成;b。
支持“在哪里使用(where-used)”的查询;c.版本修改/版本控制;d.开放性,易与企业其它应用系统集成(例如与ERP、CAPP集成)。
1.1.4.4零件
库管理(Parts management) 零件库
管理为最大程度地重复利用现有设计
创建新的产品提供支持。
使用
分类与分级信息作为属性的一部分,有助于将相似或标准的零件、流程以及各种设计信息去做并行的工作。
零件与部件可以由各种不同的属性设定,而
产生不同的集合。
这些属性包括零件的功能码形状分类、材料、设计或入库日期、版本、设计人员以
及其它任何可用的信息。
使用特定的
属性值、范围或任意属性的
组合查询,可以快速地找到相
关联的所有零部件。
零件或部件的分类使用要遵循一定的标准,针对不同的产业,而有不同的分类方式。
有些PDM系统提供了这些分类结构,以及一些事先针对不同
产业所定义的零件家族结构,这些功能
可以使PDM的导入产生显著的
效益。
这部分的主要功能有:a.PDM的设计检索; b.零件、部件族的管理; c.零件数据库的接口; d.构造数据仓库属性编码。
1.1.4.5项目管理(Programmanagement)
项目管理提供了工作分项结构(WBS Work Breakdown Structure)以及资源分配与项目跟踪的功能。
”““……。
在PDM系统中,电子数据仓库和文档管理是整个系统的数据基础,同时也是系统的核心。
‘931.2产品数据管理(PDM)在企业中的地位1.2.1
产品数据管理(PDM)在企业中的
地位(1)PDM是CAD/CAPP/CALM的集成平台 PDM是CAD/CAPPtCAM的集成平台,是企业全局信息集成的框架。
所有用户均在同一PDM工作环境下工作,实现了与
站点无关、与硬件无关。
3c之间的数据交换通过PDM传递,它们都从PDM系统中
提取各自所需的信息,各自应用的结果也放回到PDM中去,从而实现了3C的集成。
(2)PDM是企业信息传递的桥梁 企业的全部信息可以分为企业资源、经营决策和生产
对象等三类信息,企业资源主要包括人、财、物的信息,经营决策主要包括产、供、销、质的信息,这两类信息包括了企业全部资源管理和决策信息:生产对象指的是整个产品开
发生命周期内的设计、工艺、
分析、计算、仿真、
加工、更改与维修等数据,它是企业赖以生存的
关键,是企业
所有信息的
核心与源泉,企业资源管理信息和产品数据管理信息
构成了企业全局信息的两大组成部分。
那么如何解决设计、
计划、
经营管理等信息的传递和数据
共享的问题,PDM
系统作为3c的集成平台,起到了沟通设计部门和
管理信息系统及制造资源系统之间的信息传递的
桥梁作用。
(3)PDM是企业CIMS的集成框架 所谓”集成
框架”,是在异构、
分布式
计算机环境中能使
企业内各类应用实现信息集成、功能集成和过程集成的软件系统。
随着CII“S技术的不断
深入发展,应用规模
的不断扩大,对信息控制和维护的
有效性、
可靠性和实时性要求越来越高,迫切需要寻求更高
层次上的集成技术,从而提高CIMS的运作效率。
企业全局信息集成包括市场分析、经营决策、产品
设计,生产
制造,直到销售和售后服务等过程,在
一个全局集成
规划指导下,在更充
分发挥人的
集体智慧和
合作精神的氛围中,通过计算机技术将PDM和ERP 6 内蒙古科技大学硕士学位
论文中的全部信息关联起来集
合成的一个
整体,逐步实现全企业的计算机化。
PDld支持并行工程和协同工作,不仅向ERP系统传递所需的产品信息,而且ERP中生成的与产品有关的
生产、经营、维修服务等信息也由PDM系统来传递,因此,PDld在突出产品数据的管理基础上,正逐步
完善其作为制造业领域框架的功能。
“……。
1.2.2企业实施产品数据管理(PDM)的意义(11可以缩短上市时间 在需要数据的时候立即得到这些数据,加快任务的完成;支持
并行工程;允许授权的小组成员随时
访问所有
相关的数据,并保证这些数据总是属于最新的版本。
(2)提高设计效率和生产效益 从传统上看,设计人员在处理信息上就花费了约25~30%的时间,如寻找信息、检索信息、等待图纸的复制件、新数据的存档等。
PDM几乎完全避免了这种空载时间,PDM向工程师提供
正确适当的工具,使设计
人员不再需要知道到
什么地方去寻找发布的设计或其它数据,只要一经要求就能得到这些设计或数据,大大地缩短设计过程,提高设计
效率和生产效率。
(3)提高设计与制造的准确性 凡是参加同一项目的每一个人都能用同一数据来工作,并且一赢保持
最新的数据,甚至当人们在并行工作的时候也是这样,使工程变更单越少。
(4)
保护数据
完整性 PDM系统可以确保全部的主文件和
历史变化的记录能够绝对保持准确和安全。
(5)更好地控制
项目 PDM系统能确保牢牢地控制相关数据,使项
目的进展得到控制,产品结构、变更管理、配置管理和可跟踪性都是PDM的主要优点,它还能通过自动数据发布和电子签发
程序来
加强控制。
这样,一项规定好进
度的任务就不会被忽略、掩盖或遗忘。
(6)更好地管理工程变更 PDM系统必须允许在数据库里
生成和保存任一设计的多个修订版本和改型,而且每个版本和
修订版都要“签字”和“标注日期”,消除对现有设计的任何
有关分歧,提供完整的变更
审查线索。
(7)向全面质量管理迈进的重要一步 PDM系统可以建立适应IS0 9000系列
验证和全面
质量管理(T0.M)的环境。
TOM的很多
基本原理,如通过“个人授权”来
识别和
解决问题都是PDM结构中所固有的、正规的控制、
检查、变更管理过程和规定
责任,也将有助于保证用户所选择的PDM系统能够与国际质量标准保持一致。
“”““1.3国内外PDM产品现状及
特点分析1.3.1国外PDM产品
简介 (1)IMAN产品 IMAN是EDS公司的PDM产品。
IMAN体系结构分为四层,分别是界面层、通信协议层、服务层和平台层,分别对应不同的功能。
界面层支持
浏览器工作方式,使产品数据可在Internet上发布。
此层次主要完成与用户的交互,提供可视化
技术,并不涉及任何
商业逻辑的处理。
通信协议层是数据传递和处理的支持层,它包括支持分布式计算的COI磕A平台,用来实现应用系统的互操作。
并遵循OMG定义的PDM Enablers规范提供有关PDM系统的接口web Server用来支持客户端
的实现,为信息的网上发布提供服务平台。
而且,IMANAPI提供
传统意义上的
编程接口,用来实现与其他系统的集成。
服务层实现功能
逻辑单元,这些功能单元与PDM Enablers中的
接口对应。
另外,可管理企业对象
模型,实现产品信息模型的用户定制。
所有功能通过FOUNDATION模块与后台数据库的交互。
平台层提供数据管理功能。
它包括两稀
类型的服务器:面向对象的关系数据库管理
服务器和文件管理服务器,保证数据的最新、安全和一致。
““ (2)Windchill产品 Windchiii是PTC公司推出的一套集成应用软件,用来管理产品的整个
生命周期。
它充分利用了Internet技术和相关的信息技术,为系统提供了
一种应用软件基础,从而保证能快速、高效地部署产品信息应用软件。
它是一个完全建立在Internet平台、CORBA和Java技术基上的产品。
Windchill的
出现使人们近年来
关于新一代PDM产品的构想变成现实,所以Windchi〕l一经推出就获得了广泛的关注。
Windchill是一产品族,包括六个产品:Windchill ProjectLink,Windchill PDMLink,Windchill CustomSolutions,Windchill DynamicDesignLink,Windchill PartsLink,WindchillSupplyLink。
Windchill的最终目标就是
改善企业的T(产品上市时问),Q(产品质量),C(产品
成本),S(产品服务),提高企业的
竞争力。
由此可以看出,Windchill的一切都是围绕产品来展开的,这也是产品生命周期管理(PLM)的内涵。
〔13〕(3)Metaphase产品
美国SDRC公司的Metaphase软件是PDM软件产品中的
代表之一,该软件涵盖了一般PDM系统应具备的功能模块,提供了面向对象的系统定制和集成开发
工具,是一个
典型的企业级PDM系统。
该产品比较新的版本采用了
电子商务、联邦式软件结构、CORBA Gateway等
先进技术,是支持并行工程
比较理想的集成框架。
Metaphase不仅具有很强的数据管理功能,而且提供了面向对象的集成开发工具,可以实现外部系统与Metaphase软
件系统的封装。
““1.3.2国内PDM产品情况(1)华中软件
公司的IntePDM IntePDM是
武汉华中软件公司的企业级产品数据管理系统。
IntePDM采用面向对象技术和客户机朋艮务器体系结构,面向与产品相关的所有数据和所有过程,通过任务
驱动的过程管理,以项目管理的方式将产品数据、设计
活动、人员组织和应用工具统一组织和管理起来。
IntePDM是国内最早开发并进入
市场的
商品化PDM系统,已在863/CIMS应用示范企业和多家工厂应用。
(2)SmarCnDup SmarGroup是由沈阳欧磊科技
有限公司开发的、具有自主
版权的企业级PDM系统。
它是一套全方位的产品数据管理核心及应用软件。
它
具有项目管理、文档
资料管理、版本管理、产品结构管理、部件管理、产品配套管理、工作流程管理、用户管理、权限管理、
打印管理、编码管理、安全管理、与cAD/CAM的接口、与ERP仃沮冲II接口、二次开发工具、系统管理、IS09001质量管理、Interact
远程访问及应用
软件集成等功能。
它是一个新一代PDM软件。
(3)SuperSky-Master SuperSky.Master产品数据管理系统是北京天舟兴业信息技术有
限公司集数年产品数据管理
专业开发经验和国内企业的具体需求而自主开发的体系完备的基于微机Windows平台的PDM软件。
其技术核心是完全按照
中国制造业特色,历时七年的研究
经验开发而成的。
而且天舟公司没有扩展到其他
领域的自主产品,在PDM产品领域中更加具备专业
精神; 其实时管理技术和内嵌技术
结合起来是真正的实时管理,而不像其他PDM与CAD的集成只是软件界面上的集成,最终还是需要设计员或工程师通过人为的提交 (CheckIn)和获取(CheckOut)功能来实现的; 其内嵌技术不是一般意义上的界面和数据集成,由于采用的是多层数据结构,在产品设计的同时,无需提交就可以在
网络任何节点上实时查询出结果。
而且不仅能够内嵌于各类CAD软件,还能够将
国内其他CAPP软件内嵌入PDM中。
(4)开目PDM 开目PDM系统是开目
系列软件中具有核心地位的图档管理软件,开目PDM系统通过开目CAD、开目CAPP的配合,可以进行整个产品生命周期的信息管理,并与开目MIS系统实现信息
交换,从而实现完整的企业级解决
方案。
(5)大恒PDM与艾克斯特PDM 其他国内的PDM产品以DHPDM(北京大恒)和XTPDM(清华艾克斯特)的类型为主,从公司角度上评价,基本是CAD/CAPP/PDM等各类产品都做,但都
没有做出自 内蒙古科技大学硕士学位
论文己的
特色。
而从市场应用
角度评价,基本属于按照用户要求定制开发,实施和服务周期相对比较长,国内主要应用企业集中在开关电器行业。
“”1.3.3国内外PDM产品的特点分析(1)系统
适应异构环境的能力不够高 这里的异构主要是指信息系统支撑环节带来的异构,如操作系统和硬件环境等。
理想的PDM系统,不管是
客户端
还是服务器端,都应能在各种操作系统(Windows Unix等)和硬件环境(PC、工作站等)下
运行。
由于受到各种因素(如采用VB、VC
语言进行开发)的
影响和制约,一些国产PDM软件在PC机的Windows环境下运行良好,但不具备在其他异构环境
下的良好
移植性。
(2)企业难以承受实施PDM所需的资金和
时间花费
一般来说,引进
国外的PDM软件,
实施~个中等
规模的PDM项目(30至40个节点),需要投入几百万元的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。
另外,在实施过程中,还
需要企业提供管理及技术人员的支持,有时出于项目的需要,还要增加额外
投资用于购买各种硬件设备,所有这些
因素对于国内一般的中
小企业来说,无论在时间上还是
资金上,都难以承担。
(3)已有的国内外PDM不能满足企业
全球化发展战略的需要 随着全球
经济时代的到来,企业
必须在
全球范围内配置企业资源,以实现资源共享。
由于现有PDM系统不是建立在WEB基础之上,所以无法在全球范围内实现产品数据共享,也无法实现产品的异地
协同设计和并行工程。
(4)现有PDM
客户端定制繁重 传统的PDM产品大都采用C/S两层结构,客户端装有操作系统、网络协议以及相关的应用软件和开发工具,而服务器端则是单纯的数据库服务器,这样就造成客户端肥胖、定,tl-v作繁重。
(5)系统的开放性和可扩展性不高 PDM系统所要管理的绝大部分数据是由用户在各神各样的应用系统中生成的,为了便于用户在
统一的PDM环境下完成对应用系统的各种操作,PDM系统需要良好
的开放性,以便将各种应用系统封装或集成到PDM系统中。
同时还需要具有良好的可扩展性,大部分国产PDM产品在开放性和可扩展性方面功能欠缺。
““1.4产品数据管理技
术的研究现状及发展趋势1.4.1产品数据管理技术的研究现状 在国外,PDM技术已经
进入应用软件的开发和企业的
成功实施阶段。
但不同的PDM软件在功能上有差别,有的软件在功能上.