【文章內(nèi)容簡介】 業(yè)的生產(chǎn)運作管理中，企業(yè)會使用許多不同的IT工具。利用這些工具，可以在產(chǎn)品的開發(fā)過程中，建立一個能完整描述產(chǎn)品的電子文件夾（如圖35）保存它們生成的各種產(chǎn)品描述文檔。但通常情況下，很少有應(yīng)用系統(tǒng)能將其所生成的文件與一條數(shù)據(jù)記錄在邏輯上關(guān)聯(lián)起來，通過該數(shù)據(jù)記錄的屬性，隨時訪問相應(yīng)的文件。如果沒有一種計算機支持下的有效的、透明的管理手段，跨部門的信息處理過程需要經(jīng)過很長時間的查詢，同時還會造成大量的信息損失，企業(yè)中大量的數(shù)據(jù)資源無法產(chǎn)生其應(yīng)有的價值，造成很大的浪費?？傮w設(shè)計報告QS資料CAD模型仿真模型CAD工程圖安裝說明工藝過程規(guī)劃檢驗計劃NC程序物料清單FEM結(jié)構(gòu)計算結(jié)果電子文件夾圖35 電子文件夾的生成CAD、CAPP、CAM、CAQ、ERP等應(yīng)用系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中的使用，提高了企業(yè)各種技術(shù)、管理、制造過程的效率，改善了工作質(zhì)量，增強了企業(yè)的競爭力。但由于各應(yīng)用系統(tǒng)只管理自己產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，于是形成了一個個的信息處理孤島，使得這些昂貴的投資無法產(chǎn)生最高的收益。為了有效的實現(xiàn)產(chǎn)品的信息集成，實現(xiàn)各個應(yīng)用系統(tǒng)的集成是最基本的要求。另外，由于不同企業(yè)對數(shù)據(jù)管理的需求不同，需要在通用的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過其提供的開發(fā)接口進行定制。以上幾方面的原因，迫切需要開發(fā)一種有效、透明的管理技術(shù)，采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，以其所提供的分解、組合和繼承的特性來描述數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對大量不同類型數(shù)據(jù)的層次化管理?；谝陨系乃枷耄鸩疆a(chǎn)生了產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的概念產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）是一門以軟件為基礎(chǔ)，管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息（包括工程規(guī)范、電子文檔、掃描圖像、CAD/CAE/CAM文件、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品定單、供應(yīng)商狀況等）和所有與產(chǎn)品相關(guān)的過程（包括工作流程、審批/發(fā)放過程、工程更改單等）的技術(shù)。它提供產(chǎn)品全生命周期的信息管理，并可在企業(yè)范圍內(nèi)，為設(shè)計與制造建立一個并行化的產(chǎn)品開發(fā)協(xié)作環(huán)境。PDM將整個企業(yè)視為一體，能跨越整個工程技術(shù)群體，是促使產(chǎn)品快速開發(fā)和業(yè)務(wù)過程快速轉(zhuǎn)化的使能器，也是在分布式企業(yè)管理模式的基礎(chǔ)上，與其它應(yīng)用系統(tǒng)建立直接聯(lián)系的重要工具。PDM常分為三個層次：企業(yè)圖紙文檔的電子化管理、企業(yè)部門級的數(shù)據(jù)管理、企業(yè)級的數(shù)據(jù)管理。PDM的基本原理就是在邏輯上將各個應(yīng)用系統(tǒng)的信息化孤島集成起來，利用計算機系統(tǒng)控制整個產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計過程，通過逐步建立虛擬的產(chǎn)品模型，最終形成完整的產(chǎn)品描述、生產(chǎn)過程描述以及生產(chǎn)過程控制數(shù)據(jù)，如圖36。PDM技術(shù)信息系統(tǒng)CADCASECAOCAPCAQCAMPDM圖36 集于PDM的系統(tǒng)集成 PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)可分為四層：用戶界面層，應(yīng)用軟件層，核心模塊層，系統(tǒng)模塊層，如圖37所示。用戶圖 示 化 用 戶 界 面產(chǎn)品數(shù)據(jù)集成工具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊編輯工作流程控制模塊電子郵件……文檔管理模塊對 象 管 理 框 架數(shù) 據(jù) 管 理 系 統(tǒng)用戶界面層應(yīng)用軟件層核心模塊層系統(tǒng)模塊層圖37 PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)(1) 用戶界面層用戶界面是用戶和系統(tǒng)之間的接口，PDM系統(tǒng)提供給用戶一個交互式的人機對話的圖形界面，以用戶可接受的方式，將其所有的功能透明的體現(xiàn)出來。其中包括圖示化的瀏覽器、各種菜單、對話框等，用以完成用戶的操作命令，向用戶展示其所關(guān)心的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息，以及接收用戶的輸入信息。通過PDM提供的圖示化用戶界面，用戶可以直觀方便地完成管理整個系統(tǒng)中各種對象的操作，是實現(xiàn)PDM各種功能的手段、媒介。用戶界面必須擁有操作性較強的具有圖形化的Windows風(fēng)格。目前，圖形工作站上采用的是Motif Windows操作系統(tǒng)，微機上采用的是 Microsoft Windows操作系統(tǒng)。(2) 應(yīng)用軟件層這一層是由一系列的PDM系統(tǒng)中對產(chǎn)品數(shù)據(jù)進行管理的應(yīng)用軟件模塊和對產(chǎn)品數(shù)據(jù)進行處理的應(yīng)用軟件系統(tǒng)組成。除了系統(tǒng)管理外，PDM為用戶提供的主要功能模塊有電子倉庫與文檔管理、人員組織管理、工作流程管理、零件分類及檢索、工程變更管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理、集成工具等。(3) 核心模塊層提供了多種網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫接口，使PDM系統(tǒng)的對象管理具有屏蔽異構(gòu)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫的特性，用戶在應(yīng)用PDM系統(tǒng)的各種功能時，實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的透明化操作、應(yīng)用的透明化調(diào)用和過程的透明化管理等。該層的功能是將不同的應(yīng)用軟件程序?qū)Ξa(chǎn)品數(shù)據(jù)的處理要求進行中間轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)模塊可以接受的形式。(4) 系統(tǒng)模塊層主要提供數(shù)據(jù)庫操作、操作系統(tǒng)的實用程序運行、網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)存取等功能。以目前流行的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為PDM的支持平臺，通過關(guān)系數(shù)據(jù)庫提供的數(shù)據(jù)操作功能，支持PDM系統(tǒng)對象在底層數(shù)據(jù)庫的管理。PDM是作為企業(yè)級的管理工具，對與產(chǎn)品形成過程有關(guān)的數(shù)據(jù)和過程進行管理的技術(shù)，必須適用于異構(gòu)的硬件和軟件環(huán)境，為此PDM必須具有一個開放的、靈活的體系結(jié)構(gòu)，才能滿足對它提出的各種要求。PDM的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)具有以下特點：(1) 支持環(huán)境的靈活性PDM系統(tǒng)一般是以分布式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、客戶機/服務(wù)器結(jié)構(gòu)、圖形化用戶接口及數(shù)據(jù)庫管理等技術(shù)作為它的環(huán)境支持。多種應(yīng)用系統(tǒng)與底層環(huán)境的信息交流是通過不同接口來實現(xiàn)的，如中性的操作系統(tǒng)接口、中性的數(shù)據(jù)庫接口、中性的圖形化用戶接口以及中性的網(wǎng)絡(luò)接口等，從而保證PDM系統(tǒng)可以支持多種類型的硬件平臺、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、圖形界面及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。并且在分布式環(huán)境下，上述硬件平臺、操作系統(tǒng)、圖形界面和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的不同類型可以并存，但數(shù)據(jù)庫必須是唯一的。(2) PDM功能的可定制性PDM產(chǎn)品采用面向?qū)ο蟮慕７椒ê图夹g(shù)來建立系統(tǒng)的管理模型與信息模型，并提供對象管理機制以實現(xiàn)產(chǎn)品信息的管理，使得PDM系統(tǒng)越來越開放。同時，PDM系統(tǒng)所提供的一系列開發(fā)工具與應(yīng)用接口使用戶能方便的定制或擴展原有的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型，增加新的應(yīng)用功能，存取相關(guān)信息，以滿足用戶對PDM系統(tǒng)的不同應(yīng)用需求。(3) PDM功能模塊的可分性由于PDM系統(tǒng)采用客戶機/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，并具有分布式功能，如圖38，企業(yè)在實施時，可以從單服務(wù)器開始，逐步進行擴展。用戶在選用功能模塊時，除必須模塊外，其他模塊可根據(jù)需要進行增減。(4) PDM的集成功能PDM系統(tǒng)提供中性的應(yīng)用接口，把外部應(yīng)用系統(tǒng)封裝或集成到PDM系統(tǒng)中，作為PDM新增的子模塊，使外部應(yīng)用系統(tǒng)與PDM系統(tǒng)之間建立起非常緊密的關(guān)系，并可以在PDM環(huán)境下運行。這樣就能更有效地管理由應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，使用戶和應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交流更加方便和高效。用戶2用戶1用戶3工作組服務(wù)器協(xié)同服務(wù)器工作組服務(wù)器工作組服務(wù)器用戶4用戶5用戶6用戶7用戶8用戶9圖38 PDM系統(tǒng)的分布式客戶機/服務(wù)器結(jié)構(gòu) PDM的基本特征PDM系統(tǒng)是利用模塊化的結(jié)構(gòu)對產(chǎn)品的整個形成過程進行控制，并對該過程中形成的或需要處理的數(shù)據(jù)和文檔進行管理，因此，PDM系統(tǒng)的基本特征就是進行數(shù)據(jù)管理、過程管理和系統(tǒng)集成。(1) 數(shù)據(jù)管理PDM的數(shù)據(jù)管理是從數(shù)據(jù)的安全性和數(shù)據(jù)的質(zhì)量兩方面對企業(yè)中的龐大數(shù)據(jù)進行有效的管理，對產(chǎn)品信息和其他業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的管理是PDM系統(tǒng)的核心任務(wù)之一。產(chǎn)品信息由基本數(shù)據(jù)和各種不同的文檔組成。為了方便對各種與產(chǎn)品有關(guān)的信息進行描述，一般根據(jù)信息的特點將它們分成業(yè)務(wù)對象（Business Object）和數(shù)據(jù)對象（Data Object）兩類。業(yè)務(wù)對象用來描述某個事物（如零件/部件、項目、顧客等）或定義組織方面的信息；數(shù)據(jù)對象則被用來控制文件或索引表，包括一條描述文件或索引表屬性的數(shù)據(jù)記錄和指明其在計算機網(wǎng)絡(luò)中存儲位置的指針。數(shù)據(jù)對象由兩部分組成，即所描述的屬性（元數(shù)據(jù)）和對應(yīng)的文件或索引表（物理的數(shù)據(jù)）。業(yè)務(wù)對象和數(shù)據(jù)對象的元數(shù)據(jù)由一個受PDM系統(tǒng)控制的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）進行管理。通過一個聯(lián)系對象，可以將某個業(yè)務(wù)對象與數(shù)據(jù)對象，在邏輯上關(guān)聯(lián)成一個整體。圖39表示了一個PDM系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理的例子。圖號：版本號：處理狀態(tài)：名稱：……工程圖基本記錄聯(lián)系工程圖第1頁工程圖第2頁圖號：處理狀態(tài)：名稱：材料：頁號……圖39 業(yè)務(wù)對象與數(shù)據(jù)對象的聯(lián)系(2) 過程管理過程管理又稱為工作流管理，是PDM系統(tǒng)的第二項主要任務(wù)。過程管理的任務(wù)是對整個產(chǎn)品形成過程進行控制，并使該過程在任何時候都可以追溯。實施過程管理，必須建立一個包括產(chǎn)品形成過程中所有重要特性的過程模型，確定過程的結(jié)構(gòu)。每一個過程，都包括若干的過程步驟，每一個步驟都對應(yīng)一個完成指定功能的活動。同時，過程結(jié)構(gòu)還描述了各個過程步驟在邏輯上的先后順序，見圖310。過程步驟1步驟2步驟3步驟n活動1活動2活動3活動n…………圖310 過程的結(jié)構(gòu)過程管理主要用來對復(fù)雜的更改和發(fā)放過程進行管理。圖311表示一個簡單的更改和發(fā)放過程，每一個功能完善的PDM系統(tǒng)都具有類似的處理過程。更改工程圖檢驗并發(fā)放工程圖凍結(jié)工程圖通知使用該工程圖的所有用戶通知項目負(fù)責(zé)人….….….….….….失敗失敗失 敗失敗任務(wù)清單圖