【正文】 這只是單純從技術(shù)的角度給 PDM下的一個“準(zhǔn)確”的定義。如果一定要探尋PDM到底是什么，我們不妨這樣來定義它： PDM是依托于IT技術(shù)的，實現(xiàn)企業(yè)最優(yōu)化管理的有效方法，是科學(xué)的管理框架和企業(yè)實際問題相結(jié)合的產(chǎn)物，是計算機(jī)技術(shù)和企業(yè)文化相結(jié)合的一種產(chǎn)品。 由此看來，所謂PDM，并不僅僅是一個技術(shù)模型，也不是一堆時髦的技術(shù)辭藻的堆砌，更不是一種簡單的編寫程序。因此，它與企業(yè)自身密切相關(guān)。 PDM在企業(yè)的信息集成過程中是起到一個類似于集成“框架（Framework）”的作用。 PDM所涉及的領(lǐng)域很廣，它可以管理各種與產(chǎn)品相關(guān)的信息，包括電子文檔、數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)庫記錄。每一個領(lǐng)域都有著其自身的特點以及需求，即使在同一領(lǐng)域的單位，若使用完全相同的PDM產(chǎn)品，也將會遇到完全不同的實施問題。 PDM觸及現(xiàn)代企業(yè)的每個角落，在企業(yè)內(nèi)，只要是與產(chǎn)品數(shù)據(jù)打交道的人，都可以使用PDM。 PDM是一種“管得很寬”的軟件[5]。 研究的意義任何企業(yè)組織在考慮實行PDM系統(tǒng)時首先應(yīng)清楚地了解自己的目的是什么，這是非常重要的。用PDM的目的有可能來自于企業(yè)那些提供和使用電子數(shù)據(jù)的底層崗位?！　∮行У貙嵤㏄DM，將會收到很多意想不到的效果。 本章小結(jié)本章主要介紹了本論文的研究背景及意義，包括PDM的產(chǎn)生背景以及PDM在企業(yè)信息管理上的應(yīng)用，充分闡明了本論文的必要性及其可行性。第2章 相關(guān)技術(shù)綜述 PDM概述 PDM簡介PDM（Product Data Management）是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的簡稱。和產(chǎn)品相關(guān)的信息包括了描述產(chǎn)品的各種信息，如CAD、CAE、CAM 文檔、產(chǎn)品配置、零部件物料清單(BOM)、產(chǎn)品訂單、電子表格、事務(wù)文件、生產(chǎn)成本、供應(yīng)商情況等；和產(chǎn)品有關(guān)的過程包括了與產(chǎn)品相關(guān)的加工指南、加工工序、工作流程、信息的審批和發(fā)放等過程信息的定義和管理。它將數(shù)據(jù)庫的管理功能、網(wǎng)絡(luò)通信功能以及系統(tǒng)控制功能相結(jié)合，提供了產(chǎn)品全生命周期的信息集成化管理，并且支持建立一個并行化的產(chǎn)品開發(fā)協(xié)作環(huán)境。一般的PDM系統(tǒng)具備如下基本功能[8]：電子倉庫及文檔管理功能電子倉庫是PDM中的核心功能之一，它一般是建立在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上的，保存管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)(元數(shù)據(jù))及指向描述產(chǎn)品相關(guān)信息的物理數(shù)據(jù)和文件的指針，它為用戶存取數(shù)據(jù)提供了一種安全的控制機(jī)制，并且允許用戶透明地訪問全企業(yè)的產(chǎn)品信息，而不用去考慮用戶或數(shù)據(jù)的物理位置。工作流程管理功能工作流程管理主要是實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計與修改過程中的跟蹤與控制，包括了工程數(shù)據(jù)的提交、修改、控制或監(jiān)視審批、自動通知控制等。分類檢索及零件庫功能PDM的分類檢索及零件庫功能為最大程度上地重新利用現(xiàn)有的設(shè)計創(chuàng)建新的產(chǎn)品提供支持，以便創(chuàng)造出新的產(chǎn)品。 PDM的產(chǎn)生發(fā)展及應(yīng)用PDM是當(dāng)今計算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的重要技術(shù)之一，它最早是出現(xiàn)在八十年代早期[9]，當(dāng)時的主要目的是為了解決大量的工程圖紙、技術(shù)文檔及CAD文件的管理困難問題，后來逐步擴(kuò)展到了產(chǎn)品開發(fā)的幾個主要領(lǐng)域：物料清單（BOM）的管理、工程變更請求與指令的跟蹤與管理、設(shè)計圖紙和電子文檔的管理。隨著網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)的不斷發(fā)展，PDM技術(shù)也在九十年代得到了迅猛發(fā)展。現(xiàn)代PDM技術(shù)所涉及到的領(lǐng)域已超出了設(shè)計、工程部門的范疇，逐步的向生產(chǎn)、經(jīng)營管理部門滲透?？傊琍DM正向企業(yè)全局信息集成的方向發(fā)展著。 對于PDM的研究，國內(nèi)外都取得了較大進(jìn)展。PDM系統(tǒng)作為一種應(yīng)用框架，其開放性和擴(kuò)展性要求其與Web的開放性體系結(jié)構(gòu)相互補(bǔ)充。PDM系統(tǒng)向企業(yè)全局信息管理發(fā)展傳統(tǒng)的PDM系統(tǒng)僅限于在設(shè)計階段工程數(shù)據(jù)的管理，管理的重點是工程信息，如今PDM技術(shù)所涉及的領(lǐng)域己超出了設(shè)計、工程部門的范疇，逐步向著生產(chǎn)、經(jīng)營管理部門滲透。目前能夠管理企業(yè)全局信息的PDM系統(tǒng)已經(jīng)成為了PDM研究的熱點。 PDM技術(shù)的發(fā)展趨勢最近幾年來，PDM的理念和技術(shù)一直在快速地發(fā)展，許多新產(chǎn)品比前一代有了重大改進(jìn)。目前PDM技術(shù)主要有著如下發(fā)展趨勢[12]：PDM產(chǎn)品適應(yīng)能力不斷提高適應(yīng)能力的提高具體表現(xiàn)為通過PDM產(chǎn)品的系統(tǒng)配置功能，便能夠適應(yīng)各企業(yè)的不同需要。Web使能技術(shù)得到廣泛應(yīng)用Web是PDM的一項非常重大的使能技術(shù)，它與Internet以及Intranet一起，推動了PDM的大眾化。傳送安全性不斷改進(jìn)隨著越來越多的企業(yè)通過網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，PDM為了保證數(shù)據(jù)傳送過程中的安全性，使用了更加先的進(jìn)加密技術(shù)。因此，PDM與管理系統(tǒng)的集成已經(jīng)成為將來PDM發(fā)展的重要方向。PDM系統(tǒng)中，GT技術(shù)主要體現(xiàn)在信息的編碼管理與產(chǎn)品族管理。PDM中的編碼方案應(yīng)該根據(jù)企業(yè)的需求，與企業(yè)的產(chǎn)品緊密結(jié)合在一起，并充分考慮企業(yè)產(chǎn)品的更新?lián)Q代及生產(chǎn)過程中信息的表示，使更為編碼簡潔、實用，起到組織和協(xié)調(diào)企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)的作用。產(chǎn)品族管理是支持目前企業(yè)中“小批量、多品種”這種生產(chǎn)方式的有效工具。 客戶化技術(shù)PDM是一種使能技術(shù)，需要依據(jù)企業(yè)的不同情況進(jìn)行實施。客戶化的主要目的是縮短PDM的實施周期，增加PDM系統(tǒng)的柔性，在客戶化的過程中最終實現(xiàn)“零編程”。模板技術(shù)是指將各功能模塊中的條件參數(shù)化。模板技術(shù)適用于相對獨(dú)立的功能模塊，當(dāng)用戶提出超出模板功能的要求時，系統(tǒng)則需要另配開發(fā)工具，利用定制函數(shù)或者描述語言進(jìn)行簡單的編程來實現(xiàn)。當(dāng)系統(tǒng)需要實現(xiàn)某種功能時，將這些基本模塊進(jìn)行組合，并定義相應(yīng)的屬性即可。組件技術(shù)是軟件設(shè)計的方向，尤其適于CasebyCase工程，企業(yè)可以根據(jù)管理模式的變化自主的調(diào)整系統(tǒng)的功能，減少對開發(fā)商的依賴。現(xiàn)行的企業(yè)中各部門的工作流程具有著相似性，實施方案需要根據(jù)企業(yè)的現(xiàn)行管理模式來確定，這給流程設(shè)計方法提出了能不斷地適應(yīng)企業(yè)經(jīng)營管理模式變化而重新組合的功能要求?？梢暬O(shè)計流程的方法較為直觀，易于表達(dá)，具有較大的靈活性，企業(yè)也比較容易接受。目前PDM系統(tǒng)中大多數(shù)都采用Oracle、SyBase、SQL Server等較為流行的商用數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)是以記錄形式存放于數(shù)據(jù)庫中，這種存放方式可以保證數(shù)據(jù)在物理和邏輯上的獨(dú)立性，有效地控制對數(shù)據(jù)的使用，允許不同需求的用戶共享數(shù)據(jù)。目前采用了較為變通的方法，即允許將數(shù)據(jù)存放在各自的文件中，數(shù)據(jù)庫中只存放著文件的元數(shù)據(jù)或路徑數(shù)據(jù)，如文件的存放路徑、文件名等相關(guān)屬性。一種是所謂的偽加密，即將數(shù)據(jù)庫中的元數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，原數(shù)據(jù)文件進(jìn)行隱式無序存放，一般情況下就很難在浩瀚的文件中理出成套的技術(shù)文檔。這種方法的數(shù)據(jù)處理量較小，基本上不會影響系統(tǒng)的運(yùn)行效率?，F(xiàn)行PDM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理形式都是基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的。人們希望對數(shù)據(jù)庫的操作能夠?qū)崿F(xiàn)“零輸入”，即僅使用鼠標(biāo)就可以實現(xiàn)PDM系統(tǒng)中的編碼管理、流程管理、產(chǎn)品配置管理等一些功能。 系統(tǒng)集成PDM系統(tǒng)的集成主要包括了運(yùn)行環(huán)境的集成、信息的集成、功能的集成、技術(shù)的集成以及人員和組織的集成。PDM系統(tǒng)面對的是CAD/CAPP/CAM/MRPⅡ等系統(tǒng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)管理，由于在各應(yīng)用系統(tǒng)中各種對象描述所采用的標(biāo)準(zhǔn)或者數(shù)據(jù)格式不同，造成系統(tǒng)之間的互不兼容。這種方案需要依據(jù)各個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式，開發(fā)專用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊。目前PDM系統(tǒng)主要考慮的集成對象為： 1）CAD/CAPP/CAM等CAX系統(tǒng)的集成。在PDM的框架中，采用對信息統(tǒng)一編碼的方式，來解決數(shù)據(jù)的重復(fù)性、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)的歷史追蹤等一些問題，使設(shè)計數(shù)據(jù)能夠很好地面向產(chǎn)品制造以及相關(guān)的管理，保證了數(shù)據(jù)的一致性和協(xié)調(diào)性。MRPⅡ系統(tǒng)是以物料清單（BOM）為依據(jù)展開的相關(guān)管理，其主要目的是及時且準(zhǔn)確地處理信息，提高計劃執(zhí)行的有效性，減少庫存，加速資金的周轉(zhuǎn)，縮短生產(chǎn)周期，提高交貨期的準(zhǔn)確性。PDM系統(tǒng)則保證了這些系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻槙?。一種是三層的網(wǎng)絡(luò)模型即C/NS，它是將用戶界面的處理、業(yè)務(wù)功能的處理、數(shù)據(jù)處理這三個子模型相互獨(dú)立起來，分別由不同的資源代碼實現(xiàn)?；贑/S模式的FTP文件傳輸方式是解決在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，產(chǎn)品數(shù)據(jù)文件安全的一種機(jī)制?；赪eb技術(shù)的制造結(jié)構(gòu)體系、異地設(shè)計，是借助于Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)的，通過Client向Server發(fā)送RPC（Remote Procedure Call）以實現(xiàn)調(diào)用請求的一種信息傳輸方式。 本章小結(jié)本章綜述了課題研究所涉及的相關(guān)技術(shù)，首先介紹PDM技術(shù)的產(chǎn)生發(fā)展，探討PDM技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；然后介紹了PDM中的成組技術(shù)、客戶化技術(shù)、流程的設(shè)計方法等PDM中的關(guān)鍵技術(shù)信息。如果把PDM的系統(tǒng)邏輯改寫在數(shù)據(jù)庫中，客戶端的應(yīng)用程序會則會變的非常“瘦小”，這樣麻煩的事情就交給了服務(wù)器，在C／S體系下，數(shù)據(jù)庫真正變成了一個公共、專業(yè)化的倉庫，受到獨(dú)立的專門管理，但是又存在著兩個更大的問題，它不但使PDM系統(tǒng)都綁死在了特定的數(shù)據(jù)庫上，而且由于使用了大量計算的程序代碼，嚴(yán)重地拖累了數(shù)據(jù)庫的執(zhí)行效率，所以許多應(yīng)用邏輯的程序代碼并不適合在數(shù)據(jù)庫中去執(zhí)行。 C/S結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)使用了CGI，ISAP／NSAPI或ASP技術(shù)把提供產(chǎn)品信息的應(yīng)用邏輯重新編寫了一次，并分發(fā)到Web服務(wù)器中，讓所有潛在的客戶能夠瀏覽查詢到產(chǎn)品信息，它存在的問題是當(dāng)原先任何的PDM系統(tǒng)需要提供Internet／Intranet的存取形式時，都需要以新的軟件技術(shù)編寫一次，這種重復(fù)開發(fā)的成本非常的昂貴，而且當(dāng)企業(yè)的運(yùn)作流程發(fā)生改變時也必須同時修改兩個系統(tǒng)，這又增加了系統(tǒng)運(yùn)作的成本。分布式PDM系統(tǒng)為解決重復(fù)開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的成本及增加應(yīng)用系統(tǒng)的重復(fù)使用性，在結(jié)構(gòu)上發(fā)生了巨大的變化，引入了應(yīng)用程序服務(wù)器。則開發(fā)客戶端應(yīng)用程序時就可以使用這些企業(yè)對象所提供的服務(wù)，使用CGI或是ISAPI等一些技術(shù)來存取在應(yīng)用程序服務(wù)器中的產(chǎn)品，企業(yè)對象的服務(wù)就可以滿足Internet／Intranet上的潛在客戶查詢產(chǎn)品信息。采用了這種包含應(yīng)用程序服務(wù)器的結(jié)構(gòu)，就可以增加企業(yè)對象的重復(fù)使用性，并且使整個系統(tǒng)的開發(fā)和維護(hù)成本都立刻降低下來。2）客戶端是由Delphi5開發(fā)的圖形用戶接口的用程序，客戶端應(yīng)用程序與應(yīng)用程序服務(wù)器是使用DCOM或是Socket通訊協(xié)議來連接。 多層體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢分布式的PDM系統(tǒng)采用多層體系結(jié)構(gòu)有著以下優(yōu)勢：1）在共享的中間層封裝了事物規(guī)則。2）客戶程序可以做得很“瘦”。3）實現(xiàn)了分布式的數(shù)據(jù)處理。提高了應(yīng)用程序的性能，而且通過冗余配置還可以保證不會因為局部故障而導(dǎo)致整個應(yīng)用程序的崩潰。應(yīng)用邏輯和最終訪問數(shù)據(jù)庫均是由應(yīng)用服務(wù)器端實現(xiàn)的，而不是由多個客戶直接訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，從而減少了網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流量，另外把一些較為敏感的功能放在有嚴(yán)密防護(hù)措施的層上，同時又不至于令用戶界面變得復(fù)雜。由于分布式PDM系統(tǒng)更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、延展性及執(zhí)行效率，所以在分布式PDM系統(tǒng)中提供了容錯能力與負(fù)載平衡能力，這時系統(tǒng)主要是在應(yīng)用程序服務(wù)器部分提供了多臺不同的應(yīng)用程序服務(wù)器，當(dāng)客戶端的應(yīng)用程序或者Web服務(wù)器需要使用企業(yè)對象的服務(wù)時，可以根據(jù)目前每一臺應(yīng)用程序服務(wù)器的負(fù)荷及是否可以提供服務(wù)的情形來動態(tài)的決定連接到哪一臺應(yīng)用程序服務(wù)器之中。 本章小結(jié)本章主要介紹了分布式PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，包括C/S體系結(jié)構(gòu)和多層體系結(jié)構(gòu)，著重說明了多層體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。XML是一種半結(jié)構(gòu)化的語言，包含了3個要素：文檔類型的定義DTD或XML Schema、可擴(kuò)展樣式語言XSL及可擴(kuò)展鏈接語言Xlink。 XML的關(guān)鍵技術(shù)1）XML的信息數(shù)據(jù)表示。通過使用XML文檔提供的要集成應(yīng)用的數(shù)據(jù)，用戶可以在不破壞原有信息內(nèi)容的基礎(chǔ)上，自由的定義、擴(kuò)充、修改標(biāo)記及文檔結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)異構(gòu)應(yīng)用之間的信息交換、數(shù)據(jù)共享及集成。通過XML文檔將PDM與ERP等一些應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行集成，應(yīng)用系統(tǒng)要對XML文檔進(jìn)行相應(yīng)的分析、處理和響應(yīng)，DOM（Document Object Mode1）和SAX（Simple API for XML）負(fù)責(zé)完成這些任務(wù)，它們提供了API函數(shù)，用于讀取、解釋、組合XML文檔中的元素，實現(xiàn)其對XML文檔的處理。目前已經(jīng)有大量的關(guān)于XML數(shù)據(jù)交換的技術(shù)和應(yīng)用面世，其中，有的只是用現(xiàn)有的技術(shù)擴(kuò)展XML支持，有的是屬于XML中間件的產(chǎn)品，還有的是比較完整的XML應(yīng)用。4）SOAP（Simple Object Access Protocol 簡單對象訪問協(xié)議）是一種基于XML的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的軟件通信技術(shù)。SOAP協(xié)議采用了XML文檔作為信息傳遞的載體，可以將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)從應(yīng)用系統(tǒng)的底層分離出來，以實現(xiàn)不同系統(tǒng)在不同信息格式及異構(gòu)的系統(tǒng)環(huán)境下傳遞數(shù)據(jù)、共享信息。首先，由于XML是一種結(jié)構(gòu)化且支持對象的文檔表示方式，因此它可以完整地表示產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換涉及的各類對象；其次，XML具有標(biāo)記可定義及格式可約定的特點，很容易在不同的企業(yè)PDM系統(tǒng)間建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換的具體內(nèi)容的約定；此外，XML文檔很容易被計算機(jī)處理，極大的簡化了對不同PDM系統(tǒng)接口程序的開發(fā)工作。PDM系統(tǒng)所要處理的數(shù)據(jù)具有對象特征，且數(shù)據(jù)類型相當(dāng)復(fù)雜，包含了三維圖形、技術(shù)文檔、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等非結(jié)構(gòu)化或者半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。XML文檔的管理可以通過XML的本原數(shù)據(jù)庫（Native XML database，NXD)來實現(xiàn)。XML已經(jīng)逐漸成為網(wǎng)絡(luò)間數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)，利用XML可以更為方便地實現(xiàn)PDM數(shù)據(jù)在異構(gòu)環(huán)境下的交換。 加入XML的P DM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)為了解決 PDM 系統(tǒng)面臨的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息模型的不一致和產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題，采用了XML技術(shù)來構(gòu)建 PDM系統(tǒng)。 基于XML的PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)1）用戶界面層。它提供了與用戶的交互環(huán)境，用戶只要有著一定的權(quán)限就可以在任何時間、任何地點通過URL地址訪問服務(wù)器。該層主要采用IIS作為Web服務(wù)器，主要是處理客戶端瀏覽器的服務(wù)請求。 3）應(yīng)用服務(wù)器層。與以前的應(yīng)用服務(wù)器層不同的是該應(yīng)用服務(wù)器層是由很多的XML Web Services組成的，且每個XML Web Services實現(xiàn)一個或幾個PDM系統(tǒng)的功能模塊。該層主要完成以下工作：a .安全性驗證；，必要時還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)庫訪問操作，然后采用SOAP協(xié)議將處理的結(jié)果以XML格式返回給Web服務(wù)器層；c .處理本層內(nèi)部的不同的XML W