在竟爭空前激烈的全球大市場，企業(yè)為了求得生存并獲取更大的發(fā)展，必須緊緊依靠實施高利技技術(shù)來提高質(zhì)量、降低成本，加快新產(chǎn)品開發(fā)和縮知產(chǎn)品的上市時間。然而隨著各種計算機輔助設(shè)計軟件及不同操作平臺在企業(yè)中的應用，產(chǎn)品相關(guān)的信息多而雜亂，不可避免地帶來很多問題，其主要表現(xiàn)為:

(1)異構(gòu)數(shù)據(jù)的管理問題。由十產(chǎn)品設(shè)計所涉及的知識構(gòu)成越來越復雜，各領(lǐng)域?qū)＜沂褂玫墓ぞ哕浖陀嬎銠C環(huán)境不同，從而產(chǎn)生異構(gòu)數(shù)據(jù)。

(2)設(shè)計與制造脫節(jié)。設(shè)計上的一些數(shù)據(jù)要通過大量的人工操作來導入生產(chǎn)環(huán)境或?qū)徍肆鞒蹋@必然會因人為因素而導致數(shù)據(jù)出錯率升高。

(3)異地數(shù)據(jù)的管理和組織問題。由十參與設(shè)計的專家可能分屬不同的部門其至是不同的地域及設(shè)計活動的分散性，信息的正確管理和組織將變得十分重要。

為解決上述問題，我們急需建立一個完善的數(shù)據(jù)管理平臺。它既能支持對異構(gòu)數(shù)據(jù)的管理，將各力一而產(chǎn)品信息集中管理以備檢索利用;同時還能保證把正確的信息在正確的時刻，采用正確的力一式傳遞給正確的人。Windchill是美國著名軟件公司PTC(Parametric Technology Corporation)公司的產(chǎn)品。它是第一個以Web為中心的企業(yè)級的PDM系統(tǒng)，它將Web的優(yōu)勢帶入產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，被著名的電信公司朗訊(Lucent)定義為標準PDM平臺。它被阿伯丁集團評為十佳CPC工程之一，在中國有一批客戶。本文將以Windchill為基礎(chǔ)，結(jié)合國內(nèi)某企業(yè)的實際運轉(zhuǎn)情況，構(gòu)筑一個產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理平臺。

1、Windchill的體系結(jié)構(gòu)

從整體上來說，Windchill是一種B/S模式的3層體系結(jié)構(gòu):客戶端/服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫。圖1所示為基于Windchill的某企業(yè)PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。

客戶端主要包括2個:1)瀏覽器，起著用戶接口、執(zhí)行Windchill Applets小程序、展示HTML頁面和表格作用;2)Bootstrap client，這是可選的客戶端組成兀素，有了它可以允許從當?shù)匚募到y(tǒng)上下載類文件。

服務(wù)器層包含了主要的商業(yè)邏輯并且承擔著處理所有商業(yè)數(shù)據(jù)的作用。它由以下幾個組件組成:HTTP Web服務(wù)器,HTTP網(wǎng)關(guān)、Method服務(wù)器、服務(wù)器管理器。這些組件組成在一起可起到數(shù)據(jù)庫訪問、客戶端分布和交互、用戶權(quán)限和安全機制的作用。

數(shù)據(jù)庫層是保存兀數(shù)據(jù)和大量的非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的地力一。數(shù)據(jù)庫可以是一個專門的服務(wù)器或建立在Windchill服務(wù)器主機上。

采用這種體系結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的2層結(jié)構(gòu)相比好處如下:

(1)傳統(tǒng)的C/S結(jié)構(gòu)中，在客戶端需要多層軟件，如操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、客戶機軟件、開發(fā)工具及應用程序等，而的Windchill系統(tǒng)的B/S結(jié)構(gòu)則簡化了客戶端，只需配置操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和瀏覽器。

(2)在C/S結(jié)構(gòu)中，服務(wù)器端只是單純的數(shù)據(jù)庫，而B/S結(jié)構(gòu)中服務(wù)器端集中了所有應用系統(tǒng)的維護與開發(fā)信息。

(3)B/S結(jié)構(gòu)中將用戶業(yè)務(wù)邏輯集中到中間層。這樣使性個系統(tǒng)獨立性更強，提高了系統(tǒng)的可擴展性，使用戶界面更簡單，并能支持各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和異構(gòu)平臺等。

2、集成數(shù)據(jù)管理平臺

因為Windchill使用了一種擴展面向?qū)ο蟮腁PI并支持CORBA,OLE;和Web集成的機制，所以它能通過把傳統(tǒng)數(shù)據(jù)集成到基于Internet的性體企業(yè)信息管理策略中，從而采納和利用企業(yè)以往的投資。

在體系結(jié)構(gòu)上，它提供了良好的應用集成接口，它與上游CAD工具如Pro/E,AutoCAD,CAPP等的集成，還可與下游的ERP集成。通過這些有效的集成，使得性個企業(yè)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)能夠在最大程度上進行共享，從真正意義上實現(xiàn)企業(yè)系統(tǒng)平臺的統(tǒng)一化。圖2就是我們以Windchill為基礎(chǔ)構(gòu)筑的集成開發(fā)平臺。

2.1平臺關(guān)鍵技術(shù)

該平臺主要基于Windchill技術(shù)。整個系統(tǒng)以全新的Web-Native為基礎(chǔ),Java-based的3個階段式系統(tǒng)架構(gòu)(3-tier Architecture)為主體，完全突破了傳統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)下的限制，透過Internet及WWW的強大功能，讓全球各大跨國企業(yè)集團能以低成本建構(gòu)全球營運的版圖。平臺使用的主要技術(shù)有:

(1)采用3層的客戶端/服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫的力一式。它的顯著特征是每個應用程序的主要部分在一共享的應用程序服務(wù)器上執(zhí)行，而不是分散在每個客戶機上運行。

(2)基于瀏覽器的用戶接口使用標準HTML做表格信息的雙向通訊，用Java Applet、實現(xiàn)交互應用能力。為了力-便客戶端的管理，這些能力以即時和不需管理的力一式，從標準的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過HTTP協(xié)議傳給網(wǎng)絡(luò)瀏覽器。

(3)服務(wù)器技術(shù)基于Java技術(shù)。服務(wù)器流程以開放靈活的結(jié)構(gòu)隔離了產(chǎn)品數(shù)據(jù)的商業(yè)行為，從而使得那些數(shù)據(jù)可供各種網(wǎng)頁、Java Applets、或采用HTML,Java RMl以及CORBA或COM技術(shù)的外部系統(tǒng)所使用。

(4)層是異構(gòu)分布的計算機硬件環(huán)境、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)與通信I辦議、數(shù)據(jù)庫，包括PC/Windows,Sun/Solaris等硬件平臺與相應的操作系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境主要是通過lntranet連接PDM實施所涉及的各主要部門，實現(xiàn)各種信息的交換。數(shù)據(jù)庫層使用對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫Oracle8.x作為數(shù)據(jù)存儲的核心。

(5)組件技術(shù)。PDM應用組件層實際上是由調(diào)用PDM基礎(chǔ)服務(wù)的一組程序(界面)組成并能完成一定應用功能的功能模塊。如工作流管理應用組件，就是由工作流定義工具、工作流執(zhí)行機、工作流監(jiān)控工具等組成的完成工作流程管理的功能模塊。每個服務(wù)由一個或多個組件組成，它們建立在對象模型基礎(chǔ)上。每個組件被作為一個對象描述，封裝它具有的屬性和能提供的操作，建立在其上的用戶服務(wù)和應用服務(wù)只處理自己模塊的功能邏輯。所采用的對象標準是COhBA。通過些標準，實現(xiàn)PDM系統(tǒng)內(nèi)部的各個軟件組件之間的數(shù)據(jù)交換與方法調(diào)用。

2.2與上游工具的集成

該系統(tǒng)與CAD系統(tǒng)的集成關(guān)系從低到高可以分為3個層次:封裝、接口和集成。封裝主要解決在PDM內(nèi)部激活CAD系統(tǒng)，主要屬于功能上的集成;接口主要通過中間接口實現(xiàn)兩個系統(tǒng)之間的信息共享，但仍然存在信息一致性的問題;而集成則是解決2個系統(tǒng)間信息的共享和一致性，甚至達到信息互動。些平臺與Autocad,ECAD等輔助設(shè)計軟件進行了集成。該系統(tǒng)與Pro/E的集成是通過Pro/lntralink及GateWav來進行的。Pro/lntralink是一個項目組級的PDM系統(tǒng)，它管理著在Pro/Enginee:中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。lntralink Gateway是Windchill系統(tǒng)的一個組件，lntralink中的數(shù)據(jù)可以通過它導入到PDM系統(tǒng)中，PDM系統(tǒng)用戶可通lntralink Gateway來看到lntralink中的信息。些集成為單向集成，即在Pro/lntralink中管理的數(shù)據(jù)對象可以通過Gate Way在Windchill中產(chǎn)生相應的對象，而在Windchill中生成的對象是不能在lntralink中生成的。

2.3與下游工具的集成

這主要是與MRPll的集成。通過與MRPll的集成，可以習等在Windchill中產(chǎn)生的設(shè)計數(shù)據(jù)發(fā)布到MRPll中去，以供給生產(chǎn)上用。包括BOM清單、更改信息等。而在PDM中也可以看到MRPll中的一些相關(guān)的信息如成本(這是企業(yè)的保密信息，只供一定級別的人使用)、庫存、采購提前期等信息。

3、平臺應用及功能分析

該平臺的主要功能是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、文檔管理、工程變更管理、生命周期和工作流管理、權(quán)限管理等。該企業(yè)使用PDM系統(tǒng)管理的業(yè)務(wù)對象有部件、文檔、工程變更對象等。用戶創(chuàng)建業(yè)務(wù)對象的方法有2種:一是直接在Windchill中創(chuàng)建;二是在上游工具中創(chuàng)建，然后通過接口導入Windchill中，比如結(jié)構(gòu)部件，可先在Pro/E中創(chuàng)建，然后通過GateWay導入Windchill中，在Windchill中生成相應的業(yè)務(wù)對象。該系統(tǒng)與用戶接口界面主要是HTML的頁面，這樣用戶操作起來更簡便、更友好化。

3.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理是些系統(tǒng)的核心功能之一，在該企業(yè)中，是以部件為中心而不是以文檔為中心來進行管理的。部件與文檔的關(guān)系是參考(對該部件輔助性說明文件，如操作說明書和描述(包含部件的屬性信息，如原理圖、表等)的關(guān)系。

在Windchill系統(tǒng)中，零部件按照它們之間的裝配關(guān)系被組織起來形成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，用戶可以將各種產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)與零部件關(guān)聯(lián)起來，最終形成對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的完性描述。個部件是通過一個系統(tǒng)自動生成的編碼來唯一標識的。比如某部件的編碼為56100032其中前兩位為分類大類，第二位為分類小類，分類代碼由用戶定義部件時選擇，后五位為系統(tǒng)自動生成的順序編碼。用戶可以通過該編碼查看到部件的所有信息。在該系統(tǒng)中產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理有以下功能:

(1)創(chuàng)建部件;
(2)修改部件;
(3)版本控制;
(4)信息查詢;
(5)與供應商的集成;
(6)民表生成:
(7)配置有效性管理
(8)試圖管理等等。

3.2文檔管理

雖然在Windchill中是以部件為中心進行管理的，但部件的大部分原理屬性通常是保存在文檔中，它是直接用十生產(chǎn)上的。因些，對于文檔管理來說重要的有2方面:一是權(quán)限控制;二是文檔的審核流程。對于文檔的權(quán)限設(shè)置是相當嚴格，因為它保存了部件的原理屬性，這涉及到其保密性問題，比如一些標準規(guī)范可以被企業(yè)所有人查看，而對于具體的產(chǎn)品線上的產(chǎn)品則只能由該產(chǎn)品線上的人員訪問。在該企業(yè)中，文檔的存儲是以產(chǎn)品線+產(chǎn)品、功能領(lǐng)域、角色等來分類存放。因些用戶創(chuàng)建文檔時，必須定義其類別、產(chǎn)品線、功能領(lǐng)域、角色等。如果該用戶不屬十他所選擇的這些分類，是創(chuàng)建不成功的，也查看不到該類的文檔。在流程力一而，不同類型的文檔有不同的審核流程，查看或修改文檔的權(quán)限是流程動態(tài)賦予的。文檔是由系統(tǒng)自動生成的編碼來唯-標識，但它沒有部件那樣的分類代碼，其編碼只表不了在PDM系統(tǒng)中產(chǎn)生的順序號。文檔管理中還有一些和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理相同的功能，比如版本控制，更改歷史記錄等。

3.3工程變更管理

沒有更改控制的更改會給企業(yè)帶來巨大的損失，而更改控制在PDM系統(tǒng)中是最難控制的。Windchill體系提供了優(yōu)越的更改控制能力。它充分結(jié)合文檔管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理和工作流管理的功能，從更改請求(ECR)開始控制，直到更改活動完成。期間涉及的用戶將收到系統(tǒng)發(fā)出的相關(guān)更改活動和更改信息的通知，做到跟蹤、審核、批準、審計上的系統(tǒng)控制。在該企業(yè)中，工程變更的作用體現(xiàn)在以下幾個力一而:

(1)新產(chǎn)品數(shù)據(jù)向MRPll的發(fā)布;
(2)老產(chǎn)品的數(shù)據(jù)更改;
(3)部件規(guī)格更改;
(4)部件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的更改;
(5)臨時技術(shù)更改;
(6)文檔的更改及發(fā)放。

圖4是在該企業(yè)應用Windchill體系的工程變更管理的流程圖。在該流程中有5個變更對象，分別是變更請求(Engineering Changed Requested,ECR)、變更評估(Engi-veering Changed Evaluated,ECE)、變更分析活動(Engineer-ing llnalysis llctivity,EAA)、變更單(Engineering ChangedOrder,ECO)、變更活動(Engineering Changed llcaivity,ECA).圖中虛線框內(nèi)為可選項，在Windchill體系中進行工程更改可以用一個復雜流程完成即創(chuàng)建5個變更對象，也可以用一個簡單過程完成(ECR/ECO/ECA)。更改完成后，更改信息會由系統(tǒng)向MRPll發(fā)布。

3.4生命周期和工作流管理

生命周期是指產(chǎn)品從規(guī)劃、設(shè)計、生產(chǎn)、銷售直到最終退出市場的性個生命歷程。工作流是將工作仟務(wù)按照一定的關(guān)系規(guī)劃并控制，提供系統(tǒng)引導執(zhí)行的工作過程。在Windchill體系中我們可以隨時查看一個流程走到哪里了，并可看到以前的審核節(jié)點的參與人及其意見和現(xiàn)在是到哪個節(jié)點及該誰來審核。通過生命周期與工作流的結(jié)合，可以組織頂定業(yè)務(wù)流程進行工作，盡量與以前工作業(yè)務(wù)一致，提供了信息驅(qū)動業(yè)務(wù)的途徑。

3.5權(quán)限管理

權(quán)限一直是個很重要的方面,因為它直接關(guān)系到企業(yè)的利益。在該企業(yè)中，有動態(tài)權(quán)限和靜態(tài)權(quán)限之分。動態(tài)權(quán)限是流程賦予。在流程中，參與者有讀或者修改權(quán)限;而結(jié)束后，會收回某些權(quán)限或全部權(quán)限。靜態(tài)權(quán)限則是授予某些特殊的群體使其在仟何時候都有讀或修改的權(quán)限。

4、結(jié)束語

PDM是企業(yè)得力的助手，采用PDM技術(shù)能集中分類管理所有的異構(gòu)數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)前后的一致性;減少設(shè)計者的工作量。同時，嚴格的權(quán)限限制也進一步加強了企業(yè)的保密性。本文分析了Windchill系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)，以Windchill為基礎(chǔ)，構(gòu)筑了一個集成數(shù)據(jù)管理平臺，并分析了應用在某企業(yè)的該平臺的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、文檔管理、工程變更管理、生命周期、工作流管理和權(quán)限管理等功能。為PDM在企業(yè)的實施與應用提供了可供參考的方法。