基于WEB的PDM系统研究

作者：太原华北工学院 孙晓霞 王爱玲

欢迎访问e展厅 展厅 3 PDM/PLM/CAPP展厅 图文档管理系统, CAPP... 前 言 PDM是以软件为基础的技术，它以产品为管理的核心，以数据、过程和资源为管理信息的三大要素，从而将所有与产品有关的数据、过程和资源集成在一起，帮助部门或企业管理贯穿于整个产品生命周期的产品数据和开发过程。 当前，许多模具企业实施传统的PDM系统时都面临如下的难题：（1）由于技术条件的限制，同一副模具的设计和加工常常需要由几个企业共同完成，企业间很难实现产品数据的一致性、最新性、共享性及安全性或实现的成本太高；（2）由于企业内或企业间的计算机软硬件平台的异构性，因而很难有效集成各种应用软件，以实现产品数据的共享和传输，同时也无法有效利用企业现有的网络。 基于WEB的PDM系统则为解决上述问题提供了一个有效的技术手段。应用WEB技术使PDM系统可以应用于异构环境下，使之适应网络化虚拟设计的产品设计和过程管理，并支持异地和异构环境下的设计与制造，并可以由虚拟企业提供技术支持，从而提高PDM系统的可扩展性、可维护性和跨平台性，充分有效的利用现有的企业网络，并实现更大范围内的企业内和企业间信息的方便共享、更高层次的企业集成的描述和动态联盟各企业间的数据管理，以适应新的经营模式的发展，特别是在当前Internet时代电子商务环境下的要求。 1、WEB技术 WEB技术具有以下特点： 1）TCP/IP通信协议在广域网和局域网上得到了广泛的应用，已成为工业标准。它为异构网络互联提供了平滑的技术支持。 2）浏览器作为各种系统通用的客户端软件，给用户提供了统一的图形化界面，减少用户在学习新软件方面所遇到的困难。 3）任何浏览器均支持WWW所用的HTTP协议和HTML语言。 4）WEB浏览器上的Servlet可以与后端数据库相连，实现动态的网上消息发布。 5）WEB是一种基于HTTP协议的客户机/服务器模式，具有速度快，可维护性好，成本低和功能灵活等特点。 通过WEB技术的使用，可以统一组织和管理企业内部不同部门间不同格式的信息，进而解决企业间以及企业中各部门的信息共享问题。通过WEB在PDM系统中进行全球化的信息查询、浏览，来支持全球化、虚拟化企业的信息管理。 2、体系结构 在传统的C/S模型中，所用的客户端需要配置多层软件，如操作系统、网络协议、客户端软件，开发工具以及应用程序等，而在服务器端则是单纯的数据库服务器。B/S模型简化了客户端，只需配置操作系统、网络协议和浏览器即可，而服务器集中了所有的应用系统的开发和维护信息。3层C/S结构能方便地和Internet捆绑起来，从而使一个企业的C/S应用扩展到整个Internet范围。同时，3层C/S结构通过将用户业务逻辑集中到中间层，使系统获得了对业务逻辑的独立性，提高了系统的可扩展性，具有用户界面简单，支持各种网络结构和异构平台等优点。 基于WEB的产品数据管理系统的开发采用3层C/S结构，如图1所示 1）客户层：它是一个图形用户界面。在这一层运行的程序是浏览器。 2）中间层：这一层将完成WEB PDM的全部业务逻辑：文档管理、项目管理、工作流管理、模具装配结构和配置管理、外部应用系统的接口、打印服务、登录和角色认证、会话建立和维持等； 3) 数据层：这一层是数据库和文件服务器，存储和管理应用中的数据和文件。它和中间层共同完成业务逻辑、验证和存储的实现。 用户的任务是从打开商业WEB浏览器开始，通过HTTP协议连接到商业WEB服务器浏览HTML页，最后用户下载动态HTML页。WEB服务器与数据库之间信息的通讯，主要是通过各个WEB服务器厂商提供的能够支持与数据库连接的应用编程接口来实现。使用嵌入在文档中的关键字进行搜索定位信息，类似于Internet上的搜索引擎，用户输入关键字，执行后将得到搜索定位信息，点击可得到下一层的关联信息，用户可下载相应信息。 WEB浏览器通过URL向WEB服务器申请静态页面，WEB服务器将该URL译成一个文件的路径名。如果该文件是一个简单的HTML文件，则WEB服务器直接将该文件返回给用户。如果是一个可执行程序，则WEB服务器根据公共网关接口（CGI）执行该程序并把输出返回给WEB服务器。 企业内部通过企业内部网Intranet链接，用户在浏览器端，通过访问WEB服务器实现对企业数据库的查询。企业间通过外部网Extranet互联，用户通过对本企业的WEB服务器发出访问其他企业资源的请求，服务器端超链接到供应商的产品信息主页读取与合作项目相关的信息，从而实现了逐层管理的层次化结构，加强了企业间的安全防护和管理。 3、功能设计 PDM系统有以下子功能模块： 1) 产品结构和配置管理模块。主要功能是实现产品结构的分层次管理，能够实现产品结构树的生成和编辑，正确、有效地维护结构关系；对零部件与相关文档进行配置。 生成产品结构树可用两种方法：自顶向下地新建产品结构树和继承原有的产品。在产品结构树生成后，用户可以对生成的产品结构树进行编辑。 产品相关文档和文件的配置。利用电子仓库将数据库和文件系统连接起来，使描述零部件的文件信息与产品结构树节点上的相关零部件有机地连接在一起，实现产品数据的组织、控制和管理。 2) 项目管理。一个零部件设计项目对应一个开发小组，系统要对每个项目进行全面的监控与管理。 项目权限赋予：权限有浏览、修改、设计、审核、批准、冻结、删除、输出、解锁、锁定等，小组内不同的角色拥有不同的项目权限。 工作流程设定：文档按此流程自动运转，在特定的时候转到特定人手中，进行特定的操作。 3) 版本管理。当对象经过出库操作再进行入库操作时，用户可选择是形成新版还是替换旧版本。为了维护版本的一致性，系统可对文档进行加锁，以防止其它用户修改该文档。 4) 图文档管理。对图文档进行编辑、浏览、查询、审核、出入库等。 5) 邮件系统。邮件系统主要作为工作流程的通知机制的实现者，分为系统邮件和用户邮件两类。前者的运作主要通过程序代码或触发器和存储过程由数据库系统自动控制；后者由用户通过操作邮件系统支配。 PDM系统各模块以产品数据仓库为核心，实现对产品数据的共享、一致性、安全性的维护。 4、具体实现 在B/S结构中采用Java语言开发服务器端应用程序，应用程序和数据库之间采用JDBC接口。系统工作流程如下： (1) 浏览器向WEB服务器发出请求，由WEB服务器向浏览器传回所请求的页面，浏览得得到HTML文档并显示； (2)页面中的Java Applet可利用Socket与后台进程进行通信，请求进行某项操作并传递相应参数； (3)后台进程并根据请求的类型创建不同的服务线程，由服务线程完成对数据库的增、改、删、查等操作； (4)服务线程将操作的结果传递到前台的Java Applet可将数据进行显示或显示结果页面。 在浏览器和应用程序模块间，采用URL、Socket、RMI三种技术实现不同层次的数据交换机制：用URL实现访问网络资源的类，用Socket实现通信的类，用RMI实现方法的类。应用程序模块进程则利用JDBC直接与DBMS数据库处理程序进行数据交换。RMI使得一个Java应用程序可以调用一个远程的Java对象，并通过TCP/IP将所提供参数的调用传输给服务器，激活服务器对象上的方法，并以同样的路径返回对象。 对数据库访问可用CGI通用网关接口、API应用程序接口、ASP动态服务器网页和JDBC-JAVA数据库互联接口等。JDBC是一种可用于执行SQL语句的数据库API，它由一些JAVA语言写的类、界面组成。它在功能上与ODBC相同，给开发人员提供了一个统一的、标准的数据库访问接口。在本系统结构中，将在服务器应用程序和DBMS之间采用JDBC接口。JDBC有两种接口，分别是面向开发人员的JDBC API和面向底层的JDBC Driver API。Java通过JDBC API能够迅速有效地连接不同系统的关系数据库。在访问过程中，浏览器将嵌入HTML，文档中的Java Applet程序从Web服务器下载到能够运行Java程序的本地浏览器中并加以运行，调用JDBC接口连接数据库，从而使客户程序避开Web服务器，而直接与数据库服务器交互，可大大加快系统运行的效率。 5、结 论 近年来，Internet及其相关技术已经影响到了计算机应用的方方面面，全球的制造业界正逐渐接受在电子商务环境下实现企业敏捷制造的思想，并达成共识：通过将PDM与电子商务相结合，实现CAX系统、PDM、ERP等企业计算机应用的集成，从而有效集成包括市场分析、产品设计、经营管理及售后服务等在内的多个企业生产环节。基于Internet环境下的分布式PDM系统是实现上述集成的关键技术。本文从PDM系统应用的角度出发，介绍了WEB技术的优点，提出了基于WEB的PDM系统体系结构、功能及其实现。本文的研究最终能够使企业的计算机应用系统与Internet技术有机的结合起来，为企业通过Internet技术实现虚拟制造奠定良好的理论基础。 参考文献： 【1】 约瑟夫.萧塔纳著.祁国宁译.制造企业的产品数据管理.机械工业出版社.2000. 【2】 叶小俊，王建民，孙家广.产品数据管理概述.工程设计CAD及其自动化.1998.2. 【3】 韩鑫,王建民,孙家广.新一代PDM系统的功能特点.电子与信息化,1999(4). 【4】 褚兴军,范玉青.产品数据管理技术的概念,功能和模式.航空制造工程,1997.(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (11/18/2004)