windchill系统产品结构树的研究及其性能优化

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欢迎访问e展厅 展厅 3 PDM/PLM/CAPP展厅 图文档管理系统, CAPP... 1 引言 在制造业信息化的过程中，实施产品数据管理(PDM)系统是实现企业信息化的基础，而PDM系统中产品结构数据是最核心的数据。因此，如何组织产品结构数据、采用什么样的算法来处理产品结构树的信息，将会直接影响PDM系统的运行效率，甚至对企业信息化的实施都会有较大影响。 介绍了windchill系统的体系结构，以Windchill PDM系统为基础，分析了windchill系统产品结构的功能特点，并针对此产品结构树的页面信息不足以及当产品结构庞大时展开和导出报表效率低下问题进行改进，提出了windchill系统产品结构树的性能优化方案。 2 Windchill系统简介 2.1 Windchill系统体系结构 windchill的计算体系结构是以web为基础的，通过标准的因特网协议和工具(包括HTTP服务器和HTML浏览器)来创建并部署基于TCP/IP的内联网和外联网的应用程序。windchill运行时体系结构是—个为部署业务信息应用程序而设计和优化的三层应用程序和—个可扩展的企业系统层。 (1)客户机层。允许用户访问windchill的客户应用程序。客户机包括windchill客户机、可视化客户机、Pro/NGINEER Wildfire客户机和可能有的工作组管理器客户机。 (2)web和应用服务层。此层分为两大部分：J2EE web应用服务层和windchill服务器层。J2EE web应用服务层包括servlet引擎、windchill Info*Engine web服务和安全性模块。windchill服务器，包括windchill解决方案和—般业务服务。 (3)数据存储。包括AphelionLDAP目录服务器和0racle数据库。 (4)企业系统层。windchill提供了链接到其它服务器的服务接口，(如有可能)可连接到其它企业系统，如企业目录服务、ERP、CRM、SCM或其它PDM系统，企业可以根据自身的需要进行扩展。 2.2 WindChiII系统基本概念介绍 为了让大家对Windchill系统中的一些术语有初步的认识，在分析windchill系统产品结构树之前，先介绍下windchill系统中的一些基本概念。 (1)部件。部件是带有标识号的信息项，表示制造产品中的物理组件或装配体。他们可以根据“使用(Uses)”和“用于(usedBy)”关系相互关联，创建产品结构。 (2)文档。文档是产品研发不可缺少的一部分，在Windchill系统中，文档分为两大类：WTDocument文档和EPMDocumemt档。WTDocument文档是一般类型的文档可以是任何文件(常规文档，例如文本文件或Microsoft word文档);EPMDocumem文档是CAD模型文档，用来描述部件模型。 (3)版本。在windchill系统中，部件和文档都是基于版本来管理的。部件(文档)有一个或多个版本，捕捉随时问的进行而对该部件(文档)所做的具体修改。—个部件(文档)有—个唯一的标识符，以Master的对象存储在数据库中，每个Master对应多个版本实例，这就构成了Windchill的版本概念。 (4)产品结构。产品结构是构成特定部件、成品、成品配置或成品实例的部件和其他低层成品，以及与它们相关联的文档的分级表示法。您可以展开和折叠产品结构，从而浏览该结构、查看部件和装配体以及展开装配体以查看组件部件。 3 Windchill系统产品结构功能与不足 3.1 产品结构组成 从Windchill系统产品结构的概念我们知道，在Windchill系统中，产品结构是由两大部分组成的：部件和文档。部件组成了整个产品结构;产品结构相关文档包括一般文档和CAD文档，他们是对部件设计过程的说明以及对部件的模型描述。 3.2 产品结构的缺点分析 在windchill系统中，产品结构是基于web来展示的，用户只需通过浏览器即可完成各种复杂的操作并获取需要的信息，但是此产品结构也有不足之处，主要体现在如下两个方面： (1)当产品结构非常庞大时，产品结构的展开效率以及导出报表的效率都非常低。在制造行业中，如果企业的产品结构比较复杂，特别是当整个产品结构超过3万个零部件之后。当全部展开产品结构时—般会导致客户端挂掉，大大削弱了产品结构的稳定性。 (2)产品结构页面缺少必要的属性信息。在用户设计过程中，如果想查看零部件的—些共同属性信息，最快速的办法就是通过产品结构直接获取需要的信息，而在windchill系统中，产品结构页面除了编码和名称外，其它用户自定义的属性以及部分对用户来说很重要的属性都不会显示出来，用户需要经过很多操作才能看到需要的信息而且—次只能针对某—个零部件来查看信息。比如在产品结构中，部件的有效性是个很重要的依据，windchill系统虽然提供了有效性的查看方式，但是操作过程很繁琐，不适合设计者使用。 (3)系统报表导出功能单一。系统报表导出只提供查看功能，不提供生成可编辑文件的功能，不方便设计者处理报表文件。系统在执行报表导出工作时，用户将一直等待报表的导出，在等待过程中，如果不小心关掉浏览器哪么报表导出工作又要重新再来，这在一定程度上束缚了用户。 4 Windchill系统产品结构优化 针对以上产品结构的不足之处并结合产品结构的优点，给出了Windchill PDM系统产品结构的优化方案。 4.1 优化方案的提出 此优化方案在深入分析Windchill PDM产品结构的优缺点后得出的，分为三部分。 (1)为数据库增加最新大版本列。 当产品结构数据庞大时，分析展开产品结构速度很慢以及导出全机报表效率低下的原因，发现是由于系统数据模型设计不合理所引起的。系统目前的方法是对每个最新的小版本数据库中有记录，而对每个最新的大本版，系统中没有记录，如果要取得最新的大本版系统是遍历当前零部件的所有版本并对取得数据排序从而得到最新的大版本信息，当产品结构数据很多而用户有需要最新的版本信息时，这样经过多重遍历，系统效率自然降下来了。所以，鉴于此考虑在数据库中增加一列用来显示最新的大版本信息。 (2)增加必要的属性显示列，使设计者可以定制属性显示信息。 为了方便设计者，我们在产品结构页面增加必要的属性显示信息，是设计者可以根据需要自定义需要显示的属性值。 (3)自定义报表导出方式，并为报表增加单独队列，报表导出完成后以任务的形式通知报表导出者。为了为设计者提供可编辑的报表文件，根据用户习惯，自定义一套报表导出工具，把报表数据写入Excel等可编辑文件，方便设计者使用。考虑到导出全机报表时，如果利用系统中公用的队列，当数据量比较大时，这样导出的时间比较长，很有可能堵塞队列，导致系统其它程序不能正常运行，鉴于此原因，为报表导出开辟单独的队列，使之在后台单独运行，这样，即使产品结构数据量比较大，也不影响系统其它功能的实现。 4.2 优化方案的实施 为了实现对产品结构的优化，从以下几个方面来实施优化方案。 4.2.1 采用建模工具更改系统原有数据模型 windchill提供了模型文件(必须安装infomodeler)，我们采用rose建模工具，利用Windchill系统自带的模型，修改原有模型，可以方便的为数据库表增加一列用来表示最新的大版本概念(如果对Windchill系统数据库模型比较了解则可以直接修改数据表结构)。在模型中为零部件(WTPart)增加一个boolean型的latestVersion值，用来表示是否是最新的大版本信息，文档的模型和这个类似。 4.2.2 建立监听程序，监听保存事件 windchill系统有—套标准的监听管理组件，扩展系统已有的监听组件，注册自己的监听程序来监视“check IN”事件(也就是保存事件)，当捕捉到此事件时为此零部件或文档对应的数据库中写入最新大版本信息，同时取消此系列不是最新的大版本信息。 4.2.3 采用XML文件来配置属性 结合willdchill的模板处理机制，为产品结构页面增加属性显示列。 windchill系统产品结构采用模板处理机制来显示，展现给用户的Table表的信息都是固定的，为了在产品结构页面不同的设计者可以根据需要显示属性信息，定义一个xML文件用来配置需要显示的属性信息，同时继承系统原有的处理产品结构页面的类，添加自定义的方法，修改完成后重新注册模板属性文件，这样XML中定义的属性信息会出现在视图管理器中，设计者可根据自己的需要决定在产品结构页面需要显示的属性信息，同时也可为某些属性设置是否显示开关。 4.2.4 产品结构遍历算法改进 利用最新的数据库模型，结合Windchill已有的API，重新定义—套遍历算法，导出报表时，如果利用此算法，可以快速的获取所需数据。在此算法中可以根据实际情况对部件和相关文档进行过滤。 4.2.5 自定义报表导出方式，增加报表队列，定义报表工作为了使导出的报表有可编辑性以及解放用户，自定义—套报表导出方式，当要导出整个产品结构明细报表时，采用新的遍历算法，利用系统已有的API，构造—个单独的报表执行队列，同时生成的报表文件已Excel格式提供给用户。用户只需点击相应的生成报表按钮即完成导出报表操作，系统会在后台自动导出报表，等待报表导出成功后用户会收到一个报表完成的任务，通过此任务用户可以下载报表文件。 5 优化后的产品结构应用 结合某飞机制造厂的Windchill系统，对其进行优化改进，经过优化后的产品结构。增加了有效性显示列同时也增加，有效性显示开关，如果部件需要临时更改则将显示—个图标。产品结构页面提供的信息也丰富多了，更方便了设计人员的工作;选择最新的配置规范，对整个飞机做—个产品结构报表，大约有3.5万个部件，在没有优化之前导出报表(包括部件属性信息和部件相关文档的属性信息)所需时间是40分钟，而优化之后所需时间只需10mill即可完成，大大提高了执行效率。 6 总结 通过对WindchillPDM系统产品结构的研究，指出了Windchill PDM系统产品结构的不足之处，提出了相应的优化方案，并进一步阐述了优化方案的实施原理以及实施步骤。最后结合飞机制造厂的Windchill系统对优化方案进行了验证。从验证结果可以看到，经过优化后的产品结构，为设计人员提供了极大的方便性，并提高了系统的执行效率以及稳定性。优化方案的提出为企业实施和定制PDM系统提供了可参考的方案，为PDM系统产品结构的功能改进和完善提供了一种新的思路。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (4/19/2010)