产品数据管理技术 6.1产品数据管理(PDM)技术概述 6.1.1基本概念 PDM技术最早出现在80年代初期,目的是为了解决大量工程图纸、技术文档 以及CAD文件的计算机化管理问题,然后逐渐扩展到产品开发过程中的三个主要领 域:设计图纸和电子文档的管理,材料明细表(BOM)及与工程文档的集成管理, 工程变更管理。由于早期软件功能比较单一,各自解决问题的侧重点也不完全相同, 所以有不同叫法,如文档管理( document management)、工程数据管理( engineering data management)等。现在所指的PDM技术源于美国的叫法,是对工程数据管理 文档管理、产品信息管理、技术数据管理、技术信息管理、图像管理及其它产品定 义信息管理技术的一种概括与总称。随着网络、数据库技术的发展,以及客户机拥 务器( client/server)或浏览器/服务器( browser/ server)与0-O技术的应用,最 近几年PDM技术产生了突飞猛进的变化,在美国、欧洲、日本等发达国家的企业中 得到越来越多的应用。近年来,由于CAD技术及CIMS技术的应用与推广,PDM 技术在国内企业也已越来越广泛的受到关注。但是,由于PDM技术与应用范围发展 之快,人们对它还没有一个统一的认识,给出的定义也不完全相同。主要致力于PDM 技术和计算机集成制造技术研究与咨询的国际咨询公司 CIMdata给出的定义是: PDM是一门管理所有与产品相关的信息和所有与产品相关的过程的技术”。而 Gartner Group公司给出的定义为:“PDM是在企业范围内从策划到产品构筑一个并 行化协作环境( concurrent art-to- product environment,CAPE),由供应、工程设 计、制造、采购、市场与销售、客户等枃成的关键使能器。一个成熟的PDM系统能 够使所有参与创建、交流、维护设计意图的人们在整个信息生命周期中安全、有序、 高效地共享与产品相关的所有异构数据,包括图纸与数字化文档、CAD文件和产品 结构等”。从上面两个定义可以看出,PDM的定义可以是狭义的,也可以是广义的。 从狭义上讲,PDM仅管理与工程设计相关的领域内的信息,而从广义上讲,它可以 覆盖到整个企业中从产品的市场需求、研究与开发、产品设计、工程制造、销售、 服务与维护等各个领域、全生命周期中的产品信息 167
167 6．产品数据管理技术 6．1 产品数据管理（PDM）技术概述 6．1．1 基本概念 PDM 技术最早出现在 80 年代初期，目的是为了解决大量工程图纸、技术文档 以及 CAD 文件的计算机化管理问题，然后逐渐扩展到产品开发过程中的三个主要领 域：设计图纸和电子文档的管理，材料明细表（BOM）及与工程文档的集成管理， 工程变更管理。由于早期软件功能比较单一，各自解决问题的侧重点也不完全相同， 所以有不同叫法，如文档管理（document management）、工程数据管理（engineering data management）等。现在所指的 PDM 技术源于美国的叫法，是对工程数据管理、 文档管理、产品信息管理、技术数据管理、技术信息管理、图像管理及其它产品定 义信息管理技术的一种概括与总称。随着网络、数据库技术的发展，以及客户机拥 务器（client/server）或浏览器／服务器（browser／server）与 0－O 技术的应用，最 近几年 PDM 技术产生了突飞猛进的变化，在美国、欧洲、日本等发达国家的企业中 得到越来越多的应用。近年来，由于 CAD 技术及 CIMS 技术的应用与推广，PDM 技术在国内企业也已越来越广泛的受到关注。但是，由于 PDM 技术与应用范围发展 之快，人们对它还没有一个统一的认识，给出的定义也不完全相同。主要致力于 PDM 技术和计算机集成制造技术研究与咨询的国际咨询公司 CIMdata 给出的定义是： “PDM 是一门管理所有与产品相关的信息和所有与产品相关的过程的技术”。而 Gartner Group 公司给出的定义为：“PDM 是在企业范围内从策划到产品构筑一个并 行化协作环境（concurrent art－to－product environment，CAPE），由供应、工程设 计、制造、采购、市场与销售、客户等构成的关键使能器。一个成熟的 PDM 系统能 够使所有参与创建、交流、维护设计意图的人们在整个信息生命周期中安全、有序、 高效地共享与产品相关的所有异构数据，包括图纸与数字化文档、CAD 文件和产品 结构等”。从上面两个定义可以看出，PDM 的定义可以是狭义的，也可以是广义的。 从狭义上讲，PDM 仅管理与工程设计相关的领域内的信息，而从广义上讲，它可以 覆盖到整个企业中从产品的市场需求、研究与开发、产品设计、工程制造、销售、 服务与维护等各个领域、全生命周期中的产品信息
6.1.2开放式体系结构 由于PDM技术在企业的实施,将为企业的工程信息管理与过程的自动化管理提 供统一的支持环境,并成为连接企业应用系统及其它信息系统(如CAD/CAE/ CAPP/CAM,MRP正等)的桥梁与纽带。它不仅面临不同企业中不同部门复杂计 算机环境及不同功能需求,同时还要求适应不同企业不同管理文化的要求,所以 PDM系统必须具有良好的开放性体系结构。PDM的开放性主要体现在四方面 (1)对基础环境的适应性PDM系统是以分布式网络( distributed network)、 客户机/服务器结构、图形化用户接口及数据库管理四方面技术作为它的环境支持 与底层环境的连接是通过不同接口来实现的,如中性的操作系统接口、中性的数据 库接口、中性的图形化用户接口以及中性的网络接口等,从而保证一种PDM系统可 支持多种类型的硬件平台、操作系统、数据库、图形界面及网络协议。例如,SDRC 公司的 Metaphase2.2支持的硬件平台有SUN,HP,PC共八种,支持的常见操作系 统有 sun Solaris,HP一UX, IBM AIX, PC Windows共九种,支持的常 见数据库有 Oracle, Sybase,sQL/ Server共四种,支持的常见或界面标准有ⅹ/ Motf, Windows, Macintosh;支持的常见网络协议有:TCP/P, Apple Talk,DEC net, Winsock- Compliant等。并且,在分布式环境中,同类系统软件中的几种类器 可以并存,只有数据库必需单一化 (2)PDM内核的开放性PDM内核的开放性体现在越来越多的PDM产品采用 面向对象(O—0)的方法和技术建立系统的管理模型与信息模型,并提供对象管理 机制实现产品信息的管理。在此基础上,提供一组开发工具与应用接口帮助用户方 便地定制或扩展原有数据模型,存取相关信息,并增加新的应用功能,以满足用户 对系统不同应用的要求。 (3)PDM规模的可变性由于PDM系统采用客户机/服务器结构,并具有分 布式功能,企业在实施时,可从单服务器开始,逐渐扩展到几个、几十个、甚至几 百个,覆盖整个企业。图6-1是一个典型的客户机/服务台器结构(选于 Metaphase 22)。用户在选用功能模块时,除必需模块外,其它模块可根据需要裁剪。 (4)PDM框架的插件功能/工具封装和集成为了更有效地管理由应用系统产生 的各种数据,实现对产品数据的统一管理,并方便地提供给用户和应用系统使用, 就必须建立PDM系统与应用系统之间更紧密的关系,即基于PDM系统实现工具封 装或应用集成。这就要求PDM系统提供中性的应用接口把外部应用系统“封装或集 成”到PDM系统中,作为PDM系统新增的一部分,并可以在PDM环境下方便地 运行 6.1.3支持PDM系统实现的主要使能技术 PDM系统的实现依赖一些核心的使能技术的支持。过去,这些技术被看作是
168 6．1．2 开放式体系结构 由于 PDM 技术在企业的实施，将为企业的工程信息管理与过程的自动化管理提 供统一的支持环境，并成为连接企业应用系统及其它信息系统（如 CAD／CAE／ CAPP／CAM，MRP 正等）的桥梁与纽带。它不仅面临不同企业中不同部门复杂计 算机环境及不同功能需求，同时还要求适应不同企业不同管理文化的要求，所以 PDM 系统必须具有良好的开放性体系结构。PDM 的开放性主要体现在四方面： （l）对基础环境的适应性 PDM 系统是以分布式网络（distributed network）、 客户机／服务器结构、图形化用户接口及数据库管理四方面技术作为它的环境支持。 与底层环境的连接是通过不同接口来实现的，如中性的操作系统接口、中性的数据 库接口、中性的图形化用户接口以及中性的网络接口等，从而保证一种 PDM 系统可 支持多种类型的硬件平台、操作系统、数据库、图形界面及网络协议。例如，SDRC 公司的 Metaphase 2.2 支持的硬件平台有 SUN，HP，PC 共八种，支持的常见操作系 统有 SUN Solaris， HP－UX， IBM AIX， PC Windows 共九种，支持的常 见数据库有 Oracle，Sysbase，SQL／Server 共四种，支持的常见或界面标准有 X／ Motif， Windows， Macintosh；支持的常见网络协议有：TCP／IP， Apple Talk， DEC net， Winsock－Compliant 等。并且，在分布式环境中，同类系统软件中的几种类器 可以并存，只有数据库必需单一化。 （2）PDM 内核的开放性 PDM 内核的开放性体现在越来越多的 PDM 产品采用 面向对象（O－O）的方法和技术建立系统的管理模型与信息模型，并提供对象管理 机制实现产品信息的管理。在此基础上，提供一组开发工具与应用接口帮助用户方 便地定制或扩展原有数据模型，存取相关信息，并增加新的应用功能，以满足用户 对系统不同应用的要求。 （3）PDM 规模的可变性由于 PDM 系统采用客户机／服务器结构，并具有分 布式功能，企业在实施时，可从单服务器开始，逐渐扩展到几个、几十个、甚至几 百个，覆盖整个企业。图 6－1 是一个典型的客户机/服务台器结构（选于 Metaphase 2.2）。用户在选用功能模块时，除必需模块外，其它模块可根据需要裁剪。 （4）PDM 框架的插件功能/工具封装和集成为了更有效地管理由应用系统产生 的各种数据，实现对产品数据的统一管理，并方便地提供给用户和应用系统使用， 就必须建立 PDM 系统与应用系统之间更紧密的关系，即基于 PDM 系统实现工具封 装或应用集成。这就要求 PDM 系统提供中性的应用接口把外部应用系统“封装或集 成”到 PDM 系统中，作为 PDM 系统新增的一部分，并可以在 PDM 环境下方便地 运行。 6．1．3 支持 PDM 系统实现的主要使能技术 PDM 系统的实现依赖一些核心的使能技术的支持。过去，这些技术被看作是一
工作组 Client Client 协作 工作组 工作组 作组 应mcmg 图6-1客户机/服务器结构 种标准和专有技术的混合,最近几年里,这些技术正逐步演变为标准化和商品化的 构件。这种演变使得软件开发商能以较低的成本与较快的速度开发PDM系统。这些 使能技术包括电子仓库( vault)技术、工作流( workflow)技术、数据库技术、客 户机/服务器技术、面向对象O-O技术、 Internet/web技术等 1.电子仓库技术 电子仓库是一种元数据管理器,它保存了管理数据的数据(无数据)以及指向 描述产品的相关信息的物理数据和文件的指针。完全分布式的电子仓库允许用户透 明地、迅速地访问异构环境下的分布式信息,而不用考虑用户或数据的物理位置 典型的电子仓库应包括几个方面的特征,如文件的入库/出库( check in/ check out) 属性搜索机制、动态例览和导航能力、分布式文件管理功能、安全特性、对象检索 2.工作流技术 用来定义和控制数据操作的基本过程。它可以以面向任务的专有方式实现,也 可以用结构化、形式化的方式实现。它包括工作流建模(过程定义)、工作流实例化
169 图 6－1 客户机／服务器结构 种标准和专有技术的混合，最近几年里，这些技术正逐步演变为标准化和商品化的 构件。这种演变使得软件开发商能以较低的成本与较快的速度开发 PDM 系统。这些 使能技术包括电子仓库（vault）技术、工作流（workflow）技术、数据库技术、客 户机／服务器技术、面向对象 O-O 技术、Internet／web 技术等。 1．电子仓库技术 电子仓库是一种元数据管理器，它保存了管理数据的数据（无数据）以及指向 描述产品的相关信息的物理数据和文件的指针。完全分布式的电子仓库允许用户透 明地、迅速地访问异构环境下的分布式信息，而不用考虑用户或数据的物理位置。 典型的电子仓库应包括几个方面的特征，如文件的入库／出库（check in／check out）、 属性搜索机制、动态例览和导航能力、分布式文件管理功能、安全特性、对象检索 等。 2．工作流技术 用来定义和控制数据操作的基本过程。它可以以面向任务的专有方式实现，也 可以用结构化、形式化的方式实现。它包括工作流建模（过程定义）、工作流实例化
工作流运行、工作任务列表等。其核心技术是支持工作流运行的工作流引擎 ( workflow engine),它为工作流的运行提供软件服务或软件驱动 3.数据库技术 数据库作为PDM系统所有实际数据或信息的物理存储容器,对PDM系统的构 造有着重要影响。传统的大型关系数据库(如 Oracle, Sybase等)仍然是当前PDM 系统的首选。这些数据库通常都具有若干特点:如采用客户机用E务器结构、分布 式结构等。 目前,数据库系统的重要发展方向是面向对象的数据库技术、多媒体数据库技 术、并行数据库技术、联邦数据库( federated data Base sy stem)技术、模糊数据库技 术、演绎数据库技术、数据仓库技术等,这些技术的发展必然会推动PDM技术的进 一步发展 4.客户服务器技术 客户机/服务器体系结构是指基干网络环境的软件分为客户机和服务器两部 分,它们分别运行于不同的机器或进程中。其中客户机执行前端处理,它接受用户 的服务请求,并将这些请求传递到服务器。服务器执行后端处理,接受客户机的服 务请求并将处理完成的结果返还给客户机。 客户机/服务器的突出优点在于将所要完成的任务合理分工,并具有良好的开 放性和可扩充性。采用了客户机/服务器体系结构的PDM系统能够通过合理的安装 和配置以满足具体的不同的企业要求,适应从工作组级、部门级到企业级范围的业 务需要。 5.面向对象技术 面向对象技术是计算机应用科学中富有革命性的进展。它通过对现实世界进行 识别和抽象,并提供封装、继承和多态等特性,为计算机应用问题的解决提供了强 大的思想武器和具体方法。面向对象方法是一种对客观世界的自然描述,它可以使 人们面对纷繁复杂的问题域能够清楚地分析出其本质,为构造一个稳定的解决问题 的计算机应用系统打下了基础。它还能充分实现资源的重用,为快速可靠地开发计 算机应用提供了新的途径 PDM系统在采用面向对象技术后增强了系统的易用性、柔性、开放性以及和其 他计算机应用系统的无缝集成。 170
170 工作流运行、工作任务列表等。其核心技术是支持工作流运行的工作流引擎 （workflow engine），它为工作流的运行提供软件服务或软件驱动。 3．数据库技术 数据库作为 PDM 系统所有实际数据或信息的物理存储容器，对 PDM 系统的构 造有着重要影响。传统的大型关系数据库（如 Oracle， Sybase 等）仍然是当前 PDM 系统的首选。这些数据库通常都具有若干特点：如采用客户机用 E 务器结构、分布 式结构等。 目前，数据库系统的重要发展方向是面向对象的数据库技术、多媒体数据库技 术、并行数据库技术、联邦数据库（federated dataBase system）技术、模糊数据库技 术、演绎数据库技术、数据仓库技术等，这些技术的发展必然会推动 PDM 技术的进 一步发展。 4．客户/服务器技术 客户机／服务器体系结构是指基干网络环境的软件分为客户机和服务器两部 分，它们分别运行于不同的机器或进程中。其中客户机执行前端处理，它接受用户 的服务请求，并将这些请求传递到服务器。服务器执行后端处理，接受客户机的服 务请求并将处理完成的结果返还给客户机。 客户机／服务器的突出优点在于将所要完成的任务合理分工，并具有良好的开 放性和可扩充性。采用了客户机／服务器体系结构的 PDM 系统能够通过合理的安装 和配置以满足具体的不同的企业要求，适应从工作组级、部门级到企业级范围的业 务需要。 5．面向对象技术 面向对象技术是计算机应用科学中富有革命性的进展。它通过对现实世界进行 识别和抽象，并提供封装、继承和多态等特性，为计算机应用问题的解决提供了强 大的思想武器和具体方法。面向对象方法是一种对客观世界的自然描述，它可以使 人们面对纷繁复杂的问题域能够清楚地分析出其本质，为构造一个稳定的解决问题 的计算机应用系统打下了基础。它还能充分实现资源的重用，为快速可靠地开发计 算机应用提供了新的途径。 PDM 系统在采用面向对象技术后增强了系统的易用性、柔性、开放性以及和其 他计算机应用系统的无缝集成
6. Internet/web技术 Internet与web技术是支持PDM系统实现的又一重要使能技术,是实现企业问 PDM的重要保证。web测览器使得用户可以快速、方便地访问广域范围内类型各异 的数据,且这种技术通用性好、廉价、可行,而且与硬件无关。将web操作界面与 PDM的基本功能结合起来,还需要解决wb的单向浏览的缺点,需要Java技术与 网络开发技术有机的结合,开发浏览器双向操作界面,支持交互操作 6.2PDM系统的主要功能 PDM系统为企业提供了一种宏观管理和控制所有与产品相关的信息的机制和 架构。PDM的种类很多,不同PDM系统,其功能也各异。有关PDM的功能有不同 的划分方法,一种方法是按面向应用与系统支持功能划分,将其分成电子仓库、面 向用户的使用功能(包括文档控制、变更控制、配置管理、设计检索与零件库和项 目管理)和实用化的支持功能(包括通知与通讯、数据传输、数据转换、图像服务 系统管理等):另一种方法是按软件功能模块划分,可划分为电子仓库、工作流或过 程管理、产品结构与配置管理、零件分类管理、工程变更管理、项目管理、电子协 作、工具与“集成件”、浏览和困阅等功能。下面按照功能模块划分来介绍PDM系 统的主要功能。 6.2.1电子仓库 电子仓库是PDM系统中最基本、最核心的功能,是PDM系统中其它相关功能 的基础。所谓电子仓库,是PDM系统中提供的一种数据存储( repository)机制,它 保存所有与产品相关的物理数据与文件的元数据(管理数据的数据)以及指向它们 的指针 电子仓库的创建如图6-2所示,包括指定存放元数据的数据库、存放物理数据 记录的数据库和存放物理文件的文件系统与目录。电子仓库提供给用户的一般数据 操作功能包括:数绍对象的人库/出库、对象状态的改变、属主关系的转换、按对 象属性进行査询、动态浏览与导航、对象归档、安全控制与管理功能等 171
171 6．Internet／web 技术 Internet 与 web 技术是支持 PDM 系统实现的又一重要使能技术，是实现企业问 PDM 的重要保证。Web 测览器使得用户可以快速、方便地访问广域范围内类型各异 的数据，且这种技术通用性好、廉价、可行，而且与硬件无关。将 web 操作界面与 PDM 的基本功能结合起来，还需要解决 web 的单向浏览的缺点，需要 Java 技术与 网络开发技术有机的结合，开发浏览器双向操作界面，支持交互操作。 6．2 PDM 系统的主要功能 PDM 系统为企业提供了一种宏观管理和控制所有与产品相关的信息的机制和 架构。PDM 的种类很多，不同 PDM 系统，其功能也各异。有关 PDM 的功能有不同 的划分方法，一种方法是按面向应用与系统支持功能划分，将其分成电子仓库、面 向用户的使用功能（包括文档控制、变更控制、配置管理、设计检索与零件库和项 目管理）和实用化的支持功能（包括通知与通讯、数据传输、数据转换、图像服务、 系统管理等）；另一种方法是按软件功能模块划分，可划分为电子仓库、工作流或过 程管理、产品结构与配置管理、零件分类管理、工程变更管理、项目管理、电子协 作、工具与“集成件”、浏览和困阅等功能。下面按照功能模块划分来介绍 PDM 系 统的主要功能。 6．2．1 电子仓库 电子仓库是 PDM 系统中最基本、最核心的功能，是 PDM 系统中其它相关功能 的基础。所谓电子仓库，是 PDM 系统中提供的一种数据存储（repository）机制，它 保存所有与产品相关的物理数据与文件的元数据（管理数据的数据）以及指向它们 的指针。 电子仓库的创建如图 6－2 所示，包括指定存放元数据的数据库、存放物理数据 记录的数据库和存放物理文件的文件系统与目录。电子仓库提供给用户的一般数据 操作功能包括：数绍对象的人库／出库、对象状态的改变、属主关系的转换、按对 象属性进行查询、动态浏览与导航、对象归档、安全控制与管理功能等
存放物理数据 的文件系统 存放物理数据 元数据 管理库 记录的数据库 指针 指针 图6-2电子仓库 “电子仓库的类型有三种,集中式、分布式与虚拟式。集中式电子仓库是将物理 数据集中于中心服务器上进行管理,无数据管理库、数据记录管理库与存放物理文 件的文件系统和目录位于同一台计算机上,同上用户通过远程登录来获取数据。分 布式电子仓库具有文件系统分布与电子仓库之间互联的特点。同一个电子仓库可以 对应多个分布在不同计算机上的文件系统和目录,不同电子仓库之间元数据共享, 做到在分布式环境中电子仓库与电子仓库之内以及电子仓库与用户之间直接进行数 据操作,无需进行远程登录。虚拟式电子仓库不仅做到文件系统分布,而且做到元 数据管理库的分布。虚拟的元数据管理与分布式文件管理的实 现,使得用户能透明地访问全企业的产品信息,而不用考虑用户或数据的物理位置 目前,大多数PDM系统提供集中式或分布式管理方式,少数系统提供虚拟式电 子仓库管理方式。在电子仓库提交使用之前,还应指明什么类型的数据可以交由该 电子仓库管理,文件类型的数据放在什么文件系统和目录中,PDM系统不同用户或 角色对该电子仓库中的数据分别具有什么样的操作权限等。 6.2.2工作流或过程管理 工作流或过程管理( workflow or process management)是PDM系统中又一重要 基本功能。它用来定义和控制数据操作的基本过程,主要管理当用户对数据进行操 作时会发生什么,人与人之间或活动与活动之间的数据流向以及在一个项目的生命 周期内跟踪所有事务和数据的活动。 1.几个基本概念 (1)产品数据的全生命周期( life cycle)产品数据从生成到报废是由一系列有 序状态组成的,典型的工作流程一般从工作状态开始,经过审阅/审批、发放、生产、 使用、变更与报废等,这一有序的状态称为产品数据的全生命周期 (2)过程产品数据对象从一种状态变到另一种状态,往往需要经过一定的过程 运作。所谓过程,即为数据对象在其全生命周期中从一种状态变到另一种状态时应 进行的操作或处理的规则集合。过程为工作流程的基本构成单元 (3)工作流程面向某类或某几类数据对象的多个过程的有序组合称为一个工作 流程。 172
172 图 6－2 电子仓库 “电子仓库的类型有三种，集中式、分布式与虚拟式。集中式电子仓库是将物理 数据集中于中心服务器上进行管理，无数据管理库、数据记录管理库与存放物理文 件的文件系统和目录位于同一台计算机上，同上用户通过远程登录来获取数据。分 布式电子仓库具有文件系统分布与电子仓库之间互联的特点。同一个电子仓库可以 对应多个分布在不同计算机上的文件系统和目录，不同电子仓库之间元数据共享， 做到在分布式环境中电子仓库与电子仓库之内以及电子仓库与用户之间直接进行数 据操作，无需进行远程登录。虚拟式电子仓库不仅做到文件系统分布，而且做到元 数据管理库的分布。虚拟的元数据管理与分布式文件管理的实 现，使得用户能透明地访问全企业的产品信息，而不用考虑用户或数据的物理位置。 目前，大多数 PDM 系统提供集中式或分布式管理方式，少数系统提供虚拟式电 子仓库管理方式。在电子仓库提交使用之前，还应指明什么类型的数据可以交由该 电子仓库管理，文件类型的数据放在什么文件系统和目录中，PDM 系统不同用户或 角色对该电子仓库中的数据分别具有什么样的操作权限等。 6．2．2 工作流或过程管理 工作流或过程管理（workflow or process management）是 PDM 系统中又一重要 基本功能。它用来定义和控制数据操作的基本过程，主要管理当用户对数据进行操 作时会发生什么，人与人之间或活动与活动之间的数据流向以及在一个项目的生命 周期内跟踪所有事务和数据的活动。 1．几个基本概念 （l）产品数据的全生命周期（life cycle）产品数据从生成到报废是由一系列有 序状态组成的，典型的工作流程一般从工作状态开始，经过审阅/审批、发放、生产、 使用、变更与报废等，这一有序的状态称为产品数据的全生命周期。 （2）过程产品数据对象从一种状态变到另一种状态，往往需要经过一定的过程 运作。所谓过程，即为数据对象在其全生命周期中从一种状态变到另一种状态时应 进行的操作或处理的规则集合。过程为工作流程的基本构成单元。 （3）工作流程面向某类或某几类数据对象的多个过程的有序组合称为一个工作 流程
2.流程管理的分类 工作流程或过程的管理分为三种类型:任务管理、工作流程管理与任务历史管 (1)任务管理主要管理某人在某时对什么数据对象做了什么事情,对其它 哪些数据产生影响,应该通知什么人。 (2)工作流程管理在产品设计与制造过程中,小到一张工程图纸的审批/发放 或更改,大到零部件设计、分析、制造,都是面向工作群体的,同时依照一定流程 行事。例如,一张图纸需要根据设计意图由设计师生成实体模型并成图,然后交给 同组工作人员进行审核,未发现问题,再交由项目负责人审批、签字,最后正式发 布给其它部门(如生产、组装部门),并交由图档管理部门归档。在同一个企业中 类似于这样有一定约束的工作流程数以百计,千变万化。即使是工程图纸的审批、 发放,对于不同部门、不同性质的图纸,其流程也不一样,更何况PDM系统的工 作流程管理要面向不同企业,所以工作流程的定义与管理工具必须有很好的灵活性, 以适应各企业自身的组织、经营、管理风格。 (3)任务历史管理正如数据的版本管理是维护产品数据有效性和演变过程核查 的必要手段,各项任务的完成情况及其过程也应有完善的记录,便于将来查询。提 供这一例行性的过程核查功能也完全符合国际质量标准ISO9000对前后过程一致性 追踪的基本要求。此外,如果用户希望追溯项目开发过程中以前什么地方出现过问 题,以资借鉴,那么项目历史管理对此就是一个十分重要的工具。在产品研究开发 过程中,往往规定过程当中的里程碑,并归档该阶段成果的所有相关数据,这是版 本控制中的重要一环,藉此可检查各项变更的记录,了解状态演变的前因后果,同 样,新品开发时可吸收其中的成功经验和失败的教训,并估算新方案的进度日程和 资源分配。 3.用户功能 工作流程与过程管理提供给用户的基本功能包括面向过程的图机化编辑器、工 作流程运技器、电子邮件接口、工作流程与工程变更的集成、过程浏览与历史信息 报告等 6.2.3产品结构与配置管理 产品结构与配置管理( product structure and configuration management)以 电子仓库为底层支持,以材料明细表为其组织核心,把定义最终产品的所有工程数 据和文档联系起来,实现产品数据的组织、管理与控制,并在~定目标或规则约束 下向用户或应用系统提供产品结构的不同机图和描述(如 as-designed, as-assembly as-manufacturing, as-planned等)利用PDM系统提供的产品结构材可以有效地、直 观地表述所有与产品相关的信息。产品结构与配置管理的主要目的是要管理企业中 有关产品的部件、子部件与零件的基本属性,并要维护它们之间的层次关系以及与 173
173 2．流程管理的分类 工作流程或过程的管理分为三种类型：任务管理、工作流程管理与任务历史管 理。 （1）任务管理主要管理某人在某时对什么数据对象做了什么事情，对其它 哪些数据产生影响，应该通知什么人。 （2）工作流程管理在产品设计与制造过程中，小到一张工程图纸的审批／发放 或更改，大到零部件设计、分析、制造，都是面向工作群体的，同时依照一定流程 行事。例如，一张图纸需要根据设计意图由设计师生成实体模型并成图，然后交给 同组工作人员进行审核，未发现问题，再交由项目负责人审批、签字，最后正式发 布给其它部门（如生产、组装部门），并交由图档管理部门归档。在同一个企业中， 类似于这样有一定约束的工作流程数以百计，千变万化。即使是工程图纸的审批、 发放，对于不同部门、不同性质的图纸，其流程也不一样，更何况 PDM 系统的工 作流程管理要面向不同企业，所以工作流程的定义与管理工具必须有很好的灵活性， 以适应各企业自身的组织、经营、管理风格。 （3）任务历史管理正如数据的版本管理是维护产品数据有效性和演变过程核查 的必要手段，各项任务的完成情况及其过程也应有完善的记录，便于将来查询。提 供这一例行性的过程核查功能也完全符合国际质量标准 ISO 9000 对前后过程一致性 追踪的基本要求。此外，如果用户希望追溯项目开发过程中以前什么地方出现过问 题，以资借鉴，那么项目历史管理对此就是一个十分重要的工具。在产品研究开发 过程中，往往规定过程当中的里程碑，并归档该阶段成果的所有相关数据，这是版 本控制中的重要一环，藉此可检查各项变更的记录，了解状态演变的前因后果，同 样，新品开发时可吸收其中的成功经验和失败的教训，并估算新方案的进度日程和 资源分配。 3．用户功能 工作流程与过程管理提供给用户的基本功能包括面向过程的图机化编辑器、工 作流程运技器、电子邮件接口、工作流程与工程变更的集成、过程浏览与历史信息 报告等。 6．2．3 产品结构与配置管理 产品结构与配置管理（product structure and configuration management）以 电子仓库为底层支持，以材料明细表为其组织核心，把定义最终产品的所有工程数 据和文档联系起来，实现产品数据的组织、管理与控制，并在～定目标或规则约束 下向用户或应用系统提供产品结构的不同机图和描述（如 as-designed，as-assembly， as-manufacturing，as-planned 等）利用 PDM 系统提供的产品结构材可以有效地、直 观地表述所有与产品相关的信息。产品结构与配置管理的主要目的是要管理企业中 有关产品的部件、子部件与零件的基本属性，并要维护它们之间的层次关系以及与
其相关的文档关系。 产品结构与配置管理提供给用户的基本功能包括:明细表的创建、修改、版本 控制、支持” where used”查询、支持明细表多视图管理、支持与MRP( manufacturing resource planning)和ERP( enterprise resource planning)的集成等 1.产品结构臂理 产品结构管理主要满足单一、具体产品的数据管理。图6-3给出了产品结构及 其基本属性的实例。利用图示方式表示产品零部件之间的层次关系,每个节点包含 相应的属性 零部件基本属性 标识码 产品(或部件 名称 类型 子部件1子部件 子部件 子部件2-1零件2-1……零件2 零件n-1零件n-2……[零件n=m」 图6-3产品结构及其基本属性 图6-4(a)说明不含版本的零件与文档之间的结构关系,直接建立零件对象与 其相关的文档信息(如实体模型、二维图纸、测试数据、工艺文件与NC代码等 之间的关系。图6-4图)说明包含版本的零件与文档之间的结构关系,零件有着不 同的版本,而文档信息也有自己的版本,在结构关系中表述了不同版本之间的匹配 关系 图6-3与图6-4的有机结合形成产品完整的结构化信息树,这些信息可能分 布在不同的计算机、操作系统上,分别属于不同的电子仓库和PDM用户,物理上存 储在不同文件系统和数据库中 2.配置管理 只有单一明细表和简单的版本管理还不能满足企业复杂产品信息管理的需求, 面对产品设计中的同一产品不同批次及同一批次中的不同阶段(如设计、制造与组 装等),都需要有不同的明细表描述。配置管理一方面继承了产品结构管理的相关功 能,同时在产品结构构件中增加了配置项( configuration item)、结构选项( structure option)、互换件、替换件、供应商等,通过提供结构有效性与版本有效性管理,能 174
174 其相关的文档关系。 产品结构与配置管理提供给用户的基本功能包括：明细表的创建、修改、版本 控制、支持”where used”查询、支持明细表多视图管理、支持与 MRP( manufacturing resource planning)和 ERP（enterprise resource planning）的集成等。 1．产品结构管理 产品结构管理主要满足单一、具体产品的数据管理。图 6－3 给出了产品结构及 其基本属性的实例。利用图示方式表示产品零部件之间的层次关系，每个节点包含 相应的属性。 图 6－3 产品结构及其基本属性 图 6－4（a）说明不含版本的零件与文档之间的结构关系，直接建立零件对象与 其相关的文档信息（如实体模型、二维图纸、测试数据、工艺文件与 NC 代码等） 之间的关系。图 6－4 图）说明包含版本的零件与文档之间的结构关系，零件有着不 同的版本，而文档信息也有自己的版本，在结构关系中表述了不同版本之间的匹配 关系。 图 6－3 与图 6－4 的有机结合形成产品完整的结构化信息树，这些信息可能分 布在不同的计算机、操作系统上，分别属于不同的电子仓库和 PDM 用户，物理上存 储在不同文件系统和数据库中。 2．配置管理 只有单一明细表和简单的版本管理还不能满足企业复杂产品信息管理的需求， 面对产品设计中的同一产品不同批次及同一批次中的不同阶段（如设计、制造与组 装等），都需要有不同的明细表描述。配置管理一方面继承了产品结构管理的相关功 能，同时在产品结构构件中增加了配置项（configuration item）、结构选项（structure option）、互换件、替换件、供应商等，通过提供结构有效性与版本有效性管理，能
描述更为复杂的产品结构关系。此外提供明细表多视图管理,通过明细表的提取支 持与MRP/ERP的集成 实体模型A版本 实体模型B版本 零件A版本 实体模 维图纸A版本 零件主参数 上仁维图烟 「零件B版本 二维图纸B版本 [件测试数揭 测试数据A版本 工艺文 工艺文件A版本 NC代码A版本 (a)不含版本的零件文档结构 (b)包含版本的零件文档结构 图6-4不含版本与包含版本的零件-文档结构关系 零件分类管理 零件分类管理的主要目的是对已有设计信息(包括产品及其相关的文档信息 进行归类管理,为最大限度地重用现有设计成果开发新的产品提供支持。依据成组 编码思想,将零件依标准的或相似的工艺规程、相同的属性、或相近的设计思想等 原则进行分门别类,可区分为标准件、自制件与外购件等,构建零件分类层次结构 材。与零件和部件相关的文档可以采取相似的原则进行分类,如分成“图纸”、“三 维模型”、“技术说明”、“工艺文件”、“NC代码文件”等类,各类文档可以有自己的 属性集合,如相关零件代码、标识代码、作者、生效日期等。与此同时,还需要维 持文档与零件以及零件与编码结构之间的关系 分类与检索应提供的基本功能包括:定义与维护分类模式(如分类码、分类结 构、与标准的接口等)的基本机制、缺省的或用户自定义属性关系、建立零件/文 档对象与类/组的关系基于属性的标准零件/文档对象检索、基于属性的相似零件 /文档对象检索等 17
175 描述更为复杂的产品结构关系。此外提供明细表多视图管理，通过明细表的提取支 持与 MRP／ERP 的集成。 图 6－4 不含版本与包含版本的零件--文档结构关系 6．2．4 零件分类管理 零件分类管理的主要目的是对已有设计信息（包括产品及其相关的文档信息） 进行归类管理，为最大限度地重用现有设计成果开发新的产品提供支持。依据成组 编码思想，将零件依标准的或相似的工艺规程、相同的属性、或相近的设计思想等 原则进行分门别类，可区分为标准件、自制件与外购件等，构建零件分类层次结构 材。与零件和部件相关的文档可以采取相似的原则进行分类，如分成“图纸”、“三 维模型”、“技术说明”、“工艺文件”、“NC 代码文件”等类，各类文档可以有自己的 属性集合，如相关零件代码、标识代码、作者、生效日期等。与此同时，还需要维 持文档与零件以及零件与编码结构之间的关系。 分类与检索应提供的基本功能包括：定义与维护分类模式（如分类码、分类结 构、与标准的接口等）的基本机制、缺省的或用户自定义属性关系、建立零件／文 档对象与类／组的关系基于属性的标准零件／文档对象检索、基于属性的相似零件 ／文档对象检索等
6.2.5工程变更管理 工程变更是生产中不可避免的重要活动,特别是在航空、汽车等行业,尤为突 出。工程变更包括工程更改请求( engineering change require,ECR)与工程更改指令 ( engineeringchange order,ECO)两部分。在提出更改请求时,要求说明更改原因, 指出更改内容,并将更改请求提交企业制定的工程更改工作流进行审核与审批,只 有通过审批的更改请求才能赋予实施。在对归档信息进行更改形成新的版本之前, 定要有主管部门的签发,接到正式的更改单才能进行修改 6.2.6其它 (1)浏览和圈阅为计算机化审批过程提供支持。利用它用户可以创览电子仓库 中存储的数据内容(特别是图像或图形数据),如果需要的话,用户还可利用图形覆 盖技术对文件进行留点和注释 (2)扫描与成像完成把图纸或缩微胶片扫描转换成数字化图像,并把它置于 PDM系统控制管理之下,为企业原有非数字化图纸与文档的计算机化管理提供支 (3)项目管理包括两方面,其一是围绕项目组织、管理相关人员和数据,其二 是围绕项目跟踪其进度,掌握其各项工作现状,以便进行适当的资源分配和进度调 整。图6-5给出了围绕项目进行人员组织的基本关系。首先针对项目要求定义相关 的角色,其次将有关人员(对应PDM系统中的用户)进行分组,然后建立用户 用户组与角色之间的直接关系。针对角色规定其任务与职责,赋予相应的数据操作 权限 围绕项目管理,PDM一方面提供有关工作流程的活动状态信息,另外借助与 流行的项同管理器(如 microsoft project)的集成,提供有关项目与活动小到分钟的 状态信息,甚至提供资源调度( scheduling)与关键路径分析报告信息等 (4)工具与“集成件”( tools integration-ware)为了使得不同的应用系统之 间能够共享信息以及对应用系统所产生的数据进行统一管理,要求把外部应用系统 “封装”或集成到PDM系统中,并提供应用系统与数据库以及应用系统与应用系统 之间的信息集成。 176
176 6．2．5 工程变更管理 工程变更是生产中不可避免的重要活动，特别是在航空、汽车等行业，尤为突 出。工程变更包括工程更改请求(engineering change require，ECR)与工程更改指令 （engineeringchange order，ECO)两部分。在提出更改请求时，要求说明更改原因， 指出更改内容，并将更改请求提交企业制定的工程更改工作流进行审核与审批，只 有通过审批的更改请求才能赋予实施。在对归档信息进行更改形成新的版本之前， 一定要有主管部门的签发，接到正式的更改单才能进行修改。 6．2．6 其它 （1）浏览和圈阅为计算机化审批过程提供支持。利用它用户可以创览电子仓库 中存储的数据内容（特别是图像或图形数据），如果需要的话，用户还可利用图形覆 盖技术对文件进行留点和注释。 （2）扫描与成像完成把图纸或缩微胶片扫描转换成数字化图像，并把它置于 PDM 系统控制管理之下，为企业原有非数字化图纸与文档的计算机化管理提供支 持。 （3）项目管理包括两方面，其一是围绕项目组织、管理相关人员和数据，其二 是围绕项目跟踪其进度，掌握其各项工作现状，以便进行适当的资源分配和进度调 整。图 6－5 给出了围绕项目进行人员组织的基本关系。首先针对项目要求定义相关 的角色，其次将有关人员（对应 PDM 系统中的用户）进行分组，然后建立用户／ 用户组与角色之间的直接关系。针对角色规定其任务与职责，赋予相应的数据操作 权限。 围绕项目管理，PDM 一方面提供有关工作流程的活动状态信息，另外借助与 流行的项同管理器（如 microsoft project）的集成，提供有关项目与活动小到分钟的 状态信息，甚至提供资源调度（scheduling）与关键路径分析报告信息等。 （4）工具与“集成件”（tools＆integration－ware）为了使得不同的应用系统之 间能够共享信息以及对应用系统所产生的数据进行统一管理，要求把外部应用系统 “封装”或集成到 PDM 系统中，并提供应用系统与数据库以及应用系统与应用系统 之间的信息集成
