PDM系统的体系结构分析及应用硕士学位论文.doc
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1、硕士学位论文PDM系统的体系结构分析及应用摘要产品数据管理系统(Product Data Management,PDM)作为制造企业实施信息化的集成框架,已经被越来越多的企业所采用。根据企业的实际需求,要求PDM系统的开发由侧重于部门级的设计环节的数据管理与共享向贯穿企业全过程的企业级方向发展,要求系统能够充分集成现有的应用系统,对跨地域的产品数据同样实现信息集成,这就需要对PDM系统进行重新构架,本文就是基于这种背景下研究PDM的体系架构的。本文首先分析了PDM的产生背景、研究现状及其发展趋势,然后阐述了PDM中的关键技术,如成组技术、客户化技术、网络技术、集成技术等技术信息。接着本文研究了
2、分布式PDM体系结构以及基于XML(Extensible Markup Language)、基于J2EE的体系结构,阐述了各体系结构的组成及其优点,不同的体系结构适用于不同的企业对象,根据企业的实际需求选择不同的体系结构,更有利于企业PDM系统的实施。最后本文介绍了一款较为成熟的PDM系统Teamcenter,分析了Teamcenter的体系架构,这种体系架构具备了强大的二次开发功能,本文根据某企业的实际需求,提出了对Teamcenter的数据管理部分功能进行二次开发的实施方案,并对其在客户端和服务器端的配置及操作进行了详细的说明。关键词:PDM,架构,分布式,XML,J2EE,Teamcen
3、terAbstractProduct data management system (Product Data Management, PDM) as an integration framework of the manufacturing enterprises to implement information, has been adopted by more and more enterprises. According to the actual needs, it demands PDM systems develop from focusing on the design asp
4、ects of departmental management and sharing of data throughout the enterprise to the whole process of enterprise-level direction, it requires that the system can fully integrate with existing application systems, and implementation information integration of the product data on cross-boundary, this
5、needs the PDM system to be restructured, based on this background, this article investigate the architecture of PDM.First this article analyses the production, development of the PDM, and then describes the key technologies of the PDM, such as group technology, customized technology, network technol
6、ogy, integration technology and so on. Then this article investigates the distributed PDM architecture and the architecture which based on XML(Extensible Markup Language) and J2EE, also it describes the composition of each system and its advantages, according to the actual needs of enterprises choos
7、e a different architecture is more conducive to implement the PDM System. Finally, the paper describes a mature PDM system Teamcenter, analyses the architecture of it. The architecture of Teamcenter has a strong secondary development function, according to the actual needs of an enterprise, this pap
8、er made an implementation plan for the secondary development part of the Teamcenter data management function.Key Words:PDM, Architecture, distributed, XML, J2EE, Teamcenter目录摘要iAbstractii图目录III表目录IV第1章 绪论11.1 研究背景11.1.1 PDM的产生背景11.1.2 PDM与企业信息管理21.2 研究的意义31.3 本章小结4第2章 相关技术综述52.1 PDM概述52.1.1 PDM简介52.
9、1.2 PDM的产生发展及应用62.1.3 PDM的研究现状72.1.4 PDM技术的发展趋势72.2 PDM中的关键技术82.2.1 成组技术82.2.2 客户化技术82.2.3 流程的设计方法92.2.4 数据存储与管理92.2.5 系统集成102.2.6 网络技术112.3 本章小结12第3章 分布式PDM系统的通用体系结构133.1 C/S体系结构133.2 多层体系结构143.3 多层体系结构的优势163.4 本章小结17第4章 加入XML技术的分布式PDM系统184.1 XML概述184.1.1 XML的关键技术184.2 加入XML的PDM系统的体系结构194.2.1 用XML实
10、现P DM数据的存储和交换194.2.2 加入XML的P DM系统的体系结构194.2.3 加入XML技术的P DM系统的优点214.3 本章小结21第5章 加入J2EE技术的分布式PDM系统225.1 J2EE概述225.2 加入J2EE的4层PDM体系结构225.3 J2EE架构的好处245.4 本章小结24第6章 分布式PDM系统在企业中的应用266.1 Teamcenter综述266.1.1 Teamcenter简介266.1.2 Teamcenter的体系结构266.1.3 XML及J2EE在Teamcenter中的应用286.2 Teamcenter中的定制功能开发286.2.1
11、佳通Teamcenter产品开发简介296.2.2 产生规格总表实施方案296.2.3 功能说明416.2.4 XML及J2EE在定制功能开发中的应用426.3 本章小结43第7章 总结与展望447.1 工作总结447.2 工作展望44参考文献46作者简历48致谢49图目录图3.1 C/S结构14图3.2 多层体系结构15图4.1 基于XML的PDM系统的体系结构20图5.1 基于J2EE的PDM结构图23图6.1 Teamcenter的四层体系结构27图6.2 规格总表全钢规格总表32图6.3 规格总表报表模板配置样例33图6.4 规格总表斜交规格总表中帘布筒33图6.5 规格总表斜交专家系
12、统中步骤选择 第一帘布筒134图6.6 规格总表斜交专家系统中步骤选择 第一帘布筒235图6.7 规格总表斜交专家系统中步骤选择 第一帘布筒335图6.8 规格总表斜交专家系统中步骤选择 第一帘布筒337图6.9 规格总表斜交专家系统中数据存储充气和安全性能38图6.10 规格总表全钢规格总表室内转鼓试验39图6.11 ProductRevision对象41图6.12 选中所需产生规格总表的ProductRevision42图6.13 产生规格总表42图6.14 XML语言43表目录表6.1 规格总表全钢规格总表充气轮胎尺寸&轮胎安全性37表6.2 规格总表半钢规格总表充气轮胎尺寸&轮胎安全性
13、40第1章 绪论1.1 研究背景1.1.1 PDM的产生背景在20世纪的60、70年代,企业在其设计和生产过程中开始了CAD、CAM等技术的使用,新技术的应用促进了生产力发展,同时也带来了新的挑战。对于制造企业而言,虽然各单元的计算机辅助技术已日益成熟,但它们都自成体系,彼此之间缺少了有效的信息共享和利用,形成了所谓的“信息孤岛”。在这种情况下,许多企业都已经意识到:实现信息的有序管理必将成为在未来的竞争中保持领先的关键因素。产品数据管理(Product Data Management简称PDM)正是在这种背景下运行而生的一项新的管理思想和技术。PDM可定义为以软件技术为基础,以产品为核心,实
14、现对产品相关数据、过程、资源的一体化集成管理的技术1。PDM明确定位为面向制造企业的,以产品为管理核心的,以数据、过程和资源为管理信息的三大要素。PDM进行信息管理的两条主线分别是静态的产品结构和动态的产品设计流程,所有的信息组织及资源管理都是围绕产品设计而展开的,这也是PDM系统区别于其他信息管理系统的关键所在,如企业信息管理系统(Management Information System简称MIS)、制造资源计划(Material Requirement Planning简称MRPII)、项目管理系统(PM)、企业资源计划(ERP)。PDM的产生及发展与社会大环境紧密相连,且与企业自身息息
15、相关。企业为了适应市场而寻求发展、自我完善的强烈需求,是造就PDM市场繁荣兴旺的内在动力。 PDM是依托IT技术以实现企业最优化管理的有效方法,是科学的管理框架和企业现实问题相结合的产物,是计算机技术同企业文化相结合的一种产品。 PDM的技术本身绝对是重要的,技术差的PDM系统肯定是难以推广普及且难以实施成功的。但技术毕竟只是实现企业目标的基础,只谈技术的PDM也是难以成功的。因为,PDM并不仅仅只是“PDM”,它更深层次的内涵是与企业文化的紧密结合、与生产关系的相适应、与企业目标的相匹配。许多的相关问题(如:咨询、工程经验以及实施方法学等)都值得人们去深入认识与探讨。企业实施PDM的最终目标
16、是要达到企业级信息集成。1.1.2 PDM与企业信息管理单从字面上来理解,PDM是Product Data Management(产品数据管理)的缩写,是某一类软件的总称。CIMdata曾这样定义:“PDM是一种帮助工程师和其他人员管理产品数据和产品研发过程的工具。 PDM系统确保跟踪那些设计、制造所需的大量数据和信息,并由此支持和维护产品”2。如果说得再细致一点:从产品方面来看,PDM系统可以帮助组织产品设计,完善产品结构的修改,跟踪进展中的设计概念,及时且方便地找出存档数据以及相关产品信息。 从过程上来看,PDM系统可协调组织整个产品生命周期内的诸如设计审查、批准、变更、工作流优化及产品发
17、布等过程事件。但这只是单纯从技术的角度给 PDM下的一个“准确”的定义。真正意义上的PDM却远不止如此。如果一定要探寻PDM到底是什么,我们不妨这样来定义它: PDM是依托于IT技术的,实现企业最优化管理的有效方法,是科学的管理框架和企业实际问题相结合的产物,是计算机技术和企业文化相结合的一种产品。企业文化是企业自身所积累、表现出来的各个方面的特色之总和。 由此看来,所谓PDM,并不仅仅是一个技术模型,也不是一堆时髦的技术辞藻的堆砌,更不是一种简单的编写程序。它是一种可以实现的技术,是一种可以在不同的行业、不同的企业中实现的技术,是一种与企业文化相结合的技术。因此,它与企业自身密切相关。观察当
18、今PDM实施较为成功的企业,每个企业都有自己非常具体的奋斗目标和项目名称,从福特公司的“Ford 2000”、波音公司的“DCAC/MRM”到日产的“业务过程革新”等,凡取得成就的,都是将PDM融会于企业文化之中3。 1.1.2.1PDM与企业信息集成 PDM在企业的信息集成过程中是起到一个类似于集成“框架(Framework)”的作用。各种应用程序如CAD/CAM/CAE/EDA/OA/CAPP等,都将通过各种各“对象(Object)”而被集成进来,使得分布于企业各个地方、在各个应用中使用(运行)的所有的产品数据得以高度集成、协调与共享,所有产品研发过程都得以高度优化或重组。 1.1.2.2
19、PDM与工业领域 PDM所涉及的领域很广,它可以管理各种与产品相关的信息,包括电子文档、数据文件及数据库记录。适用的产品领域包括4: 制造业如汽车、飞机、船舶、计算机、家电、移动电话等;工程项目如建筑、桥梁、高速公路等;工厂如钢铁厂、炼油厂、食品加工厂、制药厂、海洋平台等;基础设施如机场、海港、铁路运营系统、后勤仓储等;公用事业如发电、电力设置、无线通讯、有线电视网等;金融银行、证券交易及其它行业;值得指出的是:面对着如此广泛的应用领域,目前并没有一种万能的PDM系统可以适用于它们。每一个领域都有着其自身的特点以及需求,即使在同一领域的单位,若使用完全相同的PDM产品,也将会遇到完全不同的实施
20、问题。这正是实施PDM多要充分考虑的问题。 1.1.2.3PDM与企业人 PDM触及现代企业的每个角落,在企业内,只要是与产品数据打交道的人,都可以使用PDM。如总经理、厂长、技术专家、项目经理、信息主管、设计人员、CADCAMCAE使用者、会计资产评估人员、采购人员、市场营销人员等,几乎业界的每个企事业单位的每个部门都可以用到PDM。1.1.2.4PDM与企业数据 PDM是一种“管得很宽”的软件5。凡是最终可以转换为计算机描述和存储的数据,例如产品结构和配置、零件定义以及设计数据、CAD集合造型文件和绘图文件、工程分析及验证数据、制造计划及规范、NC编程文件、图像文件(照片、造型图、扫描图等
21、)、产品说明书、软件产品(程序、库、函数等“零部件”)、各种电子报表、成本核算、产品注释等、项目规划书、多媒体音像产品、硬拷贝文件、其它电子数据等等,它都可以兼收并蓄,一概管之。 1.2 研究的意义任何企业组织在考虑实行PDM系统时首先应清楚地了解自己的目的是什么,这是非常重要的。虽然所有企业都在试图用较短的时间、较低的成本来设计质量更高的产品,但是每个实行PDM的企业都有各自的想法,其中一些主要的目的如下6:1) 为了查找和共享分布环境的信息,实行并行或者同时发生的工程业务,遵守规章,保证工作顺利完成;2) 为了减少产品报废、重复工作和多余部件;3) 工程设计和制造系统的集成的需要;4) 为
22、了实行全面质量管理;5) 为了加紧生产过程的追踪和报告;6) 为了实行基于电子而不是纸张的生产过程;7) 为了减少投放市场时间;8) 为了减少工程设计修改次数和花费。用PDM的目的有可能来自于企业那些提供和使用电子数据的底层岗位。通过PDM来改变企业组织结构、改进生产流程的目的一般都来自于中上层管理部门。有效地实施PDM,将会收到很多意想不到的效果。它能够成倍地增加新产品的推销,大幅度地降低产品成本,减少停机时间和返工工时并能快速适应工程变化,且不影响计划调度的作业过程。1.3 本章小结本章主要介绍了本论文的研究背景及意义,包括PDM的产生背景以及PDM在企业信息管理上的应用,充分阐明了本论文
23、的必要性及其可行性。在以下几章中本文主要对PDM的各类体系架构进行深入研究比较,并通过在企业应用实施的实例进一步展现PDM体系架构的特点以及其应用状况。第2章 相关技术综述2.1 PDM概述2.1.1 PDM简介PDM(Product Data Management)是产品数据管理的简称。专门从事于PDM 和CIM相关技术咨询业务的国际公司CIMdata公司的总裁 EdMiller在“PDM Today”一文中给出的PDM的定义是: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7。和产品相关的信息包括了描述产品的各种信息,如CAD、CAE、CAM 文档、产品配置、零部件物料清单(BOM)
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- 关 键 词:
- PDM 系统 体系结构 分析 应用 硕士学位 论文
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