PDM系统的体系结构分析及应用

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摘要：产品数据管理系统作为信息化的产物，已经被众多的企业所使用，用于公司产业的发展目标中。当前，企业对于系统的要求已经逐渐转向侧重于设计环节的数据管理和共享功能，这对pdm系统的构建提出了很大的挑战。该文介绍了PDM的产生发展及应用状况、研究现状，阐述了PDM系统的体系结构分析，并对分布式PDM系统在企业中的应用做了进一步的研究和探讨，希望以此促进企业信息化数据管理的发展和创新。

关键词：PDM系统；体系结构；Teamcenter；应用

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）29-0196-02

生产力的发展，不仅给企业带来了新的机遇，同时也为技术的发展带来了新的挑战。对于当前许多企业来说，计算机信息技术已经相对成熟，但是，在发展的过程中却忽视了信息间的共享和传递。数据信息的有序合理化管理成为未来竞争的关键因素。在此条件下形成的PDM就是一项新的管理思想和技术，它通过以产品为核心，对产品的数据，运作过程以及相关资源形成管理。PDM的产生与社会大环境紧密相关。

1 PDM概述

1.1 PDM简介

PDM是产品数据管理的简称，它主要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。

文档，产品配置、电子表格、事务文件、供应商情况以及与产品有关的流程包括了加工工序、工作流程、信息审批和发放等过程信息的定义和管理都用到了PDM。

PDM系统从设计到开发管理，将所有与产品相关的过程信息联系到了一起。它将数据库的管理功能、网络通信功能以及系统控制功能相结合，建立了一个信息集成化管理，形成了产品开发协作环境。PDM因其具有的强大的产品数据管理功能，成为了企业必备的信息管理手段。一般PDM系统具备以下的功能：

1）电子仓库及文档管理功能

这是PDM 的核心功能之一，它主要是建立在关系型数据库管理中，描述产品相关信息的物理数据和文件指针，在这种状态下，用户能够很自然的访问企业的产品信息，而不需要考虑数据的位置。

2）产品结构与配置管理功能

产品结构与配置管理，以电子仓库为支持，以物料清单为组织核心，将产品的工程数据和文档联系起来，以实现产品数据的组织、管理和控制，向用户提品结构的不同视图及其描述。

3）工作流程管理功能

工作流程管理主要是在产品的设计和修改中对产品实行跟踪和控制，其中包括数据的提交、控制、修改以及控制等。它主要管理的是人与人之间的数据流动，无论用户做出怎样的操作，它都能在第一时间跟踪数据的活动。

4）分类检索及零件库功能

它能够利用现有的设计来创建出新的产品，包括零件库的接口功能、构造电子仓库属性编码过滤器的功能。

1.2 PDM的产生发展及应用

PDM是当今计算机应用的重点技术之一。最开始，它的出现主要是为了解决大量的工程图纸、技术文档以及相对困难的管理问题，后来随着技术的成熟，它逐渐运用到了其他的领域中去，包括，物料清单管理、指令跟踪与管理、电子文档以及设计图纸的管理。

随着网络、数据库技术的不断发展，PDM系统逐渐在国内外得到了很大的发展和应用，在国际市场上呈现出了较好的发展前景。

现如今，PDM技术已经渗透到了许多的领域，向生产、管理的部门迈进。PDM不仅能够有效的将概念设计、工程分析、工艺流程、工装设计、销售等生命周期进行定义与管理，还能够保持数据的更新和共享，成为一些管理与控制系统的桥梁与纽带。总之，PDM正在向着企业信息集成化的方向发展着。

1.3 PDM的研究现状

近年来，随着市场的不断发展，产品数据管理技术也随之得到了很快的提高。目前，PDM主要专注于研究以下方面：

1）PDM与CORBA技术和Web相结合

PDM系统作为我们应用系统的一种必不可少的框架体系，其对技术的要求要求与Web相协作补充，加快其开发性和拓展性的发挥与应用，以适应分布环境下的模型应用与构建，于是出现了在分布环境下协同工作的新兴模型。使用CORBA构建 PDM系统能够在很大程度上支持产品的建构与设计，从而能够适应网络虚拟设计的过程管理与 产品数据管理，加快数据的实行与提高应用。

2）PDM系统向企业全局信息管理发展

在传统条件范围内， PDM系统仅仅局限于工程数据的管理，而如今PDM技术已经不仅仅局限于工程数据的管理，而且也开始转向经营管理的部门。与此相对应，它就担当了多种意义程度的角色，在工程与文档管理方面同时兼具有重要的特点，成为信息管理与调控的主体。

3）应用集成技术

PDM技术，它的出现一开始就是为了通过辅助计算机，而做出一系列的文档管理。因此，CAD、CAM、等数据之间的交换问题一直是PDM领域所研究的热点。

2 PDM系统的体系结构分析

2.1 加入XML技术的分布式PDM系统

分布式PDM系统在技术的层面上追求的是简单高效的方式，在XML技术的参与与配合下，使得PDM系统拥有了更加深度层次上的数据存储和交换的标准，这样，使得PDM系统为其他系统的集成化和相关框架体系的构建提供了一种新兴的手段和方式。XML是一种文档的表现方式，它能够完整的表达所出现的数据类型。它的格式同样也可以被实现约定，能够根据不同的企业建构和要求，对其作出相关的处理和表示。此外，由于文档能够非常容易被计算机识别和执行，这就简化了相关程序的工具，促进了计算机的快速解决问题性能。

用XML能够实现PDM数据的存储和交换。PDM系统所要处理的数据具有针对性，能够依据对象的不同进行数据的分类与重组，在解决过程中，离不开一些技术性文档、非文档结构的数据。使用XML在很多方面具有很大的优点，能够加快实现数据管理的一致性和完整性，促进数据更好的管理，实现更大意义上的数据提取与运用。

用XML技术构建分布式PDM系统，其体系结构包括用户界面层、Web服务器层、应用服务器层和数据库服务器层。

1）用户界面层。这个层面系统与传统意义上的Web功能基本一致，它提供了与用户的交互环境，用户只要拥有一定的权限就可以在任何时间和任何地点通过URL地质访问浏览器。

2）Web服务器层。在Web服务器中引入IIS，能够对客户的服务做出一定的请求回应，通过页面上所包含的链接进而请求相对地址，在此之前，需要对请求进行验证，以保证数据运行的安全性，加快实现页面解析与出现。

3）应用服务器层。PDM系统会有很多的功能设计，而对于功能的要求，一般情况下，我们发现，它主要的核心都是集中在这一层中加以实现的。这层与其他层有很多的联系，不同的层级可以相互联系，根据Web服务层做出相互的访问和验证，以进行处理，在必要时刻还会进行相应的处理，对数据结果返回给Web服务器层。

2.2 加入J2EE的4层PDM体系结构

当前，常用的基于J2EE的PDM系统的体系结构总体上被分为4层，即客户层、Web层、业务层及数据层。它们的结构各有不同，其操作标准也需要我们区别对待。

1）PDM的数据层

PDM的数据层在运作的过程中需要大量的数据，在技术层面要求也相对较高。因此，在很大程度上，我们现在所要考虑的，是将一些大型的数据库作为应用的中心环节，这对数据库提出了更大的挑战，尤其是在一些系统软件，比如：Oracle已经成为数据层所首要采用的数据库资源。

2）PDM的Web层

PDM软件在运行过程中需要遵守相关的标准和协议，它的实施环节离不开IIOP、HTTP等的运作，在此基础上，系统体系更能够加快协作，在访问中与其他资源予以共享，还能够保持与其他系统的集成性。PDM的Web层在通信的过程中，主要采用JMS进行通信传输，以确保客户端的正确与否操作能够得到快速的实施与运行。

3）业务层

EJB服务技术在业务层的处理中处于非常核心的关键领域，它是程序能够顺利运行的重要中间环节，能够保证PDM技术得以顺利发挥和实现。它把商务逻辑与数据逻辑分开，并且用不同种类的技术来表示。商务逻辑和数据逻辑可以运行在同一服务器，也能够运行在不同的服务器。

4）PDM的客户层

PDM应用组件，它的功能主要是能够对PDM服务做出调配，并且具有一定功能的，能够完成一定的应用的模块。PDM应用层所采用的系统是多种多样的，它的功能主要是运用相关逻辑顺序，对数据进行访问，从而实现更大程度上的操作完成化。

3 分布式PDM系统在企业中的应用

3.1 Teamcenter综述

Teamcenter是Siemens所提供的一套较为完整的企业级PDM解决方案。它能够支持由制造商、供应商、合作伙伴及客户组成的扩展企业在网络环境中生成、共享、管理、集成以及评价各种产品数据。Teamcenter能同企业原有的ERP系统、SCM系统及cRM系统进行有效的集成，将分散的知识连成单一的、标准的、真正的产品信息资源。

3.2 Teamcenter中的定制功能开发

Teamcenter的二次开发分为客户端和服务器端的开发。客户端主要是用Java语言，服务器端的二次开发主要利用集成工具包与C语言。很多时候由于版本升级可能导致开发程序需要改写并重新编译，所以二次开发的原则是尽可能地利用Teamcenter的已有功能，减少二次开发量。不同客户的需求不同导致了Teamcenter需要对原有功能进行二次开发。

当前，PDM系统技术在不断地改进和提高，但是在很多方面仍需加以改进和创新，需要我们加以广泛推进。我们要紧追时代潮流，时刻关注PDM系统的发展态势，不断对技术进行变革，掌握其中的内涵和创新策略，了解技术的前瞻性，不断促进企业内部数据信息的管理和创新，加快企业的发展。

参考文献：

[1] 周罡. 基于中小型企业的PDM权限控制管理的研究与开发[D].武汉理工大学，2005.

[2] 章子玲. 基于产品生命周期的PDM系统设计与实现[D].江苏科技大学，2012.

[3] 张婧. 基于产品结构与配置管理的PDM系统研究与开发[D].天津理工大学，2006.

[4] 何立平. 基于Java EE应用集成技术的中小模具企业PDM系统的研究[D].大连理工大学，2009.