在竟爭空前激烈的全球大市場，企業為了求得生存并獲取更大的發展，必須緊緊依靠實施高利技技術來提高質量、降低成本，加快新產品開發和縮知產品的上市時間。然而隨著各種計算機輔助設計軟件及不同操作平臺在企業中的應用，產品相關的信息多而雜亂，不可避免地帶來很多問題，其主要表現為:

(1)異構數據的管理問題。由十產品設計所涉及的知識構成越來越復雜，各領域專家使用的工具軟件和計算機環境不同，從而產生異構數據。

(2)設計與制造脫節。設計上的一些數據要通過大量的人工操作來導入生產環境或審核流程，這必然會因人為因素而導致數據出錯率升高。

(3)異地數據的管理和組織問題。由十參與設計的專家可能分屬不同的部門其至是不同的地域及設計活動的分散性，信息的正確管理和組織將變得十分重要。

為解決上述問題，我們急需建立一個完善的數據管理平臺。它既能支持對異構數據的管理，將各力一而產品信息集中管理以備檢索利用;同時還能保證把正確的信息在正確的時刻，采用正確的力一式傳遞給正確的人。Windchill是美國著名軟件公司PTC(Parametric Technology Corporation)公司的產品。它是第一個以Web為中心的企業級的PDM系統，它將Web的優勢帶入產品數據管理，被著名的電信公司朗訊(Lucent)定義為標準PDM平臺。它被阿伯丁集團評為十佳CPC工程之一，在中國有一批客戶。本文將以Windchill為基礎，結合國內某企業的實際運轉情況，構筑一個產品數據管理平臺。

1、Windchill的體系結構

從整體上來說，Windchill是一種B/S模式的3層體系結構:客戶端/服務器/數據庫。圖1所示為基于Windchill的某企業PDM系統的體系結構。

客戶端主要包括2個:1)瀏覽器，起著用戶接口、執行Windchill Applets小程序、展示HTML頁面和表格作用;2)Bootstrap client，這是可選的客戶端組成兀素，有了它可以允許從當地文件系統上下載類文件。

服務器層包含了主要的商業邏輯并且承擔著處理所有商業數據的作用。它由以下幾個組件組成:HTTP Web服務器,HTTP網關、Method服務器、服務器管理器。這些組件組成在一起可起到數據庫訪問、客戶端分布和交互、用戶權限和安全機制的作用。

數據庫層是保存兀數據和大量的非結構數據的地力一。數據庫可以是一個專門的服務器或建立在Windchill服務器主機上。

采用這種體系結構與傳統的2層結構相比好處如下:

(1)傳統的C/S結構中，在客戶端需要多層軟件，如操作系統、網絡協議、客戶機軟件、開發工具及應用程序等，而的Windchill系統的B/S結構則簡化了客戶端，只需配置操作系統、網絡協議和瀏覽器。

(2)在C/S結構中，服務器端只是單純的數據庫，而B/S結構中服務器端集中了所有應用系統的維護與開發信息。

(3)B/S結構中將用戶業務邏輯集中到中間層。這樣使性個系統獨立性更強，提高了系統的可擴展性，使用戶界面更簡單，并能支持各種網絡結構和異構平臺等。

2、集成數據管理平臺

因為Windchill使用了一種擴展面向對象的API并支持CORBA,OLE;和Web集成的機制，所以它能通過把傳統數據集成到基于Internet的性體企業信息管理策略中，從而采納和利用企業以往的投資。

在體系結構上，它提供了良好的應用集成接口，它與上游CAD工具如Pro/E,AutoCAD,CAPP等的集成，還可與下游的ERP集成。通過這些有效的集成，使得性個企業的產品數據能夠在最大程度上進行共享，從真正意義上實現企業系統平臺的統一化。圖2就是我們以Windchill為基礎構筑的集成開發平臺。

2.1平臺關鍵技術

該平臺主要基于Windchill技術。整個系統以全新的Web-Native為基礎,Java-based的3個階段式系統架構(3-tier Architecture)為主體，完全突破了傳統系統架構下的限制，透過Internet及WWW的強大功能，讓全球各大跨國企業集團能以低成本建構全球營運的版圖。平臺使用的主要技術有:

(1)采用3層的客戶端/服務器/數據庫的力一式。它的顯著特征是每個應用程序的主要部分在一共享的應用程序服務器上執行，而不是分散在每個客戶機上運行。

(2)基于瀏覽器的用戶接口使用標準HTML做表格信息的雙向通訊，用Java Applet、實現交互應用能力。為了力-便客戶端的管理，這些能力以即時和不需管理的力一式，從標準的網絡服務器通過HTTP協議傳給網絡瀏覽器。

(3)服務器技術基于Java技術。服務器流程以開放靈活的結構隔離了產品數據的商業行為，從而使得那些數據可供各種網頁、Java Applets、或采用HTML,Java RMl以及CORBA或COM技術的外部系統所使用。

(4)層是異構分布的計算機硬件環境、操作系統、網絡與通信I辦議、數據庫，包括PC/Windows,Sun/Solaris等硬件平臺與相應的操作系統。網絡環境主要是通過lntranet連接PDM實施所涉及的各主要部門，實現各種信息的交換。數據庫層使用對象關系數據庫Oracle8.x作為數據存儲的核心。

(5)組件技術。PDM應用組件層實際上是由調用PDM基礎服務的一組程序(界面)組成并能完成一定應用功能的功能模塊。如工作流管理應用組件，就是由工作流定義工具、工作流執行機、工作流監控工具等組成的完成工作流程管理的功能模塊。每個服務由一個或多個組件組成，它們建立在對象模型基礎上。每個組件被作為一個對象描述，封裝它具有的屬性和能提供的操作，建立在其上的用戶服務和應用服務只處理自己模塊的功能邏輯。所采用的對象標準是COhBA。通過些標準，實現PDM系統內部的各個軟件組件之間的數據交換與方法調用。

2.2與上游工具的集成

該系統與CAD系統的集成關系從低到高可以分為3個層次:封裝、接口和集成。封裝主要解決在PDM內部激活CAD系統，主要屬于功能上的集成;接口主要通過中間接口實現兩個系統之間的信息共享，但仍然存在信息一致性的問題;而集成則是解決2個系統間信息的共享和一致性，甚至達到信息互動。些平臺與Autocad,ECAD等輔助設計軟件進行了集成。該系統與Pro/E的集成是通過Pro/lntralink及GateWav來進行的。Pro/lntralink是一個項目組級的PDM系統，它管理著在Pro/Enginee:中產生的數據。lntralink Gateway是Windchill系統的一個組件，lntralink中的數據可以通過它導入到PDM系統中，PDM系統用戶可通lntralink Gateway來看到lntralink中的信息。些集成為單向集成，即在Pro/lntralink中管理的數據對象可以通過Gate Way在Windchill中產生相應的對象，而在Windchill中生成的對象是不能在lntralink中生成的。

2.3與下游工具的集成

這主要是與MRPll的集成。通過與MRPll的集成，可以習等在Windchill中產生的設計數據發布到MRPll中去，以供給生產上用。包括BOM清單、更改信息等。而在PDM中也可以看到MRPll中的一些相關的信息如成本(這是企業的保密信息，只供一定級別的人使用)、庫存、采購提前期等信息。

3、平臺應用及功能分析

該平臺的主要功能是產品結構管理、文檔管理、工程變更管理、生命周期和工作流管理、權限管理等。該企業使用PDM系統管理的業務對象有部件、文檔、工程變更對象等。用戶創建業務對象的方法有2種:一是直接在Windchill中創建;二是在上游工具中創建，然后通過接口導入Windchill中，比如結構部件，可先在Pro/E中創建，然后通過GateWay導入Windchill中，在Windchill中生成相應的業務對象。該系統與用戶接口界面主要是HTML的頁面，這樣用戶操作起來更簡便、更友好化。

3.1產品結構管理

產品結構管理是些系統的核心功能之一，在該企業中，是以部件為中心而不是以文檔為中心來進行管理的。部件與文檔的關系是參考(對該部件輔助性說明文件，如操作說明書和描述(包含部件的屬性信息，如原理圖、表等)的關系。

在Windchill系統中，零部件按照它們之間的裝配關系被組織起來形成產品結構，用戶可以將各種產品定義數據與零部件關聯起來，最終形成對產品結構的完性描述。個部件是通過一個系統自動生成的編碼來唯一標識的。比如某部件的編碼為56100032其中前兩位為分類大類，第二位為分類小類，分類代碼由用戶定義部件時選擇，后五位為系統自動生成的順序編碼。用戶可以通過該編碼查看到部件的所有信息。在該系統中產品結構管理有以下功能:

(1)創建部件;
(2)修改部件;
(3)版本控制;
(4)信息查詢;
(5)與供應商的集成;
(6)民表生成:
(7)配置有效性管理
(8)試圖管理等等。

3.2文檔管理

雖然在Windchill中是以部件為中心進行管理的，但部件的大部分原理屬性通常是保存在文檔中，它是直接用十生產上的。因些，對于文檔管理來說重要的有2方面:一是權限控制;二是文檔的審核流程。對于文檔的權限設置是相當嚴格，因為它保存了部件的原理屬性，這涉及到其保密性問題，比如一些標準規范可以被企業所有人查看，而對于具體的產品線上的產品則只能由該產品線上的人員訪問。在該企業中，文檔的存儲是以產品線+產品、功能領域、角色等來分類存放。因些用戶創建文檔時，必須定義其類別、產品線、功能領域、角色等。如果該用戶不屬十他所選擇的這些分類，是創建不成功的，也查看不到該類的文檔。在流程力一而，不同類型的文檔有不同的審核流程，查看或修改文檔的權限是流程動態賦予的。文檔是由系統自動生成的編碼來唯-標識，但它沒有部件那樣的分類代碼，其編碼只表不了在PDM系統中產生的順序號。文檔管理中還有一些和產品結構管理相同的功能，比如版本控制，更改歷史記錄等。

3.3工程變更管理

沒有更改控制的更改會給企業帶來巨大的損失，而更改控制在PDM系統中是最難控制的。Windchill體系提供了優越的更改控制能力。它充分結合文檔管理、產品結構管理和工作流管理的功能，從更改請求(ECR)開始控制，直到更改活動完成。期間涉及的用戶將收到系統發出的相關更改活動和更改信息的通知，做到跟蹤、審核、批準、審計上的系統控制。在該企業中，工程變更的作用體現在以下幾個力一而:

(1)新產品數據向MRPll的發布;
(2)老產品的數據更改;
(3)部件規格更改;
(4)部件產品結構的更改;
(5)臨時技術更改;
(6)文檔的更改及發放。

圖4是在該企業應用Windchill體系的工程變更管理的流程圖。在該流程中有5個變更對象，分別是變更請求(Engineering Changed Requested,ECR)、變更評估(Engi-veering Changed Evaluated,ECE)、變更分析活動(Engineer-ing llnalysis llctivity,EAA)、變更單(Engineering ChangedOrder,ECO)、變更活動(Engineering Changed llcaivity,ECA).圖中虛線框內為可選項，在Windchill體系中進行工程更改可以用一個復雜流程完成即創建5個變更對象，也可以用一個簡單過程完成(ECR/ECO/ECA)。更改完成后，更改信息會由系統向MRPll發布。

3.4生命周期和工作流管理

生命周期是指產品從規劃、設計、生產、銷售直到最終退出市場的性個生命歷程。工作流是將工作仟務按照一定的關系規劃并控制，提供系統引導執行的工作過程。在Windchill體系中我們可以隨時查看一個流程走到哪里了，并可看到以前的審核節點的參與人及其意見和現在是到哪個節點及該誰來審核。通過生命周期與工作流的結合，可以組織頂定業務流程進行工作，盡量與以前工作業務一致，提供了信息驅動業務的途徑。

3.5權限管理

權限一直是個很重要的方面,因為它直接關系到企業的利益。在該企業中，有動態權限和靜態權限之分。動態權限是流程賦予。在流程中，參與者有讀或者修改權限;而結束后，會收回某些權限或全部權限。靜態權限則是授予某些特殊的群體使其在仟何時候都有讀或修改的權限。

4、結束語

PDM是企業得力的助手，采用PDM技術能集中分類管理所有的異構數據，保證數據前后的一致性;減少設計者的工作量。同時，嚴格的權限限制也進一步加強了企業的保密性。本文分析了Windchill系統的體系結構及其關鍵技術，以Windchill為基礎，構筑了一個集成數據管理平臺，并分析了應用在某企業的該平臺的產品結構管理、文檔管理、工程變更管理、生命周期、工作流管理和權限管理等功能。為PDM在企業的實施與應用提供了可供參考的方法。