1 前言
隨著信息時(shí)代的到來(lái)，各種計(jì)算機(jī)輔助工具在企業(yè)中得到普及，企業(yè)在生產(chǎn)、設(shè)計(jì)過(guò)程中開(kāi)始大量地使用CAD、CAM等新技術(shù)，新技術(shù)在使用的同時(shí)也面臨著新的挑戰(zhàn)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件大大提高了設(shè)計(jì)效率，但同時(shí)也產(chǎn)生了大量電子化的工程圖紙、文檔與數(shù)據(jù)資料，如何快速有效地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理成為企業(yè)成敗的關(guān)鍵。目前，企業(yè)數(shù)據(jù)管理存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)如下。
(1)信息共享程度低。目前，企業(yè)各單元的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已經(jīng)日益成熟，但其都是面向企業(yè)各部門的應(yīng)用系統(tǒng)，彼此之間不能形成有效的信息共享和利用，從而形成信息孤島。
(2)圖文檔管理落后。企業(yè)在設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的文檔，但圖文檔管理并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化，圖文檔的查找比較困難。
(3)圖文檔管理與項(xiàng)目開(kāi)發(fā)進(jìn)程不能良好結(jié)合。傳統(tǒng)圖文檔管理僅停留在圖文檔的上傳、校核、查詢等功能層面，不能與產(chǎn)品的分組件、分階段開(kāi)發(fā)過(guò)程融合，導(dǎo)致軟件項(xiàng)目管理功能不足。
因此，本文提出融合項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程管理的圖文檔管理系統(tǒng)，可輔助設(shè)計(jì)小組以單件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的方式，管理開(kāi)發(fā)過(guò)程中的設(shè)計(jì)流程、圖檔資料、任務(wù)分配等內(nèi)容，作為企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的工具，提高企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率。
2 系統(tǒng)的主要功能模塊
產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(Product Data Management，PDM)技術(shù)以軟件為基礎(chǔ)，是一門管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息（包括電子文檔、數(shù)字化文件、數(shù)據(jù)庫(kù)記錄等）和所有與產(chǎn)品相關(guān)的過(guò)程（包括工作流程和更改流程）的技術(shù)。結(jié)合企業(yè)需求，擴(kuò)展原始的圖文檔管理系統(tǒng)，融入項(xiàng)目管理、工作流程管理等功能模塊，提出并開(kāi)發(fā)融合項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程的圖文檔管理系統(tǒng)軟件。該系統(tǒng)包括的功能模塊如圖1所示，各功能模塊描述如下。
圖1 PDM系統(tǒng)模塊體系結(jié)構(gòu)圖
2.1 項(xiàng)目管理模塊
項(xiàng)目管理模塊包括項(xiàng)目的創(chuàng)建與審核，項(xiàng)目任務(wù)與子任務(wù)的設(shè)置及項(xiàng)目成員的分配。首先管理員根據(jù)用戶的需求創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目，對(duì)項(xiàng)目的編號(hào)、名稱及產(chǎn)品的各種屬性進(jìn)行設(shè)置。項(xiàng)目通過(guò)審核后，項(xiàng)目主管通過(guò)立項(xiàng)管理系統(tǒng)將項(xiàng)目分解為各個(gè)子項(xiàng)目，并對(duì)各個(gè)子項(xiàng)目的人員進(jìn)行分配和各個(gè)子項(xiàng)目的起止時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置完成后便可以啟動(dòng)該項(xiàng)目。項(xiàng)目管理界面如圖2所示。
圖2 項(xiàng)目管理界面
項(xiàng)目管理模塊對(duì)項(xiàng)目的任務(wù)、人員、時(shí)間進(jìn)行了有組織、有計(jì)劃的安排，項(xiàng)目管理人員可以及時(shí)地了解項(xiàng)目的狀態(tài)，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行管理和跟進(jìn)。
2.2 工作流程管理模塊
工作流程管理模塊的主要功能是對(duì)任務(wù)及其子任務(wù)的流程進(jìn)行設(shè)置，在其工作的各個(gè)階段進(jìn)行相應(yīng)的工作檢驗(yàn)，以保證前一工序的準(zhǔn)確和下一工序的順利進(jìn)行。企業(yè)圖文檔從設(shè)計(jì)到入庫(kù)過(guò)程中，根據(jù)圖文檔類型的不同，需經(jīng)過(guò)校對(duì)、工藝化、標(biāo)準(zhǔn)化、審核、批準(zhǔn)等流程。流程模板配置通過(guò)系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的5個(gè)基本任務(wù)（校對(duì)、工藝化、標(biāo)準(zhǔn)化、審核、批準(zhǔn)）的自由選擇與順序組合，形成各種圖文檔的入庫(kù)模板，使某類圖文檔根據(jù)特定的模板執(zhí)行校核入庫(kù)過(guò)程。工作流程管理界面如圖3所示。
圖3 工作流程管理界面
2.3 圖文檔管理模塊
圖文檔管理模塊是PDM系統(tǒng)的核心。圖文檔管理模板的功能是：項(xiàng)目的管理人員、設(shè)計(jì)人員、工藝人員等可以對(duì)項(xiàng)目中的文檔進(jìn)行存取、瀏覽、批注、查閱等操作。圖文檔管理模塊包括圖文檔入出庫(kù)管理、圖文檔批注與修改、版本管理。
(1)圖文檔入庫(kù)管理模塊：設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的圖紙經(jīng)過(guò)審核后，由管理人員將圖紙通過(guò)手工輸入和自動(dòng)導(dǎo)入相結(jié)合的方式送入圖文檔庫(kù)中，圖文檔被保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，入庫(kù)的文檔將被凍結(jié)，可以直接發(fā)放給生產(chǎn)部門進(jìn)行生產(chǎn)。
(2)圖文檔批注與修改模塊：審核人員對(duì)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的圖紙是否滿足產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行審核，可以在圖紙上進(jìn)行不同顏色的電子批注，提出自己的意見(jiàn)，并將圖紙返回到設(shè)計(jì)人員手中進(jìn)行修改。
(3)版本管理模塊主要工作是避免版本因升級(jí)后造成的版本混亂，實(shí)現(xiàn)用戶的協(xié)同工作。版本反映了圖文檔的變化過(guò)程，而版本管理模板就是對(duì)版本演化過(guò)程進(jìn)行維護(hù)。
2.4 產(chǎn)品配置模塊
產(chǎn)品配置模塊是PDM系統(tǒng)的重要模塊。無(wú)論是從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在整個(gè)生命周期的變化，還是從滿足客戶的訂單需求來(lái)說(shuō)，都需要進(jìn)行產(chǎn)品配置管理。產(chǎn)品配置管理能夠使企業(yè)的不同部門在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)共享統(tǒng)一的產(chǎn)品配置，并且對(duì)不同階段的產(chǎn)品進(jìn)行定義，生成相應(yīng)的結(jié)構(gòu)視圖，例如工藝視圖、裝配視圖、生產(chǎn)視圖。產(chǎn)品配置所管理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)、制造環(huán)節(jié)操作的對(duì)象，產(chǎn)品配置模塊的好壞關(guān)系到整個(gè)PDM系統(tǒng)的成敗。
該模塊通過(guò)產(chǎn)品規(guī)格管理、屬性管理、屬性計(jì)算公式定義、功能結(jié)構(gòu)管理、機(jī)械約束規(guī)則定義和配置模板管理等設(shè)置產(chǎn)品模塊基礎(chǔ)數(shù)據(jù)初步生成滿足顧客需求的物料清單。對(duì)未配置出的物科提供手動(dòng)修改功能，同時(shí)能夠?qū)ε渲卯a(chǎn)品進(jìn)行快速報(bào)價(jià)，以滿足企業(yè)訂單響應(yīng)的需求。
2.5 編碼管理模塊
設(shè)計(jì)人員手工編碼工作量大，而且容易產(chǎn)生錯(cuò)誤。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了編碼管理模塊，根據(jù)企業(yè)不同的編碼規(guī)則，輔助代碼的自動(dòng)生成，提高編碼的效率與準(zhǔn)確性。
編碼管理模塊包括新建編碼規(guī)則、編碼規(guī)則維護(hù)和編碼生成向?qū)?個(gè)子功能。編碼管理的實(shí)現(xiàn)流程如圖4所示。新建編碼規(guī)則和編碼規(guī)則維護(hù)模塊對(duì)企業(yè)的各類圖檔編碼規(guī)則進(jìn)行創(chuàng)建與維護(hù)，編碼生成向?qū)Ц鶕?jù)建立的編碼規(guī)則，采用計(jì)算機(jī)輔助的方式生成圖檔編碼。新建編碼規(guī)則、編碼規(guī)則維護(hù)和編碼生成向?qū)嗷リP(guān)聯(lián)，構(gòu)成編碼管理的核心部分。
圖4 編碼管理功能示意圖
2.6 用戶管理模塊
在企業(yè)尤其是大型企業(yè)整個(gè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，會(huì)有大量不同的部門和人員參與生產(chǎn)設(shè)計(jì)，不同部門與人員對(duì)于數(shù)據(jù)具有不同的操作權(quán)限。為了對(duì)這些人員進(jìn)行管理，用戶管理模塊對(duì)這些人員的角色及操作權(quán)限進(jìn)行了控制，不同的人員只能處理自己職責(zé)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，而不能對(duì)其他數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，如圖5所示。同時(shí)，用戶管理模塊中的日志管理記錄了用戶對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的操作，管理人員可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，防止人員惡意破壞。用戶管理模塊保證了數(shù)據(jù)安全、有效的傳遞和整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行。
圖5 基于角色的存取控制
3 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)
3.1 物料分類編碼規(guī)則
在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過(guò)程中，物料信息的檢索、識(shí)別是通過(guò)其代碼進(jìn)行的，并且在系統(tǒng)的信息集成中起重要作用。采用來(lái)源于成組技術(shù)的分類編碼規(guī)則對(duì)物料進(jìn)行編碼，可以有效地實(shí)現(xiàn)物料的分類管理。不同企業(yè)根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)，采用不同的編碼規(guī)則。通常一個(gè)編碼由幾個(gè)碼段組成，通過(guò)對(duì)分類編碼中編碼結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，對(duì)碼段的實(shí)質(zhì)進(jìn)行歸納總結(jié)，可以將碼段分為4類，如圖6所示。
圖6 物料的分類編碼示意圖
計(jì)算機(jī)輔助編碼基于編碼規(guī)則的應(yīng)用模型和數(shù)據(jù)庫(kù)表達(dá)模型，根據(jù)各碼段的輸入類型進(jìn)行相應(yīng)的處理過(guò)程，其整體流程描述如下。
Step1：選定物料編碼規(guī)則，進(jìn)入第一碼段。
Step2：判斷碼段的輸人類型，如果是“可選項(xiàng)”，進(jìn)入Step3；如果是“輸入值”，進(jìn)入Step4；如果是“常量”，進(jìn)入Step5；如果是“流水號(hào)”，進(jìn)入SLep6。
Step3：在代碼定義表中選擇所有具有相同編碼規(guī)則和碼段序號(hào)，并符合分類取值條件的代碼值記錄。在列表中顯示這些記錄，編碼人員選定某一條代碼記錄，進(jìn)入Step7。
Step4：用戶輸入符合碼段長(zhǎng)度的代碼，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行有效性檢查，進(jìn)入Step7。
Step5：自動(dòng)填充常量代碼，作為物料代碼的占位符或統(tǒng)一標(biāo)識(shí)，進(jìn)入Scep7。
Step6：系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)物料主文件中具有相同分類碼及特征碼的同類物料總數(shù)，自動(dòng)產(chǎn)生符合碼段長(zhǎng)度的流水號(hào)，進(jìn)入Step7。
Step7：判斷所有碼段是否填充完成。如果未完成，碼段數(shù)加1，返回Step2；如果全部完成，進(jìn)入Step8。
Step8：記錄并顯示物料編碼，算法結(jié)束。
3.2 CAD/CAPP/PDM的集成
本系統(tǒng)是以產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理為核心，實(shí)現(xiàn)CAD/CAPP/PDM的集成。PDM系統(tǒng)可以從CAD系統(tǒng)繪制的產(chǎn)品裝配圖中提取產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息，包括圖形文件和屬性信息。CAPP系統(tǒng)通過(guò)PDM系統(tǒng)獲取正確的產(chǎn)品信息，快速生成零部件的工藝規(guī)程文件并上交由PDM系統(tǒng)管理，從而實(shí)現(xiàn)CAD系統(tǒng)和CAPP系統(tǒng)的集成。
同時(shí)，PDM系統(tǒng)可以隨時(shí)提供最新的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)給企業(yè)內(nèi)部其他各個(gè)子系統(tǒng)，用戶在統(tǒng)一的PDM系統(tǒng)界面中可以瀏覽、查詢、提取所需的產(chǎn)品信息，打印各種報(bào)表，從而實(shí)現(xiàn)CAD/CAPP/PDM系統(tǒng)的集成。如圖7所示，可以通過(guò)PDM系統(tǒng)直接打開(kāi)CAD圖紙，對(duì)圖紙進(jìn)行瀏覽、修改、打印等操作，無(wú)需再打開(kāi)CAD軟件，這樣可以方便使用者對(duì)圖文檔進(jìn)行操作。
圖7 圖檔瀏覽界面示意圖
4 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用
本系統(tǒng)程序編制采用美國(guó)Sybase公司研制PowerBuilder9.0開(kāi)發(fā)環(huán)境，它包含一個(gè)直觀的圖形界面和可擴(kuò)展的面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言PowerScripL，提供與當(dāng)前流行的大型數(shù)據(jù)庫(kù)的接口，并通過(guò)ODBC與單機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)相連。底層數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)采用微軟公司的Microaoft SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。
所開(kāi)發(fā)的融合項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程的圖文檔管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理、工作流管理、圖文檔的入庫(kù)、出庫(kù)、查詢、瀏覽批注、編碼管理、版本管理等功能，并實(shí)現(xiàn)了與CAD、CAPP系統(tǒng)的集成，系統(tǒng)界面如圖8所示。該系統(tǒng)已在多家離散型機(jī)械制造企業(yè)的設(shè)計(jì)部和工藝部獲得良好應(yīng)用。
圖8 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)圖
5 結(jié)論
本文介紹了一種面向中小型企業(yè)的圖文檔管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，該系統(tǒng)有效地解決了企業(yè)中存在的數(shù)據(jù)管理問(wèn)題，提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率，縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了設(shè)計(jì)小組的協(xié)作能力。該系統(tǒng)在某機(jī)械制造企業(yè)中的成功運(yùn)用，表明了該系統(tǒng)的實(shí)用性和可靠性。但是，隨著企業(yè)信息化程度的不斷提高，該系統(tǒng)需要擴(kuò)展其計(jì)算機(jī)輔助工藝生成的能力。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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本文標(biāo)題：融合ERP項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程的圖文檔管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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