我院PDM 系統(tǒng)實(shí)施多年，其中的工作流管理模塊是該系統(tǒng)的核心部分之一，通過在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用工作流技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)圖紙管理的流程化和規(guī)范化。

1 概述

    1.1 工作流

    工作流是指能全部或者部分由計(jì)算機(jī)支持或自動(dòng)處理的業(yè)務(wù)過程。工作流管理系統(tǒng)的目標(biāo)是管理工作的流程以確保工作在正確的時(shí)間被所期望的人員執(zhí)行。在企業(yè)中應(yīng)用工作流可以更好地規(guī)劃企業(yè)業(yè)務(wù)流程，減少不必要的中間環(huán)節(jié)，提高企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)效率；實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的全部或者部分自動(dòng)化；通過工作流中的流程監(jiān)控機(jī)制，能夠發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程運(yùn)行過程中的瓶頸，為業(yè)務(wù)過程優(yōu)化和重新整合提供依據(jù)；減少或避免人為因素造成的原則性錯(cuò)誤及由此帶來(lái)的損失；促進(jìn)企業(yè)業(yè)務(wù)改進(jìn)，使得趨向于流程的業(yè)務(wù)更加流暢和簡(jiǎn)單。

    1.2 PDM 系統(tǒng)

    PDM （產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理） 是對(duì)工程數(shù)據(jù)管理，文檔管理，產(chǎn)品信息管理，技術(shù)數(shù)據(jù)管理，技術(shù)信息管理，圖像管理及其它產(chǎn)品定義信息管理技術(shù)的一種概括與總稱。PDM 技術(shù)提供了產(chǎn)品全生命周期的信息管理，可為企業(yè)的設(shè)計(jì)與制造過程搭建一個(gè)并行協(xié)同的環(huán)境。PDM 系統(tǒng)也是在分布式企業(yè)管理模式的基礎(chǔ)上，與其它應(yīng)用系統(tǒng)建立集成的重要工具。企業(yè)采用PDM 技術(shù)，可以有效地管理CAD/ CAM /CAPP 的異構(gòu)電子文檔，同時(shí)也為企業(yè)的人、才、物、產(chǎn)、供、銷等部門及時(shí)傳送準(zhǔn)確的產(chǎn)品信息。

    我院PDM 系統(tǒng)是建立在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)Oracle上的面向?qū)ο蟮膽?yīng)用管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從上往下主要分為支持層、對(duì)象層、功能層和用戶層（見圖1）。

    圖1 PDM系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖

    從上圖中可以看到，我院PDM 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)采用的是分層模式，下層模塊對(duì)上層模塊提供服務(wù)，下層模塊在邏輯上實(shí)現(xiàn)封裝。這樣的體系結(jié)構(gòu)不僅方便PDM 系統(tǒng)設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)，而且PDM 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、完整。

    1.3 工作流技術(shù)在PDM系統(tǒng)中的作用

    在PDM系統(tǒng)中應(yīng)用工作流技術(shù),可以將企業(yè)的業(yè)務(wù)管理模式定義到工作流中，使產(chǎn)品數(shù)據(jù)通過工作流產(chǎn)生、傳輸和審批，從而對(duì)企業(yè)的運(yùn)作方式、工作順序等進(jìn)行全面性的流程管理。另外，工作流技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)將PDM 系統(tǒng)中的各部分有效、有序的銜接，使企業(yè)中的每一位員工能夠按照預(yù)先定義好的業(yè)務(wù)規(guī)則去處理工作，企業(yè)的管理者能夠?qū)Ω黜?xiàng)工作的完成情況進(jìn)行有效的監(jiān)督和控制，從而提高企業(yè)的運(yùn)作效率。

2 PDM 中工作流體系結(jié)構(gòu)

    與PDM 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)，工作流模塊也分為四個(gè)層次（見圖2）。

    圖2 工作流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

    整個(gè)模塊由數(shù)據(jù)庫(kù)、內(nèi)核層、功能層、界面層組成。數(shù)據(jù)庫(kù)層提供了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能，用于存儲(chǔ)PDM 系統(tǒng)中的描述性數(shù)據(jù)，目前使用的數(shù)據(jù)庫(kù)為Oracle；內(nèi)核層主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，在這一層將標(biāo)準(zhǔn)SQL語(yǔ)句封裝成標(biāo)準(zhǔn)DLL，供COM組件層調(diào)用。通過將標(biāo)準(zhǔn)SQL 語(yǔ)句封裝成DLL 形式，能夠大大降低整個(gè)系統(tǒng)的耦合性，也為系統(tǒng)的多數(shù)據(jù)庫(kù)支持提供的良好的擴(kuò)充性；功能層采用微軟的COM/DCOM 技術(shù)，把數(shù)據(jù)對(duì)象抽象為不同的功能類，通過對(duì)內(nèi)核層的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)工作流模塊所需的功能。功能層還提供了描述PDM 系統(tǒng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)變化的基本模型，在此基本模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)PDM 系統(tǒng)的需求，可以建立相應(yīng)的功能模塊；界面層是系統(tǒng)與用戶交互的地方，提供友好的人機(jī)交互界面。目前采用的是Windows界面，界面層開發(fā)語(yǔ)言采用VB6。

3 工作流系統(tǒng)的組成和設(shè)計(jì)

    3.1 PDM系統(tǒng)中工作流的組成

    在我院的PDM 系統(tǒng)中，工作流模型由流程圖、流程節(jié)點(diǎn)和流程路徑三部分組成。

    流程圖通過設(shè)置流程的時(shí)間限制、重要性、監(jiān)管人等流程總體信息，定義整個(gè)業(yè)務(wù)流程。流程圖中的流程節(jié)點(diǎn)數(shù)量可依據(jù)具體的業(yè)務(wù)需求而定義。

    流程節(jié)點(diǎn)是完成流程任務(wù)的執(zhí)行點(diǎn)，是流程的基本單位，負(fù)責(zé)定義流程節(jié)點(diǎn)的工作人員和工作任務(wù)。在流程節(jié)點(diǎn)需要設(shè)置的信息包括執(zhí)行人、要執(zhí)行的任務(wù)、完成任務(wù)的時(shí)間、重要性等。流程節(jié)點(diǎn)中的任務(wù)分為三類，描述性任務(wù)、執(zhí)行具體操作任務(wù)及執(zhí)行用戶自定義腳本。描述性任務(wù)是指需要手工完成的某一具體操作；執(zhí)行具體操作任務(wù)是對(duì)流程中的圖紙或文檔進(jìn)行發(fā)布、歸檔、產(chǎn)生新版本等系統(tǒng)已預(yù)定好的操作；執(zhí)行用戶自定義腳本的任務(wù)是用戶利用VB 等語(yǔ)言編寫自定義函數(shù)，執(zhí)行用戶特定功能。在流程節(jié)點(diǎn)有多人時(shí)，需設(shè)置該流程節(jié)點(diǎn)的通過策略。在流程執(zhí)行的過程中，通過流程節(jié)點(diǎn)的顏色可以查看流程當(dāng)前的運(yùn)行所處的位置和處理意見。

    流程路徑?jīng)Q定了流程的走向，其類型決定了當(dāng)用戶做出某一決定時(shí)流程需經(jīng)過的路徑。如：當(dāng)用戶同意時(shí)，流程自動(dòng)將通過的路徑類型定為同意，并激活流程路徑流向的流程節(jié)點(diǎn)，從而使這些被激活的流程節(jié)點(diǎn)開始執(zhí)行流程任務(wù)，而當(dāng)用戶不同意時(shí)，可以依據(jù)流程路徑的方向決定流程返回的節(jié)點(diǎn)位置。

    3.2 流程的定義

    我院PDM 系統(tǒng)工作流的主要功能包括工作流程設(shè)計(jì)和工作流程管理，工作流程設(shè)計(jì)提供了定義流程單元手段，并將流程單元根據(jù)用戶的指定連接成需要的工作流程，規(guī)定提交工作流程執(zhí)行的設(shè)計(jì)對(duì)象，如部件、零件、文檔等。工作流設(shè)計(jì)主要包括流程類型定義、流程圖設(shè)置和流程用戶設(shè)置。流程類型可根據(jù)業(yè)務(wù)的需要定義；在流程圖設(shè)置過程中可以針對(duì)某一具體的流程類型設(shè)置多個(gè)流程圖，以滿足不同的業(yè)務(wù)運(yùn)行需要；流程用戶設(shè)置負(fù)責(zé)在流程運(yùn)行前指定好用戶(具體用戶或角色)，也可以在流程運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)選擇。工作流管理主要用于管理運(yùn)行中的流程，設(shè)置流程的權(quán)限、定義流程的有效期等。工作流管理主要針對(duì)整個(gè)流程，不能設(shè)置流程節(jié)點(diǎn)的具體信息。

    3.3 工作流系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    （1）流程模塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

    根據(jù)流程模塊系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，把整個(gè)模塊分為三個(gè)層次，第一層是DBLayer 層，即數(shù)據(jù)庫(kù)層，該層主要負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，不處理具體的業(yè)務(wù)過程，其函數(shù)都封成DLL 的形式，供功能層調(diào)用；第二層是FlowCOM 層，通過對(duì)DBLayer 層的調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)具體業(yè)務(wù)功能。該層的函數(shù)都封成COM 的形式，能夠在不同的COM 編程語(yǔ)言中調(diào)用，易于實(shí)現(xiàn)界面的移植；第三層是界面層，用于實(shí)現(xiàn)具體的業(yè)務(wù)流程。通過采用以上層次結(jié)構(gòu)，各層的功能劃分比較清晰，在有新的功能需求時(shí)，只修改相應(yīng)的層次，而不必對(duì)整個(gè)系統(tǒng)作大的改動(dòng)，有利于系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。

    （2）流程模塊的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

    數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是建立統(tǒng)一的流程結(jié)構(gòu)與運(yùn)行規(guī)則。使用的數(shù)據(jù)庫(kù)為商用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle。根據(jù)我院PDM 系統(tǒng)的具體需求，一共建立了40 個(gè)表，以滿足系統(tǒng)正常運(yùn)行，保證PDM系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性，同時(shí)也符合數(shù)據(jù)庫(kù)第三范式的要求。比如表PDM_IMPORTANCE，用于記錄流程的重要性，表PDM_CF_NODE_TYPE 用于記錄流程節(jié)點(diǎn)類型，表PDM_CF_RESP_TYPE 用于記錄流程路徑類型等。為了方便數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)提供的強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)工具，使用該工具進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)在相應(yīng)的表中添加數(shù)據(jù)。

    （3）流程模塊的功能層設(shè)計(jì)

    功能層通過對(duì)內(nèi)核層的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊的功能，其數(shù)據(jù)被封裝成COM 形式，以便于上層使用。功能層通過相應(yīng)的類實(shí)現(xiàn)了工作流中的基本單元，比如類CuFlowsCharts 是流程圖集合類，該類中包含了有關(guān)處理流程圖的方法，類CuFlowNodes為具體的流程類，該類中包含了有關(guān)處理流程節(jié)點(diǎn)的方法。功能層共提供了60 多個(gè)類，每個(gè)類封裝了工作流基本單元的方法實(shí)現(xiàn)，方便界面層根據(jù)不同的功能需求來(lái)調(diào)用。

    （4）流程模塊的界面層設(shè)計(jì)

    工作流的界面層設(shè)計(jì)包含了3 個(gè)模塊，分別是流程圖設(shè)計(jì)模塊（FlowChart Designer）、流程運(yùn)行模塊（Flow Manager） 和流程管理模塊（FlowBox）。

    ①流程圖設(shè)計(jì)模塊用于建立保存流程圖及把流程圖分配給流程。在新建流程圖時(shí)可以選擇具體的流程類型，目前系統(tǒng)提供的流程類型大致為校審流程、借閱流程、歸檔流程、更改流程、打印流程、一般流程，滿足了我院PDM系統(tǒng)的需求。在新建流程圖時(shí)也可以定義流程圖的屬性，比如流程的時(shí)間限制、流程圖檔安全性、是否允許回退到起點(diǎn)等。在流程圖設(shè)計(jì)模塊中也提供了流程節(jié)點(diǎn)和流程路徑的屬性定義等操作，比如在定義流程節(jié)點(diǎn)時(shí)，可以設(shè)定接收流程的工作人員和需要工作人員完成的工作任務(wù)。

    ②FlowBox是流程運(yùn)行模塊，使用FlowBox可以啟動(dòng)流程、接收流程、執(zhí)行任務(wù)和發(fā)送流程。FlowBox是用戶操作流程的主要界面。初始化流程時(shí)，通過選擇已經(jīng)定義的流程，選擇流程中待處理的圖檔，然后單擊“批準(zhǔn)”初始化流程。流程信箱中提供填寫和查看流程審批意見功能。在FlowBox中收到流程后，可以打開流程，瀏覽流程中的圖檔和任務(wù)。FlowBox分成收件箱、發(fā)件箱、已完成流程和已刪除流程。收件箱用于顯示待處理的流程，發(fā)件箱用于顯示已經(jīng)被“批準(zhǔn)”或“否決”的流程，已完成流程顯示已經(jīng)完成的流程，已刪除流程顯示已經(jīng)刪除的流程。

    ③Flow Manager 是流程管理模塊，系統(tǒng)管理員可以使用它來(lái)查看和監(jiān)控正在運(yùn)行的流程以及設(shè)置流程的權(quán)限，對(duì)出現(xiàn)問題或過期的流程進(jìn)行處理。Flow Manager在對(duì)已經(jīng)初始化的流程進(jìn)行在線瀏覽和監(jiān)控時(shí)，不僅可以瀏覽流程的節(jié)點(diǎn)，也可以通過瀏覽器查看流程中附帶的設(shè)計(jì)資料，F(xiàn)low Manager提供靈活的流程調(diào)整功能，可以很容易地更改流程節(jié)點(diǎn)用戶或流程任務(wù)，重新設(shè)置或刪除流程。例如，如果某人出差，管理員可以進(jìn)入出差人的流程信箱，把任務(wù)重新分配給別人。

4 結(jié)語(yǔ)

    通過在PDM系統(tǒng)中應(yīng)用工作流技術(shù)，為信息化管理過程的自動(dòng)化提供了技術(shù)保證，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)圖紙管理流程化的目標(biāo)。

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本文標(biāo)題：PDM系統(tǒng)中的工作流管理模塊分析

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