0 引言

    在當(dāng)今世界，制造業(yè)在信息技術(shù)的帶動(dòng)下飛速發(fā)展。在產(chǎn)品研發(fā)過程中，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(PDM)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(TDM)，兩個(gè)信息化系統(tǒng)的應(yīng)用，縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期與試驗(yàn)周期，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的集中管理與應(yīng)用。但是由于PDM系統(tǒng)與TDM系統(tǒng)缺少數(shù)據(jù)與信息集成與交互，造成企業(yè)內(nèi)部各部門之間“新信息孤島”的出現(xiàn)。產(chǎn)品研發(fā)過程中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、試驗(yàn)任務(wù)書、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)報(bào)告不能在設(shè)計(jì)、試驗(yàn)檢測部門之間通過信息化手段，進(jìn)行有效地傳遞與反饋。因此，對(duì)于PDM系統(tǒng)與TDM系統(tǒng)的集成問題成了制造業(yè)迫切需要解決的問題，也成為國內(nèi)信息系統(tǒng)間集成研究的新課題。

1 PDM與TDM集成內(nèi)容

    PDM系統(tǒng)與TDM系統(tǒng)關(guān)注內(nèi)容各不相同。而基于制造行業(yè)的管理特點(diǎn)，對(duì)于日常工作的開展過程中，設(shè)計(jì)人員與試驗(yàn)人員都會(huì)基于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)與試驗(yàn)任務(wù)進(jìn)行開展。所以為了實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)品設(shè)計(jì)——試驗(yàn)檢測——改良設(shè)計(jì)——定型生產(chǎn)”的流程耦合，實(shí)現(xiàn)PDM系統(tǒng)與TDM系統(tǒng)間的集成。對(duì)于集成功能應(yīng)主要包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集成、試驗(yàn)數(shù)據(jù)集成兩部分，同時(shí)還應(yīng)包括系統(tǒng)用戶集成。

    1.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集成

    在PDM與TDM的集成過程中，首先要實(shí)現(xiàn)的是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(BOM)信息、零部件信息、零部件圖紙、試驗(yàn)任務(wù)四類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從PDM系統(tǒng)到TDM系統(tǒng)的集成。使TDM系統(tǒng)可進(jìn)行四類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的讀入。方便TDM系統(tǒng)用戶可基于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行試驗(yàn)任務(wù)的開展，同時(shí)對(duì)于試驗(yàn)相關(guān)的輔助信息進(jìn)行瀏覽與查看。

    1.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)集成

    為了保障產(chǎn)品研制過程中的完整性，使試驗(yàn)過程對(duì)設(shè)計(jì)過程起到數(shù)據(jù)支撐，需要將TDM系統(tǒng)中產(chǎn)生的試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)與試驗(yàn)報(bào)告，通過系統(tǒng)集成方式提交至PDM系統(tǒng)中。使設(shè)計(jì)人員可基于下達(dá)的試驗(yàn)任務(wù)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)與試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行查看與瀏覽。

    1.3 系統(tǒng)用戶集成

    為了減少兩個(gè)系統(tǒng)中用戶信息的一致性，優(yōu)化系統(tǒng)間的登錄過程。通過集成方式，實(shí)現(xiàn)人員信息、組織結(jié)構(gòu)、行政角色等用戶信息的集中管理，實(shí)現(xiàn)PDM系統(tǒng)、TDM系統(tǒng)間的單點(diǎn)登錄功能。

2 PDM與TDM集成技術(shù)基礎(chǔ)（WebService技術(shù)）

    基于Web Service技術(shù)的集成方式，是目前應(yīng)用系統(tǒng)集成最廣泛、最常用的手段。PDM與TDM兩個(gè)異構(gòu)系統(tǒng)集成是一個(gè)雙向交互的過程，在PDM系統(tǒng)與TDM系統(tǒng)的集成過程中，主要通過基于SOAP(Simple Object Access Protocol)簡單對(duì)象訪問協(xié)議，通過提供業(yè)務(wù)相關(guān)的Web Service服務(wù)來實(shí)現(xiàn)。在PDM系統(tǒng)與TDM集成過程中，主要用到的址WebServicc服務(wù)中SOAP、WSDL和UDDI三類技術(shù)核心。

    (1)SOAP是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的包裝結(jié)構(gòu)，用以在多種標(biāo)準(zhǔn)Internet技術(shù)上（包括SMTP、HTTP和FTP）傳輸XML文檔，可用于實(shí)現(xiàn)PDM系統(tǒng)與TDM系統(tǒng)間XML，文檔與信息的傳遞。

    (2) WSDL是Web Service服務(wù)的描述語者，它用描述Web服務(wù)的交互消息格式、端口類型以及傳輸協(xié)議的綁定�？捎糜赑DM系統(tǒng)與TDM系統(tǒng)間接口的規(guī)范化設(shè)計(jì)。

    (3)UDDI是一種目錄服務(wù)，可方便服務(wù)使用者進(jìn)行服務(wù)查找�？山鉀QPDM系統(tǒng)與TDM系統(tǒng)間，異構(gòu)系統(tǒng)和服務(wù)器間的交互操作。

    三類核心技術(shù)的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)PDM系統(tǒng)與TDM系統(tǒng)集成。這種集成與平臺(tái)無關(guān)，與開發(fā)語言無關(guān)。即無論在Linux上運(yùn)行的系統(tǒng)，還是在Windows上運(yùn)行系統(tǒng)，無論是用Java編程，還是用ASP.NET編程，均可通過Web Service進(jìn)行數(shù)據(jù)與信息的集成。

3 PDM與TDM集成設(shè)計(jì)

    3.1 系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)邏輯

    對(duì)于系統(tǒng)間的集成，主要通過PDM系統(tǒng)中應(yīng)用層面的調(diào)整與TDM系統(tǒng)中業(yè)務(wù)構(gòu)建層的改造，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)中功能與界面的調(diào)整。同時(shí)通過集成接口的設(shè)計(jì)與Web Service服務(wù)，實(shí)現(xiàn)PDM系統(tǒng)與TDM系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)集成、文檔集成、用戶集成、門戶集成。PDM系統(tǒng)與TDM系統(tǒng)集成方式示意圖：

    圖1 PDM與TDM集成示意圖

    3.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集成設(shè)計(jì)

    保障兩個(gè)系統(tǒng)中信息的一致性和可追溯性，TDM和PDM兩系統(tǒng)間，首先實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和文檔類數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的集成。PDM系統(tǒng)通過集成接口向TDM系統(tǒng)提供各項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括：任務(wù)單編號(hào)、名稱、型號(hào)、研制階段，試驗(yàn)類型、試驗(yàn)地點(diǎn)、開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、試驗(yàn)?zāi)康摹⒃囼?yàn)描述、試驗(yàn)專業(yè)、參試部門、外協(xié)單位、主辦單位、承辦單位等。TDM系統(tǒng)可通過獲取基礎(chǔ)信息，建立產(chǎn)品樹與試驗(yàn)任務(wù)。同時(shí)可通過集成接口與PDM端XML的配套使用，使TDM人員可在PDM端進(jìn)行文檔的瀏覽。

    圖2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的接受與任務(wù)建立

    為了對(duì)集成內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)，對(duì)集成接口可通過以下的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)：

    ●接口設(shè)計(jì)：

    ●SOAP1.1請(qǐng)求報(bào)文格式：

    ●SOAP1.1響應(yīng)報(bào)文格式：

    ●TDM端數(shù)據(jù)接收XML設(shè)計(jì)：

    ●PDM端文檔瀏覽XML設(shè)計(jì)：

    3.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)集成設(shè)計(jì)

    為了將試驗(yàn)實(shí)施過程中產(chǎn)生的各類原始數(shù)據(jù)、分析結(jié)果、試驗(yàn)報(bào)告等試驗(yàn)結(jié)果類數(shù)據(jù)，向PDM系統(tǒng)中進(jìn)行反饋，保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的完整性。可通過集成接口的方式，將TDM系統(tǒng)中管理的數(shù)據(jù)鏈接地址發(fā)給PDM。使用戶可在PDM中，通過系統(tǒng)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的超鏈接地址，瀏覽該任務(wù)下的試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)。

    為了對(duì)集成內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)，對(duì)集成接口可通過以下的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)：

    ●接口設(shè)計(jì)：

    ●SOAP1.1請(qǐng)求報(bào)文格式：

    ●SOAP1.1響應(yīng)報(bào)文格式：

    3.4 系統(tǒng)用戶集成設(shè)計(jì)

    為了減少兩個(gè)系統(tǒng)中用戶信息的重復(fù)輸入，優(yōu)化系統(tǒng)間的登錄過程。對(duì)于接口的設(shè)計(jì)可通過統(tǒng)一對(duì)人員信息、組織結(jié)構(gòu)、行政角色等用戶信息管理與界面維護(hù)，保障系統(tǒng)人員信息一致。同時(shí)為了保障數(shù)據(jù)的安全性，在接口設(shè)計(jì)過程中通過AD驗(yàn)證的方式，實(shí)現(xiàn)PDM系統(tǒng)、TDM系統(tǒng)單點(diǎn)登錄與TDM系統(tǒng)中被授權(quán)的資源獲取。

    實(shí)現(xiàn)效果表現(xiàn)為：用戶可在PDM系統(tǒng)中，查看TDM信息是，只點(diǎn)擊相關(guān)信息頁面與信息鏈接，可直接進(jìn)入TDM系統(tǒng)，并通過相關(guān)接口驗(yàn)證用戶身份，進(jìn)行系統(tǒng)間的跳轉(zhuǎn)與信息定位。

4 PDM與TDM集成應(yīng)用效果

    航天某院早期建設(shè)了AVDIM(PDM)系統(tǒng)與TDM系統(tǒng)產(chǎn)品，并得到了成功應(yīng)用。但隨著信息化的發(fā)展，各系統(tǒng)使用人員與管理者，逐漸對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)間的集成與數(shù)據(jù)交互提出了新的要求和建設(shè)的目標(biāo)。在基于對(duì)PDM系統(tǒng)與TDM系統(tǒng)集成研究過程中，對(duì)于系統(tǒng)的集成內(nèi)容與方法也提出與本文中研究方向不盡相同，并取得了實(shí)際的應(yīng)用成果。

    而實(shí)現(xiàn)AVIDM系統(tǒng)和TDM系統(tǒng)集成，不僅避免了在設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)和試驗(yàn)業(yè)務(wù)之間產(chǎn)生信息孤島。同時(shí)通過集成AVIDM系統(tǒng)和TDM系統(tǒng)，可共享型號(hào)試驗(yàn)業(yè)務(wù)中設(shè)計(jì)過程和試驗(yàn)過程的數(shù)據(jù)資源，并且整合設(shè)計(jì)與試驗(yàn)的業(yè)務(wù)流程，為型號(hào)的設(shè)計(jì)人員和試驗(yàn)人員提供一體化的操作，提升設(shè)計(jì)人員和試驗(yàn)人員的工作效率。

    在系統(tǒng)集成過程中，將AVDIM系統(tǒng)與TDM系統(tǒng)進(jìn)行整合統(tǒng)一，將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)在兩個(gè)系統(tǒng)中相互傳遞，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品“設(shè)計(jì)——試驗(yàn)——設(shè)計(jì)”的循環(huán)。目前系統(tǒng)集成后的管理流程為：

    在AVIDM系統(tǒng)中針對(duì)某個(gè)試驗(yàn)件來創(chuàng)建試驗(yàn)任務(wù)，將包含試驗(yàn)大綱／試驗(yàn)任務(wù)書／試驗(yàn)報(bào)告模板和型號(hào)、試驗(yàn)件、研制階段、試驗(yàn)專業(yè)、試驗(yàn)類型和試驗(yàn)單位信息的試驗(yàn)任務(wù)包提交給TDM系統(tǒng)；

    在TDM系統(tǒng)接收到試驗(yàn)任務(wù)包之后，調(diào)度人員對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行規(guī)劃分配，進(jìn)入具體試驗(yàn)流程（試驗(yàn)準(zhǔn)備、試驗(yàn)實(shí)施、數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)分析等），完成試驗(yàn)之后生成試驗(yàn)報(bào)告和試驗(yàn)結(jié)果相關(guān)數(shù)據(jù)包；將這個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)送到AVIDM系統(tǒng)之中；

    最后AVIDM系統(tǒng)審批試驗(yàn)報(bào)告，入庫，結(jié)束試驗(yàn)任務(wù)。

    各個(gè)過程在AVIDM系統(tǒng)與TDM系統(tǒng)之間形成了完成統(tǒng)一的過程。具體如圖3所示。

    圖3 AVIDM與TDM集成后人員操作流程

5 結(jié)論

    基于Web Service技術(shù)的PDM與TDM集成應(yīng)用研究，不僅可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程和試驗(yàn)過程的數(shù)據(jù)信息共享，整合設(shè)計(jì)與試驗(yàn)的業(yè)務(wù)流程，并且為產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員和試驗(yàn)人員提供一體化的操作，提升設(shè)計(jì)人員和試驗(yàn)人員的工作效率。而對(duì)于基于Web Scrvice的集成方式，開發(fā)簡單、無平臺(tái)與技術(shù)上的限制，使異構(gòu)系統(tǒng)間的集成更加便利，數(shù)據(jù)安全的到有效保障。同時(shí)基于PDM與TDM的集成應(yīng)用研究結(jié)果，已經(jīng)具備成功的解決辦案與應(yīng)用案例進(jìn)行參考，相信會(huì)對(duì)制造利企業(yè)信息系統(tǒng)集成，提供一定的指導(dǎo)意義與借鑒參考。

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本文標(biāo)題：基于Web Service技術(shù)的PDM與TDM集成應(yīng)用研究

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