0.前言
隨著各種信息化系統(tǒng)PDM,MES,EPR等在企業(yè)的普及,系統(tǒng)集成成為眾多制造企業(yè)面前的重要課題。作為產(chǎn)品技術(shù)文件的重要組成部分,物料清單(BOM,Bill of Material)從不同的角度對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了完整的描述。BOM是組織產(chǎn)品信息的重要形式,是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(Product Data Management,PDM)的核心數(shù)據(jù),貫穿于工程設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造、大修維護(hù)等產(chǎn)品生命周期的各個(gè)階段,成為企業(yè)信息集成的關(guān)鍵所在。根據(jù)統(tǒng)計(jì),制造企業(yè)所用的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)中,大約有70%需要用到BOM。這些BOM存在于企業(yè)不同職能部門,根據(jù)其獨(dú)特的業(yè)務(wù)。國(guó)內(nèi)外已有許多學(xué)者做了大量的研究,但主要是研究EBOM和MBOM的構(gòu)建方法,對(duì)SBOM的研究很少;文獻(xiàn)提出了采購(gòu)BOM的概念,但是僅考慮了批產(chǎn)階段的采購(gòu),沒(méi)有考慮到研發(fā)階段更改頻繁的特點(diǎn),沒(méi)有建立SBOM和供應(yīng)商相關(guān)文檔(如供應(yīng)商交付要求等)、工藝和資源等的聯(lián)系,容易造成更改的不同步。
上飛公司供應(yīng)商產(chǎn)品交付數(shù)據(jù)包含供應(yīng)商產(chǎn)品交付規(guī)范書(SPS)和供應(yīng)商產(chǎn)品交付物料清單(SPS-BOM)兩部分,它們是對(duì)供應(yīng)商最終產(chǎn)品交付狀態(tài)的定義,是供應(yīng)商產(chǎn)品制造構(gòu)型和最終交付的重要依據(jù)。SPS與SPS-BOM這兩部分?jǐn)?shù)據(jù)存在密切的關(guān)聯(lián),但現(xiàn)階段SPS為手工編輯,設(shè)計(jì)發(fā)生變更后,這部分信息缺乏與工程數(shù)據(jù)源、SPS-BOM等的聯(lián)動(dòng)關(guān)系。如何利用信息技術(shù)手段來(lái)形成供應(yīng)商產(chǎn)品交付數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化管理,保證飛機(jī)在設(shè)計(jì)-總裝-供應(yīng)商領(lǐng)域數(shù)據(jù)的一致性,是當(dāng)前企業(yè)信息化建設(shè)的迫切需求。
1.供應(yīng)商產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)開發(fā)相關(guān)技術(shù)分析
1.1 Windchill MPMLink技術(shù)分析
1.1.1 Windchill MPMLink基本概念
Windchill是PTC公司推出的一套集成應(yīng)用軟件,用來(lái)管理產(chǎn)品和工序的整個(gè)生命周期。它充分利用了Internet和相關(guān)的信息技術(shù),為系統(tǒng)提供了一種應(yīng)用軟件基礎(chǔ),從而保證用戶能快速、高效地部署產(chǎn)品信息應(yīng)用軟件。
Windchill MPMLink是一種為制造工程師設(shè)計(jì)的綜合產(chǎn)品生命周期管理(Product Lifecycle Management,PLM)的應(yīng)用程序,是業(yè)界新的綜合制造過(guò)程管理的解決方案,它通過(guò)一個(gè)完整的解決方案來(lái)支持制造過(guò)程管理(Manufacturing Process Management,MPM)進(jìn)程。在該解決方案中,產(chǎn)品、進(jìn)程和資源數(shù)據(jù)都在單一系統(tǒng)中進(jìn)行管理,而無(wú)需復(fù)制數(shù)據(jù)。制造過(guò)程管理(MPM)是定義和管理用于制造部件、裝配最終產(chǎn)品和執(zhí)行檢查的制造過(guò)程。在任何的產(chǎn)品生命周期管理(PLM)系統(tǒng)中,MPM過(guò)程是連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品執(zhí)行的必要橋梁。作為PLM過(guò)程的數(shù)字管理部件,它是連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃到資源和庫(kù)存安排的橋梁,制造過(guò)程管理如圖1.1所示。
圖1.1 制造過(guò)程管理
1.1.2 Windchill MPMLink結(jié)構(gòu)
Windchill MPMLink由以下幾個(gè)瀏覽器組成:制造產(chǎn)品結(jié)構(gòu)瀏覽器、制造資源瀏覽器、制造標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器、工藝計(jì)劃瀏覽器、制造甘特瀏覽器和ProductView for Windchill MPMLink瀏覽器,它們都是基于Windchill PDMLink的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)瀏覽器體系結(jié)構(gòu)的Java程序。所有這些瀏覽器都是用于創(chuàng)建和管理制造對(duì)象。
Windchill MPMLink的體系結(jié)構(gòu)圖如圖1.2所示。
圖1.2 Windchill MPMLink體系結(jié)構(gòu)圖
Windchill MPMLink被安裝在Windchill PDMLink環(huán)境上,除了Windchill系統(tǒng)共有的功能:工作流管理、變更和配置管理、訪問(wèn)控制和文檔管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理等之外,它還具有以下功能。
1)制造物料清單(MBOM)管理:通過(guò)創(chuàng)建與源工程設(shè)計(jì)信息相關(guān)聯(lián)的制造物料清單,來(lái)確保制造過(guò)程計(jì)劃始終反映工程的當(dāng)前設(shè)計(jì)。
2)工藝計(jì)劃管理:詳細(xì)說(shuō)明了為生產(chǎn)、檢查、修復(fù)或維護(hù)指定部件或裝配體而需要在車間完成的任務(wù)。其中包括要執(zhí)行的操作、操作的執(zhí)行順序、所需的物理資源和技能、文檔參考、文本說(shuō)明時(shí)間及成本要求。
3)制造資源庫(kù)和制造標(biāo)準(zhǔn)庫(kù):制造資源是執(zhí)行生產(chǎn)活動(dòng)(諸如人員或設(shè)備之類)的實(shí)體,例如生產(chǎn)、維護(hù)、檢查或修理部件期間車間所需的資源;制造標(biāo)準(zhǔn)是組織到某分級(jí)結(jié)構(gòu)中的制造功能和標(biāo)準(zhǔn)工序的集合。
4)其他:包括時(shí)間和成本估計(jì)等其他新的特色功能。
Windchill MPMLink的主要目的是提供一個(gè)工具,利用工程設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)去創(chuàng)建、存儲(chǔ)和管理制造產(chǎn)品的數(shù)據(jù)和工藝信息。
1.2 工作流技術(shù)分析
工作流管理是一個(gè)被業(yè)界廣泛應(yīng)用并迅速發(fā)展的技術(shù),它的主要特點(diǎn)是使處理過(guò)程自動(dòng)化,使人以及各種應(yīng)用工具相互之間協(xié)調(diào)工作,以完成某項(xiàng)工作。其目的是為了合適的人或軟件在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間執(zhí)行正確的工作。
工作流是業(yè)務(wù)的自動(dòng)化處理過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,根據(jù)預(yù)定義的規(guī)則將文檔、信息在過(guò)程參與者中傳遞,最終完成業(yè)務(wù)的處理。工作流管理系統(tǒng)(WFMS)是通過(guò)管理一序列工作行為以及與活動(dòng)步驟、相關(guān)人員、資源設(shè)備來(lái)提供業(yè)務(wù)處理程序上的自動(dòng)控制,它是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)定義、管理和執(zhí)行工作流,計(jì)算機(jī)的執(zhí)行順序是由工作流邏輯的計(jì)算機(jī)描述來(lái)驅(qū)動(dòng)的。
工作流管理系統(tǒng)則是這一實(shí)現(xiàn)的軟件環(huán)境。使用工作流作為業(yè)務(wù)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)技術(shù)首先要求工作流系統(tǒng)能夠反映業(yè)務(wù)過(guò)程的如下幾個(gè)問(wèn)題:即業(yè)務(wù)過(guò)程是什么(有哪些活動(dòng)、任務(wù)組成,也就是結(jié)構(gòu)上的定義)、怎么做(活動(dòng)間的執(zhí)行條件、規(guī)則以及所交互的信息,也就是控制流與信息流的定義)、有誰(shuí)來(lái)做(人或計(jì)算機(jī)程序,也就是組織角色的定義)、做的怎樣(通過(guò)工作流管理系統(tǒng)對(duì)執(zhí)行過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控)。因此,可以說(shuō)工作流是一種反映業(yè)務(wù)流程的計(jì)算機(jī)化的模型,它是為了在先進(jìn)計(jì)算機(jī)環(huán)境支持下實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程集成與經(jīng)營(yíng)過(guò)程自動(dòng)化而建立的可由工作流管理系統(tǒng)執(zhí)行的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。
根據(jù)所實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)過(guò)程,工作流管理系統(tǒng)可分為四類:
①管理型工作流(administrative workflow):在這類工作流中活動(dòng)可以預(yù)定義并且有一套簡(jiǎn)單的任務(wù)協(xié)調(diào)規(guī)則。
②設(shè)定型工作流(ad hoc workflow):與管理型工作流相似,但一般用來(lái)處理異;虬l(fā)生機(jī)會(huì)比較小的情況,有時(shí)甚至是只出現(xiàn)一次的情況,這與參與的用戶有關(guān)。
③協(xié)作型工作流(collaborative workflow):參與者和協(xié)作的次數(shù)較多。在一個(gè)步驟上可能反復(fù)發(fā)生幾次直到得到某種結(jié)果,甚至可能返回到前一階段。
④生產(chǎn)型工作流(production workflow):實(shí)現(xiàn)重要的業(yè)務(wù)過(guò)程的工作流,特別是與業(yè)務(wù)組織的功能直接相關(guān)的工作流。與管理型工作流相比,生產(chǎn)型工作流一般應(yīng)用在大規(guī)模、復(fù)雜的和異構(gòu)的環(huán)境下,整個(gè)過(guò)程會(huì)涉及許多人員和不同的組織。
采用工作流管理系統(tǒng)可以在最大程度上集成組織的現(xiàn)有信息資源,實(shí)現(xiàn)資源的充分利用。由于工作流管理系統(tǒng)具有較好的柔性和開發(fā)性,因此,可以保證信息系統(tǒng)能夠順利的擴(kuò)展以滿足不斷變化的市場(chǎng)環(huán)境。另外,工作流管理系統(tǒng)在工作流模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行業(yè)務(wù)過(guò)程進(jìn)行,這就意味著信息系統(tǒng)已經(jīng)從過(guò)去沒(méi)有一個(gè)具體的可量化指標(biāo)的管理信息系統(tǒng),發(fā)展到了一個(gè)建立在工作流模型上(并且是可以利用BPR或者其他仿真工具進(jìn)行優(yōu)化后的模型),按照預(yù)先定義好的規(guī)則進(jìn)行執(zhí)行,并且對(duì)于執(zhí)行的結(jié)果隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)控和評(píng)價(jià)的規(guī)范化階段。這種由過(guò)程建模—〉模型分析—〉過(guò)程優(yōu)化—〉執(zhí)行結(jié)果—〉統(tǒng)計(jì)分析—〉改進(jìn)業(yè)務(wù)過(guò)程—〉優(yōu)化運(yùn)作的實(shí)施方法為成功地實(shí)施信息系統(tǒng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1.3 J2EE架構(gòu)分析
J2EE是由美國(guó)的SUN公司面向全球推出的一款用于開發(fā)企業(yè)級(jí)應(yīng)用程序的體系結(jié)構(gòu),它提供了全套的基于組件的方法來(lái)設(shè)計(jì)和開發(fā)企業(yè)級(jí)的系統(tǒng),并且提供了對(duì)其的裝配和部署,比較靈活方便。J2EE技術(shù)提供了對(duì)B/S的良好支持,在B/S模式下,客戶端只能是瀏覽器,所有的應(yīng)用全部在瀏覽器中完成。遵照J(rèn)2EE規(guī)范,系統(tǒng)的服務(wù)器端由表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)層構(gòu)成,表現(xiàn)層是用來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示,并負(fù)責(zé)從用戶那里獲取數(shù)據(jù),業(yè)務(wù)邏輯層用來(lái)進(jìn)行具體的業(yè)務(wù)邏輯操作,執(zhí)行系統(tǒng)所負(fù)擔(dān)的工作流程,數(shù)據(jù)層則是用來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和存儲(chǔ)。J2EE的架構(gòu)如圖1.3所示。
圖1.3 J2EE架構(gòu)
在J2EE技術(shù)中,Java或Java2平臺(tái)為核心平臺(tái)。J2EE不僅囊括了Java或Java2標(biāo)準(zhǔn)版中的所有優(yōu)點(diǎn),包括對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作,而且它還在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上給予了更好的支持,例如,對(duì)在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)。除此之外,J2EE還提供了對(duì)JSP、EJB和XML等的支持,為企業(yè)的整個(gè)業(yè)務(wù)流程自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)提供了一套良好的機(jī)制。
在企業(yè)管理中,J2EE具有以下五大優(yōu)勢(shì):
1)約定俗成的標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)镴2EE技術(shù)的流行使其被大面積地使用,因此,有大量的廠商也都開始支持J2EE,這樣,在軟件工程領(lǐng)域,J2EE的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)就越來(lái)越被軟件開發(fā)人員和軟件工程領(lǐng)域認(rèn)為是屬于事實(shí)的標(biāo)準(zhǔn),在開發(fā)時(shí)都首先去遵守J2EE的相關(guān)規(guī)范;
2)無(wú)須放棄現(xiàn)有的企業(yè)資產(chǎn),目前企業(yè)的信息系統(tǒng)建設(shè)往往是基于以往系統(tǒng)的更新。一般來(lái)說(shuō),重新部署信息系統(tǒng)就意味著對(duì)原有信息資源的徹底放棄,但J2EE本身具有良好的兼容性和強(qiáng)大的適應(yīng)性,因此,可以極大的保留原有的企業(yè)資產(chǎn),并在原有的資產(chǎn)上做開發(fā);
3)支持高效率的開發(fā)工作,J2EE不僅保留了J2SE版本中的大量?jī)?yōu)勢(shì),而且本身也提供了大量的接口和API,以完成各種復(fù)雜的通用的功能,支持開發(fā)人員在開發(fā)軟件時(shí)對(duì)其直接調(diào)用。因而,無(wú)需重新開發(fā)這些功能,從而節(jié)省了大量的時(shí)間成本和智力成本;
4)支持異構(gòu)環(huán)境,Java語(yǔ)言本身就具有強(qiáng)大的可移植性,支持多種平臺(tái),因此,很好的保證了其與第三方軟件的兼容性,J2EE對(duì)異構(gòu)環(huán)境的支持可以大大節(jié)約開發(fā)的兼容性成本;
5)可伸縮性,J2EE對(duì)分布式云環(huán)境的支持可以幫助企業(yè)建立一個(gè)功能強(qiáng)大的信息系統(tǒng)。
1.4 XML技術(shù)分析
XML語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化的語(yǔ)言,可以用于對(duì)一些電子文件和一般性數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注,使其可以被結(jié)構(gòu)化地訪問(wèn),XML語(yǔ)言是可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言,是標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語(yǔ)言,可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸,且不必?fù)?dān)心數(shù)據(jù)的丟失,盡管相比數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),XML的功能不夠強(qiáng)大,但是具有簡(jiǎn)單,且給人以一目了然的特點(diǎn)。
XML語(yǔ)言和常見(jiàn)的HTML語(yǔ)言不同,HTML語(yǔ)言主要是負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)顯示到網(wǎng)頁(yè)上供最終的用戶查看,因此,HTML的設(shè)計(jì)者往往會(huì)把關(guān)注點(diǎn)集中在頁(yè)面顯示的美觀、大方上。而XML則更加關(guān)心數(shù)據(jù)本身,它不僅僅僅是標(biāo)簽加上數(shù)據(jù),能夠根據(jù)標(biāo)簽的不同來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)的搜索,并找到需要的數(shù)據(jù)。XML的設(shè)計(jì)者一般會(huì)把關(guān)注點(diǎn)集中在數(shù)據(jù)的表示上,以滿足在后面使用時(shí),數(shù)據(jù)可以更加容易的被搜索和存取。
XML技術(shù)有多種應(yīng)用領(lǐng)域,但主要的領(lǐng)域有以下幾個(gè):
1)數(shù)據(jù)交換領(lǐng)域,在B/S結(jié)構(gòu)中,數(shù)據(jù)交換一般都在服務(wù)器端來(lái)完成,一般分為三個(gè)層次,分別是系統(tǒng)描述層、流程控制層和數(shù)據(jù)控制層。XML的數(shù)據(jù)交換流程如圖1.4所示。
圖1.4 XML數(shù)據(jù)交換流程
2)Web服務(wù)領(lǐng)域,XML的Web服務(wù)往往會(huì)提供大量的可編程實(shí)體,并且提供給各種完全不同的系統(tǒng)通過(guò)Internet訪問(wèn);
3)內(nèi)容管理領(lǐng)域,內(nèi)容管理主要是對(duì)企業(yè)信息資源的管理,包括網(wǎng)站的內(nèi)容管理和企業(yè)資源的內(nèi)容管理,XML為內(nèi)容管理領(lǐng)域提供了一套良好的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案。
4)Web集成領(lǐng)域,XML提供了大量的標(biāo)簽,可以幫助企業(yè)進(jìn)行應(yīng)用集成,以更好地滿足企業(yè)業(yè)務(wù)流程處理的自動(dòng)化。
5)數(shù)據(jù)聯(lián)合領(lǐng)域,數(shù)據(jù)聯(lián)合領(lǐng)域是針對(duì)不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的存取,開發(fā)人員不必關(guān)注這些不同的數(shù)據(jù)分別的表示方式。通過(guò)XML技術(shù)將數(shù)據(jù)聯(lián)合后,可以對(duì)上層提供一個(gè)統(tǒng)一的訪問(wèn)接口。
在B/S結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中,客戶端瀏覽器通過(guò)HTML頁(yè)面的形式提交XML頁(yè)面請(qǐng)求,服務(wù)器端則通過(guò)建立服務(wù)器XML請(qǐng)求處理中心來(lái)專門處理這些請(qǐng)求,服務(wù)器XML請(qǐng)求處理中心與服務(wù)器業(yè)務(wù)處理中心交互,隨后,請(qǐng)求處理中心將處理結(jié)果以HTML頁(yè)面的形式再次返回給客戶端。XML在B/S結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)方式的詳細(xì)流程如圖1.5所示。
圖1.5 XML信息處理流程
和其他的相關(guān)技術(shù)相比,XML技術(shù)具有如下六大優(yōu)勢(shì):
1)派生于SGML,與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息組織相適應(yīng),不僅本身提供了良好的數(shù)據(jù)組織方法,且允許用戶自行定義;
2)引入了結(jié)構(gòu)的概念,采用標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)的標(biāo)識(shí),可以幫助開發(fā)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)的搜索;
3)與平臺(tái)的無(wú)關(guān)性,XML語(yǔ)言僅僅是一種數(shù)據(jù)的表示方法,與任何平臺(tái)都沒(méi)有關(guān)系;
4)可以高效地實(shí)現(xiàn)Web信息的存儲(chǔ)和交換,擴(kuò)展了在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下系統(tǒng)的開發(fā)方法;
5)方便對(duì)結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送,可以作為需要傳送信息的載體,傳送需要的信息;
6)XML的腳本在客戶端瀏覽器中運(yùn)行,從而大大減輕了服務(wù)器端的負(fù)載,節(jié)省了服務(wù)器端資源。
1.5 AJAX技術(shù)分析
AJAX技術(shù)是AsynchronousJavaScript+XML的簡(jiǎn)寫,即異步的JavaScript技術(shù)和XML技術(shù)。其通過(guò)在瀏覽器與服務(wù)器之間引入Ajax引擎來(lái)實(shí)現(xiàn)異步的通信,這樣,用戶不需要向服務(wù)器端手動(dòng)提交數(shù)據(jù),即可實(shí)現(xiàn)客戶端瀏覽器與服務(wù)器之間的通信,Ajax技術(shù)的引入極大地提高了網(wǎng)站的用戶體驗(yàn)。Ajax的Web應(yīng)用模型如圖1.6所示。
圖1.6 Ajax Web應(yīng)用模型
因?yàn)锳jax具有擅長(zhǎng)異步處理數(shù)據(jù)的特點(diǎn),因此在動(dòng)態(tài)更新Web頁(yè)面上可以引入Ajax技術(shù)。Ajax技術(shù)的使用主要在以下場(chǎng)合:1)身份和數(shù)據(jù)驗(yàn)證時(shí);2)異步數(shù)據(jù)傳輸時(shí);3)動(dòng)態(tài)更新頁(yè)面時(shí)。
1.6 本章小結(jié)
本章主要對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行介紹,首先介紹了Windchill MPMLink的架構(gòu)及相關(guān)的二次開發(fā)技術(shù),其次介紹了J2EE架構(gòu)、XML以及AJAX等WEB開發(fā)技術(shù)。
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:上飛公司供應(yīng)商產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(一)
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