基于项目管理的PDM系统设计

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1、1基于项目管理的 PDM 系统的设计与实现摘 要 根据项目管理和 PDM（Product Data Management）的基本思想，构建了企业网及 PDM 系统。在分析目前 PDM 广泛采用的 C/S 两层结构和基于 Web 的三层结构的基础上，提出了采用中间件构建多层分布式 PDM 系统的设计思路，讨论并设计了基于项目管理的 PDM 系统的功能结构。关键词 项目管理 PDM 1 引言产品数据管理（Product Data Management，PDM ）系统目前已受到国内众多企业和研究单位的关注。然而，在推广和应用国内外现有 PDM 产品时却存在不少障碍，其主要原因是： 由于不同企业（乃至

2、不同产品）的管理模式不同，因此，他们对 PDM 的需求是不尽相同的。当一个企业（或研究所）选择和引入一个 PDM 产品时，就意味着对该企业的管理模式将要进行彻底变革，即必须全盘按 PDM 的管理模式进行企业运作，这对很多企业来说，目前是难以接受的：第一，企业信息化有一个从认识到实践的过程，不能企望通过导入某一个管理软件来迅速改造传统产业并改变传统的管理模式；第二，统一的“PDM 模式”不一定适合所有企业，要实现 PDM 的个性化（或融入原管理模式中可以继承的部分） ，就需要对 PDM 产品进行二次开发和重组，这必然增加了企业的负担和应用难度。 目前的 PDM 系统主要是为制造业设计的，并且参照

3、了国外大型机械制造产业的管理模式，对企业管理层和使用者都有较高的要求。 PDM 产品本身的功能不够完善，特别是对电子产品的管理支持不够。 某些 PDM 产品集成自行开发的 CAx（CAD、CAPP 等）软件，与通常的商用软件（如Auto CAD）存在一定的兼容问题。为此，在认真总结该企业产品和管理体制的同时，为了实现企业管理的规范化、程序化和现代化，从建立内部网络管理系统入手，以项目管理为主线，首先通过 PDM 实现科研管理模式的变革和创新，以此达到科技创新、产品创新，进而推动全厂的观念创新和企业信息化进程。2 基于项目管理的PDM传统的管理模式又称为目标管理，它是面向结果的。在这种管理模式下

4、，由管理者和任务承担者共同制定项目的目标，管理者根据事先制定的目标对任务完成情况定期进行检查。显然，管理者关心的重点是结果（目标）而不是任务的执行过程。任务具有可重复性是目标管理的一个主要特征。项目管理是面向过程的一种管理模式，它强调对项目的全过程（包括立项、计划、执行、控制和收尾等）进行全方位管理，其静态领域涉及范围管理、时间管理、成本管理、质量管理、人力资源管理、沟通管理、采购管理、风险管理和综合管理等九个知识体系。与目标管理不同，项2目本身具有不可重复性并包含许多不确定因素，这就使得管理者和任务承担者很难就项目达成双方一致的目标。由于项目管理贯穿于项目的整个生命周期，而且围绕项目将企业不

5、同职能部门的成员组成一个有机的整体，项目管理者既是这个团队的领导者，又是项目的执行者，对整个项目及其过程负责，准时、优质地完成全部工作，实现项目的目标。因此，项目管理可极大地避免目标管理特别是以人工为主的管理模式的弊端，有助于企业处理项目实施过程中需要跨领域解决的复杂问题，能有效地提升企业的运营效率。PDM 是以软件技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术。PDM 系统实现信息管理的两条主线是静态的产品结构和动态的产品设计流程，所有的信息组织和资源管理都是围绕产品设计展开的。PDM 的核心思想是：设计数据的有序、设计过程的优化和信息资源的共享。PDM 系统

6、是遵循项目管理的基本理论和思想构建的，主要体现在：(1) 将产品作为项目，并对预研、在研、生产三种不同类别的项目进行不同的管理和控制，重点对在研项目，确定了立项、合同、计划、方案和评审等管理流程。(2) 通过对在研项目进行分解和指派，建立项目分解结构树，定义任务流程并下达任务书（即确定项目详细计划） 。在项目流程中，分别对硬件、软件、结构、工艺等研制过程确定了方案论证、初样机试制、正样机制造、设计定型等四个阶段，对每个阶段均建立了评审、验收机制。(3) 在项目执行的各个阶段，建立了严格的图档工作流程、工程更改流程和信息管理体系（包括图档管理、标准化管理和产品资料管理等） ，实现了设计数据的有序

7、管理和信息资源共享，保证产品数据的一致性和可跟踪性。(4) 建立了项目执行过程中的行政、计划、进度、质量、工艺等监控和协调机制，落实项目综合管理，保证项目目标的实现。(5) 通过强化人力、物资、设备（包括仪器仪表、专用设备）等资源管理，为项目管理提供资源优化配置服务，为项目成本管理奠定基础。基于项目管理的 081-PDM 系统是 081 企业网的重要组成部分，是基于 081 科研网络环境下的科研管理软件。该系统的研制，对整体优化 081 研究所的产品设计数据和设计过程，规范产品生命周期管理，保证产品质量，增强市场竞争力将起积极作用。3 PDM的组成与网络环境PDM 主要由项目管理、任务管理、信

8、息管理、人力资源管理、设备管理、物资管理、系统管理、质量管理、工艺管理和生产信息管理等 10 个子系统组成，如图 1 所示。MIS 系统企业网系 统 管 理项 目 管 理任 务 管 理物 资 管 理设 备 管 理人力资源管理信 息 管 理生产信息管理质 量 管 理工 艺 管 理PDM 系统安 全 管 理邮 件 管 理日 志 管 理图 1 PDM 系统的组成3为充分保证网络的安全性，将企业网络划分为电气上相互隔离的“外部网”和“内部网”两部分，其网络体系结构如图 2 所示。其中外部网与 Internet 互连，提供主页、电子邮件、FTP、BBS 等网络服务功能。内部网由 PDM 系统和办公网组成

9、。PDM 系统连接了企业研究所的所有科室以及科技处、物资处、质量处等有关职能部门，它为开发和运行 PDM 提供所需的网络环境。PDM 系统开发和运行的环境是：(1) 网络平台：操作系统 Windows NT；C /S 模式；TCP/IP 协议；速率 100MB；数据库Oracle 8.0.5。(2) 客户端：计算机配置 P4 256MB 内存；操作系统 Windows98/2000；支持 Office 97/2000、Auto CAD 等应用软件。(3) 开发工具：C+ Builder 5.5。图 2 企业网络体系结构BOM081企业网（内部网）Internet外部网网络扩展 办公网MIS科研

10、网PDMERP应用扩展CAD EDA CAPPFTPBBS电子邮件主页44 PDM系统的结构设计目前的 PDM 系统通常采用以下两种结构：即两层 C/S 结构（图 3）和基于 Web 的三层结构（图 4）。其中，基于 Web 的 PDM 系统，由于客户端采用 Web 浏览器实现，可以免除客户端安装和维护费用，客户可以不受地理限制地实现异地办公等优点受到 PDM 开发商的青睐。但是由于Web 技术本身的限制，基于 Web 三层结构的 PDM 系统在安全性、网络传输等方面存在的问题还有待继续研究。而且，客户端的每一个请求都必须通过 Web 服务器处理并返回，一方面使 Web 服务器负载过重，成为系

11、统扩展的瓶颈，另一方面也增大了用户请求响应时间。在 PDM 系统中，采用了如图 5 所示的分布式多层结构构建 PDM 系统。客户端采用 Windows 风格的界面（客户端程序可以使用任意可支持连接中间件服务器的语言开发） ，通过应用服务器与数据库交换数据，应用服务器是开发人员根据系统需要开发的中间件服务器（MIDAS服务器） ，主要负责安全控制和数据库访问。应用服务器通过 ODBC 接口访问数据库。采用这种结构的 PDM 具有以下优点：客户端应用服务器数据( 库)服务器 1应用服务器数据( 库)服务器 2客户端图 5 分布式多层结构的 PDM 系统用户数据库管理系统数据库接口用户接口PDM 功

12、能层图 3 两层结构的 PDM 系统ODBCWeb 浏览器Web（HTTP）服务器Internet/IntranerCGI 程序数据库与 Web 应用程序接口数据库管理系统（DBMS）请求响应请求操作结果返回API调用图 4 基于 Web 的 PDM 系统结构5 健壮性好：客户端没有固定的一台应用服务器与数据库联系，在应用服务器故障时，客户端程序可以自动搜索服务器列表中可以使用的应用服务器继续工作，客户端几乎不依赖于任意一台应用服务器或数据库服务器。 在系统负载增加时，系统管理员可以方便的扩展应用服务器。应用服务器可以运行于一般的 PC 机上，因此系统成本不会因此而剧烈增加。 客户端与数据库的

13、联系只有在客户提取或提交数据的时候发生，一旦客户端获得数据就将数据保存在本地，不再保持与数据库的连接，以后的操作都是对本地数据进行，因此对于客户端来说，大大提高了检索数据的速度。 客户端通过应用服务器与数据库连接，可以避免客户端安装和配置数据库引擎的麻烦，便于软件维护，另一方面也可以防止用户从其他途径侵入数据库窃取数据。基于项目管理的PDM功能分析与设计项目管理包括两方面：其一是项目组织，即根据项目的特点和项目计划合理组织项目中的人员，有效管理项目所需的各种资源和数据，保证项目按计划顺利完成；其二是项目控制，即围绕项目跟踪其进度，掌握项目工作状态，以便进行适当的资源分配和进度调整。在项目执行过

14、程中，随时对项目进行跟踪，使项目按计划规定的进度、技术指标完成，并提供现阶段工作的反馈信息以利于项目后续阶段的顺利开展和整个项目的完成。PDM 系统一般要求以下 5 项基本功能：电子仓库和文档管理、工作流与过程管理、产品结构与配置管理、零件分类管理、工程变更管理。目前有些 PDM 产品为了配合 PDM 其他功能的实现设计了简单的项目管理功能（包括项目立项，确立人员组织，分配任务三项基本功能） ，并包含如浏览和圈阅、工具集成等功能。从整个 PDM 系统的功能设置来看，并不能达到对整个项目的组织和控制的要求。基于项目管理的 PDM 系统强调项目管理功能，其他功能或是建立在项目管理基础之上，或是为项

15、目管理服务。因此整个系统的功能包括以下模块：项目管理、工作流与过程管理、信息（电子仓库与文档）管理、产品结构与配置管理、零件分类管理、工程变更（图档更改）管理、资源管理、邮件服务等。各模块功能设计分别如下： 项目管理功能包括：项目立项（初始化项目生命周期） ；项目分解（将项目分解成单独可以执行的子系统或任务） ；人员角色定义（针对项目的要求定义相关的角色如项目总师，工艺副总师，主任设计师等）并分组；任务指派（针对角色规定其任务及职责，赋予相应的数据操作权限） ；协调控制（根据项目实际执行情况调整进度，重新进行任务指派，并协调各子系统和任务之间的各种问题） 。项目查询（项目组成员可以根据个人的角

16、色和权限查询项目相关的各种资源使用情况） 。6 工作流与过程管理：定义并建立并行工作流程；运行并控制工作流程。 信息管理：文档浏览（根据文档的类型、名称、状态、所属的项目、文档所有者等属性进行查询，还可以利用 PDM 系统内嵌的编辑器浏览文档内容） ；文档分类归档（包括文档版本管理）；文档安全控制。 产品结构与配置管理：产品结构管理；产品文档管理；明细表汇总；版本管理。 零件分类管理：零件分类编码；零件与文档检索功能。 工程变更管理：更改申请（提出更改申请，申明更改原因和更改内容） ；更改审核；更改分发（将更改有关内容发送至相关单位） 。 资源管理：人力资源管理（为项目管理中的人员角色定义提供人员信息的查询） ；物资资源、设备管理（为项目负责人规划项目进度提供物资、设备资源信息） 。 邮件服务：项目成员之间通信使用。 日志管理：记录项目成员登录系统、操作数据等信息，方便追溯。 集成工具：提供 PDM 与 CAD 和