1前言

    經(jīng)過近20年的發(fā)展，PDM技術已經(jīng)達到了很實用的程度。在美國，50％以上的企業(yè)已采用了PDM技術。但由于PDM系統(tǒng)龐大、用戶需求的提高以及IT技術的發(fā)展，PDM仍然在發(fā)展，仍然有許多問題需要研究，而且隨著其發(fā)展，又提出了一些新的問題。
    據(jù)PDMIC的調查結果[1]，目前PDM的服務器平臺以HP和SunSeries為主，其次是Win/NT，客戶端則Windows系列最多，其次是SunSeries和HP；后臺數(shù)據(jù)庫或者集成數(shù)據(jù)庫幾乎都是成熟的關系型數(shù)據(jù)庫（RDBMS），以Oracle獨霸天下，其它數(shù)據(jù)庫相對Oracle來說占的比例很少，也有一定的面向對象的數(shù)據(jù)庫(OODBMS)，主要是Objectivity；大多數(shù)PDM系統(tǒng)采用TCP/IP協(xié)議。
    目前對PDM系統(tǒng)的體系結構已經(jīng)基本達成共識，即大多數(shù)正在使用PDM系統(tǒng)都采用客戶／服務器體系結構，而正在發(fā)展的是瀏覽器／服務器的體系結構。無論是哪種結構，都需要有數(shù)據(jù)庫技術保證數(shù)據(jù)的存儲與管理，需要有網(wǎng)絡技術提供數(shù)據(jù)的通信和傳遞。PDM系統(tǒng)的體系結構在具體實現(xiàn)及應用功能上有所差異，但總體是朝著柔性、面向對象、支持組件和開放的框架結構發(fā)展。

    2PDM技術研究熱點

    當前對PDM的研究主要有：
    PDM的部分關鍵和應用技術：如Web技術、分布式計算技術在PDM上的應用，數(shù)據(jù)集成，聯(lián)邦式PDM、分布式PDM等；
    PDM中的信息模型及其標準化；
    工作流和過程管理；
    產(chǎn)品協(xié)同定義和全生命周期管理等。

    2.1PDM部分關鍵和應用技術
    Web技術：90年代中期出現(xiàn)的多數(shù)PDM產(chǎn)品采用面向對象技術和成熟的C/S結構，但由于C/S結構伸縮性不好，隨著業(yè)務邏輯的不斷復雜，這種結構的開發(fā)和維護越來越困難：把用戶界面和業(yè)務邏輯放在Client端，則客戶端非常笨重；而如果把業(yè)務邏輯放在Server端，則難以實現(xiàn)復雜的應用邏輯。隨著Web技術的不斷發(fā)展，業(yè)務邏輯開始被單獨提取出來，構成中間的一層或多層，這種三層或多層結構只要層與層之間的接口保持不變，則一層的變化不會影響其它層。將商業(yè)邏輯和Web服務層分開，一方面提高Web服務器的響應速度，同時也提高了安全性。在PDM系統(tǒng)中通過Web技術，使PDM技術和Internet技術結合，可以實現(xiàn)統(tǒng)一的用戶界面，并可以通過Internet實現(xiàn)全球化的虛擬企業(yè)的信息管理，達到全球化的信息查詢、瀏覽、創(chuàng)建與更新。與Web技術相應的計算模式和網(wǎng)絡通訊成為PDM系統(tǒng)非常關鍵的問題。
    分布式計算和服務：分布式數(shù)據(jù)庫和Web技術的應用，以及廣義企業(yè)所處的分布式計算環(huán)境和應用系統(tǒng)的異構性，常常需要進行不同計算模型和應用系統(tǒng)之間的互操作，目前還沒有統(tǒng)一的分布式計算框架。分布式應用技術規(guī)范有CORBA、COM/DCOM以及Java/RMI三種方式，三者之間的通信和互操作問題還沒有很好地解決，CORBA雖然有眾多廠商支持而成為其中的主流，但目前要統(tǒng)一這幾種標準是不可能的。由于分布式服務的調用和分布式數(shù)據(jù)庫維護的需要，這幾種標準以及其間的通信問題越來越需要迫切解決。目前大多采用的方式是：如果PDM和應用系統(tǒng)都基于CORBA實現(xiàn)，則各系統(tǒng)間的互操作可方便地實現(xiàn)，對于不是通過CORBA實現(xiàn)的應用系統(tǒng)，可以通過API進行應用功能的封裝，實現(xiàn)為CORBA對象，完成與其它應用系統(tǒng)的交互。參照OMG組織定義和發(fā)布的接口規(guī)范，通過IDL描述，表達出應用系統(tǒng)對其它系統(tǒng)的接口，實現(xiàn)應用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)集成。另外，通過采用Microsoft的.Net技術，結合COM+，通過XML格式的WebService服務，也能很容易的實現(xiàn)分布式調用和分布式服務。
    數(shù)據(jù)集成：PDM系統(tǒng)是一個支持產(chǎn)品開發(fā)的平臺，在這個平臺上集成了各種各樣的應用工具，支持產(chǎn)品全生命周期的產(chǎn)品定義。PDM系統(tǒng)的底層是大型數(shù)據(jù)庫如Oracle、SQLServer、Sybase等，而非數(shù)據(jù)庫的CAD/CAPP/CAM/CAE應用軟件的數(shù)據(jù)管理必須通過PDM系統(tǒng)，PDM要提供和這些技術軟件的集成接口。目前，PDM和應用工具之間的集成深度越來越深，從初期的封裝、接口正走向無縫集成。怎樣實現(xiàn)全生命周期的產(chǎn)品信息共享是應用集成技術研究的一個熱點，PDM一方面需要和不同的應用系統(tǒng)集成，另一方面PDM系統(tǒng)之間也要進行數(shù)據(jù)互操作和數(shù)據(jù)集成。雖然PDM系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)之間的界限已越來越模糊，越來越重疊，但二者在產(chǎn)品的生命周期中的不同階段發(fā)揮主要作用，每個系統(tǒng)依然是一個相對獨立的實體。目前企業(yè)迫切需要PDM與ERP系統(tǒng)及其它管理軟件的集成，比如PDM如何與SAPR/3或BaanTriton互相集成。#p#分頁標題#e#
    聯(lián)邦式PDM：不同的PDM系統(tǒng)之間可以進行數(shù)據(jù)互操作、數(shù)據(jù)統(tǒng)一或相互管理構成的系統(tǒng)就是聯(lián)邦式PDM。對于跨地域的大型企業(yè)，不同地域的子部門常常有自己獨立的、適應自己業(yè)務的PDM系統(tǒng)，各個部門之間的多套PDM和多種PDM系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)互訪問就需要聯(lián)邦式機制來解決問題，聯(lián)邦機制可以提高產(chǎn)品數(shù)據(jù)和信息管理的統(tǒng)一性和共享能力。

    2.2信息模型及其標準化
    要想使產(chǎn)品信息在PDM系統(tǒng)中很好的被各個應用系統(tǒng)共享，以及被廣義企業(yè)中其它PDM系統(tǒng)及應用共享，PDM系統(tǒng)應該建立標準的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理模型。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中的模型必須同時考慮數(shù)據(jù)、過程、組織和資源。雖然統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型會使數(shù)據(jù)交換與共享變得容易，但由于涉及范圍廣，使用的工具繁多，不同工具建立的數(shù)據(jù)和信息模型可能不同，企業(yè)很難構造出滿足所有要求和情況的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型。正在發(fā)展和完善STEP標準（StandardfortheExchangeofProductModelData產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)交換標準）[2]，是一個描述怎樣表達和交換數(shù)字化產(chǎn)品信息的ISO標準（ISO10303），它涵蓋幾何、拓撲、公差、約束、屬性、裝配、尺寸等許多方面的內容，基本分部已經(jīng)完成并公布，但是多數(shù)正在發(fā)展中。STEP是描述產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一個中性標準，它面向產(chǎn)品全生命周期，體系龐大，應用復雜。由于STEP標準覆蓋的內容和PDM需要管理的內容在范圍和抽象層次上存在較大差異，完全基于STEP標準來開發(fā)PDM還比較困難。但通過使用STEP標準和PDM使能規(guī)范（PDMEnabler）[3]，通過CORBA技術以及/或者DCOM技術，可以在一定程度上解決不同PDM系統(tǒng)之間以及PDM與不同應用系統(tǒng)間的信息交換和互操作問題。目前，STEP標準在PDM以及應用集成方面應用越來越廣泛。此外，XML技術和UML也得到了一定應用。

    2.3過程管理
    PDM技術的最初目標是管理產(chǎn)品開發(fā)過程中形成的電子圖檔，使之方便地存儲和檢索。隨著產(chǎn)品開發(fā)過程要求的自動化程度的提高、開發(fā)過程中的數(shù)據(jù)共享、并行工程和集成開發(fā)，以及對對象生命周期管理的需要，過程管理在PDM中變的越來越重要。過程管理最終是為優(yōu)化和重組產(chǎn)品開發(fā)過程，實現(xiàn)產(chǎn)品的并行開發(fā)。
    過程管理一般使用工作流管理（workflowmanagement）的方式來實現(xiàn)。工作流管理作為產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術的一項使能技術，已經(jīng)有很多標準和模型可以參考，如工作流管理聯(lián)盟（WfMC）提出的工作流參考模型和相關的接口標準[4]，也已經(jīng)有很多研究可以參考。
    目前各PDM供應商竟相開發(fā)工作流程管理模塊，以滿足并行產(chǎn)品開發(fā)的過程管理需要：IMAN軟件中提供了工程發(fā)布過程和工程更改過程的管理能力；Windchill采用預先定義的方式，提供完善的產(chǎn)品設計過程管理能力；DELMIA更是通過使用協(xié)同的工作環(huán)境來共享通用的PPR模型，使客戶優(yōu)化其工藝設計、制造、維護和支持的商業(yè)流程，企業(yè)可以在一個產(chǎn)品的生命周期中獲取、共享和重復使用所需知識。但目前的過程管理主要被用來管理柔性不強而重復性強的過程，如更改過程、審批發(fā)布過程等[5]。

    2.4產(chǎn)品協(xié)同定義管理和產(chǎn)品全生命周期管理
    產(chǎn)品協(xié)同定義管理((collaborativeProductDefinitionmanagement,cPDm)是CIMdata公司提出的面向21世紀的協(xié)同產(chǎn)品定義管理，是廣義企業(yè)使用多種技術和方法實現(xiàn)對整個產(chǎn)品的全生命周期及其相關因素進行管理的一種企業(yè)信息集成框架。cPDm面向產(chǎn)品全生命周期，包括完整的產(chǎn)品定義信息和相關的企業(yè)實物資產(chǎn)和運作過程。

圖1CIMdata公司的cPDm模型[6]

    cPDm的核心功能和傳統(tǒng)PDM的核心功能一致。cPDm環(huán)境的各種應用軟件是構成cPDm強大功能必不可少的，cPDm需要的就是很好地集成和利用具有這些功能的軟件，cPDm怎樣集成和管理這些工具及其創(chuàng)建的信息是很重要的。#p#分頁標題#e#
    產(chǎn)品全生命周期管理（ProductLifecycleManagement,PLM）的范疇則更加廣泛，由CIMdata公司的PLM模型可以看出，PLM包括了產(chǎn)品整個生命周期內所有信息和產(chǎn)生、使用這些信息的工具。PLM模型和cPDm模型很相似。
    PLM和cPDm以及PDM的不同之處在于產(chǎn)品數(shù)據(jù)的產(chǎn)生工具和分析工具被包含在PLM的定義中。PLM重在構建產(chǎn)品信息暢通交流的環(huán)境，如MCAD和ECAD工具、CASE（ComputerAidedSoftwareEngineering）工具、技術信息發(fā)布等均在PLM的定義中包括，而cPDm則主要側重于協(xié)同、管理和產(chǎn)品相關信息共享。

    3結論

    PDM技術隨著用戶要求和IT技術在不停地發(fā)展，目前對PDM的研究主包括PDM的部分關鍵和應用技術、PDM中的信息模型及其標準化、工作流和過程管理、產(chǎn)品協(xié)同定義和全生命周期管理等。并走向對產(chǎn)品全生命周期的管理。隨著網(wǎng)絡技術和分布組件技術的應用，PDM的數(shù)據(jù)集成和聯(lián)邦機制越來越重要，通過標準的數(shù)據(jù)交換格式和產(chǎn)品信息模型的標準化，企業(yè)可以充分共享產(chǎn)品在整個生命周期中的信息。PDM最終會成為支持跨企業(yè)的支持整個產(chǎn)品生命周期的產(chǎn)品開發(fā)的支撐平臺，適應信息時代產(chǎn)品開發(fā)由單一企業(yè)自主開發(fā)向廣義企業(yè)或虛擬企業(yè)異地協(xié)同開發(fā)、制造和管理的要求。