VPDM体系结构设计

VPDM体系结构设计

    目前，为了适应敏捷制造、虚拟制造等制造模式的不断发展，PDM的研究主要集中在智能化、集成化和网络化等方向。与传统的PDM系统相比，虚拟制造模式下的PDM系统不管是产品设计方式还是制造控制方式都发生了很大的变化，传统的产品设计过程中会有许多必不可少的步骤，而在虚拟制造中可以得到简化，并且可以实施动态设计过程，既大大降低了企业员工的劳动强度和生产成本，也可以在设计过程中就能对后来的制造问题进行修改，提高产品的一次制造成功率，降低产品的研发周期和成本，使企业在市场竞争中占得先机。
 
    基于以上对于虚拟制造模式下PDM系统优势的研究，以及PDM系统在新时期必须能够适应高速发展的信息技术的需要，本章提出一种面向虚拟制造的具有模块化的VPDM体系结构。
 
1.1 VPDM的体系结构
    本文提出的VPDM体系结构是在关系数据库系统平台上建立的面向对象的应用体系结构，即能实现在分布式环境下产品数据的统一管理，还能为人与系统的集成、并行工程的实施提供支持环境。其结构组成包括体系支撑层、集成模块管理层、功能模块应用层和用户界面层，如图2-1所示。

1.2体系支撑层
    体系支撑层主要指计算机硬件环境、数据库存储结构、网络协议、操作系统、服务器端通信组件等支撑环境。VPDM系统的关系数据库是面向对象的，如目前流行的Oracle、SQL Sever等，它们都是面向对象的，VPDM系统对象在底层数据库的管理就是通过关系型数据库自身的数据操作功能来提供支持。
 
    VPDM底层的特点是:适应能力更广，对软硬件环境的支持越来越强大，VPDM系统软件支持IIOP、HTTP、NETBIOS、TCP/IP等广域网和局域网的标准协议。VPDM系统的服务器端通信组件具有重要的功能，包括提供用户端工作状态追踪，信息的接收、存储、转发和数据库组件的管理，任务实时调度等。通过邮件与消息服务，能实现开发人员之间实时地进行通信，完成任务与协同的自动通知。
 
   服务器端追踪组件的工作原理如图2-2所示。a客户和服务器随时监听来至对方的消息；b客户端提出请求，建立了客户和服务器的联系；c服务器接收信号处理后转发给服务器；d客户端发送状态转换、邮件等消息给服务器；e服务器对客户端发来的消息处理后转发给所有客户并通知所有客户更新状态。

1.3集成模块管理层
    集成模块管理层是VPDM信息管理功能的基础，VPDM系统模块可以接受的信息必须在集成模块管理层中中间转换来自于不同的集成应用软件对数据的处理请求，向下连接并控制体系支撑层的数据库，向上服务于VPDM应用层。为应用软件提供应用编程接口以集成应用软件。
 
   权限管理模块和工作流系统模块是集成模块管理层中的主要组件，它们利用控制方法和约束条件对VPDM系统服务的控制部分进行管理，确保向下继承的产品数据准确无误，VPDM系统中具有权限管理的所属任务也是通过此模块提供，这样保证了任务执行时所需的各种应用程序可以随时调用，同时也有利保障了VPDM整个系统的协同工作。在VPDM系统中，协调系统资源进行任务调度可以通过工作流引擎来执行，它可以定义活动与子过程的执行顺序以及所需调用的接口。工作流模块系统的结构如图2-3所示。

    为了确保整个VPDM系统能顺利的运行，对工作流任务调度执行进行安全管理是必不可少，主要是由于工作流系统模块内所有的子过程以及活动都关系到具体的使用用户或使用用户所属的具体角色，所以系统必须对访问用户的身份加以确认，并且控制访问权限。VPDM是基于Web的PDM，由于其数据可能在局域网或广域网上传输，其安全性就尤为重要。图2-4是VPDM系统的访问权限模型结构，通过该模型结构可以安全、有效地管理工作流引擎的访问控制。

1.4功能模块应用层
    VPDM中底层操作系统中的一些具有实际应用功能的程序和一系列对产品数据进行处理的应用软件模块一起构成了功能模块应用层的组件。图2-5显示了VPDM系统功能模块应用层组件对产品数据处理的流程。

    应用层组件的特点是:每一个组件作为VPDM系统中进行产品数据管理的应用子模块，都可以被用户直接调用并实施VPDM系统的应用功能和主要工具；在VPDM系统内应用层组件可以直接采集、存储、管理产品数据。其中，CAD、LAPP、CAM等对产品数据执行生成、编辑及处理的CAX软件或自行开发的应用软件，经VPDM系统集成后也成为功能模块应用层的重要组成部分。
 
1.5用户界面层
    用户界面层处于整个VPDM体系结构的最上层，用户可以直接进入到VPDM系统并使用。面向用户的系统集成框架程序和用户接口是用户界面层的主要组件，通过PDM系统在Web页面上显示产品三维或二维模型。
 
    在PDM系统的用户界面能够直接实现对模型的浏览、打印、缩放等操作，通过用户界面可以把基于客户端并支持Web访问的功能提供给使用用户。用户应用层基于使用用户的访问权限及其对象属性可以加载包括图式化的浏览器、对话框、各种菜单等在内的人、机交互性的图形界面，这些界面具有很好的功能。用户还可以通过这一层执行和管理VPDM系统中各个对象的操作。
 
1.6本章小结
    本章基于对虚拟制造模式下PDM系统优势的研究，以及PDM系统在新时期必须能够适应高速发展的信息技术的需要，提出了一种面向虚拟制造的具有模块化的VPDM体系结构。VPDM体系结构是在关系数据库系统平台上建立的面向对象的应用体系结构，其结构组成主要包括体系支撑层、集成模块管理层、功能模块应用层和用户界面层，通过分别对每个结构组成的特点及功能进行分析，使VPDM体系结构更有效地适应市场竞争的需要。

本文为御云清软英泰PLM软件原创文章，如想转载，请注明原文网址
http://www.plmsoft.com.cn/news/gsxw/157.html；否则，禁止转载；谢谢配合!