0 引言

    为了满足电子商务时代企业的需求，PDM系统必须架构在Internet／Intranet之上，这是新一代PDM技术和系统的发展目标，也是解决国内企业采用PDM系统时所遇问题的基础。基于Web的PDM使企业能够以Internet／Intranet的发展速度快速超越其竞争对手，得到重要的战略利益。虽然当前的产品数据管理系统为单个中小型企业的产品数据管理提供了重要的手段，但是由于当前技术的限制，许多企业实施传统的PDM系统都要面临许多问题：①由于技术条件的限制，同一个部件的设计和加工常常需要由几个企业来共同完成，使企业间很难实现产品数据的一致性、共享性及安全性或实现的成本太高；②由于企业内或企业间的计算机软、硬平台的异构性。因而很难有效集成各种应用软件，以实现产品数据的共享和传输，同时也无法有效地利用企业现有的网络。Internet／Intranet技术的发展及成熟，使得PDM系统成为跨企业、跨平台的系统已不再是奢望。基于Web的产品数据管理为解决上述问题提供了一个有效的技术手段，可以基于统一的数据交换标准及统一的用户界面，实现数据与资源的共享，实现分布式的产品设计和协同工作。

1 产品结构与配置管理的功能及关键技术

    按照功能划分，PDM系统可划分为文档管理、过程管理、产品结构与配置管理、项目管理、权限管理等模块，产品结构与配置管理是PDM系统的核心功能之一。本文以电子仓库为底层支持，以物料清单(Bill of Material，BOM)为其组织核心，把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来，实现产品数据的组织、控制和管理，并在一定目标或规则约束下向用户或应用系统提供产品结构的不同视图和描述，从而实现对产品结构与配置信息和物料清单的管理。用户可以利用PDM提供的图形化界面来对产品结构进行查看和编辑。

    设计生产活动是以产品为中心组织的，与此相对应的所有产品数据也是以产品为单位组织的。一个产品由部件组成，一个部件又是由零件按照特定的装配关系组装起来的。由此形成了分层树状结构，称为产品结构树，见图1。

产品结构管理主要指产品结构层次关系管理。每个零件、部件对象都有自己的属性，如零部件的名称、编码、数量、材料、类型(自制件或外购件等)、创建的时间、设计人、审核人等等。零部件有了属性，就可以按照单个或多个属性进行单独或组合查询。另外，通过建立零件与部件间的关系可以建立产品的层次关系，产品结构树在任务的执行过程中不断被丰富，各个节点存放有设计任务书、产品图纸、工艺规程、计算说明书、工装图档等技术文档，便于不同需要的用户快速访问。用户可以根据产品类型、子类型、产品、部件、组件、零件等来定义和修改产品结构树，并将产品结构数据存放到数据库中。

    特定条件下的产品结构称为配置，其中的条件称为配置条件，各种不同配置条件形成产品结构的不同配置，称为产品结构的配置管理。PDM系统通过有效性和配置规则对系列化产品的不同配置进行管理。有效性分为两种：结构有效性和版本有效性。结构有效性是指某种零部件在某个具体装配中是否被选用，数量是多少。而版本有效性指的是对零部件不同版本的选择。配置规则也分为两种：结构配置规则和可替换件配置规则。结构配置规则与结构有效性类似，控制的都是零部件在某个具体产品的数量；可替换件配置规则，即可替换件组中零件的选择。配置规则是由事先定义的配置参数经过逻辑组合而得到的，用户可以通过选择配置变量的值得到同一产品的同一配置。

    在设计产品树及配置时，必须解决的关键技术有：①产品结构必须保持一致性：在产品结构树中，相同部件的属性是唯一的，在树上应该保持结构的一致性；②产品结构的继承性：产品的零部件之间建立关系后。该关系要继承。而且在产品结构树中，当用户升级某对象的版本时。新版本就继承了该对象此版本的所有关系，而不会继承别的版本的关系；③产品结构的有效性：在产品结构树中，零部件之间不能有非法的递归关系，而且要保证该关系的唯一；④集成技术：产品结构与配置管理作为PDM的一个模块，它要与其他模块进行集成。

2 Web技术在产品结构与配置管理系统中的应用

2.1 基于Web的产品结构与配置管理系统的体系结构

    本系统采用4层B／S结构，B／S模式是Web技术、分布式对象技术两者的有机结合。该PDM系统由用户界面层(客户层)、Web服务器层、应用服务器层、数据库服务器层组成。系统体系构架见图2。

图2. 系统体系结构

    客户层是一个图形用户界面，在这一层运行的程序是浏览器，不需要完成任何重要的业务逻辑，也不直接和数据库交互。Web服务器层实现客户端提出的请求。应用服务器层和Web服务器一起向上提供给客户产品结构与配置的相关功能，同时获取数据库服务器层提供的数据。数据库服务器层负责对产品数据库的访问、管理及维护。

2.2 基于Web的产品结构与配置管理技术的实现

    利用Borland Software Corporation提供的新的集成开放环境JBuilder和新一代的面向对象的开发语言Java来开发基于Web的产品结构与管理系统。以JBuilder内置的Tomcat为Web服务器。

    在该结构中，用户通过客户机的浏览器向Web服务器发出请求，Web服务器和应用服务器一起向客户机发出相应的HTML文件，然后浏览器加以解释执行，并显示结果。应用服务器的程序采用Java语言开发，它具有简单、平台无关性的特点，使程序十分易于移植。客户机和服务器之间通过Java Applet建立联系。Java Applet是Java语言应用于网络的开发程序，使网页具有与用户交互的功能。

    数据库采用SQL Server 2000。访问数据库时采用JDBC技术。JDBC技术是一种能通过Java语言访问任何结构化数据库的应用程序接口(API)，用于连接数据库并执行SQL语句的Java类集，它提供了一系列标准的API，供用户与各种数据库建立连接。与数据库连接后，就可以应用JDBC提供的各种方法开发动态网页上的各种想要的界面。并模块化地定义服务，以实现要求的产品结构与配置管理功能。

3 结束语

    PDM将会向网络化的跨企业级的方向发展，这种趋势的背后动力是经济全球化的需求。本文通过分析传统PDM的不足，研究了基于Web的PDM的优点以及PDM系统的核心功能——产品结构与配置管理设计的相关概念及技术特点，从而为更进一步地设计基于Web的PDM系统奠定了基础。