今天,信息技术已成为企业参与竞争的入场券。源于制造业的产品数据管理(Product Data Management)技术经过近20年的实践,已成为企业信息化的基础技术。PDM技术的研究与应用在国内外已相当普遍,全球范围商品化PDM软件不下百种。我们按PDM系统在企业信息系统中的地位将其分为两类:企业级PDM和部门级PDM。
起初,PDM系统主要解决产品定义和产品制造的集成问题,PDM系统主要是支持产品制造过程的。近年来,随着并行工程的逐渐深入,DFX技术在产品设计过程中的广泛应用,PDM对开发过程的支持日趋重要,所以部门级PDM的核心功能是对企业设计过程的支持,即PDM系统成为企业设计过程的工具与平台。
企业级PDM系统管理着整个企业的所有产品数据,支持产品各个生命周期的数据管理过程,对应市场、设计、制造和服务等企业经营过程的各个业务系统都构造在PDM系统之上,形成单一产品数据源。在波音公司的DCAC/MRM中,企业级PDM系统的引入简化了企业应用软件系统。据悉,通过实施PDM系统,波音公司把原来应用的800多种软件简化为四种主要软件。
正是由于PDM系统和企业业务过程的紧密相关性,所以任何PDM系统都不可能买来即用,PDM技术一定要经过实施才能在企业中成功应用。而成功的实施必须有企业领导的支持和人力、物力及财力保证。除此之外,企业实施PDM还要依靠科学、实用的方法论。本文讨论基于业务过程分析的企业模型方法。根据企业模型及其分析结果,规划和指导PDM系统的实施,我们把这种方法称为产品数据管理系统实施的模型方法。
企业建模
1. 模型的定义
PDM系统实施本质上是量体裁衣的过程,"量" 的是企业业务过程这个"体",尔后"裁"出PDM系统这个"衣"。所以,模型方法总体上分为两个步骤:企业建模过程和PDM系统定制应用过程,其中"企业建模"是"定制应用"的关键和基础。
一般说来,模型的作用就是使复杂的信息关联变得简单易懂,它使我们容易洞察隐藏在大量原始数据背后的规律,并能有效地使我们将系统需求映射到软件结构上去。
现在企业信息技术应用的主要障碍有以下两点:
· 计算机应用系统的开发和维护日趋困难;
· 现有应用系统相互兼容性差阻碍了系统间的信息交换。
企业实施PDM的关键就是如何将企业的各类应用系统集成起来,形成协调一致的企业信息系统。
企业模型本质上是为了统一企业不同应用系统之间的语义,只有每个应用单元系统采用统一的应用语义,才能在企业业务级上做到信息集成。今天,OMG组织在CORBA平台上推出商务对象(Business Object)标准,其初衷也是解决企业信息集成问题。
企业建模要对应信息系统进行需求分析,同时还要刻划出企业的整体需求。为了实施PDM,企业模型至少要从三个方面来描述:业务模型、信息模型和组织模型。以上三个模型互为补充和支撑,共同表达企业形态。
2. 功能建模
功能建模的目标是实现以下两点:
· 把企业组织成互动的良好定义的单元集合;
· 描述企业并行的业务过程及其执行的触发条件。
功能建模的基本构件包括:域、事件、过程和操作。域是企业中的某个子集,它在相对固定的过程支持下完成特定的目标和任务。具体来说,域对应于企业的部门,所以企业的域是市场部门、技术部门、制造部门和销售部门等。域由以下方面来描述:功能描述、目标描述、约束条件、域中业务过程、域间关系、域中对象和事件。
事件是企业现实存在的事例和需求,它激活或推动域中的业务过程。我们把事件分为外部事件和内部事件。事件由以下方面描述:事件描述、事件来源、事件类型、事件可作用的过程以及事件附带的信息。
过程可以从两个方面来定义:行为和功能。过程分为三个层次:域过程(最高层)、业务过程(中间层)和企业活动(最底层)。行为可以用流程图来表达,图中不仅表达行为的前后次序,同时还要表达行为的触发条件。
操作主要由输入Input、输出Output、控制Control和支持Maintenance表达,即ICOM构件,这些操作具体确定某个活动的特性。
3. 信息建模
信息建模的目标是用面向对象的方法刻划企业数据和信息的需求,并同时确定企业的关键信息,明确其主要内容,以形成企业信息系统集成的依据。信息模型的基本构件包括企业对象、对象视图和对象关系。对象关系又分为聚合关系和产生关系,产生关系分为强关系和弱关系。
企业信息模型的主要贡献是为PDM管理产品数据建立正确的数据对象和数据之间的使用逻辑。
对象视图简单的说就是企业现存的各种报表和资料,它在功能模型中表现为伴随事件发生的信息。对象视图的描述包括三个方面:文字描述和说明数据的特性、相关的企业对象以及数据的属性。对象视图是信息建模的基础,是企业现状数据的直接反映。
企业对象是企业实体的抽象和泛化,它是具有代表性的概念,并且可以提供确定的一组属性来描述。在企业中,对象可以是用户、雇员、产品、零部件、车床和工具等。对象的属性可以用明确的数据结构来描述。
对象关系用来定义企业对象之间的语义联系。这里主要使用两种抽象机制:继承和类聚。继承即IS-A联接,类聚即PART-OF联接。
4. 组织建模
组织建模的目标是明确在满足功能模型的条件下,所需要的企业组织结构。组织模型的构件是组织原则和组织单位。组织模型由层次化的组织单位构成。
组织模型为PDM系统的实现建立现实的用户组织和管理依据,同时它也为PDM中的项目和工作管理模块提供基础数据。
组织的描述必须明确两个方面的内容,一是组织所拥有的权力,二是组织所承担的责任。
定制应用
在企业建模的基础上,我们通过对功能模型、信息模型和组织模型的分析,确定PDM系统解决的主要问题和主要方法,并根据企业现实要求分阶段、分层次地实施PDM系统。
PDM技术层次化可以有效支持企业PDM系统实施过程。目前伴随PDM技术而出现的工程图档管理(Engineering document Management)技术得到了企业的广泛关注。与PDM技术同源的EDM技术按照PDM逻辑来组织与管理企业产品数据。EDM不仅可以解决企业对PDM技术的现实需求,还可以为企业全面实施PDM技术作好人员、技术和工程数据准备。
