Windchill系統中外來技術文件的批量導入方法研究

宋一淇 汪學鋒

1上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院，上海 200030

2上海交通大學 船舶海洋與建筑工程學院，海洋工程國家重點實驗室，上海 200030

Windchill系統中外來技術文件的批量導入方法研究

宋一淇1汪學鋒2

1上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院，上海 200030

2上海交通大學 船舶海洋與建筑工程學院，海洋工程國家重點實驗室，上海 200030

設計所、船廠作為船舶的設計和制造部門，經常要從合作部門，或者是上游部門接收大量的技術設計結果。為了將這些外來技術文件快速提交入庫，本文基于PDM軟件Windchill開發了批量導入方法。該方法以常用的Excel表格作為文件導入的載體，在Windchill系統用戶界面開發添加下拉菜單操作項，鏈接JSP文件導入頁面，并通過定制開發的Java程序，具體實現船舶設計制造中外來技術文件的批量導入，為企業Windchill系統中PDM管理的有效開發應用提供了參考。

Windchill；技術文件；批量導入；客制化；PDM

1 Windchill系統概述

船舶產品設計周期長，技術文件和數據數量龐大，設計階段設計信息變更頻繁，設計過程螺旋前進，需要對產品數據和相關文檔進行有效管理，包括數據存取、版本控制、技術狀態監控以及產品數據間關聯關系的維護。而傳統的手工管理已經難以滿足實際需要，所以急需將產品數據管理（PDM）實施于船舶行業［1］。

當前，全球商用的PDM軟件有近百種，國外比較有影響力的有PTC公司的Windchill，UGS公司的 IMAN，MatrixOne公司的 eMatrix，IBM 公司的ProductManager等。國內也有很多公司開發了相應的PDM系統，如清華同方PDM，武漢天喻PDM，武漢華中軟件的 IntePDM 等［2］。另外，還有上海交通大學正在研制開發的 “船舶數字化智能設計系統”（KSHIP），該系統在高度集成現行主流船舶設計制造軟件的基礎上，構建了一個異地協同設計平臺，有效處理設計中的業務流、數據流、信息流，也包含了軟件子系統接口開發［3］及PDM方面的內容。

目前，PTC公司的Windchill是國際上應用最廣泛的PDM系統。該系統基于Web的3層B／S結構［4］，把服務器的能力與因特網的便捷有效地結合起來，構造出一個分布式的協同產品商務平臺。Windchill利用先進的Java2企業版（J2EE）技術進行開發，使系統可以運用于不同的平臺，并且具備了更好的開發性和動態更新的功能。此外，Windchill的數據層采用了Oracle關系數據庫來有效地管理數據間的關聯關系。該系統在我國船舶行業得到了越來越多的應用，上海交通大學KSHIP項目組也引進了該系統，并得到了應用。

2 開發方案概述

研究所、船廠作為船舶設計制造的設計和制造部門，經常需要接收上游單位，或者是合作單位等提供的技術設計結果，如CADDS5模型、Auto-CAD圖紙、設計文件、生產裝配和工藝方面的指導性文件等。

當外來文件數量較小時，可直接在Windchill系統中以創建文檔的方式來導入。但是，如果外來文件的數量較大，手動添加的方法耗時耗力，而且容易出錯，此時則迫切需要通過批量導入手段來處理［5］。

本文使用PTC公司的Windchill 9.0，對船舶設計制造過程中的外來技術文件批量導入手段進行了開發和研究，為Windchill的有效應用及PDM管理提供了手段與參考。由于Windchill系統龐大，系統Oracle數據庫中的數據信息很多，因此采用直接對數據庫進行操作上傳的方法難度比較大。同時，一旦Windchill系統在版本升級時對數據庫結構進行變動，則用這種方法開發的手段很可能失效。本文采用了另外一種方法，以含有上傳文件屬性信息和路徑的Excel表格為載體開發了新的導入手段。我們在Windchill用戶界面上添加了下拉菜單操作項，當用戶點擊操作項時會鏈接到定制好的JSP頁面，在頁面處指定Excel表格的路徑，繼而我們開發的Java程序會自動將Excel表格中所列的批量外來技術文件導入到Windchill中。

3 在Windchill系統的開發

3.1 定義文檔屬性

文檔的屬性代表了文檔在Windchill中建立和存儲的一些信息。外來技術文檔在提交入庫時需要給出如文件編號、文件名稱、所屬專業、項目階段、文件大類、文件小類、提交單位、設計人員、系統、總段、分段、區域、艙、頁數等屬性信息。當然，這些屬性信息可以根據各實際使用部門的情況進行增減。該操作需要在Windchill系統中的“類型和屬性管理器”里作相應的定義。

如在類型根“文檔＞Reference Document”下添加一個“圖樣和技術文件”類型，并定義添加所需的 IBA 屬性及其約束條件［6］，如表 1。

表1 所添加的部分屬性及其約束條件Tab.1 Added attributes and constraints

3.2 添加所需action

在Windchil用戶操作界面中，所有操作都對應一個 action［7］。 這些操作是通過 Windchill中成對出現的兩類文件進行定義的。其中一類定義了所添加action的顯示位置，另一類則定義了所添加action要執行的操作內容。

在定義action顯示位置的文件中，所有操作是通過model（類）來組織的。每一個類都對應著用戶界面上的一個下拉選項，而該類下的每個action又對應著相應下拉選項中的一個操作。本文添加一個名為“importDesignList”的操作項，其位于“產品”主選項下的 “詳細信息”頁面操作的下拉菜單中?！霸敿毿畔ⅰ表撁娌僮魉鶎念悶椤皃roduct details page actions”。 本文設計了名為“importDesignList”的操作項，并將其添加到所屬類下。我們添加該操作，將在Windchill系統中創建文檔，因此將其類型定義為“document”，如圖 1 所示。

在定義action執行內容的文件中，所有操作的內容都是通過objecttype（對象類型）來組織的。從上一步對操作對象類型的定義中可知，我們所添加的“importDesignList”類型為“document”，故在該對象類型下添加代碼定義importDesignList所執行的內容，如圖2所示。

因為點擊我們添加的操作項后，要彈出一個新的JSP頁面，所以為了實現這一功能窗體類型要定義為“popup”。JSP頁面的定制將在后文進行，該頁面的名稱暫且定義為importDesignCatalog.jsp，存放在 netmarkets／jsp／ext／sjtu／document目錄下。

3.3 創建資源綁定

Windchill系統用戶界面上的中文顯示是通過系統的資源綁定功能實現的。資源綁定用于消息的本地化處理和一些文本信息的本地化處理。本文利用這一功能，將用戶界面下拉菜單中所要添加action的顯示名稱“設計目錄導入”與其在系統程序中所使用的英文名稱“importDesignList”進行資源綁定。這樣做的好處在于，當想把“設計目錄導入”改為其它顯示時，只需在資源綁定中修改一處即可，而不必修改應用程序代碼。

Windchill默認的是英文顯示，在進行本地化處理時，需要先寫一個英文的資源綁定，再跟它對應著寫一個中文的資源綁定。上文中我們定義了操作項的類型為document，可根據該對象類型找到其資源綁定的定義位置。然后便可找到相應的.rbInfo文件，在其中添加我們的資源綁定。

最后一步，也是比較容易被遺忘的重要步驟，就是在 WindchillShell中運行 ResourceBuild命令，對剛修改過的資源綁定文件進行編譯。

至此，如進入Windchill系統，便可在產品＞詳細信息下的操作下拉菜單中看到我們添加的 “設計目錄導入”選項，如圖3所示。

3.4 定制JSP頁面

在Windchill系統中有三種頁面：JSP頁面、HTML頁面和DCA頁面。HTML技術主要用來設計靜態頁面，而DCA技術在Windchill系統中用來設計查詢頁面。JSP頁面是Java中用來設計動態頁面的WEB技術，使用JSP技術可以有效地進行基于MVC模式的設計開發［8］。

本文需要利用頁面調用系統導入程序，而只有JSP頁面能實現這一功能。因此本文利用JSP技術，設計了一個簡潔的導入設計目錄界面，如圖4所示。

4 添加系統定制程序

本文采用了常用的Excel表格文件作為導入文檔及其主文件的載體，非常直觀，且便于重復利用。只要Excel表格中文檔的屬性能滿足表1中的約束條件，導入文件的數量及其路徑可根據上傳的實際需要自由選擇，如圖6所示。

根據Excel表格中的信息，經過由Java代碼編寫的系統程序完成導入過程［9－10］，如圖 5 所示。.Java源代碼通過Eclipse高級開發環境編譯后，變為.class可執行文件配置到Windchill系統的特定目錄下。重新啟動系統，就完成了本導入手段的開發工作。

5 導入功能測試

5.1 實施實例

開發完成后的導入操作非常簡單，共3步：填寫好上傳文件的Excel表格，如圖6所示；通過所添加的JSP頁面瀏覽指定第一步中Excel表格的地址；點擊JSP頁面的“導入”鍵開始自動導入。

對于文件的導入，Windchill中提供了創建單個文檔和創建多個文檔兩種方式，前者所能填寫的屬性信息詳細全面，但文件數量大時耗時多；后者雖然可同時上傳多個文檔，可以節省時間，但容易出錯，而且可填的屬性信息不完整。我們開發的批量導入手段可有效地克服這些缺點。以上傳20個文件為例，使用創建單個文檔的方法需要大約15 min，使用一次性手動創建20個文檔的方法需要大約10 min，而使用我們的批量導入手段則僅僅需要大約2～3 min（包括填寫Excel表格的時間），大大節省了時間。同時，我們設計的Excel表格可根據實際使用部門的需要設置屬性信息，克服了手動創建多個文檔時屬性信息不全的弊端。而且Excel表格易于檢查，不易出錯，還可存檔待以后校核使用。

導入成功后，便可在目標路徑下找到我們導入的文檔，如圖7。查看文檔的詳細信息，便可看到我們在Excel表格中定義的屬性值。

5.2 增加屬性信息

當需要對屬性信息進行增加時，也只需要3步便可以完成：在Excel表格中依次添加屬性列；在Windchill系統中的“屬性和類型管理器”中定義新屬性，并將新屬性添加到我們定義的“圖樣和技術文檔”類中；在系統程序中添加相應的Java代碼。通過該方法添加屬性信息，只需對系統程序中6處添加少量代碼即可，簡便易于掌握，便于非專業開發人員使用。

本文在上一步所實施實例的Excel表格的基礎上，添加了“文件類型”和“編制單位”兩個新屬性，其中前者的約束條件為“技術任務書｜技術計算結果｜設計圖紙｜總結報告｜其它文件｜”，后者沒有約束條件。按照上述3個步驟作相應修改后，填寫完整Excel表格，刪除原有文檔重新導入，在文檔的詳細信息中便可看到新添加的屬性及其值，如圖8所示。

6 結 論

本文開發的導入手段可根據上傳文件屬性信息的不同，建立多種文件導入表格模板，可重復使用。文檔主文件的位置可以自由填寫，上傳過程更加直觀，便于所有普通操作人員進行數據導入。對文檔屬性信息進行增加時，所要添加修改Excel表格及處理表格程序的工作量小，便于企業內部人員進行后續開發完善。這些特點將避免過度依賴軟件提供商的后續服務，減小客制化開發實施成本。

該方法的思想不僅可以運用到Windchill系統中，也可以用到其他PDM系統的開發中，我們也將該方法運用到了KSHIP系統的開發中去。雖然應用于不同的PDM系統所使用的技術手段不同，但該方法的直觀性和易用性仍可為其它PDM系統的開發研究提供借鑒。

但是，使用本文中的導入方法，一個Excel文件只能導入有相同屬性信息的文件，而當文件的屬性信息數量或種類不同時，則要建立不同的Excel表格模板分別進行導入工作。所以本文中的方法仍可進行更深一步的開發完善。我們計劃下一步將所有的模板集中到一個Excel文件中，用不同的sheet來進行分類，這樣將Excel模板文件數量減少到一個，更加簡化了導入過程。

［1］喬珊，應文燁，何剛.艦船數字化設計應用研究［J］.中國艦船研究，2007，2（4）：20－25.

［2］朱曉蓮，鄭平，劉瑜.Windchill系統產品結構樹的功能改進［J］.物流技術，2006（10）：40－42.

［3］顧敏芳，汪學鋒.Patran集成Fluent處理中模型的轉換［J］.中國艦船研究，2010，5（1）：6－13.

［4］趙賢，趙成碧.基于PDM船舶初步設計管理系統的開發［J］.廣東造船，2008，（3）：36－38.

［5］張芳，任宏.Windchill系統的應用［C］//06MIS／S＆A 學術交流會論文集.江西：中國造船工程協會，2006：62－66.

［6］郭進濤，肖俊，李俊華，等.基于Windchill的艦船設計流程建立與開發技術研究［J］.中國水運，2006，4（11）：118－119.

［7］PTC Inc.PTC University： Customizing the Windchill 9.0 User Interface［M］.USA：PTC Inc.，2008.

［8］孟曉軍，張旭，白書清，等.基于Windchill的集成平臺的研究與構建［J］.制造業自動化，2006，28（S）：15－17.

［9］JavaTM Platform Standard Edition 6［CP］.Sun Microsystem Inc，2007.

［10］Windchill TM［CP］.PTC Inc，2008.

Method for Batch Importing External Technical Documents in Windchill System

Song Yi－qi1 Wang Xue－feng2
1 School of Naval Architecture，Ocean and Civil Engineering，Shanghai Jiaotong University，Shanghai 200030，China
2 State Key Laboratory of Marine Engineering， School of Naval Architecture，Shanghai Jiaotong University，Shanghai 200030，China

As the sectors of ship design and manufacture， the design institutes and shipyards usually receive a large number of technical design results from supporting sectors or upstream sectors.In order to upload these external technical documents quickly，a method of batch importing was developed based on Windchill.By this method， a new action was added to drop－down list in Windchill user interface.Then，a JSP page was linked to the action to upload external technical documents by using Excel table forms.Finally， the Java code is added to the Windchill system to handle with the process of uploading.This method can be applied in Windchill PDM management for design institute and shipyards.

Windchill； technical document； batch importing； tailor-made； PDM

U662.9

A

1673－3185（2011）03－94－05

10.3969/j.issn.1673-3185.2011.03.020

2010-08-16

國家教育財政部重大項目（ZXZY019）；國家高技術研究發展計劃（863）項目（2008AA09A108）

宋一淇（1985－），男，碩士研究生。研究方向：船舶與海洋結構物設計制造。

汪學鋒（1966 － ） ，男，研究員，博士生導師。 研究方向：船舶與海洋工程。 E-mail：wangxuef＠sjtu.edu.cn