企業協同產品研制管理系統①

韓緯杰,糜旗,,王燕華(中國航天科技集團第八研究院 上海航天動力技術研究所,上海 009)(北京交通大學,北京 00044)

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企業協同產品研制管理系統①

韓緯杰1,糜旗1,2,王燕華1(中國航天科技集團第八研究院 上海航天動力技術研究所,上海 201109)
2(北京交通大學,北京 100044)

摘 要:以某企業協同產品研制管理系統為背景,找出了現有業務中存在的不足,針對系統中所需要解決的關鍵問題進行研究.結合企業實際需求,對產品全生命周期進行版本控制管理,基于J2EE開發了相應的原型系統,最后通過實例證明了系統的有效性和可行性.

關鍵詞:企業協同; 產品全生命周期; 版本控制; J2EE

1　概述

上海某研究所主要從事某軍工產品的研制、開發與批量生產,是具有中、小型固體發動機研發和批生產能力的綜合性研究所.隨著科研生產任務的不斷增加,為了滿足業務高效有序地開展,信息化工作面臨著巨大的挑戰.

企業協同產品研制管理系統AVIDM(Airspace Vehicle Integration Design & Manufacture)是由北京神舟軟件公司開發的一套用于管理企業文檔、產品、結構、資料等多功能的大型企業級軟件[1].業務部門將該軟件用于編制生產計劃、下發型號任務、項目計劃分解、執行計劃任務,通過對頂層型號產品結構劃分,實現研制計劃任務的逐級分解,通過幾年的實施,AVIDM 系統已經在上海某研究所全型號進行了使用.

隨著AVIDM系統在該場所的不斷深入應用,對系統本身功能上的需求也在不斷增加,伴隨著導彈型號的高密度發射任務,產品本身面臨著研制周期短、生產任務緊的產品研制要求,從產品研制的實際情況出發,AVIDM系統自身所存在的一些功能與性能上的缺陷也逐漸顯露出來.由于目前AVIDM系統在產品創建過程中仍然采用型號調度手動創建產品的方式,修改過程具有很大的隨意性,對于產品的基線、版本、結構等全生命周期的把控方面仍未得到有效的控制,出了問題難以追溯到相應責任人員.如不能很好的解決這些問題,將會大大減緩產品工作令下發、試生產的計劃進度,導致產品研制失敗.

針對系統中存在的上述問題,本文針對上海某研究所的業務特點,以AVIDM的二次開發平臺為基礎,設計并實現了基于PDM(Product Data Management)平臺的AVPDM系統.

1.1相關技術綜述

1.1.1基于PDM平臺的AVPDM系統

PDM平臺是以產品結構管理為核心,將型號研制過程中各階段產生的各類文檔對象、部件對象等,按照說明關系和參考關系同產品結構結合起來[2,3].基于PDM平臺的AVPDM系統采用Java、workflow和WebService[4-13]等技術開發,可與其他工業軟件(AutoCAD、Pro-E)進行無縫集成.

該平臺下的型號產品以航天產品標準規范為基礎,對研制過程中數據可進行查詢、借用和修改,將型號研制生命周期過程中不同類型的數據進行過程管理.

圖1　基于PDM平臺的AVPDM總體架構

1.1.2OSGI

OSGi(Open Services Gateway Initiative)是一個開放式的服務網關協議,該服務規范由OSGi 聯盟提出,其體系架構如圖2所示[14].

圖2　OSGi結構

OSGi采用插件式的開發模式(Bundle),為業界提供了一套通用的、開放的java框架[15,16,17],由于其本身采用的一種是面向服務的編程架構,使其被廣大開發人員所熟知.

1.1.3多視圖BOM管理

平臺對BOM的分類主要分為設計BOM(EBOM)、工藝BOM(PBOM)、制造BOM(MBOM),在實際的PDM系統應用中,根據不同階段產品結構管理的要求,將產生多種類型的BOM,從不同角度來表示產品的組成形式以及相關信息.

多視圖管理的核心功能包括: 視圖版本的管理、視圖轉換、上下游視圖關聯以及對等關系維護等.

圖3　BOM管理

1.2版本控制

系統通過版本管理的方式來對產品部件進行控制,每一個部件對象與三類對象相關: 零部件主對象(Part Master)、大版本(Revision)、和小版本(Iteration).其中,零部件主對象Part Master上的信息不隨版本的變化而變化; 大版本Revision代表一個版本系列分支,大版本升版通過“修訂”實現; 同一大版本的各Iteration代表了設計的迭代修改,Iteration的變化通過“檢出/檢入”實現.

圖4　版本控制

從產品分類管理的角度來說,PDM平臺分為部件管理、結構管理、文檔管理、上下文管理、生命周期管理.產品結構依賴的基礎服務如圖5所示.

圖5　產品結構依賴的服務

通過對產品結構中信息進行檢索、定位得到所需的產品結構; 對產品結構中的零部件進行新建、刪除、修改、檢入、檢出等編輯; 對結構進行編輯物料清單、對部件添加文檔、按展開條件展示結構、送審結構等,同時支持基于零部件的生命周期管理實現零部件生命周期狀態的變遷.

2　業務分析與功能的實現

2.1業務分析

本文根據實際生產過程中的業務部門提出的產品庫創建功能點為例,詳細闡述了整個產品的創建與配置流程,詳細流程如圖6所示.

圖6　產品創建與配置流程

流程說明:

① 產品主管調度在系統外接收到型號任務后,在系統中創建“產品申請單”,在“產品申請單”中填寫產品相關信息,并對“產品申請單”提交送審,選擇審批流程并指定審批人員.審批人員通過“任務盒”接收“產品申請單”審批任務并進行審批,“產品申請單”審批通過后,由系統根據“產品申請單”信息自動創建產品.

②“產品申請單”審批人員審批不通過,申請單駁回,重新修改“產品申請單”相關信息,修改完成后,再次對“產品申請單”提交送審.

③ “產品申請單”中的項目組成員登錄系統后,可以看到與之相關的“產品申請單”信息(主要包括“產品申請單”相關屬性信息及審批狀態等).

④“產品申請單”審批人員通過“任務盒”來接收“產品申請單”審批任務,并完成對“產品申請單”的審批.

⑤ 系統根據“產品申請單”相關信息完成產品創建.

2.2系統的設計與實現

2.2.1系統設計

在理解了總體業務流程的基礎上對角色和用戶進行了劃分,并明確了各個角色的職責和權限.

圖7　產品庫用例圖

AVPDM系統包含文檔管理、版本管理、部件管理和產品生命周期管理模塊,如圖8所示.

圖8　AVPDM系統模塊

產品申請模塊與系統中文檔管理、版本管理、部件管理和產品生命周期管理模塊相集成,產品申請模塊通過參考關系(link)與具體模塊相關聯,關聯關系如下:

圖9　申請單與文檔、版本關系類圖

圖10　申請單與生命周期、部件關系類圖

①申請單通過ProductDocumentReferenceLink與文檔對象建立關聯,得到文檔關聯對象;

②申請單通過ProductControlBranchReferenceLink與版本對象建立關聯,得到版本關聯對象;

③申請單通過ProductLifecycleReferenceLink與產品生命周期建立關聯,得到產品生命周期關聯對象;

④申請單通過ProductPartReferenceLink與產品部件建立關聯,得到部件關聯對象.

在得到關聯對象后,申請單通過link實現系統服務接口類: 產品與文檔(ProductDocumentService)、產品與版本(ProductControlBranchService)、產品與生命周期(ProductLifecycleService)、產品與部件(ProductPartService),從而獲取相關對象的信息與服務,實現方式如下:

圖11　關系link與系統接口類圖

產品申請管理的服務主要通過與文檔、部件、版本與生命周期的使用關系與參考關系、描述關系建立關聯,使用時通過實例化的方式來獲取相關服務,部分代碼如下:

2.2.2模塊集成與部署

當產品申請模塊開發完后,需要注入PDM平臺中依賴的相關擴展點,在plugin.xml中寫入相關屬性對象extension:

① 在系統部署時首先先進入OSGI插件控制臺,確保平臺中bundle插件的完整性;

圖12　插件控制臺

② 將產品申請模塊插件部署到平臺,開啟orm、springframework、ui等擴展點插件,確保插件正常運行.

圖13　插件部署

2.2.3系統實現

產品申請模塊功能設計如下:

① 登錄AVIDM系統,通過點擊“產品申請單”菜單,在右側頁面中點擊“創建”按鈕,彈出“產品申請單”創建頁面,在創建頁面中,由創建人填寫型號代號、型號名稱、型號區分代號、產品代號、產品名稱,下拉選擇“所屬標簽”屬性值.

圖14　產品申請單管理頁面

圖15　創建產品申請單

② 在“產品申請單創建”頁面中,點擊“階段序列”,彈出“階段序列信息”頁面.進入頁面后,創建人可以添加階段,并可以為初始階段添加子階段; 移動階段時先選中需要移動的目標階段,可對階段進行移動;對階段也可以進行移除操作,所有信息設置完成后,所操作的信息會返回到“階段序列頁面”中顯示.

圖16　階段序列頁面

③ 在“產品申請單創建”頁面中,創建人點擊“團隊”按鈕,彈出“團隊頁面”,創建人選擇“角色及成員”后,可以添加角色,并為角色添加用戶、組、組織機構,所有信息設置完成后,所操作的信息會返回到“角色和成員頁面”中顯示.另外,創建人也可以選擇“專業及人員”,添加專業,并為專業添加參與人員和參考人員,所有信息設置完成后,所操作的信息會返回到“專業頁面”中顯示.

圖17　角色和成員頁面

圖18　專業及人員頁面

④ 創建人填寫完“產品申請單”相關信息后,點擊“操作”按鈕,選擇“送審”,系統自動彈出選擇工作流模板頁面,創建人選擇“產品申請單”對應的工作流模板,指定各審批環節的審批人員,指定完畢后,點擊“確定”.

圖19　申請單送審頁面

⑤ 用戶點擊“產品申請單管理”菜單,在右側的“產品申請單”列表中點擊某條“產品申請單”信息,進入其詳細信息頁面,在“詳細信息”選項卡中查看“產品申請單”的詳細信息: 包括常規屬性信息、系統屬性信息、業務屬性信息等.

圖20　詳細信息頁面

⑥ “產品申請單”審批完成后,新一代AVIDM系統根據“產品申請單”相關信息自動創建產品.

圖21　產品信息頁面

整個產品的生命周期流程“設計中—審批中—審批通過—受控”,當產品申請單通過相關人員審批后,該產品創建成功,初始產品版本為A.1(系統版本規則).

3　結語

隨著AVIDM系統在某研究所內的不斷應用,以信息化手段為核心,從根本上改變了原有企業文檔、產品的設計管理模式,縮短了產品研制過程的生命周期.由于系統本身采用插件式的二次開發模式,使得平臺本身具有易維護、可擴展的特點,日后為企業從設計、生產、制造設計一體化提供基礎保障.

參考文獻

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16OSGi Alliance.OSGi Service Platform Version 4.2 Specification,http://www.osgi.org/Specifications/HomePage/,2010.

17OSGi Alliance.OSGi Technical Whitepaper,http://www.osgi.org/Links/HomePage/,2007.

Enterprise Collaborative Product Development Management System

HAN Wei-Jie1,MI Qi1,2,WANG Yan-Hua11(Shanghai Space Propulsion Technology Research Institute,Shanghai 201109,China)2(Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China)

Abstract:This article is based on one enterprise collaborative product development management system.It finds out the defects among the existing business,and researches on how to solve the key problems in the system.Combined with the actual needs from the enterprise,this article described how to control and manage the version of the whole product lifecycle of product based on the prototype J2EE system.And finally the article proved the feasibility and effectiveness of the system through a sample.

Key words:enterprise collaborative; product lifecycle; version control; J2EE

收稿時間:①2015-08-05;收到修改稿時間:2015-10-14