面向中小型燃?xì)饩咝袠I(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

陳軍源， 董玉德， 柳吉慶， 朱長(zhǎng)江

（1. 九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系，江西 九江 332007；

2. 合肥工業(yè)大學(xué)數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 安徽 合肥 230009）

面向中小型燃?xì)饩咝袠I(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

陳軍源1， 董玉德2， 柳吉慶2， 朱長(zhǎng)江2

（1. 九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系，江西 九江 332007；

2. 合肥工業(yè)大學(xué)數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 安徽 合肥 230009）

分析了中小型燃?xì)饩咂髽I(yè)特點(diǎn)，結(jié)合廣東某燃?xì)饩吖敬嬖诘膶?shí)際問題，探討了在中小型燃?xì)饩咂髽I(yè)建設(shè)和實(shí)施產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的方法；論文利用ASP.NET技術(shù)和SQL技術(shù)開發(fā)了基于Web的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案、采用的關(guān)鍵技術(shù)和主要功能實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)實(shí)施后，規(guī)范了其物料流程，實(shí)現(xiàn)了基于網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。系統(tǒng)具有適度柔性，易于推廣。

計(jì)算機(jī)應(yīng)用；燃?xì)饩撸晃锪?；編碼；產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理

據(jù)全球知名的WNA國(guó)際調(diào)查：中國(guó)燃?xì)饩呤袌?chǎng)正以每年17%的增長(zhǎng)速度發(fā)展，行業(yè)平均利潤(rùn)率為12%，以櫻雪、萬家樂、萬和、華帝為首的燃?xì)饩摺八拇蠹易濉笔袌?chǎng)占有率達(dá)45%，中小型燃?xì)饩咂髽I(yè)也占據(jù)著半壁江山。隨著制造業(yè)信息化的深入推進(jìn)，各大燃?xì)饩咧髽I(yè)紛紛推進(jìn)信息化建設(shè)步伐：櫻雪采用天思經(jīng)理人 ERP和PDM構(gòu)建信息化管理平臺(tái)；華帝采用普維PDM和SAP ERP建設(shè)信息平臺(tái)；萬家樂斥巨資引進(jìn)Oracle ERP系統(tǒng)，并全面導(dǎo)入PDM系統(tǒng)；萬和導(dǎo)入普維PDM為研發(fā)體系管理升級(jí)。我國(guó)經(jīng)過幾十年的信息化探索和建設(shè)后，大型商用 PDM軟件已經(jīng)走向成熟，然而這些軟件具有如下特點(diǎn)：① 價(jià)格昂貴，非中小型企業(yè)所能承受；②設(shè)計(jì)和實(shí)施模式針對(duì)大中型企業(yè)；③ 不符合中小型企業(yè)現(xiàn)狀。對(duì)于中小型燃?xì)饩咝袠I(yè)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)建設(shè)模式幾乎空白。

我國(guó)中小型燃?xì)饩咂髽I(yè)人員、設(shè)計(jì)、管理現(xiàn)狀主要特點(diǎn)表現(xiàn)如下：

（1） 企業(yè)的生產(chǎn)一線員文化水平低；設(shè)計(jì)人員是從知名燃?xì)饩吖就趤淼募夹g(shù)骨干。人員流動(dòng)性大。

（2） 一個(gè)部門負(fù)責(zé)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝等所有與產(chǎn)品有關(guān)的問題；一個(gè)產(chǎn)品通常有一個(gè)工程師帶幾個(gè)技術(shù)員來負(fù)責(zé)。

（3） 對(duì)圖紙管理仍采用紙質(zhì)存儲(chǔ)管理，難于查閱；電子文檔管理不規(guī)范，通常保存到技術(shù)員電腦中，一旦該職員離職，設(shè)計(jì)資料將會(huì)被全部帶走，帶來損失的同時(shí)不利于企業(yè)技術(shù)積累；公司基礎(chǔ)電子數(shù)據(jù)庫不完整。

（4） 管理方式落后，主要靠個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)，制度沒有規(guī)范化。電腦普及率低，信息的傳遞一般是靠紙質(zhì)文檔。

（5） 中小型公司燃?xì)饩弋a(chǎn)品設(shè)計(jì)具有跟隨性，產(chǎn)品技術(shù)含量不高，大部分物料是采購(gòu)件，因此對(duì)物料的管理顯得尤為重要。

廣東某燃?xì)饩哂邢薰臼菍ｉT從事家用廚具產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和銷售一體化中小型企業(yè)，截止2008年底，年銷售額達(dá)3.86億。企業(yè)設(shè)計(jì)手段落后，信息孤島問題嚴(yán)重，造成設(shè)計(jì)效率低，重復(fù)勞動(dòng)量大；新產(chǎn)品開發(fā)周期短，工程師經(jīng)常出差在外；由于該企業(yè)近幾年超預(yù)期的高速發(fā)展，原始的物料管理方式具有很大的隨機(jī)性（業(yè)務(wù)流程如圖 1所示），對(duì)人尤其是倉(cāng)管人員具有很大的依賴性。隨著公司產(chǎn)品的更新?lián)Q代、產(chǎn)品品種和數(shù)量迅猛增長(zhǎng)及人員的更迭，這種方式就造成了下面一些問題：① 同一物料在各部門的名稱不統(tǒng)一，造成部門之間對(duì)物料信息的溝通存在障礙；② 計(jì)劃部門往往會(huì)得到不準(zhǔn)確的庫存，造成某些原料庫存積壓嚴(yán)重而某些物料不足導(dǎo)致停產(chǎn)；③ 同一物料多個(gè)記錄，造成財(cái)務(wù)部信息的大量冗余；④ 新設(shè)計(jì)不能得到及時(shí)審批而耽擱新產(chǎn)品上線；⑤ 文檔查閱困難，設(shè)計(jì)借鑒能力差。

本研究以廣東某燃?xì)饩哂邢薰卷?xiàng)目建設(shè)為背景，探索在中小型燃?xì)饩咂髽I(yè)實(shí)施和建設(shè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理之道，并設(shè)計(jì)開發(fā)出一套符合中小型燃?xì)饩咂髽I(yè)需求的系統(tǒng)。

圖1 公司原有物料流轉(zhuǎn)業(yè)務(wù)流程

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)

基于網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)總體采用B/S架構(gòu)，其設(shè)計(jì)基于 ASP.NET技術(shù)采用三層結(jié)構(gòu)[1]，如圖2所示。

（1） 用戶交互層 系統(tǒng)與軟件用戶交互接口。這層完成系統(tǒng)的輸入、輸出及其驗(yàn)證，在ASP.NET技術(shù)下表現(xiàn)為一個(gè)個(gè)的窗體。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到瀏覽器差異給用戶帶來的不同。

（2） 業(yè)務(wù)邏輯層 根據(jù)用戶的請(qǐng)求完成相應(yīng)的邏輯運(yùn)算。這層在服務(wù)器端執(zhí)行，在ASP.NET技術(shù)下表現(xiàn)為窗體的后臺(tái)代碼或者類庫。一個(gè)窗體可能涉及到一個(gè)或多個(gè)業(yè)務(wù)邏輯。業(yè)務(wù)邏輯層向上提供服務(wù)，向下索取查詢結(jié)果。

（3） 數(shù)據(jù)交互層 根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯的需要完成數(shù)據(jù)源查詢操作并返回結(jié)果。.NET提供ADO.NET類庫與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)負(fù)責(zé)交互。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)可以是物理文件也可以是數(shù)據(jù)庫，如圖紙、XML等物理文件和SQL、Oracle等數(shù)據(jù)庫。為了使系統(tǒng)能適應(yīng)多種數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)環(huán)境，本系統(tǒng)分別針對(duì)幾種常用的數(shù)據(jù)庫提供了接口，通過依賴注入技術(shù)[2]方便實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)在不同數(shù)據(jù)庫之間的移植。

以上三層是在VS環(huán)境下所完成的任務(wù)。分層有利于系統(tǒng)的多人合作開發(fā)，讓不同角色的開發(fā)人員專著于自己的專長(zhǎng)領(lǐng)域，提升代碼的健壯性；降低系統(tǒng)耦合，提高代碼的重用性。

圖2 基于Web產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

1.2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

基于網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理要確保產(chǎn)品數(shù)據(jù)的安全性，同時(shí)要滿足用戶的需求。因此把系統(tǒng)劃分為五大模塊：系統(tǒng)管理中設(shè)置誰以什么身份有權(quán)訪問哪個(gè)模塊，設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行常數(shù)，記錄用戶行為；文檔管理模塊處理有關(guān)文檔的操作，如查閱、上傳、批注等，為杜絕圖紙的非法訪問，需要對(duì)特定的圖紙授權(quán)；流程管理模塊包括流程節(jié)點(diǎn)有關(guān)設(shè)置，流程對(duì)象和狀態(tài)管理等；編碼模塊中設(shè)置編碼規(guī)則，能夠根據(jù)用戶的規(guī)則編碼和對(duì)編碼進(jìn)行解析等；物料管理模塊處理物料有關(guān)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖3所示。

1.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用SQL Server 2000作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì)按照系統(tǒng)模塊劃分單獨(dú)設(shè)計(jì)，對(duì)數(shù)據(jù)的操作均采用存儲(chǔ)過程。存儲(chǔ)過程的多表的聯(lián)合查詢有利于減少業(yè)務(wù)邏輯代碼的編寫，提高程序的執(zhí)行效率[3]。

2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 企業(yè)業(yè)務(wù)流程優(yōu)化及物料編碼規(guī)則的制定

物料問題的產(chǎn)生歸根結(jié)底是物料業(yè)務(wù)流程不合理及未使用物料編碼造成的，因此要解決由此引起的問題首要制定嚴(yán)格的物料業(yè)務(wù)流程。物料涉及到多個(gè)部門，業(yè)務(wù)流程制定如圖4所示：確立了技術(shù)部為核心的物料編碼源，編碼由電腦自動(dòng)生成。在所有物料使用的文檔中都加入編碼，避免了由于人員疏忽造成的信息不準(zhǔn)確。

圖3 基于Web產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

圖4 物料管理業(yè)務(wù)流程規(guī)范化

編碼規(guī)則要最大限度的繼承財(cái)務(wù)部已存在的編碼，由于還存在人工操作，而且要滿足各個(gè)部門的需要。比如銅蓋這個(gè)物質(zhì)由銅蓋外環(huán)、銅蓋中心和銅蓋底座三個(gè)部分組成，生產(chǎn)部門把其當(dāng)作一個(gè)整體拿來生產(chǎn)，而售后部門就可能拿其中的一個(gè)；同一種板件的噴涂狀態(tài)（藍(lán)色或紅色）不同價(jià)格就不同，技術(shù)部不區(qū)分而財(cái)務(wù)部要區(qū)分。在編碼符合其基本原則[4]的基礎(chǔ)上，滿足編碼易用性，制定如圖 5所示編碼方案：① 用兩位表示產(chǎn)品大類，公司擁有7種產(chǎn)品，分別是爐具、煙機(jī)、消毒柜、燃?xì)鉄崴?、電熱水器、電磁爐及雜類，兩位保證該規(guī)則滿足公司在未來發(fā)展需要；② 用一位表示生產(chǎn)類別——外購(gòu)件、自制件和白機(jī)；③ 用兩位表示一個(gè)產(chǎn)品下物料大類，具體某個(gè)碼指代哪個(gè)類由產(chǎn)品負(fù)責(zé)工程師確定；④ 用三位表示某一物料大類下的具體物料；⑤ 用一位表示物料的狀態(tài)碼，這針對(duì)財(cái)務(wù)需要把物料發(fā)外噴涂等預(yù)留的，物料的基本狀態(tài)為0，其余狀態(tài)財(cái)務(wù)部與具體部門協(xié)商統(tǒng)一；⑥用三位表示拆分碼，即一個(gè)物料的組成。當(dāng)不同物料有相同的拆分時(shí)，編碼以第一次編的為準(zhǔn)。

圖5 物料編碼方案

2.2 數(shù)據(jù)批量入庫技術(shù)

該公司采用AutoCAD作為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，為了使公司存儲(chǔ)的大量歷史數(shù)據(jù)快速上傳到數(shù)據(jù)庫中，為此設(shè)計(jì)了C/S模式的DWG文檔快速檢索工具。通過由Open Design Alliance開發(fā)的 DWGdirectX編程接口，程序運(yùn)行不依賴AutoCAD平臺(tái)，只需在客戶端安裝DWGdirectX類庫，就可提取所需要的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)[5]。使用實(shí)例如圖6所示，該界面的圖紙信息欄中藍(lán)色部分對(duì)應(yīng)的輸入框中的內(nèi)容，是自動(dòng)提取DWG文件的信息。

圖6 AutoCAD文檔批量上傳工具

3 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

基于上述分析，本項(xiàng)目開發(fā)了基于 Web的PDM系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于Windows Server 2003平臺(tái)，采用C#與ASP.NET開發(fā)，通過ADO.NET實(shí)現(xiàn)對(duì)SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫的存取。

從企業(yè)業(yè)務(wù)流程規(guī)范到企業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建立，到產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的正式上線，共歷時(shí)8個(gè)月。系統(tǒng)實(shí)施的關(guān)鍵是：① 建立符合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的實(shí)施計(jì)劃，使系統(tǒng)實(shí)施不與企業(yè)生產(chǎn)需要沖突；② 實(shí)施前給企業(yè)員工做足動(dòng)員工作，讓他們看到系統(tǒng)帶來的方便與高效，而不是簡(jiǎn)單增加工作量；③ 制定獎(jiǎng)懲制度，嚴(yán)格執(zhí)行既定計(jì)劃而不為某部門暫時(shí)的不便或個(gè)人工作原因耽擱實(shí)施進(jìn)度。系統(tǒng)得到順利實(shí)施，企業(yè)物料運(yùn)轉(zhuǎn)通暢，圖紙管理和查閱方便，編碼管理規(guī)范化；產(chǎn)品設(shè)計(jì)速度大幅度提高，減輕了工程師的工作量；也減少了對(duì)倉(cāng)庫管理員的嚴(yán)重依賴；圖紙審批等任務(wù)通過網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行，提高了工作效率。

4 結(jié) 論

（1） 提出了一套物料編碼方案，該編碼方案容量大小合適，方便按需使用，對(duì)其他中小型燃?xì)饩咄杏幸欢ń梃b意義。

（2） 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理從業(yè)務(wù)流程規(guī)范做起，根據(jù)企業(yè)實(shí)際問題規(guī)劃產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)功能模塊的做法值得借鑒。

（3） 本項(xiàng)目開發(fā)的基于Web的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)具有適度的柔性，能適應(yīng)不同企業(yè)的不同業(yè)務(wù)規(guī)則，在更換數(shù)據(jù)組件的基礎(chǔ)上可適應(yīng)不同企業(yè)的異構(gòu)數(shù)據(jù)源和差異數(shù)據(jù)庫。

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Implementation of PDM System for Small and Medium-sized Gas Appliance Industry

CHEN Jun-yuan1, DONG Yu-de2, LIU Ji-qing2, ZHU Chang-jiang2
( 1. Department of Mechanical Engineering, Jiujiang Vocational and Technical College, Jiujiang Jiangxi 332007, China;2. Provincial Key Laboratory of Digital Design and Manufacture, Hefei University of Technology, Hefei Anhiu 230009, China )

The characteristics of small and medium-sized gas appliance enterprises are analyzed. Combined with practical problems of Guangdong Electric Gas Appliances Co., Ltd., the methods of construction and implementation of product data management system are discussed. A Web-based product data management system is developed based on Web with .NET platform and structure query language technology. The structure design scheme, key technology and primary function of the system are given. After system implementation, the material flow of the enterprise is standardized, and the product data is managed based on Web. The system is of moderate flexibility and easy promotion.

computer application; gas appliance; material; coding; product data management

TP 391.72

A

1003-0158(2010)06-0182-05

2009-02-27

陳軍源（1985-），男，江西興國(guó)人，助教，碩士，主要研究方向?yàn)镻DM的開發(fā)。