李曉娟，郭銀章

(太原科技大學(xué)復(fù)雜系統(tǒng)與計(jì)算智能實(shí)驗(yàn)室，太原 030024)

機(jī)械制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)質(zhì)上就是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的競(jìng)爭(zhēng)[1]。現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)串行設(shè)計(jì)模式的設(shè)計(jì)思想，采用同步并行工程方法對(duì)問(wèn)題進(jìn)行求解，有效的滿足了現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品市場(chǎng)對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的 T(Time)、C(Cost)、Q(Quality)、S(Service)的要求，以適應(yīng)快速變化的經(jīng)濟(jì)全球化與市場(chǎng)國(guó)際化帶來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)壓力。在此背景之下，迅速發(fā)展的計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同設(shè)計(jì)被認(rèn)為是未來(lái)最具廣泛性的新技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的機(jī)械產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)是一種新興的現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法[2]，它使得分布在不同位置的設(shè)計(jì)人員、設(shè)計(jì)資源能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)有機(jī)地整合起來(lái)，并以協(xié)作的方式參與設(shè)計(jì)任務(wù)，從而提高決策過(guò)程中決策的正確率、加速?zèng)Q策過(guò)程，從而提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率。

復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)是采用現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論，基于分布網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的一種產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論及方法。它主要是指多學(xué)科群組人員，針對(duì)某一復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)，通過(guò)任務(wù)分解、資源共享和遠(yuǎn)程通信，相互協(xié)作、互相協(xié)同地完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)的過(guò)程。復(fù)雜產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計(jì)具有設(shè)計(jì)任務(wù)的并發(fā)多主體性和設(shè)計(jì)過(guò)程的動(dòng)態(tài)不確定性的特點(diǎn)。如何有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)協(xié)同設(shè)計(jì)的過(guò)程管理，是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。近年來(lái)，眾多學(xué)者在協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理方面做了大量的研究:文獻(xiàn)[3]以并行工程思想方法為指導(dǎo)，提出了一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程管理的抽象模型，并針對(duì)抽象模型的應(yīng)用提出了建立多級(jí)抽象層的方法;文獻(xiàn)[4]提出了網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理方法的資源共享型管理、實(shí)時(shí)交互型管理和任務(wù)協(xié)調(diào)型管理三個(gè)層次結(jié)構(gòu);文獻(xiàn)[5]通過(guò)分析活動(dòng)的組成與建模的關(guān)系，提出了一種協(xié)同環(huán)境下設(shè)計(jì)過(guò)程管理的體系結(jié)構(gòu);文獻(xiàn)[6]針對(duì)協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程的復(fù)雜性、動(dòng)態(tài)性和一致性等特點(diǎn)，研究了工作流技術(shù)在協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用;文獻(xiàn)[7]以約束為基礎(chǔ)重新定義了協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程及其中的主模型、客戶端模型，建立了以約束滿足等式為核心的沖突協(xié)調(diào)機(jī)制，給出了沖突協(xié)調(diào)的3個(gè)步驟，并給出了原型系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)例;文獻(xiàn)[8]針對(duì)分布式協(xié)同產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程管理中過(guò)程協(xié)調(diào)與監(jiān)控方面存在的問(wèn)題，提出了整體規(guī)劃與局部決策相結(jié)合的設(shè)計(jì)過(guò)程融合與控制機(jī)制;文獻(xiàn)[9]針對(duì)目前協(xié)同設(shè)計(jì)中項(xiàng)目管理存在的問(wèn)題，提出了協(xié)同設(shè)計(jì)中基于工作流的項(xiàng)目管理框架，實(shí)現(xiàn)了對(duì)項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)化管理。

本文在分析了網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理需求的基礎(chǔ)上，針對(duì)復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理問(wèn)題，提出了整個(gè)系統(tǒng)的框架體系結(jié)構(gòu)，并對(duì)過(guò)程管理的項(xiàng)目任務(wù)管理、設(shè)計(jì)資源管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、過(guò)程建模與控制以及訪問(wèn)控制等功能模型進(jìn)行了形式化描述。通過(guò)建立系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)概念模型和物理模型，基于JAVA的MVC模式，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)的過(guò)程管理原型系統(tǒng)。

1 復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理系統(tǒng)的框架體系

本系統(tǒng)采用MVC模式下的的SSH框架結(jié)構(gòu)和基于Web的B/S模式進(jìn)行的開發(fā)?；贛VC模式的三層架構(gòu)分別為用戶訪問(wèn)層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)服務(wù)層。在開發(fā)過(guò)程中利用Struts來(lái)實(shí)現(xiàn)Web用戶訪問(wèn)層，并遵循經(jīng)典的MVC模式，實(shí)現(xiàn)用戶與應(yīng)用邏輯結(jié)果的交互界面，它是由各種瀏覽器構(gòu)成的用戶與Internet之間進(jìn)行信息交互的窗口;使用Hibernate來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問(wèn)和持久化層，完成大量數(shù)據(jù)更新和檢索以及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ);使用Spring來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯層和整合工作，它根據(jù)客戶端的請(qǐng)求啟動(dòng)相應(yīng)的程序來(lái)完成事務(wù)的處理，并將處理結(jié)果發(fā)送給客戶端瀏覽器。分層是一個(gè)很重要的設(shè)計(jì)方法，使結(jié)構(gòu)更加清晰，在每層中只集中解決特定的問(wèn)題，有利于發(fā)揮不同框架的作用，又可以提高系統(tǒng)的靈活性，提高代碼的可擴(kuò)展性、可維護(hù)性和可復(fù)用性等。具體架構(gòu)如圖1所示:

由圖1可知，本文中基于挖掘機(jī)協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理系統(tǒng)的三層架構(gòu)分別是用戶訪問(wèn)層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)服務(wù)層。

(1)用戶訪問(wèn)層:系統(tǒng)終端用戶進(jìn)行系統(tǒng)管理與信息交互的功能層面，用于顯示數(shù)據(jù)和接受用戶輸入的數(shù)據(jù)，為用戶提供了一種交互式的界面。主要由JSP來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中各個(gè)頁(yè)面。Struts是建立在MVC(Model-View-Controller)這種公認(rèn)的好的模式上的，它主要是提供一個(gè)好的控制器和一套制定的標(biāo)簽庫(kù)。Struts定義了具體的Model層的實(shí)現(xiàn)，在挖掘機(jī)協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理系統(tǒng)中主要有JavaBean實(shí)現(xiàn)。

圖1 協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理系統(tǒng)總體架構(gòu)圖Fig.1 The framework chart of collaborative design process management system

(2)業(yè)務(wù)邏輯層:業(yè)務(wù)邏輯層作為應(yīng)用程序中大部分特定功能的駐留之處，是針對(duì)具體問(wèn)題的操作，即對(duì)數(shù)據(jù)服務(wù)層的操作和對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)邏輯的處理。主要為表示層提供服務(wù)和數(shù)據(jù)持久化進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，為協(xié)同設(shè)計(jì)提供項(xiàng)目任務(wù)管理、設(shè)計(jì)資源管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等功能。Spring開源框架致力于解決J2EE應(yīng)用的各層的解決方案，并且它不僅專注于某一層的方案，而是貫穿用戶訪問(wèn)層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)服務(wù)層且與其進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

(3)數(shù)據(jù)服務(wù)層:數(shù)據(jù)服務(wù)層最基本的工就是完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的直接操作，即針對(duì)數(shù)據(jù)的增添、刪除、修改、更新、查找等。數(shù)據(jù)庫(kù)主要由表定義、表關(guān)系和組成數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)項(xiàng)構(gòu)成，同時(shí)還包括以自身的格式表示用于從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索信息的代碼。Hibernate是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)之間的橋梁，不僅管理Java類到數(shù)據(jù)庫(kù)表的映射，并且提供了數(shù)據(jù)查詢和獲取數(shù)據(jù)的方法，大幅度減少了開發(fā)時(shí)人工使用SQL和JDBC處理數(shù)據(jù)的時(shí)間，完成數(shù)據(jù)持久化的重任。

2 復(fù)雜產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理系統(tǒng)的功能模型描述

本文采用以模塊分解設(shè)計(jì)為核心的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)技術(shù)將系統(tǒng)進(jìn)行分解。模塊是系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖的主要元素，其設(shè)計(jì)思想是采用自頂向下、逐層分解的方法，先給出總的模塊功能，在逐層分解為大小合適、功能明確，具有一定獨(dú)立性且易于實(shí)現(xiàn)的子模塊。

按照用戶對(duì)復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理系統(tǒng)的功能需求，通過(guò)綜合與分析、抽象與概況，結(jié)合協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理的特性確定其基本功能模塊，主要包括:項(xiàng)目任務(wù)管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、設(shè)計(jì)資源管理、過(guò)程建模與分析和訪問(wèn)控制管理。項(xiàng)目任務(wù)管理包括:項(xiàng)目創(chuàng)建管理、任務(wù)分解管理、任務(wù)分配管理、進(jìn)程控制管理;產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理包括:產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、產(chǎn)品配置管理、產(chǎn)品零部件管理、產(chǎn)品特征管理、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)模型管理;設(shè)計(jì)資源管理包括:設(shè)計(jì)群組管理、設(shè)計(jì)版本管理、圖紙文檔管理、產(chǎn)品合同管理;過(guò)程建模與分析管理包括:設(shè)計(jì)單元模型定義、過(guò)程控制網(wǎng)模型定義、時(shí)間約束邏輯推理、資源約束可調(diào)度行分析、設(shè)計(jì)方案的評(píng)審決策管理;訪問(wèn)控制管理包括:訪問(wèn)控制基本要素管理、訪問(wèn)控制設(shè)計(jì)活動(dòng)管理、訪問(wèn)控制權(quán)限分配管理、訪問(wèn)控制動(dòng)態(tài)授權(quán)管理。系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖2所示:

圖2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Function architecture of collaborative design process management system

協(xié)同設(shè)計(jì)在功能上主要要求軟件以過(guò)程管理為中心，整合所有的設(shè)計(jì)資源，并使其具備安全的權(quán)限管理功能。同時(shí)，在經(jīng)過(guò)對(duì)挖掘機(jī)企業(yè)設(shè)計(jì)部門調(diào)研之后，高度抽取企業(yè)最迫切的需求，結(jié)合挖掘機(jī)協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程的基本業(yè)務(wù)流程，將挖掘機(jī)協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理系統(tǒng)分為5大功能模塊:項(xiàng)目任務(wù)管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、過(guò)程建模分析管理、設(shè)計(jì)資源管理和訪問(wèn)控制管理。其主要模塊的具體功能如下:

(1)項(xiàng)目任務(wù)管理子系統(tǒng):項(xiàng)目任務(wù)管理作為挖掘機(jī)協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理的前提，是根據(jù)用戶產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目任務(wù)書的要求建立而成的。主要具備產(chǎn)品設(shè)計(jì)項(xiàng)目的創(chuàng)建管理、設(shè)計(jì)任務(wù)的分解管理、設(shè)計(jì)任務(wù)的分配管理以及進(jìn)程控制管理等功能。其相關(guān)功能體系可描述為:

PTM::=(PCM ，TRM，TAM，PCOM)

(2)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng):產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理模塊作為挖掘機(jī)協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理的基礎(chǔ)，主要負(fù)責(zé)過(guò)程管理中產(chǎn)品零部件的組成結(jié)構(gòu)和關(guān)系、產(chǎn)品零部件的設(shè)計(jì)信息、產(chǎn)品零部件的設(shè)計(jì)形態(tài)信息進(jìn)行描述。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)主要完成產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、配置、特征和零部件的管理，同時(shí)完成標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品模型實(shí)現(xiàn)管理。其相關(guān)功能體系可描述為:

PDM::=(PSM，PCM，PPM，PFM，PMM)

(3)設(shè)計(jì)資源管理:設(shè)計(jì)資源管理模塊對(duì)挖掘機(jī)協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程中所涉及到的人力資源、文檔資源、設(shè)計(jì)過(guò)程中的版本信息、挖掘機(jī)產(chǎn)品開發(fā)合同信息等實(shí)行有效管理。設(shè)計(jì)資源管理子系統(tǒng)主要完成設(shè)計(jì)過(guò)程中的群組管理、圖紙文檔管理、設(shè)計(jì)版本管理和開發(fā)合同管理。其相關(guān)功能體系可描述為:

DRM::=(DOM，DVM，DDM，DCM)

(4)過(guò)程建模與分析管理子系統(tǒng):過(guò)程建模與分析模塊主要對(duì)協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)建模、實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制模型描述、過(guò)程控制網(wǎng)性能分析、時(shí)間約束分析與推理、資源約束可調(diào)度行分析等功能。過(guò)程建模與分析管理子系統(tǒng)主要包括:設(shè)計(jì)單元元模型定義、過(guò)程控制網(wǎng)模型建立、時(shí)序一致性分析、資源約束可調(diào)度性分析、方案評(píng)審與決策。其相關(guān)功能體系可描述為:

PMA::=(DUMC，PCNC，TCLR，RCS，DPRM)

(5)訪問(wèn)控制管理子系統(tǒng):訪問(wèn)控制按是照用戶身份及其所屬的某項(xiàng)定義組來(lái)準(zhǔn)許或限制用戶對(duì)某些信息項(xiàng)的訪問(wèn)，從而限制對(duì)關(guān)鍵資源的訪問(wèn)，防止非法用戶的入侵或者是合法用戶的越權(quán)操作。協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程的設(shè)計(jì)活動(dòng)之間具有明顯的約束依賴關(guān)系和狀態(tài)遷移變化，所以對(duì)于訪問(wèn)控制的安全策略的研究，不僅要考慮訪問(wèn)數(shù)據(jù)的安全問(wèn)題，而且要涉及到權(quán)限的周期時(shí)間約束、權(quán)限的激活次數(shù)限制、動(dòng)態(tài)授權(quán)控制的問(wèn)題。訪問(wèn)控制管理子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)用戶、角色與權(quán)限之間的控制與關(guān)聯(lián)。系統(tǒng)主要完成功能為:訪問(wèn)控制基本要素管理、訪問(wèn)控制設(shè)計(jì)活動(dòng)管理、訪問(wèn)控制的權(quán)限分配管理、訪問(wèn)控制的動(dòng)態(tài)授權(quán)管理四部分。其相關(guān)功能體系可描述為:

ACM::=(ACEM ，ACDAM，ACPDM，ACDAM)

3 復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)建模

通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)流程及功能模塊分析之后，按照軟件開發(fā)的設(shè)計(jì)思想，將需求分析過(guò)程中的各種業(yè)務(wù)流程及功能的相關(guān)信息抽象成相應(yīng)的實(shí)體及其屬性。根據(jù)系統(tǒng)的功能模塊及其系統(tǒng)的流程分析，提取出相應(yīng)的實(shí)體，得到如下主要實(shí)體及其屬性:

(1)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)，項(xiàng)目名稱，項(xiàng)目類型，項(xiàng)目狀態(tài)，項(xiàng)目?jī)?nèi)容，設(shè)計(jì)說(shuō)明，性能指標(biāo)，創(chuàng)建時(shí)間，執(zhí)行時(shí)間，預(yù)計(jì)完成時(shí)間，實(shí)際完成時(shí)間，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，審核負(fù)責(zé)人，審核結(jié)果，分解任務(wù)數(shù))

(2)項(xiàng)目任務(wù)(任務(wù)編號(hào)，任務(wù)名稱，任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)，包含子任務(wù)，依賴約束關(guān)系，開始執(zhí)行時(shí)間，預(yù)計(jì)完成時(shí)間，實(shí)際完成時(shí)間，父任務(wù)編號(hào)，上一任務(wù)輸入編號(hào)，下一任務(wù)輸出編號(hào)，任務(wù)難度，任務(wù)優(yōu)先級(jí)，任務(wù)執(zhí)行角色)

(3)設(shè)計(jì)人員(設(shè)計(jì)人員編號(hào)，設(shè)計(jì)人員姓名，設(shè)計(jì)人員性別，設(shè)計(jì)人員年齡，設(shè)計(jì)人員職稱，聯(lián)系電話，家庭住址，郵箱，設(shè)計(jì)人員類型，設(shè)計(jì)人員權(quán)限，承擔(dān)任務(wù)編號(hào))

(4)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)(組織機(jī)構(gòu)代碼，組織機(jī)構(gòu)名稱，組織機(jī)構(gòu)功能，組織機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人，組織機(jī)構(gòu)地址，聯(lián)系電話，人員集)

(5)設(shè)計(jì)權(quán)限(權(quán)限編號(hào)，權(quán)限名稱，權(quán)限狀態(tài)，權(quán)限依賴關(guān)系，權(quán)限訪問(wèn)周期，權(quán)限訪問(wèn)次數(shù))

(6)產(chǎn)品特征(特征編號(hào)，特征名稱，特征類型，特征構(gòu)造，特征關(guān)系，幾何要素，特征尺寸，形位公差)

(7)設(shè)計(jì)角色表(角色編號(hào)，角色名稱)

(8)任務(wù)標(biāo)書(標(biāo)書編號(hào)，任務(wù)組編號(hào)，設(shè)計(jì)組編號(hào)，綜合能力，興趣程度，工作經(jīng)驗(yàn)，繁忙程度，任務(wù)難度，緊急程度)

(9)任務(wù)組(任務(wù)組編號(hào)，任務(wù)組名稱，任務(wù)集，任務(wù)難度，緊急程度)

(10)產(chǎn)品(產(chǎn)品編號(hào)，產(chǎn)品名稱，規(guī)格型號(hào)，成組代碼，功能要求，產(chǎn)品變量，生產(chǎn)單位，任務(wù)編號(hào))

(11)產(chǎn)品零部件(零部件編號(hào)，零部件名稱，零部件規(guī)格號(hào)，規(guī)格型號(hào)，成組代碼，功能描述，部件尺寸，特征總數(shù)，生產(chǎn)單位)

(12)產(chǎn)品特征(特征編號(hào)，特征名稱，特征類型，特征構(gòu)造，特征關(guān)系，幾何要素，特征尺寸，形位公差)

(13)設(shè)計(jì)版本(版本號(hào)，父版本號(hào)，子版本號(hào)，生成者，創(chuàng)建時(shí)間，存儲(chǔ)位置，存儲(chǔ)類型)

(14)設(shè)計(jì)圖紙(圖紙編號(hào)，圖紙名稱，圖紙版本號(hào)，設(shè)計(jì)組，審核者，生成日期)

(15)設(shè)計(jì)合同(合同編號(hào)，合同名稱，委托方，開發(fā)方，設(shè)計(jì)項(xiàng)目編號(hào)，合同金額，完成時(shí)間，負(fù)責(zé)人，簽訂時(shí)間，簽訂地點(diǎn)，約定條款)

(16)產(chǎn)品模型(標(biāo)準(zhǔn)模型編號(hào)，標(biāo)準(zhǔn)模型名稱，標(biāo)準(zhǔn)模型類型，是否關(guān)鍵模型，模型功能結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)模型結(jié)構(gòu))

(17)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)模型(模型編號(hào)，模型名稱，模型類型，模型規(guī)格號(hào))

4 機(jī)械產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理原型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

首先，針對(duì)產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理系統(tǒng)的用戶需求和業(yè)務(wù)分析，采用面向?qū)ο蟮慕y(tǒng)一建模語(yǔ)言UML進(jìn)行系統(tǒng)總體需求分析與設(shè)計(jì);其次，通過(guò)分層設(shè)計(jì)思想并結(jié)合基于Web的B/S模式給出系統(tǒng)總體架構(gòu)圖;再次，采用結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)思想，按照用戶對(duì)挖掘機(jī)協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理系統(tǒng)的功能需求，通過(guò)綜合與分析、抽象與概況來(lái)提取系統(tǒng)的對(duì)象模型給出系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖并完成各個(gè)模塊的功能描述與設(shè)計(jì)，基于UML給出UseCase用例圖，采用Sequence時(shí)序控制圖描述系統(tǒng)間數(shù)據(jù)及信息流的控制順序;然后，通過(guò)在需求分析階段抽取出的實(shí)體類，在PowerDesigner15.0環(huán)境中完成數(shù)據(jù)庫(kù)的建模與設(shè)計(jì);最后，在J2EE開發(fā)工具M(jìn)yeclipse9.0的平臺(tái)上，采用基于MVC模式的SSH框架結(jié)構(gòu)完成進(jìn)行本系統(tǒng)的開發(fā)和測(cè)試。用戶通過(guò)對(duì)界面的直接操作使得系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各個(gè)模塊的功能，完成整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)。下面列出幾個(gè)主要功能模塊的界面。

以項(xiàng)目任務(wù)管理模塊為例簡(jiǎn)單描述系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)。點(diǎn)擊左側(cè)的項(xiàng)目創(chuàng)建管理，可以看到所有的項(xiàng)目按照:正在執(zhí)行的設(shè)計(jì)項(xiàng)目、已經(jīng)完成的設(shè)計(jì)項(xiàng)目和未開始執(zhí)行的設(shè)計(jì)項(xiàng)目三種類型分別在顯示在頁(yè)面中，在此可以進(jìn)行項(xiàng)目任務(wù)的查看、增加、變更和刪除操作。項(xiàng)目任務(wù)管理模塊如圖3所示。

點(diǎn)擊左側(cè)的任務(wù)分解，可顯示任務(wù)分解頁(yè)面，具體根據(jù)產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)樹，將一個(gè)復(fù)雜的設(shè)計(jì)任務(wù)劃分為耦合度較小的子任務(wù)。這些子任務(wù)構(gòu)成了產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程的基本設(shè)計(jì)單元，成為產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程建模的元模型。在此頁(yè)面可對(duì)子任務(wù)進(jìn)行添加、修改、刪除操作。項(xiàng)目任務(wù)分解頁(yè)面如圖4所示。

圖3 項(xiàng)目任務(wù)管理頁(yè)面Fig.3 Management Interface of project task

圖4 項(xiàng)目任務(wù)分解管理頁(yè)面Fig.4 Management interface of project task decomposition

圖5 項(xiàng)目任務(wù)分配管理頁(yè)面Fig.5 Management Interface of project task distribution

完成項(xiàng)目任務(wù)的分解之后，按照一定的項(xiàng)目任務(wù)分配原則將合適的任務(wù)分配給合適的設(shè)計(jì)承擔(dān)者進(jìn)行設(shè)計(jì)。點(diǎn)擊左側(cè)任務(wù)分配管理可完成任務(wù)的分配，并將分配的結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(kù)。項(xiàng)目任務(wù)分配頁(yè)面如圖5所示。

5 結(jié)束語(yǔ)

產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理系統(tǒng)是對(duì)產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程所做的重要工作，對(duì)其實(shí)施有效的管理將大大提高設(shè)計(jì)的效率，同時(shí)也對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的許多動(dòng)態(tài)的不確定性的問(wèn)題有了良好的控制和解決方法。所以，針對(duì)分布式環(huán)境下產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程的特點(diǎn)，本文對(duì)產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)中的過(guò)程管理問(wèn)題進(jìn)行了較為細(xì)致的研究，以理論研究為基礎(chǔ)成功實(shí)現(xiàn)了基于J2EE平臺(tái)的Struts+Spring+Hibernate輕量級(jí)框架的協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程管理系統(tǒng)，對(duì)的協(xié)同設(shè)計(jì)的過(guò)程管理起到了重要的作用，對(duì)于提高整個(gè)協(xié)同設(shè)計(jì)過(guò)程的效率、提升了產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)間具有重要的實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。

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