韓緯杰,糜旗,,王燕華(中國(guó)航天科技集團(tuán)第八研究院 上海航天動(dòng)力技術(shù)研究所,上海 009)(北京交通大學(xué),北京 00044)

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企業(yè)協(xié)同產(chǎn)品研制管理系統(tǒng)①

韓緯杰1,糜旗1,2,王燕華1(中國(guó)航天科技集團(tuán)第八研究院 上海航天動(dòng)力技術(shù)研究所,上海 201109)
2(北京交通大學(xué),北京 100044)

摘 要:以某企業(yè)協(xié)同產(chǎn)品研制管理系統(tǒng)為背景,找出了現(xiàn)有業(yè)務(wù)中存在的不足,針對(duì)系統(tǒng)中所需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行研究.結(jié)合企業(yè)實(shí)際需求,對(duì)產(chǎn)品全生命周期進(jìn)行版本控制管理,基于J2EE開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的原型系統(tǒng),最后通過(guò)實(shí)例證明了系統(tǒng)的有效性和可行性.

關(guān)鍵詞:企業(yè)協(xié)同; 產(chǎn)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(chǎn)品的研制、開(kāi)發(fā)與批量生產(chǎn),是具有中、小型固體發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)和批生產(chǎn)能力的綜合性研究所.隨著科研生產(chǎn)任務(wù)的不斷增加,為了滿(mǎn)足業(yè)務(wù)高效有序地開(kāi)展,信息化工作面臨著巨大的挑戰(zhàn).

企業(yè)協(xié)同產(chǎn)品研制管理系統(tǒng)AVIDM(Airspace Vehicle Integration Design & Manufacture)是由北京神舟軟件公司開(kāi)發(fā)的一套用于管理企業(yè)文檔、產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)、資料等多功能的大型企業(yè)級(jí)軟件[1].業(yè)務(wù)部門(mén)將該軟件用于編制生產(chǎn)計(jì)劃、下發(fā)型號(hào)任務(wù)、項(xiàng)目計(jì)劃分解、執(zhí)行計(jì)劃任務(wù),通過(guò)對(duì)頂層型號(hào)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)劃分,實(shí)現(xiàn)研制計(jì)劃任務(wù)的逐級(jí)分解,通過(guò)幾年的實(shí)施,AVIDM 系統(tǒng)已經(jīng)在上海某研究所全型號(hào)進(jìn)行了使用.

隨著AVIDM系統(tǒng)在該場(chǎng)所的不斷深入應(yīng)用,對(duì)系統(tǒng)本身功能上的需求也在不斷增加,伴隨著導(dǎo)彈型號(hào)的高密度發(fā)射任務(wù),產(chǎn)品本身面臨著研制周期短、生產(chǎn)任務(wù)緊的產(chǎn)品研制要求,從產(chǎn)品研制的實(shí)際情況出發(fā),AVIDM系統(tǒng)自身所存在的一些功能與性能上的缺陷也逐漸顯露出來(lái).由于目前AVIDM系統(tǒng)在產(chǎn)品創(chuàng)建過(guò)程中仍然采用型號(hào)調(diào)度手動(dòng)創(chuàng)建產(chǎn)品的方式,修改過(guò)程具有很大的隨意性,對(duì)于產(chǎn)品的基線(xiàn)、版本、結(jié)構(gòu)等全生命周期的把控方面仍未得到有效的控制,出了問(wèn)題難以追溯到相應(yīng)責(zé)任人員.如不能很好的解決這些問(wèn)題,將會(huì)大大減緩產(chǎn)品工作令下發(fā)、試生產(chǎn)的計(jì)劃進(jìn)度,導(dǎo)致產(chǎn)品研制失敗.

針對(duì)系統(tǒng)中存在的上述問(wèn)題,本文針對(duì)上海某研究所的業(yè)務(wù)特點(diǎn),以AVIDM的二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于PDM(Product Data Management)平臺(tái)的AVPDM系統(tǒng).

1.1相關(guān)技術(shù)綜述

1.1.1基于PDM平臺(tái)的AVPDM系統(tǒng)

PDM平臺(tái)是以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理為核心,將型號(hào)研制過(guò)程中各階段產(chǎn)生的各類(lèi)文檔對(duì)象、部件對(duì)象等,按照說(shuō)明關(guān)系和參考關(guān)系同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)[2,3].基于PDM平臺(tái)的AVPDM系統(tǒng)采用Java、workflow和WebService[4-13]等技術(shù)開(kāi)發(fā),可與其他工業(yè)軟件(AutoCAD、Pro-E)進(jìn)行無(wú)縫集成.

該平臺(tái)下的型號(hào)產(chǎn)品以航天產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為基礎(chǔ),對(duì)研制過(guò)程中數(shù)據(jù)可進(jìn)行查詢(xún)、借用和修改,將型號(hào)研制生命周期過(guò)程中不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)程管理.

圖1　基于PDM平臺(tái)的AVPDM總體架構(gòu)

1.1.2OSGI

OSGi(Open Services Gateway Initiative)是一個(gè)開(kāi)放式的服務(wù)網(wǎng)關(guān)協(xié)議,該服務(wù)規(guī)范由OSGi 聯(lián)盟提出,其體系架構(gòu)如圖2所示[14].

圖2　OSGi結(jié)構(gòu)

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

1.1.3多視圖BOM管理

平臺(tái)對(duì)BOM的分類(lèi)主要分為設(shè)計(jì)BOM(EBOM)、工藝BOM(PBOM)、制造BOM(MBOM),在實(shí)際的PDM系統(tǒng)應(yīng)用中,根據(jù)不同階段產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理的要求,將產(chǎn)生多種類(lèi)型的BOM,從不同角度來(lái)表示產(chǎn)品的組成形式以及相關(guān)信息.

多視圖管理的核心功能包括: 視圖版本的管理、視圖轉(zhuǎn)換、上下游視圖關(guān)聯(lián)以及對(duì)等關(guān)系維護(hù)等.

圖3　BOM管理

1.2版本控制

系統(tǒng)通過(guò)版本管理的方式來(lái)對(duì)產(chǎn)品部件進(jìn)行控制,每一個(gè)部件對(duì)象與三類(lèi)對(duì)象相關(guān): 零部件主對(duì)象(Part Master)、大版本(Revision)、和小版本(Iteration).其中,零部件主對(duì)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(gè)版本系列分支,大版本升版通過(guò)“修訂”實(shí)現(xiàn); 同一大版本的各Iteration代表了設(shè)計(jì)的迭代修改,Iteration的變化通過(guò)“檢出/檢入”實(shí)現(xiàn).

圖4　版本控制

從產(chǎn)品分類(lèi)管理的角度來(lái)說(shuō),PDM平臺(tái)分為部件管理、結(jié)構(gòu)管理、文檔管理、上下文管理、生命周期管理.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)依賴(lài)的基礎(chǔ)服務(wù)如圖5所示.

圖5　產(chǎn)品結(jié)構(gòu)依賴(lài)的服務(wù)

通過(guò)對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中信息進(jìn)行檢索、定位得到所需的產(chǎn)品結(jié)構(gòu); 對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的零部件進(jìn)行新建、刪除、修改、檢入、檢出等編輯; 對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行編輯物料清單、對(duì)部件添加文檔、按展開(kāi)條件展示結(jié)構(gòu)、送審結(jié)構(gòu)等,同時(shí)支持基于零部件的生命周期管理實(shí)現(xiàn)零部件生命周期狀態(tài)的變遷.

2　業(yè)務(wù)分析與功能的實(shí)現(xiàn)

2.1業(yè)務(wù)分析

本文根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的業(yè)務(wù)部門(mén)提出的產(chǎn)品庫(kù)創(chuàng)建功能點(diǎn)為例,詳細(xì)闡述了整個(gè)產(chǎn)品的創(chuàng)建與配置流程,詳細(xì)流程如圖6所示.

圖6　產(chǎn)品創(chuàng)建與配置流程

流程說(shuō)明:

① 產(chǎn)品主管調(diào)度在系統(tǒng)外接收到型號(hào)任務(wù)后,在系統(tǒng)中創(chuàng)建“產(chǎn)品申請(qǐng)單”,在“產(chǎn)品申請(qǐng)單”中填寫(xiě)產(chǎn)品相關(guān)信息,并對(duì)“產(chǎn)品申請(qǐng)單”提交送審,選擇審批流程并指定審批人員.審批人員通過(guò)“任務(wù)盒”接收“產(chǎn)品申請(qǐng)單”審批任務(wù)并進(jìn)行審批,“產(chǎn)品申請(qǐng)單”審批通過(guò)后,由系統(tǒng)根據(jù)“產(chǎn)品申請(qǐng)單”信息自動(dòng)創(chuàng)建產(chǎn)品.

②“產(chǎn)品申請(qǐng)單”審批人員審批不通過(guò),申請(qǐng)單駁回,重新修改“產(chǎn)品申請(qǐng)單”相關(guān)信息,修改完成后,再次對(duì)“產(chǎn)品申請(qǐng)單”提交送審.

③ “產(chǎn)品申請(qǐng)單”中的項(xiàng)目組成員登錄系統(tǒng)后,可以看到與之相關(guān)的“產(chǎn)品申請(qǐng)單”信息(主要包括“產(chǎn)品申請(qǐng)單”相關(guān)屬性信息及審批狀態(tài)等).

④“產(chǎn)品申請(qǐng)單”審批人員通過(guò)“任務(wù)盒”來(lái)接收“產(chǎn)品申請(qǐng)單”審批任務(wù),并完成對(duì)“產(chǎn)品申請(qǐng)單”的審批.

⑤ 系統(tǒng)根據(jù)“產(chǎn)品申請(qǐng)單”相關(guān)信息完成產(chǎn)品創(chuàng)建.

2.2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在理解了總體業(yè)務(wù)流程的基礎(chǔ)上對(duì)角色和用戶(hù)進(jìn)行了劃分,并明確了各個(gè)角色的職責(zé)和權(quán)限.

圖7　產(chǎn)品庫(kù)用例圖

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

圖8　AVPDM系統(tǒng)模塊

產(chǎn)品申請(qǐng)模塊與系統(tǒng)中文檔管理、版本管理、部件管理和產(chǎn)品生命周期管理模塊相集成,產(chǎn)品申請(qǐng)模塊通過(guò)參考關(guān)系(link)與具體模塊相關(guān)聯(lián),關(guān)聯(lián)關(guān)系如下:

圖9　申請(qǐng)單與文檔、版本關(guān)系類(lèi)圖

圖10　申請(qǐng)單與生命周期、部件關(guān)系類(lèi)圖

①申請(qǐng)單通過(guò)ProductDocumentReferenceLink與文檔對(duì)象建立關(guān)聯(lián),得到文檔關(guān)聯(lián)對(duì)象;

②申請(qǐng)單通過(guò)ProductControlBranchReferenceLink與版本對(duì)象建立關(guān)聯(lián),得到版本關(guān)聯(lián)對(duì)象;

③申請(qǐng)單通過(guò)ProductLifecycleReferenceLink與產(chǎn)品生命周期建立關(guān)聯(lián),得到產(chǎn)品生命周期關(guān)聯(lián)對(duì)象;

④申請(qǐng)單通過(guò)ProductPartReferenceLink與產(chǎn)品部件建立關(guān)聯(lián),得到部件關(guān)聯(lián)對(duì)象.

在得到關(guān)聯(lián)對(duì)象后,申請(qǐng)單通過(guò)link實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)服務(wù)接口類(lèi): 產(chǎn)品與文檔(ProductDocumentService)、產(chǎn)品與版本(ProductControlBranchService)、產(chǎn)品與生命周期(ProductLifecycleService)、產(chǎn)品與部件(ProductPartService),從而獲取相關(guān)對(duì)象的信息與服務(wù),實(shí)現(xiàn)方式如下:

圖11　關(guān)系link與系統(tǒng)接口類(lèi)圖

產(chǎn)品申請(qǐng)管理的服務(wù)主要通過(guò)與文檔、部件、版本與生命周期的使用關(guān)系與參考關(guān)系、描述關(guān)系建立關(guān)聯(lián),使用時(shí)通過(guò)實(shí)例化的方式來(lái)獲取相關(guān)服務(wù),部分代碼如下:

2.2.2模塊集成與部署

當(dāng)產(chǎn)品申請(qǐng)模塊開(kāi)發(fā)完后,需要注入PDM平臺(tái)中依賴(lài)的相關(guān)擴(kuò)展點(diǎn),在plugin.xml中寫(xiě)入相關(guān)屬性對(duì)象extension:

① 在系統(tǒng)部署時(shí)首先先進(jìn)入OSGI插件控制臺(tái),確保平臺(tái)中bundle插件的完整性;

圖12　插件控制臺(tái)

② 將產(chǎn)品申請(qǐng)模塊插件部署到平臺(tái),開(kāi)啟orm、springframework、ui等擴(kuò)展點(diǎn)插件,確保插件正常運(yùn)行.

圖13　插件部署

2.2.3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

產(chǎn)品申請(qǐng)模塊功能設(shè)計(jì)如下:

① 登錄AVIDM系統(tǒng),通過(guò)點(diǎn)擊“產(chǎn)品申請(qǐng)單”菜單,在右側(cè)頁(yè)面中點(diǎn)擊“創(chuàng)建”按鈕,彈出“產(chǎn)品申請(qǐng)單”創(chuàng)建頁(yè)面,在創(chuàng)建頁(yè)面中,由創(chuàng)建人填寫(xiě)型號(hào)代號(hào)、型號(hào)名稱(chēng)、型號(hào)區(qū)分代號(hào)、產(chǎn)品代號(hào)、產(chǎn)品名稱(chēng),下拉選擇“所屬標(biāo)簽”屬性值.

圖14　產(chǎn)品申請(qǐng)單管理頁(yè)面

圖15　創(chuàng)建產(chǎn)品申請(qǐng)單

② 在“產(chǎn)品申請(qǐng)單創(chuàng)建”頁(yè)面中,點(diǎn)擊“階段序列”,彈出“階段序列信息”頁(yè)面.進(jìn)入頁(yè)面后,創(chuàng)建人可以添加階段,并可以為初始階段添加子階段; 移動(dòng)階段時(shí)先選中需要移動(dòng)的目標(biāo)階段,可對(duì)階段進(jìn)行移動(dòng);對(duì)階段也可以進(jìn)行移除操作,所有信息設(shè)置完成后,所操作的信息會(huì)返回到“階段序列頁(yè)面”中顯示.

圖16　階段序列頁(yè)面

③ 在“產(chǎn)品申請(qǐng)單創(chuàng)建”頁(yè)面中,創(chuàng)建人點(diǎn)擊“團(tuán)隊(duì)”按鈕,彈出“團(tuán)隊(duì)頁(yè)面”,創(chuàng)建人選擇“角色及成員”后,可以添加角色,并為角色添加用戶(hù)、組、組織機(jī)構(gòu),所有信息設(shè)置完成后,所操作的信息會(huì)返回到“角色和成員頁(yè)面”中顯示.另外,創(chuàng)建人也可以選擇“專(zhuān)業(yè)及人員”,添加專(zhuān)業(yè),并為專(zhuān)業(yè)添加參與人員和參考人員,所有信息設(shè)置完成后,所操作的信息會(huì)返回到“專(zhuān)業(yè)頁(yè)面”中顯示.

圖17　角色和成員頁(yè)面

圖18　專(zhuān)業(yè)及人員頁(yè)面

④ 創(chuàng)建人填寫(xiě)完“產(chǎn)品申請(qǐng)單”相關(guān)信息后,點(diǎn)擊“操作”按鈕,選擇“送審”,系統(tǒng)自動(dòng)彈出選擇工作流模板頁(yè)面,創(chuàng)建人選擇“產(chǎn)品申請(qǐng)單”對(duì)應(yīng)的工作流模板,指定各審批環(huán)節(jié)的審批人員,指定完畢后,點(diǎn)擊“確定”.

圖19　申請(qǐng)單送審頁(yè)面

⑤ 用戶(hù)點(diǎn)擊“產(chǎn)品申請(qǐng)單管理”菜單,在右側(cè)的“產(chǎn)品申請(qǐng)單”列表中點(diǎn)擊某條“產(chǎn)品申請(qǐng)單”信息,進(jìn)入其詳細(xì)信息頁(yè)面,在“詳細(xì)信息”選項(xiàng)卡中查看“產(chǎn)品申請(qǐng)單”的詳細(xì)信息: 包括常規(guī)屬性信息、系統(tǒng)屬性信息、業(yè)務(wù)屬性信息等.

圖20　詳細(xì)信息頁(yè)面

⑥ “產(chǎn)品申請(qǐng)單”審批完成后,新一代AVIDM系統(tǒng)根據(jù)“產(chǎn)品申請(qǐng)單”相關(guān)信息自動(dòng)創(chuàng)建產(chǎn)品.

圖21　產(chǎn)品信息頁(yè)面

整個(gè)產(chǎn)品的生命周期流程“設(shè)計(jì)中—審批中—審批通過(guò)—受控”,當(dāng)產(chǎn)品申請(qǐng)單通過(guò)相關(guān)人員審批后,該產(chǎn)品創(chuàng)建成功,初始產(chǎn)品版本為A.1(系統(tǒng)版本規(guī)則).

3　結(jié)語(yǔ)

隨著AVIDM系統(tǒng)在某研究所內(nèi)的不斷應(yīng)用,以信息化手段為核心,從根本上改變了原有企業(yè)文檔、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)管理模式,縮短了產(chǎn)品研制過(guò)程的生命周期.由于系統(tǒng)本身采用插件式的二次開(kāi)發(fā)模式,使得平臺(tái)本身具有易維護(hù)、可擴(kuò)展的特點(diǎn),日后為企業(yè)從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造設(shè)計(jì)一體化提供基礎(chǔ)保障.

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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(shí)間:①2015-08-05;收到修改稿時(shí)間:2015-10-14