PDM系统体系结构

1 软件技术的发展使PDM体系结构日趋先进

    最初的PDM主要用于管理CAD系统产生的大量电子文件，属于CAD工具的附属系统，出现于80年代初期，由于当时各方面技术的限制，通常采用简单的C/S结构和结构化编程技术；到了90年代中期，出现了很多专门的PDM产品，这些PDM产品几乎无一例外基于大型关系型数据库，采用面向对象技术和成熟的C/S结构；最近，随着Web技术的不断发展和对象关系数据库（ORDBMS）的日益成熟，出现了基于Java三段式结构和Web机制的第三代PDM产品。
    应该说，PDM体系结构是随着计算机软硬件技术的发展而日益先进的，体系结构由C/S结构到C/B/S结构，编程技术从最初的结构化编程到完全的面向对象技术，使用的编程语言从Fortran、C到C＋＋、Java、XML，采用的数据库从关系型数据库到对象关系数据库。

    2 当前基于Java、Web，采用C/B/S三段式结构的主流PDM

    当前先进的PDM系统普遍采用Web技术及大量业界标准，其体系结构如图一所示。整体可分为五层，底层服务层、PDM核心服务层、PDM应用组件层、应用工具层和实施理念层。

    2.1 底层平台层
    主要指异构分布的计算机硬件环境、操作系统、网络与通信协议、数据库、中间件等支撑环境。当前PDM软件底层平台的发展主要有两个特点：一是适应能力不断扩展，能够支持越来越多的软硬件环境，PDM厂商一直致力于推出适应更多平台的PDM系统。在硬件环境上，从最简单的用户终端、PC机到高端的工作站和服务器都可以运行相应的PDM系统。二是底层平台朝廉价方向发展。操作系统上，Unix依然是大多数PDM使用的主要服务平台，但由于成本低廉、界面友好、操作方便等原因PC/Windows正在悄然扩张自己的领地。很多大型PDM如Metaphase、IMAN、PM等其服务器端还是运行在Unix环境下，但都相继推出了各自的微机版。而像Windchill等新生贵族更是以PC/Windows为主要平台，后来才推出Unix版本。
    由于企业级PDM系统庞大的数据量、高的性能要求，因此底层数据库几乎无一例外都集中于Oracle、SQL Server、Sybase等大型数据库，尤其是Oracle是很多PDM系统的首选或独选数据库。此外，PDM软件几乎都支持TCP/IP、IIOP、NetBIOS和HTTP等局域网和广域网标准协议。

    2.2 PDM核心服务层
    PDM软件产品一般指的就是核心服务层和PDM应用组件层，因为二者功能上有所不同，所以分别讨论。在C/S结构下，核心服务层一般就是服务器端，客户端软件就属于PDM的应用组件，在C/B/S结构下，二者都运行在服务器端，但在软件产品购买安装等方面会有所不同，核心服务是必须的，而应用组件可以选用。比如Metaphase的对象管理框架、Windchill的Windchill Foundation、IMAN的eServer等都属于各自的核心服务层。
    核心服务层实际上就是一组对象模型，它主要完成三个功能，一是向下连接并操纵数据库，二是向上为PDM应用组件提供基本服务，三是为应用软件提供应用编程接口（API）以集成应用软件。此外，有些PDM软件在核心层中还加入了Web处理机制。

    2.3 PDM应用组件层
    PDM应用组件实际上就是由调用PDM基础服务的一组程序（界面）组成并能够完成一定应用功能的功能模块。比如说工作流管理应用组件，就是由工作流定义工具、工作流执行机、工作流监控工具等组成的完成工作流程管理的功能模块。各PDM厂商都不断丰富自己的应用组件（如图一），像Metaphase提供了包括生命周期管理器、更改控制管理器、产品结构管理器、产品配置管理器、零部件族管理器、用于同CAx/DFx/ERP/CSM/EC/SCM等应用软件集成的Metaphase应用集成接口、可视化工具、协同设计支持工具、数字样机等大量丰富的应用组件。#p#分页标题#e#
    统一的用户界面也归入了应用组件层，几乎所有的PDM都支持通过Web方式访问和操纵PDM，较新的如eMatrix、Windchill等C/B/S结构的PDM都是以Web浏览器为客户端，而Metaphase、IMAN等也相继推出了各自基于Web的客户端。

    2.4 应用工具层
    应用工具主要指CAx/DFx等工程设计领域软件、Word等办公用软件以及所有PDM以外的其它应用软件，PDM通过多种方式与这些应用软件实现集成。

    2.5 实施理念层
    PDM归根结底不是企业的经营管理模式而只是一种软件工具，这种软件工具只有在先进的企业运作模式下才能发挥其作用，因此PDM的实施几乎都离不开CE（并行工程）、CPC（协同产品商务）、VM（虚拟制造）、SCM（供应链管理）、ISO9000等先进的管理理念和质量标准。只有在这些先进思想的指导下，PDM的实施才能确保成功并发挥较大的作用。 另一方面，PDM实施又是这些先进理念得以成功贯彻的最有效的工具和手段之一。
    PDM软件厂商在推销其软件产品的同时，也在推销它的理念，如PTC倡导CPC、Metaphase倡导它的4C理念等。而PDM软件又是一种只有通过实施才能完美地与企业结合并体现其价值地软件，因此，实施理念列在了PDM体系结构的最上层。