产品配置管理系统数据库访问模型设计.pdf

第 2 9卷第 3期 2 0 O 8年 3月 煤矿机械 C o a l Mi n e Ma c h i n e l Vo 1 ． 2 9 No ． 3 Ma r ． 2 OO8 产品配置管理 系统数据库访问模型设计 李明 ，李军 ，黄国栋 ，蒋鑫泉 1 ． 西华大学 机械工程与自动化学院，成都 6 1 0 0 3 9 ；2 ． 电子科技大学 机械电子工程学院，成都 6 1 0 0 5 4 ； 3 ． 重庆工商大学 机械与包装工程学院，重庆 4 0 0 0 6 7 ；4 ． 宿迁学院，安徽 宿迁 2 2 3 8 0 0 摘要 现代产品配置管理 系统， 数据库普遍存在数据结构复杂、 存贮映射 多变特性。分析 了 F ／ S和传统的两层 C l i e n t ／ S e r v e r 结构模式的不足 ， 提 出了通过采用 中间件技 术的多层模型来实现对 底层数据库的访问， 设计了采用中间层结构的数据库访问模型， 为产品配置管理从人工方式向计算 机辅助下的交互方式过渡提供 了有力的技术保障。 ‘ 关键词产品配置管理 ；数据库 ；模型设计 中图分类号F 2 7 文献标志码 A文章编号 1 0 0 3 0 7 9 4 { 2 0 0 8 0 3 0 2 0 8 0 3 De s i g n 0 f Da t a b a s e Ac c e s s M o d e l f o r Pr o d uc t Co n fig ur a t i o n M a n a g e me n t S y s t e m L I ；LI J u n 3 ；HUANG Gu od o n g 4；J I ANG Xi n一 1 ． C o l l e g e o f M e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g＆A u t o m a t i o n - X i h u a U n i v e r s i t y ， C h e n g d u 6 1 0 0 3 9 ， C h i n a ； 2． C o l l e g e o f Mech a n i c al ＆ E l ect r i c al E n g i n eeri n g- U niv e rsi ty o fE l ect r o nic S c i e n c e a n dT ech n o l o g y 。 C h e ngd u 6 1 0 0 5 4， C hina ； 3． C o l l e g e of Mech a n i c al E n g i n e e ri ng ，C h o ngq i ng B u s i n e s s a n d T e c h n o l o g y U niv e rsi ty-C h o ngq i ng 4 0 0 0 6 7 。 C hin a ； 4 ． S u q i an C o l l e g e -S u q i a n 2 2 3 8 0 0 - C h i n a Ab s t r a c t Mo d e m d a t a b a s e o f P C M s y s t e m e x i s t e d d a t a s t r u c t u r e c o mp l e x a n d s t o r a g e ma p p i n g c h ang e a b l e c h a r a c t e r i s t i c s 。t h e s h o r t a g e of F ／ S and t r a d i t i o n a l t w o l a y e r s s t r u c t u r e mode l s w e r e ana l y s e d．卟 e me thod s tha t a c c e s s i n g the d a t a b ase thr o u g h mu l t i l a y e r s mod e l b y u s i n g mod e l l a y e r t e c h n o l o g y was p o i n t e d o u t ，the mi d d i e l a y e r acc e s s mo d e l was d e s i g n ed ，an d a po we r f ul t e c h n i c al g u a r a n t e e i s s u p p l i ed f o r ma n u al mo d e c h a ng i n g i n t o c o mp me ra i d ed i n t e r a c t i v e mo d e． Ke y w o r d s P C M P r o d u c t C o n fi g u r a t i o n M ana g e m e n t ；d a t a b ase ； m o d e l d e s i gn 0引言 产品配置管理 P C M是 P D M P r o d u c t D a ta Man a g e m e n t 的核心功能之一 ， 它是根据预定义的零部件 集合以及它们之间的相互约束关系， 通过合理的组 合 ， 形成满足客户个性 化要求 的产品设计过程 。产 品配置的前提和基础是一组已经建立 的、 模块化 的 零部件集合 ； 产品配置设计 的 目的是根据客户 的需 求， 最终确定出该定制产品的物料清单 B O M 。 大量的零部件编码对象组成了整个产品配置管 理的“ 构件库” ， 对象及其属性具有动态的特性。当 某个编码对象的属 性发 生变 化时， 采用 F ／ S或传统 的两层 C li e n t ／ Serv e r 结构数据库访问方式需要对数 据库中这个编码对象进行相应修改， 甚至还可能涉 及到构件库中未发生变化的其他对象。另一方面， 当数据库升级时， 会对构件库产生影响， 导致访问无 法进行， 数据库维护量增大， 造成资金浪费严重。为 了适应现代 P C M系统 中复杂 的数据管理和多变 的 存贮映射要求， 需要一种灵活的数据库访问模式， 采 用中间层结构的多层数据库访问模式正适合解决这 个难题。 1 传统数据库访问模式 由于数据库 中对象及其属性具有动态 的特性 ， 因此不可能在系统设计 中进行“ 硬编码 ” ， 通常用关 系数据库系统来完成其物理存贮。 采用 A c c e s s 9 7 、 D b a s e 等小型数据库， 只适用单 用户和小型局域网络 ， 可处理的数据量很小 ， 不能保 证数据的安全性与完整性 ， 运行效率也较低。 采用 F ／ S或传 统 的两 层 C l i e n t ／ Serve r 结构。在 这两种结构的应用 中， 也存在明显的弱点 1 客户端代码可以直接访问数据库服务器， 完 成客户端功能与数据库特定格式的转换和交流， 这 使得客户端的应用逻辑规则与数据库组织形式产生 了紧密的偶合作用， 使处理程序的逻辑设计变得极 为复杂， 易于出现网络阻塞现象。 2 从设计来讲， 不利于软件的结构化、 模块化 和代码复用 ， 难于在系统间公用 。 3 由于逻辑结构和物理结构难 以独立分解 ， 当 用户需要增删某功能时， 大多数情况下既需要修改 前端界面程序又要修改数据库结构， 不利于软件的 升级和维护。 4 缺乏安全事务处理机制。 正 由于以上种种原因， 造成资金浪费严重 ， 维护 -- 2 0 8- - 维普资讯 第2 9 卷第 3 期 产品配量管理丕 堡庄 闷 型 二二奎 笠 量越来越大， 无法进行远程应用和多平台应用 ， 厂商 和用户的资源没有得到充分利用 。 2 采用多层结构的数据库访问模型 2． 1模 型构 思 从上面分析可以看 出， 两层模式 已经不能适应 于现代环境 中复杂的数据管理和多变的存贮映射要 求 ， 而采用 中间层结构 的多层模式正适合解决这个 难题。最简单也最常用的多层模式使用三层结构技 术 ， 它是随着分布式技术 的不断发展 、 成熟建立起来 的 ， 是分布式技术 的一个应用。其基本思想是在分 布式技术的基础上 ， 运用组件技术 ， 将产品编码管理 系统的功能划分为客户[ 客户层] 、 编码处理层 [ 中间 层 ] 及数据服务 [ 数据库服务器层 ] 三大块 ， 分别放置 在相同或不同的硬件平 台上 ， 如表 1 所示。 表 1 三层结构的 C ／ S 模型中各层的特点 从表 1中可 以看出 ， 通过将复杂的业务数据处 理单独提出 ， 将系统 的逻辑结构和物理结构分离开 来 ， 于是形成三层结构的 C ／ S访问模 型。三层结构 具体 内涵如下 1 用户服务层 客户层 用户服务层是应用 的用户接 口部分 ， 是用户 与 系统间交互信息的窗 口。它的主要功能是检查用户 输入 的数据 ， 显示 系统 输 出 的数 据 。该 层 可 以是 V B、 P B 、 D e l p h i 、 E X C E L应用程序 ， 也可以是浏览器。 2 编码处理层 中间层 产 品编码 的单独处理是应用主体 ， 所有的编码 生成 、 更改 、 统计查询 、 分析 、 打印功能都封装在中间 层中。它一方面起传递数据作用， 一方面进行强大 的数据处理 ， 还承担安全性和数据完整性检查的任 务。 3 数据服务层 数据服务层就是数据库管理系统 D B M S ， 负责 管理对数据库数据的物理读写操作 。D B MS能迅速 执行大量数据的更新和检索。现在市场上比较流行 的 D B M S有 MS S Q L S e r v e r 、 O r a c l e 、 D B 2 、 S y b a s e 、 I n f o mfi x 等。一般商业服务层通过发送 S Q L命令来 操 作数据库里 的数据。 2 ． 2模 型设 计 在采用 中间层技术后 ， 其访问数 据库 的形式如 图 1 所示 。当某个编码对象的属性发生变化 时， 只 需要对该对象的规则进行相应的修改 ， 数据库本身 不必作任何改动， 也不会涉及到构件库中未发生变 化的其他对象 ； 同理 ， 当数 据库 升级 时 版本 升级或 换用其他数据库系统 也不会对构件库产生任何影 响 ， 系统 的灵活性得以充分体现。 图 1 采用中间层结构的数据库访 问模型示 意图 2 ． 3 模型特征 采用三层结构的数据库访问 ， 具有如下一些技 术特征 1 编码处理规则 的封装 中间层是符合 A c t i v e X规范的组件， 在整个系统 中相当于一个转换器 ， 封装有从逻辑关系到物理格 式的映射规则 ， 发挥 “ 桥梁 ” 和 “ 翻译 ” 的作用。其一 端是侧重于逻辑结构描述的编码构成树 ， 另一端对 应着体现数据物理存贮格式的数据库引擎。 2 采用高性能的 D B MS 数据库 在三层结构中一般采用高性能的 D B M S 数据 库 ， 如 M S S Q L S e r v e r 、 O r a c l e 、 D B 2等 。D B M S数据库 是在服务器上运行 的强大数据库引擎 ， 通常配置有 独立的 C P U， 管理服务器 内存和磁盘读写操作 ， 数据 处理功能完善 ， 支持标准的外部查询语言 S Q L 。 3 易于在各数据库系统 的数据移植 由于支持标准的 S Q I 语言 ， 使得编码管理软件 可同时支持和使用多种数据 源。这样 ， 假如供应商 采用了与 O E M主机厂不同的数据库系统 ， 也能方便 地进行数据传递和转换。 4 可扩展的集成开发能力 采用组件化封装技术 ， 提供简单调用接 口， 用户 或二次开发商可以轻松地在 自己的应用程序中调用 该组件 或称为部件 ， 这样就可将已有 或正在研发 的其他各种信 息系统与产 品编码 管理 系统 连接起 来 ， 减少人力 、 财力 的重复投入。 5 应用领域和应用平台的拓展 将 WE B服务器作为客户层 ， 将大量的业务处理 组件放置在应用程序服务器上作为中间层， 而将数 据库放在数据库服务器 上作为数据服务层 。通过浏 览器访问 WE B服务器 ， 应用可分布在 1 个或多个服 务器上 ， 而服务器可以是本地的 、 也可以是远程 的。 这样 ， 拓展了应用领域 ， 通过 I n t e me t ／ I n t r a n e t ／ E x t r a n e t 可 以轻松地按浏览器风格来查看产品编码 的构成情 况 。-- 20 9。_。 维普资讯 第 2 9 卷第 3 期 2 0 0 8年 3月 煤矿机械 C o a l Mi n e Ma c h i n e V0 1 ． 2 9 No． 3 Ma r ．20 08 基于 We b 制造执行系统的资源管理系统研究 崔素华 。崔治辉 1 ． 河北科技大学 机电学院，石家庄 0 5 0 0 1 8 ；2 ． 河北科技大学 理工学院，石家庄 0 5 0 0 3 5 摘要研究了在 we b 环境下运用A S P 和数据库技术对制造执行系统的资源进行科学、 规范 管理。为上层计划管理系统和下层生产控制系统提供实时动态数据。提高车间运行效率及资源利 用率， 降低车间运行成本 ， 使机械生产车间的制造资源管理上 了一个新台阶。 关键词 制造执行 系统 ；资源管理 ；We b 中图分类号 脚文献标志码 A文章编号 1 0 0 3 ． o 7 9 4 2 o o 8 0 3 4 2 1 0 ． 0 3 Re s e a r c h o f I n f o r m a t i o n M a n a g e m e n t S y s t e m f o r Re s o u r c e M a n a g e m e n t o f M a n u f a c t ur i n g Ex e c u t i o n S y s t e m Ba s e d o n W e b CU I S uh u a I 。CUI 一 I 。 C o l l e g e o f Me c h a n i c a l a n d E l ect r i c a l E n g i n e e ri n g ， H e b e i U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT ech n o l o g y ， S h i j i a z h u a n g0 5 0 0 1 8 。 C h i n a ； 2 ． P o l y t e c h n i c Col l e g e of H e b e i U niv e r s i ty o f Sci e n c e and T ech n o l o g y ， S h i j i a z h u a n g 0 5 0 0 3 5 ， C h i n a Ab s t r a c t R e s e a r c h h o w t o u s e t h e AS P t e c h n i q u e s a n d d a t a b a s e t ech n i qu e s t o r e a l i z e the n o u r c e s c i e n t i fi c and s t a n d a r d ma n a g e me n t o f ME S ． An d p r o v i d s r e al t i me s and d y n a mi c d a t a f o r the MRP I I ] E R P o f an e n t e r ． p r i se a n d the c o n t r o l i n w o r k s h o p s ． ， I 1 1 e p r o d u c t i o n e ffic i e n c y and l e v e l o f r e o u l e s u fi z a fi o n i n the w o r k s h o p h a s b e e n r a i s e d and the o p e r a ti n g c o s t l o w e r e d a c c o r d i n g l y ．He n c e ，the ma n u f act u r i n g r e s o u r c e ma n a g e me n t i n mech a n i c a l p r o d u c ti o n w o r k s h o p h as r e a c h e d a h i g h e r l e v e 1 ． Ke y wo r d s ma n ufact u r i n g e x e c u t i o n s y s t e m；r e s 叫 r c e ma n a g e me n t We b 1 制造执行 系统的定义 美国先进 制造研究机 构 A MR A d v anc ed M anu ． f ac t u r i n g R e s e a r c h 将制造执行系统 M anuf actu ri n g E x ． ec u t io n S y s t e m， M E S 的概念定义为“ 位于上层的计划 管理系统与底层的工业控制系统之间的面向车间层 的管理信息系统” ， 它为操作人员／ 管理人员提供计 划的执行、 跟踪以及所有资源 人、 设备、 物料、 客户 需求等 的当前状态。M E S能通过信息的传递对从 生产命令下发到产品完成的整个生产过程进行优化 管理。 A M R于 2 0世纪 9 0年代提出了如图 1 所示 的企 s窜 s窜 3结语 业集成模型， 清楚地描述了 M E S 在企业系统中的位 置 。 E R P ／ M R P M E S 图 1 A M R的三层企 业集成 模型 计划层强调企业的计划性。它以客户定单和市 场需求为计划源头， 充分利用企业内的各种资源， 降 低库存， 提高企业效益； 执行层强调计划的执行。通 过 M E S 把 E R P ／ M R P与企业的现场控制系统有机地 、 ％ ％ 通过采用中间件技术的多层模型来实现对底层 数据库的访问， 减少了系统的维护量， 降低了使用成 本 ， 增强 了系统 的灵活性 。实现了系统 的远程应用 和多平台应用 ， 较好地解决了两层结构的数据库访 问模式的不足， 为产 品配置管理从人工方式到计算 机辅助下的交互方式 过渡提供 了有力 的技术保 障。 本模型在国家自然科学基金项目 集成化企业产品 策划和概念设计的关键共性问题研究 5 9 9 7 5 0 8 9 中得以实施， 并通过在某企业的实际应用， 明显地提 高了效率， 对企业产品配置管理工作起到了极大的 促进作用。 参 考文 献 [ 1 ] 李明． O E M环境下支持产品开发设计的若干关键技术研究 [ D ] ． 重 庆 重庆大学 ， 2 O O 4 ． [ 2 ] 张智超， 王知珩 ， 高国安 ． 敏捷化 P D M集成框架的研究[ J ] ． 中国 机 械工程 ， 1 9 9 8 ， 1 0 I I ． [ 3 ] 童秉枢 ． 产品数据管理 P D M 技术[ M] ． 北京 清华大学出版社， 施普林格出版社 ， 2 0 0 1 ． [ 4 ] 高奇微， 莫欣农 ． 产品数据管理 P D M 及其实施[ M ] ． 北京 机械 工业 出版社 ， 1 9 9 8 ． [ 5 ] 严蔚敏， 吴伟民． 数据结构[ M ] ． 北京 清华大学出版社， 1 9 9 8 ． 作者简介李明 1 9 6 7 一 ， 四川广安人 ， 工学博士， 副教授， 主要 研究方向 产品创新设计及创新管理， 电话 0 2 8 8 o 1 9 7 2 8 9 ， 电子信 箱 I m l y c 2 6 3 ． n e t ． ‘-- 21 0 ‘-。 收稿 日期 2 0 0 7 - 0 9 - 1 6 维普资讯