基于PDM的電子技術圖文檔發布系統研究與應用*

孔維榮，蔡育冰，于雅軍

(中車青島四方機車車輛股份有限公司，山東 青島 266011)

0 引言

隨著移動互聯網、大數據和云計算等新一代信息通信技術與先進制造技術不斷深度融合，制造企業紛紛由傳統型制造向數字化、智能化制造發展，制造型企業進入數字化時代。與此同時，隨著CAD/CAM技術的推廣與應用，國內大多數制造企業已經實現了產品設計的數字化，計算機出圖率達到了100%[1]，但如何將與生產相關的數據以電子數據的形式準確及時地發放至生產現場,實現車間無紙化生產，以及通知的流轉跟蹤和歷史查詢成為制造型企業數字化、智能化制造亟需解決的問題。

目前關于制造企業圖檔管理研究多集中于產品數據管理(Product Data Management，PDM)的二次開發應用或PDM與其他系統的集成。PDM是一門以軟件為基礎，管理所有與產品相關的信息(包括電子文檔、數字化文件、數據庫記錄等)和所有與產品相關的過程(包括工作流程和更改流程)的技術[2]。蔡芳等[3-5]研究了PDM與檔案管理系統的集成，實現了圖檔的自動歸檔。王偉等[6-9]針對制造業PDM系統中圖文檔數據外發方式、訪問控制需求，研究出一種適用于PDM系統的圖文檔外發機制。

本文基于某高鐵制造企業現有圖文檔發放流程、PDM系統應用及未來數字化工廠建設對電子數據的發放需求，分析了基于PDM的圖文檔發布系統的體系架構、功能模塊，并就系統實現的關鍵技術、實施成果進行了闡述。

1 需求分析

目前，該企業產品研發以企業級PDM系統為核心，集成AutoCAD、CATIA等設計工具，完成了產品設計、工藝設計、質量策劃一體化應用。但隨著公司數字化工廠建設的不斷推進，如何將這些技術圖文檔以電子數據的形式發放至生產現場、供應商、外協廠家，以提高工作效率和準確性，成為企業亟待解決的問題。

圖文檔發布系統就是向公司各部門、供應商、外協廠家發放電子產品圖紙、設計技術文件、工藝文件、工藝文檔等，管理生產業務技術通知的發放、執行、檢查等閉環管理的系統。通過圖文檔發布系統，實現以下目標：

(1)將PDM產品研發過程中的非結構化圖檔發布到圖文檔系統，并通過圖文檔系統為生產環節提供所需的技術文件。

(2)實現研發過程與圖檔現場的應用隔離，保障研發過程原始數據的安全性。

(3)實現全公司一套圖檔，保證數據源頭唯一。

(4)以電子圖檔為準，用電子圖檔取代紙質圖檔，在生產現場逐步取消紙質藍圖、工藝卡片、作業指導書、技術通知等。

2 基于PDM的電子技術圖文檔發布系統設計

2.1 系統架構

圖文檔發布系統架構分為3層，如圖1所示，系統通過WebService服務實現與PDM等系統集成，通過瀏覽器實現與用戶數據交互功能。系統內部主要組成包括Oracle、FileNet和WebLogic，其中，Oracle用于存儲結構化數據，FileNet用于存儲產品設計圖紙、工藝卡片、質檢文件、變更通知等文件，WebLogic用于提供Web服務。

圖1 圖文檔發布系統架構

2.2 系統功能設計

基于PDM的圖文檔發布系統是企業信息集成技術的應用，系統功能架構如圖2所示，系統主要功能包括基本份圖檔管理、圖檔發放管理、通知閉環管理、數據瀏覽與應用以及系統后臺管理。

圖2 圖文檔發布系統功能框架

(1)基本份圖檔管理。作為企業級圖文檔發布系統，通過與PDM系統集成實現產品設計文檔、工藝文檔、質量文檔、通知的同步，所有從PDM同步傳入圖文檔發布系統的數據都會在一個統一的文檔庫中進行歸檔，根據文檔的不同類型與屬性，按照一定的規則創建相應的項目文檔庫結構，這是實現系統其他功能的基礎。

(2)圖檔發放管理。以通知單為單位進行文檔發放、接收與轉發，實現統一的電子化文檔管理，取消通知單與文檔發放的手工下發過程，保留資料員文檔電子簽收功能。資料員代表部門簽收后可以按需轉發一個或者多個通知接受者，接受者接受通知后可以繼續轉發給多個接受人。

(3)通知閉環管理。通知閉環管理過程主要包括通知簽收、任務分解、執行反饋、執行匯總、通知關閉，該過程確保了通知執行的完整性、準確性。

(4)數據瀏覽與應用。數據瀏覽與應用主要包括檢索與查詢、圖文檔在線瀏覽、文檔打印管理、下游生產系統的集成。

(5)系統后臺管理。系統后臺管理主要包括全局變更通知管理、公司管理、組織架構管理、權限管理、PDM數據導出監控、系統監控管理、常用配置管理等。

3 系統實施關鍵技術

3.1 PDM數據集成同步

與PDM數據集成同步是圖文檔發布系統的前提，圖文檔發布系統與PDM數據同步主要過程：工程師在PDM中完成文檔提交后在PDM中發起電子簽審流程，系統自動進行完整性檢查，保證數據的正確性；通過PDM審批流程后，將產生后臺導出任務，非結構化數據將會導入FileNet中管理，文檔發布系統自動進行數據校驗，反饋導入結果。

為提高數據準確可靠性，根據校驗的規則，PDM在流程發起時進行檢查，通過則允許發起流程，不通過則不允許發起流程。同時，圖文檔系統在接收數據導入時通過檢查規則進行確認，通過則創建數據，不通過則報錯。

3.2 圖文檔發放管理

所有從PDM同步傳入圖文檔發布系統的數據都會在一個統一的文檔庫中進行歸檔，根據文檔的不同類型與屬性，按照一定的規則創建相應的項目文檔庫結構。以圖紙歸檔為例，系統會根據項目編號、圖紙類型等，按照一定的規則創建相應的項目文檔庫結構，并創建所傳遞對象保存在相應文檔結構中，進行自動歸檔。

所有文檔對象的版本會對應PDM中文檔的對應版本。當最新版本在PDM中發布并同步到文檔系統中后，在文檔庫中會自動展示最新版本，而歷史版本將會隱藏。如果要查看歷史版本，可以通過文檔庫節點配置開關展示所有歷史版本，也可以通過查詢條件查找特點版本文檔。

3.3 變更通知閉環管理

PDM將工藝通知等下達至圖文檔發布系統后，通知閉環過程主要分為通知簽收、任務分解、執行反饋、執行匯總、通知關閉5步，其中任務分解是指系統后臺將通知單按照WBS元素與班組拆分任務。變更通知閉環管理任務分解流程如圖3所示，按變更項類型確定是否分解通知任務和后續是否執行確認、執行關閉。

圖3 變更通知閉環管理任務分解流程

4 實施與應用效果

按照“先試點，再推廣”的實施策略，2017年4月圖文檔發布系統在公司濟南R1線項目首先上線運行且運行情況良好，后續經過大規模推廣應用，先后有標準動車組、廣深港城際動車組等累計30余個項目的圖文檔發布納入系統管理。圖文檔發布系統與PDM系統緊密集成，實現了快速將產品相關的產品設計圖紙、技術文檔、工藝卡片、變更通知等發布到各部門生產現場，支持現場的生產制造，提高了變更通知的分發效率和分發通知的準確性。生產現場班組自動接收通知，節約了大量的通知復印、人工發放的費用。通過系統在線查看基本份圖紙、文檔、工藝文件，節約了大量維護圖紙的人工成本。通過圖文檔發布系統的實施，公司逐步取消了生產現場紙質工藝文件，系統自動向班組推送施工的電子工藝文件，為后續數字化工廠的建設奠定了基礎。

5 結束語

高鐵制造因其特有的戰略意義，以及高成本、嚴標準的特征，對其制造過程的完善和優化尤為重要。本文針對某高鐵制造企業未來數字化工廠建設對電子數據的發放需求，介紹了以PDM為基礎的電子技術圖文檔發布系統的研究與應用，重點闡述了圖文檔發布系統的系統框架、系統實施關鍵點以及系統上線應用效果。