面向中小型燃气具行业产品数据管理系统的研究与实现

陈军源， 董玉德， 柳吉庆， 朱长江

（1. 九江职业技术学院机械工程系，江西 九江 332007；

2. 合肥工业大学数字化设计与制造重点实验室 安徽 合肥 230009）

面向中小型燃气具行业产品数据管理系统的研究与实现

陈军源1， 董玉德2， 柳吉庆2， 朱长江2

（1. 九江职业技术学院机械工程系，江西 九江 332007；

2. 合肥工业大学数字化设计与制造重点实验室 安徽 合肥 230009）

分析了中小型燃气具企业特点，结合广东某燃气具公司存在的实际问题，探讨了在中小型燃气具企业建设和实施产品数据管理系统的方法；论文利用ASP.NET技术和SQL技术开发了基于Web的产品数据管理系统，给出了系统的结构设计方案、采用的关键技术和主要功能实现。系统实施后，规范了其物料流程，实现了基于网络的产品数据管理。系统具有适度柔性，易于推广。

计算机应用；燃气具；物料；编码；产品数据管理

据全球知名的WNA国际调查：中国燃气具市场正以每年17%的增长速度发展，行业平均利润率为12%，以樱雪、万家乐、万和、华帝为首的燃气具“四大家族”市场占有率达45%，中小型燃气具企业也占据着半壁江山。随着制造业信息化的深入推进，各大燃气具知名企业纷纷推进信息化建设步伐：樱雪采用天思经理人 ERP和PDM构建信息化管理平台；华帝采用普维PDM和SAP ERP建设信息平台；万家乐斥巨资引进Oracle ERP系统，并全面导入PDM系统；万和导入普维PDM为研发体系管理升级。我国经过几十年的信息化探索和建设后，大型商用 PDM软件已经走向成熟，然而这些软件具有如下特点：① 价格昂贵，非中小型企业所能承受；②设计和实施模式针对大中型企业；③ 不符合中小型企业现状。对于中小型燃气具行业的产品数据建设模式几乎空白。

我国中小型燃气具企业人员、设计、管理现状主要特点表现如下：

（1） 企业的生产一线员文化水平低；设计人员是从知名燃气具公司挖来的技术骨干。人员流动性大。

（2） 一个部门负责产品设计、工艺等所有与产品有关的问题；一个产品通常有一个工程师带几个技术员来负责。

（3） 对图纸管理仍采用纸质存储管理，难于查阅；电子文档管理不规范，通常保存到技术员电脑中，一旦该职员离职，设计资料将会被全部带走，带来损失的同时不利于企业技术积累；公司基础电子数据库不完整。

（4） 管理方式落后，主要靠个人的经验，制度没有规范化。电脑普及率低，信息的传递一般是靠纸质文档。

（5） 中小型公司燃气具产品设计具有跟随性，产品技术含量不高，大部分物料是采购件，因此对物料的管理显得尤为重要。

广东某燃气具有限公司是专门从事家用厨具产品设计、制造和销售一体化中小型企业，截止2008年底，年销售额达3.86亿。企业设计手段落后，信息孤岛问题严重，造成设计效率低，重复劳动量大；新产品开发周期短，工程师经常出差在外；由于该企业近几年超预期的高速发展，原始的物料管理方式具有很大的随机性（业务流程如图 1所示），对人尤其是仓管人员具有很大的依赖性。随着公司产品的更新换代、产品品种和数量迅猛增长及人员的更迭，这种方式就造成了下面一些问题：① 同一物料在各部门的名称不统一，造成部门之间对物料信息的沟通存在障碍；② 计划部门往往会得到不准确的库存，造成某些原料库存积压严重而某些物料不足导致停产；③ 同一物料多个记录，造成财务部信息的大量冗余；④ 新设计不能得到及时审批而耽搁新产品上线；⑤ 文档查阅困难，设计借鉴能力差。

本研究以广东某燃气具有限公司项目建设为背景，探索在中小型燃气具企业实施和建设产品数据管理之道，并设计开发出一套符合中小型燃气具企业需求的系统。

图1 公司原有物料流转业务流程

1 系统结构设计

1.1 平台体系结构

基于网络的产品数据管理系统总体采用B/S架构，其设计基于 ASP.NET技术采用三层结构[1]，如图2所示。

（1） 用户交互层 系统与软件用户交互接口。这层完成系统的输入、输出及其验证，在ASP.NET技术下表现为一个个的窗体。设计时应考虑到浏览器差异给用户带来的不同。

（2） 业务逻辑层 根据用户的请求完成相应的逻辑运算。这层在服务器端执行，在ASP.NET技术下表现为窗体的后台代码或者类库。一个窗体可能涉及到一个或多个业务逻辑。业务逻辑层向上提供服务，向下索取查询结果。

（3） 数据交互层 根据业务逻辑的需要完成数据源查询操作并返回结果。.NET提供ADO.NET类库与数据存储介质负责交互。数据存储介质可以是物理文件也可以是数据库，如图纸、XML等物理文件和SQL、Oracle等数据库。为了使系统能适应多种数据库存储环境，本系统分别针对几种常用的数据库提供了接口，通过依赖注入技术[2]方便实现了系统在不同数据库之间的移植。

以上三层是在VS环境下所完成的任务。分层有利于系统的多人合作开发，让不同角色的开发人员专著于自己的专长领域，提升代码的健壮性；降低系统耦合，提高代码的重用性。

图2 基于Web产品数据管理系统体系结构

1.2 系统功能结构

基于网络的产品数据管理要确保产品数据的安全性，同时要满足用户的需求。因此把系统划分为五大模块：系统管理中设置谁以什么身份有权访问哪个模块，设置系统运行常数，记录用户行为；文档管理模块处理有关文档的操作，如查阅、上传、批注等，为杜绝图纸的非法访问，需要对特定的图纸授权；流程管理模块包括流程节点有关设置，流程对象和状态管理等；编码模块中设置编码规则，能够根据用户的规则编码和对编码进行解析等；物料管理模块处理物料有关数据。系统功能结构如图3所示。

1.3 系统数据库设计

本系统采用SQL Server 2000作为后台数据库管理系统，数据表的设计按照系统模块划分单独设计，对数据的操作均采用存储过程。存储过程的多表的联合查询有利于减少业务逻辑代码的编写，提高程序的执行效率[3]。

2 系统关键技术

2.1 企业业务流程优化及物料编码规则的制定

物料问题的产生归根结底是物料业务流程不合理及未使用物料编码造成的，因此要解决由此引起的问题首要制定严格的物料业务流程。物料涉及到多个部门，业务流程制定如图4所示：确立了技术部为核心的物料编码源，编码由电脑自动生成。在所有物料使用的文档中都加入编码，避免了由于人员疏忽造成的信息不准确。

图3 基于Web产品数据管理系统功能结构图

图4 物料管理业务流程规范化

编码规则要最大限度的继承财务部已存在的编码，由于还存在人工操作，而且要满足各个部门的需要。比如铜盖这个物质由铜盖外环、铜盖中心和铜盖底座三个部分组成，生产部门把其当作一个整体拿来生产，而售后部门就可能拿其中的一个；同一种板件的喷涂状态（蓝色或红色）不同价格就不同，技术部不区分而财务部要区分。在编码符合其基本原则[4]的基础上，满足编码易用性，制定如图 5所示编码方案：① 用两位表示产品大类，公司拥有7种产品，分别是炉具、烟机、消毒柜、燃气热水器、电热水器、电磁炉及杂类，两位保证该规则满足公司在未来发展需要；② 用一位表示生产类别——外购件、自制件和白机；③ 用两位表示一个产品下物料大类，具体某个码指代哪个类由产品负责工程师确定；④ 用三位表示某一物料大类下的具体物料；⑤ 用一位表示物料的状态码，这针对财务需要把物料发外喷涂等预留的，物料的基本状态为0，其余状态财务部与具体部门协商统一；⑥用三位表示拆分码，即一个物料的组成。当不同物料有相同的拆分时，编码以第一次编的为准。

图5 物料编码方案

2.2 数据批量入库技术

该公司采用AutoCAD作为计算机辅助设计软件，为了使公司存储的大量历史数据快速上传到数据库中，为此设计了C/S模式的DWG文档快速检索工具。通过由Open Design Alliance开发的 DWGdirectX编程接口，程序运行不依赖AutoCAD平台，只需在客户端安装DWGdirectX类库，就可提取所需要的结构化数据[5]。使用实例如图6所示，该界面的图纸信息栏中蓝色部分对应的输入框中的内容，是自动提取DWG文件的信息。

图6 AutoCAD文档批量上传工具

3 系统功能实现

基于上述分析，本项目开发了基于 Web的PDM系统。该系统基于Windows Server 2003平台，采用C#与ASP.NET开发，通过ADO.NET实现对SQL Server 2000数据库的存取。

从企业业务流程规范到企业基础数据库的建立，到产品数据管理系统的正式上线，共历时8个月。系统实施的关键是：① 建立符合企业生产实际的实施计划，使系统实施不与企业生产需要冲突；② 实施前给企业员工做足动员工作，让他们看到系统带来的方便与高效，而不是简单增加工作量；③ 制定奖惩制度，严格执行既定计划而不为某部门暂时的不便或个人工作原因耽搁实施进度。系统得到顺利实施，企业物料运转通畅，图纸管理和查阅方便，编码管理规范化；产品设计速度大幅度提高，减轻了工程师的工作量；也减少了对仓库管理员的严重依赖；图纸审批等任务通过网络执行，提高了工作效率。

4 结 论

（1） 提出了一套物料编码方案，该编码方案容量大小合适，方便按需使用，对其他中小型燃气具同行有一定借鉴意义。

（2） 产品数据管理从业务流程规范做起，根据企业实际问题规划产品数据管理系统功能模块的做法值得借鉴。

（3） 本项目开发的基于Web的产品数据管理系统具有适度的柔性，能适应不同企业的不同业务规则，在更换数据组件的基础上可适应不同企业的异构数据源和差异数据库。

[1]毛德祥, 罗荣阁. 基于ASP.NET技术的Web应用程序三层设计模型[J]. 微型电脑应用, 2002, 8(3)：26-28.

[2]胡启敏, 等. 依赖注入技术及其执行过程的形式化描述[J]. 燕山大学学报, 2005, 29(4)：291-293.

[3]袁连海, 董 文, 张志亮. SQL Server 2000应用开发实例教程[M]. 北京：机械工业出版社, 2002. 25-29.

[4]陈东明, 常桂然. 基于分段编码自动生成产品结构树的研究[J]. 计算机集成制造系统, 2005, 11(7)：10-15.

[5]刘 孙. 面向 PDM 的工程图纸离线式识别提取表格信息的研究[D]. 合肥：合肥工业大学, 2008.

[6][美]Christian Nagel, 等. C#高级编程[M]. 李敏波译.北京：清华大学出版社, 2006. 278-296.

Implementation of PDM System for Small and Medium-sized Gas Appliance Industry

CHEN Jun-yuan1, DONG Yu-de2, LIU Ji-qing2, ZHU Chang-jiang2
( 1. Department of Mechanical Engineering, Jiujiang Vocational and Technical College, Jiujiang Jiangxi 332007, China;2. Provincial Key Laboratory of Digital Design and Manufacture, Hefei University of Technology, Hefei Anhiu 230009, China )

The characteristics of small and medium-sized gas appliance enterprises are analyzed. Combined with practical problems of Guangdong Electric Gas Appliances Co., Ltd., the methods of construction and implementation of product data management system are discussed. A Web-based product data management system is developed based on Web with .NET platform and structure query language technology. The structure design scheme, key technology and primary function of the system are given. After system implementation, the material flow of the enterprise is standardized, and the product data is managed based on Web. The system is of moderate flexibility and easy promotion.

computer application; gas appliance; material; coding; product data management

TP 391.72

A

1003-0158(2010)06-0182-05

2009-02-27

陈军源（1985-），男，江西兴国人，助教，硕士，主要研究方向为PDM的开发。