黃全

摘要：文章闡述了將管道設(shè)計(jì)項(xiàng)目作為產(chǎn)品對(duì)象的PDM系統(tǒng)的架構(gòu)、功能、開發(fā)技術(shù)與應(yīng)用。管道設(shè)計(jì)PDM系統(tǒng)以設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)為主線，從項(xiàng)目的立項(xiàng)、流程、出圖到存檔等全面實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控，并將ISO 9001質(zhì)量體系溶入整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，極大地改善長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)行業(yè)的管理局面，提高管道設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理的效率。

關(guān)鍵詞：管道設(shè)計(jì)；PDM；中間件；工作流

中圖分類號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)23-5538-03

The Research & Application of Pipeline Design PDM System

HUANG Quan

(East China Pipeline Design & Research Institute, Xuzhou 221008,China)

Abstract: This paper expounds that the framework, function, development technology and application of PDM system which is based on Pipeline Design project. Pipeline Design PDM System takes design for the main line, dynamically monitors the project of Pipeline Design from setting up the project, the process of design, publishing picture to archiving, and integrates ISO:9001 into all the process of design. It greatly improves the pipeline design industry management situation and improves pipeline design project management efficiency.

Key words: pipeline design; PDM; middleware; workflow

1管道設(shè)計(jì)PDM系統(tǒng)的意義

隨著CAD和OA軟件的引進(jìn)，長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)行業(yè)提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低了成本，同時(shí)也縮短了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期，提高了工作效率。但是，隨之而來的就是大量電子圖文檔日益地增多。這些數(shù)字化的設(shè)計(jì)產(chǎn)品除了轉(zhuǎn)化成紙質(zhì)媒介存入檔案室以外，大多由個(gè)人存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)里。顯然，這種管理方式束縛了計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)的應(yīng)用，也使長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)行業(yè)的企業(yè)管理處于窘境。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：文檔查找困難；數(shù)據(jù)共享實(shí)現(xiàn)困難；無法實(shí)現(xiàn)圖檔版本管理；無法有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)；難以保證電子圖檔與紙張圖檔一致性。另外，合理的重用設(shè)計(jì)圖紙、規(guī)范高效的設(shè)計(jì)文檔審批與更改、電子文檔資料的管理與數(shù)字化管道技術(shù)的結(jié)合等一系列問題成為長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展的瓶頸。

管道設(shè)計(jì)PDM系統(tǒng)將管道設(shè)計(jì)項(xiàng)目作為產(chǎn)品對(duì)象，以設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)為主線，系統(tǒng)地解決項(xiàng)目、流程和檔案三大環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題。從項(xiàng)目的立項(xiàng)、流程、出圖到圖檔管理等全面實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控，并將ISO 9001質(zhì)量體系溶入整個(gè)設(shè)計(jì)過程中。管道設(shè)計(jì)PDM系統(tǒng)將極大地改善長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)行業(yè)的管理局面，提高管道設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理的現(xiàn)代化管理水平。

2管道設(shè)計(jì)PDM系統(tǒng)的架構(gòu)

管道設(shè)計(jì)PDM系統(tǒng)按照數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、數(shù)據(jù)訪問層、基礎(chǔ)服務(wù)層、業(yè)務(wù)構(gòu)建層、應(yīng)用層的五層架構(gòu)，如下圖1所示。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層用來分別存儲(chǔ)項(xiàng)目管理系統(tǒng)、綜合辦公系統(tǒng)、圖檔系統(tǒng)、消息系統(tǒng)、人員用戶系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。其中項(xiàng)目管理、綜合辦公系統(tǒng)、消息系統(tǒng)和人員用戶系統(tǒng)以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為主，圖檔系統(tǒng)以存儲(chǔ)DWG文件為主。數(shù)據(jù)訪問層是上層對(duì)下層數(shù)據(jù)的訪問接口，本系統(tǒng)采用微軟提供的ADO.NET接口訪問數(shù)據(jù)庫(kù)?；A(chǔ)服務(wù)層是構(gòu)建上層應(yīng)用操作系統(tǒng)所需的服務(wù)，系統(tǒng)通過微軟提供的Web servcie、表單服務(wù)、消息服務(wù)、用戶認(rèn)證服務(wù)、報(bào)表服務(wù)、工作流服務(wù)等實(shí)現(xiàn)。業(yè)務(wù)構(gòu)件層主要是為應(yīng)用層提供服務(wù)的，是連接基礎(chǔ)服務(wù)層與應(yīng)用層之間的紐帶，主要由組件構(gòu)成。應(yīng)用層就是用戶登陸系統(tǒng)以后可以用到的功能模塊，如系統(tǒng)管理、經(jīng)營(yíng)管理、項(xiàng)目管理、圖檔管理等。

管道設(shè)計(jì)PDM系統(tǒng)采用C/S與B/S的混合模式開發(fā)，其中業(yè)務(wù)定制系統(tǒng)和消息系統(tǒng)采用C/S模式，主要由VC++開發(fā)；系統(tǒng)管理系統(tǒng)、經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)、項(xiàng)目管理系統(tǒng)、圖檔管理系統(tǒng)等模塊采用B/S模式，主要由Asp.net開發(fā)。

3管道設(shè)計(jì)PDM系統(tǒng)的功能

管道設(shè)計(jì)PDM系統(tǒng)具有經(jīng)營(yíng)管理、項(xiàng)目管理、ISO質(zhì)量管理、圖檔管理、文檔中心、管道設(shè)計(jì)過程管理、決策層管理、即時(shí)消息、系統(tǒng)管理等功能。

1)經(jīng)營(yíng)管理

經(jīng)營(yíng)管理分項(xiàng)目臺(tái)帳、合同管理、客戶管理三大模塊。項(xiàng)目臺(tái)帳是項(xiàng)目基本信息管理，包括項(xiàng)目編號(hào)、項(xiàng)目名稱、項(xiàng)目類型、項(xiàng)目狀態(tài)、項(xiàng)目總體概況、項(xiàng)目造價(jià)、設(shè)計(jì)階段、計(jì)劃開工時(shí)間、竣工時(shí)間等信息，主要是對(duì)本單位所承接項(xiàng)目進(jìn)行登記管理的過程。合同管理是經(jīng)營(yíng)計(jì)劃的重要組成部分，從合同登記、評(píng)審，到合同的收支登記，實(shí)現(xiàn)各種合同的信息管理和統(tǒng)計(jì)、合同的收付費(fèi)管理等。客戶管理是對(duì)合作單位的信息管理，有助于經(jīng)營(yíng)跟蹤聯(lián)系。包含客戶登記、客戶臺(tái)帳、客戶合同查詢與統(tǒng)計(jì)等。

2）項(xiàng)目管理

項(xiàng)目管理是管道設(shè)計(jì)PDM系統(tǒng)中的核心功能之一，負(fù)責(zé)著項(xiàng)目的運(yùn)作開展、各層次階段的信息設(shè)置、具體圖紙文件的設(shè)計(jì)管理以及項(xiàng)目整體的監(jiān)控和查詢等，有項(xiàng)目信息管理、項(xiàng)目立項(xiàng)管理和項(xiàng)目策劃管理三大模塊。

項(xiàng)目信息管理模塊具有添加、刪除、修改、查詢所承接的項(xiàng)目進(jìn)行各種信息，包括工程名稱、項(xiàng)目編號(hào)、項(xiàng)目類別、建設(shè)規(guī)模、工程類型、業(yè)主、任務(wù)來源、工程投資額等內(nèi)容。項(xiàng)目立項(xiàng)管理模塊提供了項(xiàng)目立項(xiàng)和審批管理，可結(jié)合質(zhì)量管理模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目任務(wù)書的填寫、審批、下達(dá)分發(fā)功能。項(xiàng)目策劃管理模塊提供以項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段為單位的策劃管理，主要有組織結(jié)構(gòu)分解(OBS)、項(xiàng)目工作任務(wù)分解(WBS)、人員結(jié)構(gòu)分解（RBS），策劃過程可根據(jù)任務(wù)分解特點(diǎn)分多級(jí)策劃。

3）質(zhì)量管理

針對(duì)目前設(shè)計(jì)企業(yè)在ISO質(zhì)量管理上存在的手工填單工作量大、紙質(zhì)文件流轉(zhuǎn)效率低、內(nèi)（外）審整理工作量大等現(xiàn)實(shí)問題，質(zhì)量管理模塊以ISO標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程為基礎(chǔ)、以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為依托，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量表單的全程電子化填寫、審批流轉(zhuǎn)、過程監(jiān)控、查詢匯總、整理歸檔等工作。

質(zhì)量管理模塊提供了在項(xiàng)目的接收、設(shè)計(jì)任務(wù)下達(dá)、項(xiàng)目策劃、專業(yè)委托、到圖紙出版等各個(gè)環(huán)節(jié)的ISO9000質(zhì)量記錄表單文件的生成；并且表單文件按照一定的流程進(jìn)行，保留過程記錄；可進(jìn)行查看、監(jiān)控、督辦、催辦質(zhì)量記錄表單；同時(shí)ISO9000質(zhì)量表單中的許多內(nèi)容可從系統(tǒng)中自動(dòng)提取，減輕手工編制時(shí)的大量重復(fù)填寫工作量，另外可提供按項(xiàng)目樹和按某類質(zhì)量記錄單兩種查詢方式。

4）圖檔管理

圖檔管理有立卷歸檔、檢索查詢和檔案統(tǒng)計(jì)等模塊，可以對(duì)電子、紙質(zhì)或其它形式載體的檔案資料進(jìn)行收集、驗(yàn)收、立卷、利用（瀏覽/下載）、統(tǒng)計(jì)等業(yè)務(wù)進(jìn)行管理。

5）文檔中心

文檔中心是解決項(xiàng)目參與人員（管理人員、設(shè)計(jì)人員）能方便查找項(xiàng)目文檔（圖紙）、圖紙更新后能得到及時(shí)通知等問題。文檔中心把所有的項(xiàng)目相關(guān)文檔包括項(xiàng)目前期信息、項(xiàng)目合同、項(xiàng)目用戶提資、項(xiàng)目會(huì)議紀(jì)要及備忘、來往信函、項(xiàng)目專業(yè)互相提資、項(xiàng)目成品文件等分類集中存放到一起，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目組成員的資料共享、工作協(xié)同、統(tǒng)一管理。另外，高權(quán)限的人員還可根據(jù)管理需要在文檔中心創(chuàng)建文件夾，用于公共文件的共享。

6）管道設(shè)計(jì)過程管理

管道設(shè)計(jì)過程管理是從設(shè)計(jì)資料輸入到圖紙?zhí)峤粴w檔整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)信息化的管理。

在管道設(shè)計(jì)工作中主要包括產(chǎn)品要求評(píng)審、項(xiàng)目策劃、設(shè)計(jì)輸入、設(shè)計(jì)輸出、設(shè)計(jì)更改、設(shè)計(jì)校審、設(shè)計(jì)審定、設(shè)計(jì)會(huì)簽、設(shè)計(jì)出圖、設(shè)計(jì)評(píng)審、設(shè)計(jì)產(chǎn)品交付等過程。這些過程中大部分過程不僅繁雜，而且每一個(gè)過程所進(jìn)行的流程不一。為了實(shí)現(xiàn)管道設(shè)計(jì)過程管理，采取流程化管理。

7）決策層管理

主要實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)信息的查詢、統(tǒng)計(jì)以便決策領(lǐng)導(dǎo)整體掌握項(xiàng)目實(shí)施情況，為管理人員提供從宏觀到微觀兩個(gè)方面了解項(xiàng)目的進(jìn)展?fàn)顩r，從而控制和改進(jìn)項(xiàng)目的執(zhí)行過程。決策層管理可按進(jìn)度監(jiān)控、人員負(fù)荷監(jiān)控、項(xiàng)目成果監(jiān)控、項(xiàng)目質(zhì)量監(jiān)控等多種方式監(jiān)控項(xiàng)目。

8）系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理有組織機(jī)構(gòu)管理和權(quán)限管理兩個(gè)模塊。組織機(jī)構(gòu)管理具有部門、員工、職務(wù)、IP地址的創(chuàng)建與設(shè)置；權(quán)限管理具有角色管理、用戶或項(xiàng)目組成員的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)權(quán)限設(shè)置、密碼管理、文檔以及文件夾的權(quán)限設(shè)置等功能，建立了統(tǒng)一周密的系統(tǒng)權(quán)限分配管理體系。

9）即時(shí)消息

即時(shí)消息具有項(xiàng)目事務(wù)提醒、待辦事務(wù)處理、發(fā)送消息、多人會(huì)話及文件傳輸?shù)裙δ?。即時(shí)消息是一個(gè)即可與系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，又可與系統(tǒng)無縫連接的消息自動(dòng)通知機(jī)制，能將用戶要處理的各種業(yè)務(wù)工作、信息都以任務(wù)的形式主動(dòng)推送到用戶的面前，并按照任務(wù)的類型進(jìn)行分類集中，使用戶能夠直接在這里處理各類工作。

4管道設(shè)計(jì)PDM系統(tǒng)的主要技術(shù)

1）PDM技術(shù)

PDM是用于管理與產(chǎn)品相關(guān)的所有信息和與產(chǎn)品相關(guān)的所有過程的技術(shù)。產(chǎn)品相關(guān)信息指任何描述產(chǎn)品的信息如設(shè)計(jì)文件信息、產(chǎn)品配置、文檔、CAD文件、設(shè)計(jì)、校對(duì)、審核、審批信息等；產(chǎn)品相關(guān)過程指過程的定義和管理，包括設(shè)計(jì)的組織者、設(shè)計(jì)人員、信息的控制、權(quán)限審批和分發(fā)等。PDM按一定的模式將整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)的所有產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行定義、組織和管理，使產(chǎn)品數(shù)據(jù)在整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)保持一致與共享。

2）工作流管理技術(shù)

工作流管理技術(shù)結(jié)合基于活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)過程模型的FlowMark工作流模型和基于Petri網(wǎng)工作流模型的WF-Net模型構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)對(duì)流程的創(chuàng)建定制、控制與管理等功能。工作流的元素包括過程、活動(dòng)、控制連接弧、數(shù)據(jù)連接弧和條件。過程由一系列具體的操作步驟組成；活動(dòng)是過程中的每一個(gè)步驟；控制連接弧用來定義兩個(gè)活動(dòng)之間的執(zhí)行順序；數(shù)據(jù)連接弧定義兩個(gè)活動(dòng)間的信息流；條件用于定義過程執(zhí)行的約束。

3）中間件技術(shù)

中間件是一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序，分布式應(yīng)用軟件借助中間件在不同的技術(shù)之間共享資源。中間件位于服務(wù)器的操作系統(tǒng)之上，管理計(jì)算資源和網(wǎng)絡(luò)通訊。中間件負(fù)責(zé)管理Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器之間的通信并提供應(yīng)用程序服務(wù)，Web服務(wù)器上的中間件軟件能夠調(diào)用作為Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器間為外部程序提供編碼，并將執(zhí)行查詢等以HTML頁面或純文本的形式將信息返回給最終用戶。

5管道設(shè)計(jì)PDM系統(tǒng)的部署與實(shí)施

1）硬件部署

采用高性能的服務(wù)器配、高性能的交換機(jī)以及防火墻作為基礎(chǔ)設(shè)施，將服務(wù)器部署在防火墻的DMZ區(qū)域，并配置相應(yīng)的安全策略，確保服務(wù)器免受內(nèi)外網(wǎng)的攻擊。

2）軟件部署

采用Win2003/2008為系統(tǒng)平臺(tái)，SQL Server 2005為數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，并部署.NET Framework 3.5作為運(yùn)行環(huán)境，安裝ActiveX組件并配置IIS等。

3）安全方面

設(shè)置用戶權(quán)限并安裝部署服務(wù)器端的查殺毒軟件以及防火墻，關(guān)閉不常用的大部分端口，打開80、5000等系統(tǒng)使用的端口。

6管道設(shè)計(jì)PDM系統(tǒng)的應(yīng)用效果

1）實(shí)現(xiàn)對(duì)管道設(shè)計(jì)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理

建立管道設(shè)計(jì)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)，完整的記錄管道設(shè)計(jì)產(chǎn)品的所有信息，做到設(shè)計(jì)文件的歸類、設(shè)計(jì)文檔的設(shè)校審記錄，實(shí)現(xiàn)管道設(shè)計(jì)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。

2）實(shí)現(xiàn)對(duì)管道設(shè)計(jì)的過程管理

從管道設(shè)計(jì)項(xiàng)目的啟動(dòng)階段、計(jì)劃階段、實(shí)施階段到結(jié)束階段全過程的細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理者、質(zhì)量管理者、領(lǐng)導(dǎo)層、管理層、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人都可以實(shí)時(shí)獲取設(shè)計(jì)進(jìn)度、質(zhì)量表單的完成程度等信息；并對(duì)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題及時(shí)控制，調(diào)整設(shè)計(jì)進(jìn)度、人力資源配置，保證設(shè)計(jì)進(jìn)度和質(zhì)量。

3）實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)文件嚴(yán)格控制，防止資料流失

按照項(xiàng)目策劃的結(jié)果，系統(tǒng)自動(dòng)完成相應(yīng)圖紙的權(quán)限分配工作，針對(duì)項(xiàng)目的所有圖紙、資料的查看、下載都是有權(quán)限的。從而保證在確保設(shè)計(jì)人員資料利用的前提下，最大程度的保證各類文件（設(shè)計(jì)輸入文件、成品圖紙、計(jì)算書、概算書等）的安全。在設(shè)計(jì)過程中與此人無關(guān)的圖紙文件、計(jì)算書等必須經(jīng)過授權(quán)才能瀏覽和利用。

4）規(guī)范檔案管理，實(shí)現(xiàn)文檔共享

通過電子檔案庫(kù)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)規(guī)范和項(xiàng)目相關(guān)的技術(shù)資料、電子信息文檔、成品圖紙等按照行業(yè)和國(guó)家檔案管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行收集、立卷、歸檔，并對(duì)使用人員提供共享、查詢、電子文件借閱、下載等功能。

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