管道设计PDM系统的开发与应用

摘要：文章阐述了将管道设计项目作为产品对象的PDM系统的架构、功能、开发技术与应用。管道设计PDM系统以设计环节为主线，从项目的立项、流程、出图到存档等全面实施动态监控，并将ISO 9001质量体系溶入整个设计过程中，极大地改善长输管道设计行业的管理局面，提高管道设计项目管理的效率。

关键词：管道设计；PDM；中间件；工作流

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：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管道设计PDM系统的意义

随着CAD和OA软件的引进，长输管道设计行业提高了设计质量，降低了成本，同时也缩短了产品的设计周期，提高了工作效率。但是，随之而来的就是大量电子图文档日益地增多。这些数字化的设计产品除了转化成纸质媒介存入档案室以外，大多由个人存储在计算机里。显然，这种管理方式束缚了计算机数据处理技术的应用，也使长输管道设计行业的企业管理处于窘境。主要表现在以下几个方面：文档查找困难；数据共享实现困难；无法实现图档版本管理；无法有效的保护知识产权；难以保证电子图档与纸张图档一致性。另外，合理的重用设计图纸、规范高效的设计文档审批与更改、电子文档资料的管理与数字化管道技术的结合等一系列问题成为长输管道设计行业发展的瓶颈。

管道设计PDM系统将管道设计项目作为产品对象，以设计环节为主线，系统地解决项目、流程和档案三大环节出现的问题。从项目的立项、流程、出图到图档管理等全面实施动态监控，并将ISO 9001质量体系溶入整个设计过程中。管道设计PDM系统将极大地改善长输管道设计行业的管理局面，提高管道设计项目管理的现代化管理水平。

2管道设计PDM系统的架构

管道设计PDM系统按照数据存储层、数据访问层、基础服务层、业务构建层、应用层的五层架构，如下图1所示。

数据存储层用来分别存储项目管理系统、综合办公系统、图档系统、消息系统、人员用户系统的数据。其中项目管理、综合办公系统、消息系统和人员用户系统以存储数据为主，图档系统以存储DWG文件为主。数据访问层是上层对下层数据的访问接口，本系统采用微软提供的接口访问数据库。基础服务层是构建上层应用操作系统所需的服务，系统通过微软提供的Web servcie、表单服务、消息服务、用户认证服务、报表服务、工作流服务等实现。业务构件层主要是为应用层提供服务的，是连接基础服务层与应用层之间的纽带，主要由组件构成。应用层就是用户登陆系统以后可以用到的功能模块，如系统管理、经营管理、项目管理、图档管理等。

管道设计PDM系统采用C/S与B/S的混合模式开发，其中业务定制系统和消息系统采用C/S模式，主要由VC++开发；系统管理系统、经营管理系统、项目管理系统、图档管理系统等模块采用B/S模式，主要由开发。

3管道设计PDM系统的功能

管道设计PDM系统具有经营管理、项目管理、ISO质量管理、图档管理、文档中心、管道设计过程管理、决策层管理、即时消息、系统管理等功能。

1)经营管理

经营管理分项目台帐、合同管理、客户管理三大模块。项目台帐是项目基本信息管理，包括项目编号、项目名称、项目类型、项目状态、项目总体概况、项目造价、设计阶段、计划开工时间、竣工时间等信息，主要是对本单位所承接项目进行登记管理的过程。合同管理是经营计划的重要组成部分，从合同登记、评审，到合同的收支登记，实现各种合同的信息管理和统计、合同的收付费管理等。客户管理是对合作单位的信息管理，有助于经营跟踪联系。包含客户登记、客户台帐、客户合同查询与统计等。

2）项目管理

项目管理是管道设计PDM系统中的核心功能之一，负责着项目的运作开展、各层次阶段的信息设置、具体图纸文件的设计管理以及项目整体的监控和查询等，有项目信息管理、项目立项管理和项目策划管理三大模块。

项目信息管理模块具有添加、删除、修改、查询所承接的项目进行各种信息，包括工程名称、项目编号、项目类别、建设规模、工程类型、业主、任务来源、工程投资额等内容。项目立项管理模块提供了项目立项和审批管理，可结合质量管理模块，实现对项目任务书的填写、审批、下达分发功能。项目策划管理模块提供以项目设计阶段为单位的策划管理，主要有组织结构分解(OBS)、项目工作任务分解(WBS)、人员结构分解（RBS），策划过程可根据任务分解特点分多级策划。

3）质量管理

针对目前设计企业在ISO质量管理上存在的手工填单工作量大、纸质文件流转效率低、内（外）审整理工作量大等现实问题，质量管理模块以ISO标准作业流程为基础、以计算机网络为依托，实现质量表单的全程电子化填写、审批流转、过程监控、查询汇总、整理归档等工作。

质量管理模块提供了在项目的接收、设计任务下达、项目策划、专业委托、到图纸出版等各个环节的ISO9000质量记录表单文件的生成；并且表单文件按照一定的流程进行，保留过程记录；可进行查看、监控、督办、催办质量记录表单；同时ISO9000质量表单中的许多内容可从系统中自动提取，减轻手工编制时的大量重复填写工作量，另外可提供按项目树和按某类质量记录单两种查询方式。

4）图档管理

图档管理有立卷归档、检索查询和档案统计等模块，可以对电子、纸质或其它形式载体的档案资料进行收集、验收、立卷、利用（浏览/下载）、统计等业务进行管理。

5）文档中心

文档中心是解决项目参与人员（管理人员、设计人员）能方便查找项目文档（图纸）、图纸更新后能得到及时通知等问题。文档中心把所有的项目相关文档包括项目前期信息、项目合同、项目用户提资、项目会议纪要及备忘、来往信函、项目专业互相提资、项目成品文件等分类集中存放到一起，实现项目组成员的资料共享、工作协同、统一管理。另外，高权限的人员还可根据管理需要在文档中心创建文件夹，用于公共文件的共享。

6）管道设计过程管理

管道设计过程管理是从设计资料输入到图纸提交归档整个过程实现设计信息化的管理。

在管道设计工作中主要包括产品要求评审、项目策划、设计输入、设计输出、设计更改、设计校审、设计审定、设计会签、设计出图、设计评审、设计产品交付等过程。这些过程中大部分过程不仅繁杂，而且每一个过程所进行的流程不一。为了实现管道设计过程管理，采取流程化管理。

7）决策层管理

主要实现对各项信息的查询、统计以便决策领导整体掌握项目实施情况，为管理人员提供从宏观到微观两个方面了解项目的进展状况，从而控制和改进项目的执行过程。决策层管理可按进度监控、人员负荷监控、项目成果监控、项目质量监控等多种方式监控项目。

8）系统管理

系统管理有组织机构管理和权限管理两个模块。组织机构管理具有部门、员工、职务、IP地址的创建与设置；权限管理具有角色管理、用户或项目组成员的静态或动态权限设置、密码管理、文档以及文件夹的权限设置等功能，建立了统一周密的系统权限分配管理体系。

9）即时消息

即时消息具有项目事务提醒、待办事务处理、发送消息、多人会话及文件传输等功能。即时消息是一个即可与系统独立运行，又可与系统无缝连接的消息自动通知机制，能将用户要处理的各种业务工作、信息都以任务的形式主动推送到用户的面前，并按照任务的类型进行分类集中，使用户能够直接在这里处理各类工作。

4管道设计PDM系统的主要技术

1）PDM技术

PDM是用于管理与产品相关的所有信息和与产品相关的所有过程的技术。产品相关信息指任何描述产品的信息如设计文件信息、产品配置、文档、CAD文件、设计、校对、审核、审批信息等；产品相关过程指过程的定义和管理，包括设计的组织者、设计人员、信息的控制、权限审批和分发等。PDM按一定的模式将整个产品生命周期内的所有产品数据进行定义、组织和管理，使产品数据在整个产品生命周期内保持一致与共享。

2）工作流管理技术

工作流管理技术结合基于活动网络过程模型的FlowMark工作流模型和基于Petri网工作流模型的WF-Net模型构建，实现对流程的创建定制、控制与管理等功能。工作流的元素包括过程、活动、控制连接弧、数据连接弧和条件。过程由一系列具体的操作步骤组成；活动是过程中的每一个步骤；控制连接弧用来定义两个活动之间的执行顺序；数据连接弧定义两个活动间的信息流；条件用于定义过程执行的约束。

3）中间件技术

中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助中间件在不同的技术之间共享资源。中间件位于服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通讯。中间件负责管理Web服务器和数据库服务器之间的通信并提供应用程序服务，Web服务器上的中间件软件能够调用作为Web服务器和数据库服务器间为外部程序提供编码，并将执行查询等以HTML页面或纯文本的形式将信息返回给最终用户。

5管道设计PDM系统的部署与实施

1）硬件部署

采用高性能的服务器配、高性能的交换机以及防火墙作为基础设施，将服务器部署在防火墙的DMZ区域，并配置相应的安全策略，确保服务器免受内外网的攻击。

2）软件部署

采用Win2003/2008为系统平台，SQL Server 2005为数据库平台，并部署.NET Framework 3.5作为运行环境，安装ActiveX组件并配置IIS等。

3）安全方面

设置用户权限并安装部署服务器端的查杀毒软件以及防火墙，关闭不常用的大部分端口，打开80、5000等系统使用的端口。

6管道设计PDM系统的应用效果

1）实现对管道设计的产品数据管理

建立管道设计的产品数据库，完整的记录管道设计产品的所有信息，做到设计文件的归类、设计文档的设校审记录，实现管道设计的产品数据管理。

2）实现对管道设计的过程管理

从管道设计项目的启动阶段、计划阶段、实施阶段到结束阶段全过程的细化管理，实现生产管理者、质量管理者、领导层、管理层、项目负责人都可以实时获取设计进度、质量表单的完成程度等信息；并对设计中出现的问题及时控制，调整设计进度、人力资源配置，保证设计进度和质量。

3）实现设计文件严格控制，防止资料流失

按照项目策划的结果，系统自动完成相应图纸的权限分配工作，针对项目的所有图纸、资料的查看、下载都是有权限的。从而保证在确保设计人员资料利用的前提下，最大程度的保证各类文件（设计输入文件、成品图纸、计算书、概算书等）的安全。在设计过程中与此人无关的图纸文件、计算书等必须经过授权才能浏览和利用。

4）规范档案管理，实现文档共享

通过电子档案库，对标准规规范和项目相关的技术资料、电子信息文档、成品图纸等按照行业和国家档案管理标准进行收集、立卷、归档，并对使用人员提供共享、查询、电子文件借阅、下载等功能。

参考文献：

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