產品數據管理（PDM）是IT的一個新領域，它廣泛應用于機械行業、電子行業、化工行業、醫藥行業等，在近幾年來具有越來越重要的戰略意義。PDM是一種面向對象的信息系統，它將所有的信息定義為對象，如文檔、工程圖、關系、過程和項目等。PDM利用這些對象在產品開發過程中逐步建立產品信息和開發過程模型來完成技術信息管理的方法。所以在PDM的實施中，最關鍵的一步就是業務模型的建立。
    建立數據管理模型用到面向對象的建模技術。對象是一個封裝了數據和操作的實體，數據描述了對象的狀態，操作反映了對象與外界的接口形式，標識用來和其它的對象進行區分。模型是人們為了研究和解決客觀世界中存在的種種問題而對客觀現實經過思維抽象后用文字、圖表、符號、關系式以及實體模型描述所認識到的客觀對象的一種簡化的表示形式。
    PDM中建立業務模型時，確定所有的數據對象及其屬性是建模的基本工作，此外還要對對象關系進行定義，這些是企業中產品數據和生產數據的信息載體。數據是隨著產品開發過程而逐步產生和完善的，產品開發過程中的每個活動都可以抽象為在具有一定輸入數據后經計算、分析和轉換產生響應的輸出數據，這些可以抽象為過程管理。所以數據管理模型一般包括數據對象管理模型、關系對象管理模型和過程管理模型三個部分。

    二．數據對象的管理模型

    對于大多數企業來說，需要使用許多不同的計算機系統（主機、工作站、PC機等）和不同的計算機軟件來產生產品整個生命周期內所需的各種數據，而這些計算機系統和軟件還有可能建立在不同的網絡體系上。在這種情況下，如何確保這些數據總是最新的和正確的，并且使這些數據能在整個企業的范圍內得到充分的共享，同時還要保證數據免遭有意的或無意的破壞，這些都是數據對象管理中需要解決的問題。
    可以將產品信息抽象為被管數據類，它包括業務對象和數據對象。業務對象是企業業務過程中用到的一些對象的抽象，都是企業業務人員所熟悉的對象，包括文檔、零部件等，多為數據記錄型。數據對象概括了企業中出現的通用產品數據具體對象，包括零部件和文檔的屬性頁，以及與零部件對應的文件。對這些業務對象和數據對象進行管理和組織涉及到的人員、項目、電子倉庫等抽象為組織對象。如圖1所示為PDM的被管數據類分級模型，圖2所示為組織對象類分級模型。
    產品信息對象的管理包括對象的屬性、對象的操作和對象的生命周期管理等。對象的屬性是從數據對象中抽象出來的用于分類和歸檔數據對象的信息，如工程圖的作者、版本號、格式等。對象的操作是應用于對象的或被對象使用的一種功能或轉換，如人員組織對工程圖的訪問權限、工程圖的簽入和簽出、工程圖狀態的改變等。與對象相對應的文件具有一定的格式和儲存區，對象能夠存貯任何應用軟件產生的應用文件，如CAD文件可以放置到一個CAD圖形對象之中。對象在其生命周期中要發生許多變化，如版本（數據內容）、數據的所有權、訪問權限、存儲位置等，在生命周期的不同階段，對這些變化有不同的控制要求。例如在工程圖的生命周期中，設計狀態是唯一可以修改工程圖的狀態，當設計者認為該零件圖已經完成，可以將其提交，工程圖進入待檢狀態，相關的校對人員、標準檢查人員將收到通知，并暫時獲得對該工程圖的所有權，以便對數據進行檢查，如果通過檢查，工程圖進入待批狀態，否則被退回到設計狀態。處于已檢狀態的零件圖經審批通過后進入批準狀態。如果需要對處于批準狀態的零件圖進行更改，那么就要產生一個新的修訂版本，該版本將繼續從設計狀態開始進入新一輪的生命周期循環。
    在對象生命周期圖中，狀態間的變遷通過對對象的提交操作被激活，并可以受多個簽字活動控制。如狀態變遷上沒有定義簽字活動，被提交的對象自動進入下一個狀態。對于定義了簽字活動的狀態變遷，只有簽字同意后，才能發生狀態變遷，否則對象維持在當前狀態或被退回到指定的狀態。產品信息對象的管理模型如圖3所示。#p#分頁標題#e#

   三．關系對象的管理模型
   
    當今技術復雜的產品包含有大量的零部件，一個零部件的變化可能會影響許多的其它的零部件和相關的文檔。而且在產品開發過程中信息流都是多向的，如市場部門的信息流向產品計劃部門，然后到設計部門；設計部門、生產部門和技術支持部門并行工作，遇到的問題反饋給設計部門；購買信息和設計數據信息流向供應商和合作伙伴；產品成本信息流向財政部門。所以大量的產品信息都是相關的，各部分信息內容和狀態的變化都會對整個產品的開發過程帶來影響，就很有必要建立數據對象間的聯系，一個數據對象的變化能夠通過聯系反映在與之相關的數據對象上來。實際環境中涉及的關系，如零件和文檔的依賴關系、零件間的互換關系、部件和子零部件間的裝配關系等。在面向對象的PDM系統中，關系同樣被作為對象進行處理，對象之間或對象類之間存在的聯系定義為關系對象。
    1.  對關系對象的描述可以包括以下信息：
    (1) 關系對象有方向性，它有起始點和終止點，起始點和終止點可以分別有1個或多個數據對象。
    (2) 關系對象連接的雙方可以屬于相同的對象類，也可以屬于不同的對象類。關系對象的雙方都有各自的含義。例如，一個部件和一個零件之間的聯系可以表達為：部件具有零件；反之該聯系也可以表達為：零件屬于部件。
    (3) 關系對象具有屬性，如數量、單位及有效日期等。
    (4) 關系雙方存在基數比，基數是指處于關系一端的數據對象可以含有該關系的數目。關系對象的基數比有一對一（1:1）、一對多（1:N）、多對多（M:N）三種。例如：部件和零件的關系是M:N關系，因為一個部件可具有多個不同的零件，而一個零件可能屬于多個不同的部件。
    (5) 關系對象具有關系修訂規則，即如果關系對象中的一方經過修訂，該規則決定如何維護原有的關系，有四種規則可以選擇即不變規則、替換規則和復制規則，如下圖所示。

    2． 關系對象的分類

    關系對象類包括平行關系類和層次關系類。

    (1) 平行關系類
    平行關系指關系雙方平等，反映了對象之間的對等關系或客戶-供應者關系。平行關系包括依賴關系、版本關系和互換關系等。依賴關系建立在不同對象類之間，如果將源對象作為引用對象，那么從源對象導出的目標對象就為依賴對象。在產品設計時，產品零部件對象與其各自的文檔對象的聯系就是一種依賴關系。版本關系建立在對象之間，版本是對象的不同形式，版本關系用來描述產品開發過程中對象的動態變化。互換關系建立在對象之間，表示產品零部件之間可以相互替換。

    (2) 層次關系類
    層次關系包括繼承關系和聚合關系。繼承關系描述對象類之間的包容和繼承的關系，子類繼承了父類的數據定義和方法，子類間存在相斥或相交的約束關系。繼承關系又可分為單繼承和多繼承。聚合關系表示了對象間部分與整體的層次關系，這種關系的對象有元件和組合體之分。在聚合關系中，從整體對象可以導航到它的組成部分的對象。

    四．過程管理模型

    過程管理用來定義和控制數據操作的基本過程，主要管理當用戶對數據進行操作時人與人之間或活動與活動之間的數據流向，以及在一個項目的生命周期內跟蹤所有事物和數據的活動。產品開發過程建模是指對產品開發過程進行描述、分析和重組，其目的是對產品開發過程進行優化，一個優化的過程意味著準時的信息傳遞、合理的資源配置以及高效的團隊組織。產品開發過程建模是管理和控制產品開發過程的前提條件。產品開發過程模型涉及產品開發活動、組織、信息、資源等各個方面。#p#分頁標題#e#
    PDM中過程管理的對象主要是創建、修改數字化產品信息的產品開發過程，過程管理需要和數據管理集成。數據管理是指對產品信息的管理，過程管理是指對產品信息的生成過程進行管理和控制，數據和過程是產品開發過程中相互聯系、不可分割的兩個方面。PDM的過程管理包括數據對象的生命周期管理和工作流程管理，兩者可以統一為項目管理。對數據對象生命周期的管理包括保留和跟蹤產品從概念設計、產品開發、生產制造直到停止生產的整個過程中的所有歷史記錄，以及定義產品從一個狀態轉換到另一個狀態時必須經過的處理步驟。工作流程管理主要是對企業中面向項目組的業務流程進行協調和控制，并確保在此期間形成的產品數據的安全性。工作流程管理將一個任務劃分為若干個子任務，同時對每個任務分配相應的人員和資源，每個子任務的完成都包括設計、提交、審批等步驟，才能最終發布。圖6描述了過程管理的分級模型，任務類抽象了過程管理中的所有業務對象。項目是為了開發和制造某個產品或提供某項服務所組成的臨時性組織。項目管理中的產品開發、定單處理、變型設計以及一些臨時的活動如虛擬企業等都可以作為工作流程管理的對象。

    項目管理包括兩個方面，其一是項目組織，即根據項目的特點和項目計劃，圍繞項目合理組織項目中的人員，并有效管理項目中的各種資源和數據。項目管理是過程管理和數據管理的集成，項目管理能夠對對象類模型進行處理。項目包括所有用來進行項目描述和項目控制的數據，如產品文件夾、項目文件夾和項目組。產品文件夾中存放著產品信息描述，隨著項目的進展，越來越多的產品技術文檔被存放進來。項目文件夾中存放著項目描述信息，以及項目執行過程中產生的各種資料，如項目說明、過程計劃和狀態報告等。項目任務中的每個子任務都對應一個相應的工作流，每個過程都有一個項目小組完成，可以根據需要給項目小組中的成員分配相應的活動。其二是項目控制，即圍繞項目跟蹤其進度，掌握各項工作現狀，以便進行適當的資源分配和進度調整。對工作流的協調需要參考各個子任務的項目日歷，項目負責人必須用一個計劃管理系統明確規定每個活動的開工和完工時間。
    實施項目管理時，依據產品結構定義任務結構，任務結構將項目中所需執行的工作劃分成層次式的子任務。針對項目的要求定義相關的角色，再將有關的人員進行分組，建立用戶/用戶組與角色間的關系。針對角色規定其任務和職責，賦予相應的操作權限。同時對項目的跟蹤要借助于一定的管理手段。

    五．總結

    本文重點對產品數據和開發過程的管理模型進行了研究。利用面向對象的分析和建模方法，系統地建立了產品數據的對象管理模型；分析并建立了關系對象管理模型；針對PDM中過程管理和數據管理集成問題，提出了項目管理的框架模型。