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数据仓库技术在p l m 系统中的应用研究 摘要 随着计算机和互联网技术应用的普及，信息技术对世界经济发展的影响越来越突出。 我国是一个制造业大国，已经成为了世界制造业的基地，信息技术对于我国制造业发展起 着非常重要的作用。国家科技部在2 0 0 6 年9 月正式启动了“十一五”制造业信息化科技 工程，标志着我国制造业全面推进信息化的时代已经到来。信息化不仅为企业提供了科学、 合理、方便的管理手段，并有力地支撑了制造企业产品的研发和创新。 由于激烈的市场竞争和用户需求的多样化，制造企业从过去单一注重产品的生产和销 售，开始转向注重产品的研发，集成和协同也正成为当前制造企业发展关注的焦点。p l m ( p r o d u c tl i f e c y c l em a n a g e m e n t ，产品生命周期管理) 作为一种新的商业i t 战略，是 企业信息化的重要组成部分，它以整个生命周期内产品数据集成为基础，支持从产品概念 设计、制造、销售和维护等过程的协同和管理，是真正支持产品创新的系统。制造企业应 用p l m 系统能有效地缩短产品丌发周期，降低产品成本，加快产品创新，改善产品质量， 极大地提升企业的核心竞争力。p l m 将是我国制造企业信息化发展的方向。 随着企业应用p l m 系统的不断深入，积累的数据也越来越多，企业难以从大量数据中 找到真正有用的决策信息，迫切需要利用新的技术方法从大量数据中提取有价值的信息和 知识。以数据仓库为基础的商业智能系统能满足企业的这种需要，采用数据仓库技术，能 有效地利用企业信息系统中已有的大量数据，并把它们转化为知识，为企业提供决策支持， 提高企业的市场竞争力。 本文在p l m 系统中引入了数据仓库技术，使p l m 系统不仅能够为企业提供整个产品生 命周期内的解决方案，还具有提供决策支持的能力，这将极大地提高企业的竞争力，促进 企业的快速发展。本文对数据仓库技术及其在p l m 系统中的应用进行了深入研究，首先对 p l m 系统作了深入研究，结合我们课题组开发的“基于w e b 的p l m 系统的研究与实现”对 p l m 的概念、系统结构和功能作了详细的介绍，阐述了在p l m 系统中引入数据仓库的必要 性；然后对数据仓库技术进行了研究，分析了其组成部分和系统结构，介绍了基于数据仓 库的决策支持系统在p l m 系统中的体系结构；接着以曲阜金阜活塞股份有限公司为背景， 设计了p l m 系统数据仓库的数据模型，在此基础上使用s q ls e r v e r2 0 0 0a n a l y s i ss e r v i c e s 工具建立了以销售为主题域的数据仓库。在详细介绍o l a p 数据立方体构建过程的基础上， 进行了o l a p 的多维分析，并用数据透视图表等前端应用工具将分析结果展现出来，最终 建立了在p l m 系统基础上的决策支持系统。本文对企业信息化( 特别是制造业信息化) 建设 具有一定的指导意义。 关键字：产品生命周期管理数据仓库联机分析处理决策支持系统 数据仓库技术在p l m 系统中的应用研究 a b s t r a c t a l o n gw i t ht h ec o m p u t e ra n di n t e r a c tt e c h n o l o g yw i d e l ya p p l i e d ，i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y h a sh a dm o r ea n dm o r ei n f l u e n c eo nt h ed e v e l o p m e n to ft h ew o r l d e c o n o m y a sam a n u f a c t u r i n g b i gc o u n t r y , c h i n ah a sb e c o m et h em a n u f a c t u r i n gb a s eo ft h ew o r l d i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y p l a y sa ni m p o r t a n tp a r ti n c h i n a s m a n u f a c t u r i n gi n d u s t r y t h em i n i s t r yo fs c i e n c ea n d t e c h n o l o g yo fc h i n ao f f i c i a l l ys t a r t e dt h em a n u f a c t u r ei n f o r m a t i o ne n g i n e e r i n gp r o j e c td u r i n g t h e1lt hf i v e - y e a rp l a n i ns e p t e m b e r , 2 0 0 6 ；i tm a r k st h ea r r i v a lo fi n f o r m a t i o ne r ai nc h i n e s e m a n u f a c t u r i n gi n d u s t r y t h eb u s i n e s si n f o r m a t i o n i z a t i o nn o to n l yp r o v i d e ss c i e n t i f i c ，r e a s o n a b l e a n dc o n v e n i e n tm a n a g e m e n ta p p r o a c hb u ta l s ot h es t r o n gs u p p o r tf o ri n n o v a t i o na n dr & do f p r o d u c tt ot h em a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e s d u et ot h ef i e r c em a r k e tc o m p e t i t i o na n dt h ed i v e r s i f i e dc u s t o m e r s r e q u i r e m e n t s ，t h e m a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e ss t a r tt os h i f tt h ee m p h a s i sf r o mt h ep r o d u c t i o na n ds a l e st ot h er & d o ft l l ep r o d u c t s t h ei n t e g r a t i o na n dc o l l a b o r a t i o nh a v eb e i n gt h ef o c u so ft h em a n u f a c t u r i n g c o m p a n y p l m( p r o d u c t l i f e c y c l em a n a g e m e n t ) i s s i g n i f i c a n t t o c o r p o r a t i o n s i n f o r m a t i o n i z a t i o na san e wi tb u s i n e s ss t r a t e g y i ti sb a s e do nt h ed a t ai n t e g r a t i o no fa l lt h e p r o d u c tl i f ec y c l ea n ds u p p o a st h ec o l l a b o r a t i o na n dm a n a g e m e n ti np r o d u c tc o n c e p t u a ld e s i g n 、 m a n u f a c t u r i n g 、 s a l e sa n dm a i n t e n a n c e ，e t c i ti sas y s t e mt h a tc a nr e a l l ys u p p o r tt h ep r o d u c t i n n o v a t i o n p l ms y s t e mi sa p p l i e di nm a n u f a c t u r i n gc o m p a n y ；i tc a ne f f e c t i v e l ys h o r t e nt h e d e v e l o p m e n tc y c l e ，r e d u c ep r o d u c tc o s t ，a c c e l e r a t ep r o d u c ti n n o v a t i o n ，i m p r o v ep r o d u c tq u a l i t y , a n ds i g n i f i c a n t l ys t r e n g t h e nt h ec o m p e t i t i v ep o w e r p l mw i l lb et h ed e v e l o p i n gd i r e c t i o no f c h i n e s em a n u f a c t u r i n gi n f o r m a t i o n i z a t i o n w j t ht h et h o r o u g ha p p l i c a t i o no fp l ms y s t e ma n dt h ei n c r e a s i n ga m o u n to fd a t a i ti s d i f f i c u l tf o re n t e r p r i s e st of i n du s e f u ld e c i s i o ni n f o r m a t i o nf r o mal a r g ea m o u n to fd a t a t h e e n t e r p r i s e sh a v ea na c u t en e e df o rn e wt e c h n i q u et oe x t r a c tu s e f u li n f o r m a t i o nf r o ml o t so fd a t a b u s i n e s si n t e l l i g e n c es y s t e mb a s e do nd a t aw a r e h o u s ec a nm e e tt h ed e m a n d s i tc a ne f f e c t i v e l y m a k eu s eo ft h ed a t ao ft h ei n f o r m a t i o ns y s t e m ，c o n v e at h ed a t at ok n o w l e d g e ，a n dp r o v i d et h e d e c i s i o n - m a k i n gp r o c e s sf o re n t e r p r i s e t h u si tc a ni m p r o v et h em a r k e tc o m p e t i t i o no ft h e e n t e r p r i s e i nt h i st h e s i st h et e c h n o l o g yo fd a t aw a r e h o u s ei sa p p l i e di np l m s y s t e m ，t h u sp l ms y s t e m c a np r o v i d en o to n l yt h es o l u t i o nf o ra l lt h ep r o d u c tl i f e c y c l eb u ta l s ot h ec a p a c i t yo ft h e d e c i s i o ns u p p o r t i tw i l lg r e a t l yr a i s et h ec o m p e t i t i o na b i l i t ya n dp r o m o t et h er a p i dd e v e l o p m e n t o ft l l ee n t e r p r i s e t h i st h e s i ss t u d i e st h ed a t aw a r e h o u s et e c h n i q u ea n di t sa p p l i c a t i o ni np l m s y s t e m f i r s t l y , t h et h e s i ss t u d i e st h ep l ms y s t e mo nt h eb a s i so ft h ep r o j e c to f “r e s e a r c ha n d 数据仓库技术在p l m 系统中的成用研究 i m p l e m e n t a t i o no fp l ms y s t e mb a s e do nw e b ”，i n t r o d u c e st h ec o n c e p t 、s y s t e ms t r u c t u r ea n d f u n c t i o no fp l m ，e x p o u n d st h en e c e s s i t yo fd a t aw a r e h o u s ea p p l i c a t i o ni np l ms y s t e m s e c o n d l y , t h et h e s i s s t u d i e st h ed a t aw a r e h o u s et e c h n i q u e ，a n a l y s e si t sc o m p o s i n gp a r ta n d s y s t e ms t r u c t u r e ，i n t r o d u c e st h ea r c h i t e c t u r eo ft h ed s s ( d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m ) b a s e do nd a t a w a r e h o u s ei np l ms y s t e m ，a n dm o r e o v e r , w i t ht h e “q u f uj i n h u a n gp i s t o nc o r p o r a t i o nl t d a s t h eb a c k g r o u n d ，d e s i g n st h ed a t am o d e lo fd a t aw a r e h o u s e o nt h eb a s i s ，w eu s es q ls e r v e r 2 0 0 0a n a l y s i ss e r v i c e st oc o n s t r u c tad a t aw a r e h o u s ew i t hat h e m eo fs a l e s b a s e do nt h e c o n s t r u c t i o no ft h eo l a pd a t ac u b e ，w ea n a l y z et h eo l a pd a t ac u b ef r o md i f f e r e n ta n g l e sa n d s h o wt h er e s u l t su s i n gt h ep i v o t t a b l ea n dp i v o tc h a r ta n de s t a b l i s ht h ed s sb a s e do nt h ep l m s y s t e m t h i st h e s i s h a sc e r t a i nd i r e c t i v e s i g n i f i c a n c e t o e n t e r p r i s e ( e s p e c i a l l y t ot h e m a n u f a c t u r i n g ) i n f o r m a t i o n i z a t i o n k e yw o r d s ：p r o d u c tl i f e c y c l em a n a g e m e n t ；d a t aw a r e h o u s e ；o n l i n ea n a l y t i c a l p r o c e s s i n g ；d e c i s i o ns u p p o r ts y s t e m i i i 曲阜师范大学博士硕士学位论文原创性说明 ( 在口划“4 ”) 本人郑重声明：此处所提交的博士口硕士西论文数据仓库 技术在p l m 系统中的应用研究，是本人在导师指导下，在曲阜师范 大学攻读博士口硕士酣学位期间独立进行研究工作所取得的成果。 论文中除注明部分外不包含他人已经发表或撰写的研究成果。对本文 的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中已明确的方式注 明。本声明的法律结果将完全由本人承担。 作者签名：穆若金 日期：刀哆财 曲阜师范大学博士硕士学位论文使用授权书 ( 在口划“4 ) 数据仓库技术在p l m 系统中的应用研究系本人在曲阜师范大学攻 读博士口硕士留学位期间，在导师指导下完成的博士口硕士国学 位论文。本论文的研究成果归曲阜师范大学所有，本论文的研究内容 不得以其他单位的名义发表。本人完全了解曲阜师范大学关于保存、 使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件 和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权曲阜师范大学，可以 采用影印或其他复制手段保存论文，可以公开发表论文的全部或部分 内容。 作者签名：穆芳金日期：劫u 占、红多 导师签名：移艺、 日期：枷8 银 数据仓库披术在p l m 系统中的臆用研究 1 。1 课题背景和意义 第一章绪论 改革开放以来，我国的经济高速发展，综合国力迅速提高。特别是最近十年以来，经 济持续快速发展，2 0 0 7 年我园的国内生产总值澄跃居世界第四位，短短三十年，我国已经 进入世界经济强国行列。这些成就的取得，很大程度上得益于我国信息化战略的实施。 相比西方发达国家，我国的企业信息纯进程起步较晚。可以看到，自2 0 世纪9 0 年代 初国家科委确定“甩图板工程以来，我国的企业信息化建设取得了长足发展，大中型制 造企业普遍采用了c 4 p ( c a d 、c a m 、c a p p 、c a e 、p d m ) 等技术，一些中小型企业也 在逐步进行信息化建设。我圜政府也在十六大上提出了“以信息化带动工业化，以工业化 促进信息化，走薪型工业化道路”的战略方针，全面推行企业信息化的时代已经到来。 中国现在已经是个名副其实的制造业大网，但产晶创新一越是制约我国制造业发展 的一个“瓶颈”。在新经济的潮流下，知识成为企业竞争的新力量，产品创新也取代或者 成为与过去普遍认知的原料、厂房及资本这三大生产要素同等的甚至更为重要的地位。为 了提升竞争优势，确保获利能力，各大公司纷纷展开新一轮的变革行动。其中采用数字化 生产控制技术的信息化和圈络化管理戒为企业变革的重要手段。1 1 】 虽然我网的制造业信息化建设已经取得了巨大成就，很多企业也已经实施了c r m 、e r p 等先进的管理系统，但是多数企业在技术、管理模式方面还存在些问题。主要表现在： 各个信息系统分别用在不同的部门，导致企业内部信息传递不畅，形成了个个“信息孤 岛 ；在产品研发上，往往存在着盲目研发，不能有效地同以往的研发经验和市场需求结 合起来，产品开发闵期长，产品设计也目益复杂，产品开发模式瑟需更新。对于以上问题， 迫切需要一种新的企业管理信息技术，p l m 正是解决这一问题的有效方案。 1 2p l m 系统解决的问题f 2 】及发展状况 p l m 的出现解决了“信息孤岛”和开发交付创新产晶等一系列重大问题。在经济全球 化背景下，企业不仅要整合内部的业务流程，而且要跟合作伙伴进行协同，实现产品数据 的集成。过去人们比较关注产品全生命周期内备个阶段上的技术，或者侧重于某个环节的 解决方案，如：s c m 、p d m 、c r m 等，但企业内部之间以及内部与外部的协同考虑得比较少， 因此就形成了“信息孤岛 的问题。 p l m 理念与技术的飞速发展有赖予三个方面的原因，第一是信息技术的推动。信息技 术熬发展使人们可以通过网络交换产晶的三维信息，实现复杂异捣数据的采集，打包所有 数据仓库技术在p l m 系统中的应用研究 与产品有关的数据，实现企业内部与外部的产品数据集成，。第二是市场激烈竞争的结果。 在全球化市场的大背景下，产品的上市时间和成本仍然是竞争的两个主要方面，如何缩短 产品上市时间和降低产品的费用永远是企业追求的目标。第三是用户个性化需求的增长导 致了市场的离散化趋势越来越明显，它要求企业拥有更强大的研发与设计手段，更敏捷地 对市场作出反应的机制。r 因此p l m 是在w e b 环境下，从市场的角度且以整个生命周期内产品数据集成为基础， 研究产品在其生命周期内从产品规划、设计、制造到销售等过程的管理与协同，旨在尽量 缩短产品上市时间、降低费用，尽量满足用户的个性化需求。它为企业提供支持产品快速 设计和制造优化的集成化产品协同与制造系统，是一种战略性的思想方法。 据一些世界知名的咨询公司分析，发达国家的制造企业在i t 应用系统增长最快的是 p l m ，市场反响的热度和增长率也都超过了e r p ，各大软件厂商也纷纷推出了自己的p l m 解 决方案。我国有众多的制造企业，但p l m 的应用实施则处于开始阶段。从最初的c a d 、c a m 、 c a e ，到后来的p d m ，c p c ( 产品协同设计) ，一直到现在的p l m ；, 制造企业的信息化在不断 深入，先进的管理理念在信息化实施中不断渗透。正如c a d 技术一样，p l m 技术也会逐渐 应用在大多数企业当中，其应用领域已经延展到航空航天、汽车、电子、家电、消费品、 工业机械、厂房设计、船舶等多个行业，并有向其他行业延伸的趋势。p j 在p l m 技术逐渐被制造企业所关注，p l m 系统应用越来越广泛的时候，我们的课题组 也相继开发完成了山东省教育厅科技计划项目“基于w e b 的p l m 系统的研究与实现”和山 东省科技厅项目“基于工作流的柔性p l m 系统的研究与实现”，并且在日照市立德电子科 技有限公司，日照市双港机械电子有限公司，曲阜市金黄活塞有限公司等公司投入了使用， 均取得了良好的经济效益和社会效益。但是随着企业对p l m 系统的使用，累积的数据也越 来越多，如何有效地利用已有的数据，如何从这些数据中发现有用的信息，成了企业日益 关心的问题。数据仓库技术是一种能够提供重要战略信息的新范例，恰好可以解决这一问 题。 1 3 数据仓库技术的应用状况和背景 人类正处在信息“爆炸”时代，被“淹没”在数据的“海洋”之中。然而，面对浩如 烟海的数据，人们往往手足无措。如何有效组织和存储数据，如何从各种各样巨量的数据 集中获取所需信息成为人们迫切关心的问题。数据仓库和数据挖掘的出现为人们解决这些 问题带来新的有效途径。h 在经济全球化的背景下，企业集团向全球扩张，竞争越来越激烈，企业的经理们渴望 得到更多的能够辅助企业决策的信息。现有的信息系统虽然提供了大量的信息，但这些都 是大量的事务处理信息，经理们很难从这些细节信息中发现可以用来进行战略决策的信 息。如何利用这些存储在传统数据库中的数据为企业的分析决策提供帮助，数据仓库技术 2 数据仓库技术在p l m 系统中的应用研究 把分析型数据从事务处理环境中提取出来，按照决策处理的需要进行重新组织，在此基础 上利用联机分析处理和数据挖掘等工具分析和处理数据仓库中的数据，从而得到企业所需 要的决策信息。 现在，世界5 0 0 强企业大多数都建立了自己的数据仓库，我国的很多大型企业，特别 是银行、电信、保险、零售等领域也建立了数据仓库，更多的企业也正在或将要实施数据 仓库p j ，数据仓库技术能为企业提供决策信息，提高企业的竞争力已成为众多企业的共识。 p l m 系统是对企业的产品全生命周期内的数据进行管理，它能有效地缩短产品上市周 期，降低产晶开发成本，改善产品的质量，这对企业来说无疑是提高自身竞争力的有效有 段。但是它主要是面向事务处理的，将数据仓库技术应用在p l m 系统中，增加企业进行决 策分析的能力，更是对企业竞争力的又一提高。基于数据仓库的决策分析系统将成为p l m 系统的一个子系统，这样p l m 系统不仅能管理整个企业产品相关信息，还可以分析企业未 来的发展趋势，辅助企业作出正确的决策，两种先进技术共同为企监服务将会极大提高企 业的竞争力，促进企业的快速发展。 1 4 论文的组织结构 本文共分六章，系统地介绍了p l m 系统、数据仓库和数据挖掘技术、以及数据仓库技 术在p l m 系统中的具体应用，分别作如下说明。 第一章是绪论，介绍了本课题的研究背景和意义，p l m 系统解决的润题及发展状况、 数据仓库技术的应用状况以及其在p l m 系统中的应用背景。 第二章对p l m 系统作了系统的分绍，讲述了p l m 系统的基本概念，p l m 系统绘企业 带来的效益，结合我们所做的p l m 系统详细分祈了p l m 系统的体系结构以及系统功能， 并阐述了p l m 对产品制造业的重大意义以及p l m 系统中引入数据仓库技术的必要性。 第三章介绍了数据仓库技术，阐述了数据仓库的定义和特点，数据仓库的体系结构， 并介绍了数据仓库的分析处理工具联机分析处理和数据挖掘，最后阐述了基于数据仓库的 d s s 在p l m 系统中的体系结构。 第四章基于我们开发的p l m 系统，以曲阜金皇活塞有限公司为背景，详细介绍了数据 仓库熬设计避程，并设计了p l m 数据仓库的概念模型、逻辑模型和物理模型。 第五章采用m i c r o s o f t 的s q ls e r v e r2 0 0 0 数据仓库解决方案，详细的阐述了数据仓库 技术在p l m 系统中的应用。在设计好的数据模型的基础上，建立了p l m 系统的数据仓库， 并创建了以销售为主题的数据立方体，在此基础上进行了详细的o l a p 分析。 第六章对论文作了总结与展望，总结了整篇文章所做的主要工作，并指出了论文的不 足之，处。 数据仓库披术在p l m 系统中的虑用研究 第二章p l m 系统研究 我们要研究p l m 系统，首先要了解什么是p l m ，p l m 能给企业带来什么好处，p l m 是如何为企业服务的。p l m 是p r o d u c tl i f e c y c l em a n a g e m e n t 的缩写，中文意思是产品生 命周期管理。它从产品的设计入手，关注产品从需求分析、设计、制造、销售、使用到报 废的整个生命过程。围绕产品这个核心进行信息管理，p l m 能持久地提高企业的核心竞争 力，缩短产品上市周期，降低产品开发成本，改善产品质量羚嗣。它既是- - 1 3 技术，又是 一种制造的理念。它支持并行设计、敏捷制造、协同设计和制造，网络化制造等先进的设 计制造技术。以p l m 为系统平台，可以集成c a d 、c a m 、p d m ，s c m ，c r m ，e r p 等 企业管理软件，为整个产品生产周期服务。下面我们详细研究一下p l m 的相关内容。 2 。1p l m 的基本概念f l j f 8 】 由于p l m 是一个发展很快、比较新的信息化领域，芷在从事这方面研究的咨谗公司、 厂商彼此之间还有一些不同的见解，因此并没有一个统的准确的关于p l m 的定义。正 确定义p l m 有助于市场对p l m 的理解，有韵于在制造业客户群里推广p l m 的使用和实 施。在这里我们列举些著名咨询公司和软件供应商的给出的论述，可以从这些论述中综 合来理解p l m 的含义。 1 c i md a t a 的观点 c i md a t a 认为p l m 是一种应用予在单一地点的企业内部、分散在多个地点的企业内 部，以及在产品研发领域具有协作关系的企业之间的，支持产品全生命周期的信息的创建、 管理、分发和应用的一系列殿用解决方案，它能够集成与产品相关的人力资源、流程、应 用系统和信息。p l m 包含以下方面的内容： 基础技术和标准( 例如x m l 、可视化、协同和企业应用集成) ； 信息创建和分概的工具( 如机械c a d 、电气c a d 、c a m 、c a e 、计算机辅助软件工 程c a s e 、信息发布工具等) ； 核心功能( 例如数据仓库、文档和内容管理、工作流和任务管理等) ； 应用功能( 如配置管理) ； 面向业务行业的解决方案和咨询服务( 如汽车和高科技行业) 。 2 。a m r 的观点 在由a m r 主持的一个名为“2 0 0 1 _ 0 0 6 p l m 应用报告的详细研究报告中，在解决 方案分类景面，把p l m 的内容大致分为四个应用部分： ( 1 ) 产品数据篱理( p d m ) 起着中心数据仓库的作用，它保存了产品定义的所有信息。 从这些中心仓库，企业管理备类的与研发和生产相关联的材料清单( b o m ) 。 4 数据仓库技术在p l m 系统中的胞用研究 ( 2 ) 协同产品设计( c p d ) 让工程师和设计者使用c a d c a m c a e 软件以及所有与 这些系统配合使用的补充性软件，以协同的方式在一起研发产品。 ( 3 ) 产品组合管理( p p m ) 是一套工具集，它为管理产品组合提供决策支持，包括新 产品和现有产品。p p m 工具集有三个部分：用于日常工作任务协调的项目管理；用于一次 处理多个项目的纲要管理；用于理解产品如何共存于市场的组合管理。 ( 4 ) 客户需求管理( c n m ) 是一种获取销售数据和市场反馈意见，并且把它们集成 到产品设计和研发过程之中的软件。正如在名称上所体现的，它是一个分析工具，可以帮 助制造商开发基于客户需求、适销对路的产品。 根据a m r 的观点，应用p l m 系统可以在设计概念、市场需求分析、设计、采购、生 产、分销、售后服务等方面给企业带来收益。 p l m 是一种技术辅助策略，把跨越业务流程和不同用户群体的那些单点应用集成起来。 与e r p 不同，p l m 将不会成为与某一软件厂商紧密集成的系统，p l m 不会废止已有系统， 它将使用流程建模工具、可视化工具或其他协作技术加上一定的语义集成来整合已有的系 统。 3 i b m 的观点【9 】 i b m 公司认为，p l m 是针对制造业的扩展型企业解决方案，以便于在公司的各个部门、 用户、供应商之间共享产品数据。i b m 的p l m 解决方案把产品放在一切活动的核心位置， p l m 可以从e r p 、c r m 以及s c m 系统中提取相关的信息，从而允许在公司的整个网络 上共同来进行概念设计、产品设计、产品生产、产品维护。虚拟产品是p l m 的理想状态， 也就是当在真实世界中什么都没有发生之前，对一个产品进行设计、形成原型、测试，甚 至制造和在三维环境下服务。 4 c o l l a b o r a t i v ev i s i o n s 的观点 p l m 是一种极具潜力的商业i t 战略，它专注于解决企业如何在一个可持续发展的基 础上，开发和交付创新产品所关联的所有重大问题。 p l m 包括了充分利用跨越供应链的产品智力资产来实现产品创新的最大化，改善产品 研发速度和敏捷性，增强交付客户化和为用户量身定做产品的能力，以便最大限度地满足 客户的需求。 以p l m 为核心的企业信息化要突出可持续发展的战略思想，要支持连续创新，要充分 利用企业的智力资产。企业组织和实施p l m 战略的总体框架是围绕着六个主要的需求来 构造的，简称为“p l ma c t i o n ”。这6 个需求是： 调整( a l i 印m e n t 卜- 平衡企业信息化投资花费，增加对p l m 的投资； 协同( c o l l a b o r a t i o n 卜与业务伙伴交换洞察力、想法和知识，而不是c a d 数据； 技术( t e c h n o l o g y 卜获取新的技术来建立智力资产生态系统； 创新( i n n o v a t i o n 卜开发客户驱动的、行业“杀手锏”类的创新产品； 机会( o p p o r t u n i t y 卜致力于跨学科的集成，追求产品的新的生命周期机会； 数据仓库技术在p l m 系统中的虑用研究 智力资产( i n t e l l e c t u a lp r o p e r t y 卜珈产品知识作为战略财富加以对待和充分利用。 5 a b e r d e e n 的观点 p l m 是覆盖了从产品诞生到消亡的产品生命周期全过程的、开放的、互操作的一整套 应用方案。建设这样一个企业信息化环境的关键是，要有一个记录所有产品信息的、系统 化的中心产品数据知识库。 这个知识库用来保护数据、实现基于任务的访问( 如经常使用的三维视算功能) 并作为一 个协作平台来共享应用、数据，实现贯穿全企业、跨越所有防火墙的数据访问。p l m 的作 用可以覆盖到一个产品从概念设计、制造、使用直到报废的每一个环节。 6 e d s 的观点i y l 从战略上说，p l m 是一个以产品为核心的商业战略。它应用一系列的商业解决方案来 协同化地支持产品定义信息的生成、管理、分发和使用，从地域上横跨整个企业和供应链， 从时间上覆盖从产品的概念阶段一直到产品结束它的使命的全生命周期。 从数据上说，p l m 包含完整的产品定义信息，包括所有机械的、电子的产品数据，也 包括软件和文件内容等信息。 从技术上说，p l m 结合了一整套技术和最佳实践方法。例如，产品数据管理、协作、 协同产品商务、视算仿真、企业应用集成、零部件供应管理以及其他业务方案。它沟通了 在延伸的产品定义供应链上的所有的o e m 、转包商、外协厂商、合作伙伴以及客户。 从业务上说，p l m 能够开拓潜在业务并且能够整合现在的、未来的技术和方法，以便 高效地把创新和盈利的产品推向市场。 从发展上说，p l m 正在迅速地从一个竞争优势转变为竞争必需品，成为企业信息化的 必由之路。 按照c i md a t a 的定义，p l m 主要包含三部分，即c a x 软件( 产品创新的工具类软件) 、 c p d m 软件( 产品创新的管理类软件，包括p d m 和在网上共享产品模型信息的协同软件 等) 和相关的咨询服务。p l m 的重点依然是传统的p d m 加上过程管理。 实质上，p l m 与我国提出的c 4 p ( c a d c a p p c a m c a e 伊d m ) ，或者技术信息化基 本上指的是同样的领域，即与产品创新有关的信息技术的总称。从另一个角度而言，p l m 是一种理念，即对产品从创建到使用，到最终报废等全生命周期的产品数据信息进行管理 的理念。在p l m 理念产生之前，p d m 主要是针对产品研发过程的数据和过程的管理。而 在p l m 理念之下，p d m 的概念得到延伸，成为c p d m ，即基于协同的p d m ，可以实现研 发部门、企业各相关部门，甚至企业间对产品数据的协同应用。 软件厂商推出的p l m 软件是p l m 第三个层次的概念。实际上，这些软件的功能与c i m d a t a 描述的c p d m 的功能基本一致，即不仅针对研发过程中的产品数据进行管理，同时也 包括产品数据在生产、营销、采购、服务、维修等部门的应用。 因此，实质上p l m 有三个层面的概念，即p l m 领域、p l m 理念和p l m 软件产品。 而p l m 软件的功能是p d m 软件的扩展和延伸。【1 0 】 6 数据仓库技术在p l m 系统中的应用研究 2 2p m 对企业带来的效益 i l l u 】 1 提高企业核心竞争优势的持久性 p l m 是一种企业管理软件，也是一种商业战略思想。它的实施是否能给企业带来真正 的效益，我们来看这么一组数字：f m c 公司是世界领先的化学和制药公司，其下属的能源 输送集团在实施p l m 系统之前，订单的交付日期是1 8 2 4 个月，在实施了p l m 系统之后， 这个数字降低到3 4 个月；宝马公司在实施p l m 系统后，成功地将产品开发时间缩短了 3 0 ；计算机硬盘厂商s e a g a t e ，数据存取时间从几天减少到几分钟，全球共享数据跨越北 美、欧洲到亚太，惠及供应商和合作伙伴。 这些国外企业通过实践发现，p l m 可帮助企业建立跨企业的协同设计环境，实现产品 的协同开发；提高设计重用率，提高设计变更过程的效率，从而在成本和效率上对企业有 相当的贡献；p l m 的实施将有效地提高企业知识管理的质量，帮助企业实现对产品知识的 管理从而积累企业的核心竞争力。 2 缩短产品上市周期 美国德克萨斯州大学的r a j i vd b a n k e r 、l n d r a n i lr b a r d h a n 教授通过对3 6 家实施 p l m p d m 公司长达一年的研究表明，实施p l m 后在产品生命周期各个阶段平均可缩短 1 0 2 0 的时间。对于整个产品生命周期而言，产品越早推出市场，所创造的销售收入总 额就越高。相对地，新产品若比预期的时间晚6 个月上市，整个生命期内的总销售收入将 会减少3 0 。因此，p l m 对于提高产品研发速度，缩短产品上市周期具有重大作用。 3 降低产品开发成本 关于产品成本问题，n e v i n s 等人的研究表明，产品的早期阶段决定了8 0 的产品开发 成本。p l m 允许后期阶段的参与者在最早的阶段就参与进来，从而有效的控制了产品的成 本。p l m 和它的一个组成部分p d m 之间的一个主要区别是，p l m 影响产品生命周期中的 产品制造阶段方面的能力。p l m 和企业的制造系统之间的无缝集成，使得企业能够在所有 的产品配置中数字化的优化与验证任何制造工艺和流程，所以它能有效地降低成本。 4 改善产品质量 研究表明7 5 的产品质量是由产品形成阶段引起的，8 0 的修改是在产品制造阶段以 后完成。在产品设计阶段修改一个错误的花费仅为在设计检验阶段的1 1 0 ，在试验生产阶 段的1 1 0 0 。p l m 的解决方案在设计阶段就发现错误，避免在制造阶段昂贵的修改费用。 5 加快产品创新 企业信息化的关键目标就是突破性的产品创新，而突破性创新需要充分利用企业智力 资产，提供企业智力资产的系统恰恰是p l m 系统。p l m 较其他管理系统，能够更大程度 地实现信息共享、动态数据实时捕捉，以较高的自适应性数据管理与监控为企业提供更多 的第一手资料。p l m 有能力让企业快速地适应或改变产品，快速地把来自供应商或业务合 7 数据仓库技术在p l m 系统中的应用研究 作伙伴的优势产品结合到自己的产品中来。 要想加快自身对市场变化的响应速度，并且在全球数字化经济中对业务进行重组改进， 选择实施h m 将是一个明智的选择。据a b e r d e e n 公司的分析显示，企业全面实施p l m 后， 可节省5 0 o 1 0 的直接材料成本，提高库存流转率2 0 - 4 0 ，降低开发成本1 0 0 o - 2 0 ， 进入市场时间加快1 5 - - - 5 0 ，降低用于质量保证方面的费用1 5 也o ，降低制造成本 l o ，提高生产率2 5 o 【1 2 1 0p l m 正迅速地成为企业战略实旌的关键，并帮助企业保 持竞争优势，帮助企业以创新的方式来应对不断变化的全球市场环境，最终为企业最大限 度地获利并实现自己的使命。 2 3p l m 系统的体系结构【l l 通过研究总结当前的主流的一些p l m 解决方案，发现面向互联网环境基于构件容器的 计算平台是p l m 系统普遍采用的体系结构，这种体系结构充分融合了w e b 技术和面向对 象关系数据库技术的最新成果。 我们开发的基于w ；e b 的p l m 系统亦是基于b s 模式的，采用了中间件、构件技术， 利用了面向对象程序开发的建模技术，程序的编写采用支持嵌入式功能的j s p 技术，增强 了系统与用户的交互性。在数据库设计上，采用了o r a c l e 数据库，保证了数据管理的长期 有效性。下面就结合我们所做的系统介绍一下p l m 系统包含的典型功能和系统层次划分。 图2 1 是我们所开发的p m 系统的主界面： l lli； 一 夏线。员 li! ) 一 一 一 图2 1p l m 产品生命周期管理主界面 田 夸日日程 今天好像没有什么安排 生日量 个人工且 数据仓库技术在p l m 系统中的心用研究 整个系统是基于w e b 技术构建，采用的是三层体系结构思想，即表示层、业务逻辑层 和数据层【1 3 】。表示层主要是面向用户的浏览器，这样来自不同部门、不同地点的用户可以 很方便地通过w e b 浏览器访问系统，处理相关的业务。业务逻辑层主要负责处理用户请求， 在客户端和数据库之间进行数据传递，实现各种业务逻辑的处理，该层是系统的关键部分。 数据层负责存储和管理各种数据，为业务逻辑层提供数据服务，提供p l m 系统运行所需 的数据库支持，开发过程中数据库采用的是o r a c l e 数据库，保证了数据存储过程中的安全 性和有效性，在应用的时候可以根据需要转换成其