產(chǎn)品技術(shù)數(shù)據(jù)管理TDM及其關(guān)鍵技術(shù)

1、1 概述本文所說的產(chǎn)品技術(shù)數(shù)據(jù)是相對于產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)而言的，指的是產(chǎn)品及產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的主要區(qū)別在于，產(chǎn)品技術(shù)數(shù)據(jù)通常是通過技術(shù)手段得到（TechnicalDataManagement， TDM）關(guān)注的是如何對這些技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的歸檔和使用。技術(shù)分析活動(dòng)（主要指仿真和試驗(yàn)）是貫穿產(chǎn)品全生命周期的重要活動(dòng)，通過技術(shù)分析，可以全面了解產(chǎn)品的動(dòng)、靜態(tài)性能，將可能存在的缺陷盡早暴露出來并加以處理，從而達(dá)到降低風(fēng)險(xiǎn)，減少時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本， 每種活動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。作為產(chǎn)品數(shù)據(jù)的重要組成部分，技術(shù)數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)一樣，是企業(yè)重要的信息資源，體現(xiàn)了企業(yè)的核心競爭力。PLM存儲(chǔ)和使用都非常困難，數(shù)據(jù)的完整性、一

2、致性、安全性和可用性也難以 保障。很明顯，這種混亂的技術(shù)數(shù)據(jù)管理現(xiàn)狀無法滿足當(dāng)前產(chǎn)品研發(fā)制造 敏捷化和協(xié)同化的趨勢，正在成為影響企業(yè)業(yè)務(wù)效率的新的瓶頸，嚴(yán)重阻 礙了企業(yè)的信息化水平。TDM目前，許多企業(yè)和軟件廠商都已經(jīng)意識(shí)到對產(chǎn)品技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息化TDM基本上是從仿真和試驗(yàn)兩個(gè)領(lǐng)域分別展開的。在仿真領(lǐng)域，較早就提出了仿真數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（SDM）的概念， 也出現(xiàn)了一些軟件產(chǎn)品和應(yīng)用案例。目前仿真數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)主要可以分為這種系統(tǒng)通常綁定在特定的仿真應(yīng)用上，通用性還不是很好，難以在其他業(yè)務(wù)背景下使用；另一種是較大的仿真公司針對自己的仿真軟件提供的配套工具，這種系統(tǒng)通常只能及特定的仿真軟件配合工作，還未

3、能成為獨(dú)立的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)?？偟膩碚f，目前仿真數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域還沒有出現(xiàn)具有較強(qiáng)通用性的軟件系統(tǒng)，定制化或?qū)Ｓ没那闆r較為嚴(yán)重。在試驗(yàn)領(lǐng)域，對應(yīng)的是試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（縮寫也是TDM）管理問題最近幾年才為國內(nèi)企業(yè)所注意，但發(fā)展和應(yīng)用非常迅速，目前市NewteraTDM值得注意的是，目前人們對技術(shù)數(shù)據(jù)管理的復(fù)雜性和特殊性通常認(rèn)識(shí)不夠深刻。普遍的觀點(diǎn)是，技術(shù)數(shù)據(jù)管理就是在數(shù)據(jù)庫之上開發(fā)一些及技術(shù)分析活動(dòng)相關(guān)的應(yīng)用模塊。但很快人們就發(fā)現(xiàn)，基于這種想法開發(fā)出來 的TDMPDM一樣，產(chǎn)品技術(shù)數(shù)據(jù)管理也是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)性問題，是一個(gè)貫穿信息化 理念和具體業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜過程，而這個(gè)過程僅靠簡單的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序 TD

4、M展現(xiàn)。技術(shù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)分析豐富的表現(xiàn)形式（大多以物理文件的形式存在， 從簡單的文本文件到各種復(fù)雜的二進(jìn)制文件，具有多種多樣的表現(xiàn)形式， 不同的項(xiàng)目、人員、儀器、軟件所產(chǎn)生的技術(shù)數(shù)據(jù)都互不相同。這種現(xiàn)狀導(dǎo)致了技術(shù)數(shù)據(jù)彼此之間共享和重用非常困難。雖然在理論上可以為每種數(shù)據(jù)形式提供相應(yīng)的處理接口，但實(shí)際上這是行不通的：首先，數(shù)據(jù)形式過多，開發(fā)工作量非常大；其次，數(shù)據(jù)形式缺乏標(biāo)準(zhǔn)化定義，一旦發(fā)生變化，相應(yīng)的接口都要重新編寫。所以現(xiàn)實(shí)中，用戶通常只對一些最常用的難以為其他應(yīng)用所共享。多變的信息結(jié)構(gòu)技術(shù)數(shù)據(jù)是技術(shù)分析活動(dòng)的直接結(jié)果，而技術(shù)分析活動(dòng)是隨著企業(yè)業(yè)息層次來完成。海量的數(shù)據(jù)內(nèi)容大部分仿真或試驗(yàn)所產(chǎn)生

5、的結(jié)果數(shù)據(jù)通常都比較大，例如，一個(gè)每 1030180000 條。其他一些更加特殊的試驗(yàn)，如飛機(jī)試飛試驗(yàn)、艦艇噪聲試驗(yàn)等等，每 GTDM管理的又不僅僅是一次試驗(yàn)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，還包括大量的歷史數(shù)據(jù)，其數(shù) 據(jù)容量是持續(xù)快速增加的。因此，如何有效管理海量的數(shù)據(jù)，同時(shí)又保持 TDM較細(xì)的控制粒度對產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的管理粒度通常停留在文件級(jí)，這是由于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通3.1圖 3.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和產(chǎn)品技術(shù)數(shù)據(jù)的應(yīng)用對比由于信息結(jié)構(gòu)公開，對技術(shù)數(shù)據(jù)的訪問、修改和權(quán)限控制可以深入到每條記錄甚至每個(gè)字段。例如，用戶可能需要直接查看指定采樣時(shí)刻的技 術(shù)指標(biāo)，或設(shè)定某些指標(biāo)為秘密指標(biāo)，未經(jīng)授權(quán)的用戶不得查看。細(xì)粒度 TDM術(shù)

6、難度。復(fù)雜的關(guān)聯(lián)關(guān)系技術(shù)數(shù)據(jù)之間通常并不是彼此獨(dú)立的，而是相互關(guān)聯(lián)、互為補(bǔ)充的。TDM開放的應(yīng)用模式技術(shù)數(shù)據(jù)需要為多個(gè)不同的應(yīng)用系統(tǒng)所使用，如各種統(tǒng)計(jì)分析軟件、TDM數(shù)據(jù)可以真正在產(chǎn)品研發(fā)和制造過程中發(fā)揮重要作用。TDMTDM行分類闡述。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是技術(shù)數(shù)據(jù)的主要表現(xiàn)形式。所謂結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)不是指已經(jīng)保存到關(guān)系化數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，實(shí)際上，這些數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式還是文件， 只是這些文件的格式比較規(guī)范，可以很容易的轉(zhuǎn)換為二元關(guān)系化數(shù)據(jù)。常見的采樣數(shù)據(jù)文件就是一個(gè)典型的例子：每個(gè)文件由多行數(shù)據(jù)行組成，而每行數(shù)據(jù)又分為多個(gè)指標(biāo)，從而形成一個(gè)二維矩陣的形式。在實(shí)際應(yīng)用中，如試驗(yàn)時(shí)間、試驗(yàn)說明等等。據(jù)

7、的文件形式；（2）將數(shù)據(jù)通過解析后保存到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中。第一種方式在一些比較簡單的信息化系統(tǒng)中或一些特殊的應(yīng)用中（如數(shù)據(jù)量過大， 用戶希望按文件方式保存）可能會(huì)采用。大部分情況下，TDM軟件設(shè)計(jì)上要考慮到很多因素，比如文件解析接口、數(shù)據(jù)有效性、數(shù)據(jù)兼容性、導(dǎo)入/導(dǎo)出過程控制等等。在易用性上也有要周到的考慮，比如需要提供友好的可視化建模界面、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出接口、自動(dòng)化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作等等，盡量降低對用戶的要求，使得用戶可以專注于數(shù)據(jù)本身而不是軟件的使用。TDM下：如何動(dòng)態(tài)維護(hù)系統(tǒng)元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如何實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)文件的自動(dòng)化導(dǎo)入如何在保證系統(tǒng)性能的前提下管理海量數(shù)據(jù)如何實(shí)現(xiàn)細(xì)粒度的權(quán)限控制如何快速查詢

8、和訪問已經(jīng)歸檔的技術(shù)數(shù)據(jù)如何使用已經(jīng)歸檔的技術(shù)數(shù)據(jù)如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的客戶化導(dǎo)出非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)管理除了結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)之外，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)也是技術(shù)數(shù)據(jù)的重要表現(xiàn)形式， 如各種試驗(yàn)文檔、音頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)等等，很多試驗(yàn)儀器輸出的原始數(shù) 據(jù)也采用非結(jié)構(gòu)化文件形式。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的重要特點(diǎn)是：內(nèi)部結(jié)構(gòu)不公 開或結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以轉(zhuǎn)換為二維關(guān)系化結(jié)構(gòu)。對于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的管理通 常采用文件加索引的方式，即仍然將非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)以文件形式保存到文件 TDM實(shí)現(xiàn)同步更新。相對于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)而言，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)雖然不需要進(jìn)行復(fù)雜的解析和TDM的快速全文搜索，而且搜索結(jié)果必須符合相關(guān)的權(quán)限設(shè)置。TDM如下：如何建立和維護(hù)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的組織結(jié)構(gòu)如何實(shí)現(xiàn)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)同結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)如何實(shí)現(xiàn)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的權(quán)限控制如何在權(quán)限控制機(jī)制下實(shí)現(xiàn)對非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的全文搜索如何使用已經(jīng)歸檔的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)如何確保數(shù)據(jù)庫記錄同物理文件之間的同步業(yè)務(wù)管理PDMOAERPTDMTDMTDM如何有效建立和維護(hù)技術(shù)數(shù)據(jù)管理相關(guān)的團(tuán)隊(duì)如何規(guī)劃和設(shè)計(jì)技術(shù)數(shù)據(jù)處理相關(guān)的項(xiàng)目如何運(yùn)行和監(jiān)控技術(shù)數(shù)據(jù)處理相關(guān)的流程如何管理技術(shù)分析活動(dòng)相關(guān)的樣品、資源等等。系統(tǒng)架構(gòu)和可擴(kuò)展性WebC/SB/STDMB/SJAVAJAVAB/STDMTDMTDM掉。為了避免這種情況，TDM減少企業(yè)在信息化建設(shè)上的重復(fù)投資。輔助功能很多情況下，技術(shù)分析活動(dòng)的最終結(jié)果并