我院PDM 系統實施多年，其中的工作流管理模塊是該系統的核心部分之一，通過在設計過程中應用工作流技術，實現了設計圖紙管理的流程化和規(guī)范化。
1 概述
1.1 工作流
工作流是指能全部或者部分由計算機支持或自動處理的業(yè)務過程。工作流管理系統的目標是管理工作的流程以確保工作在正確的時間被所期望的人員執(zhí)行。在企業(yè)中應用工作流可以更好地規(guī)劃企業(yè)業(yè)務流程，減少不必要的中間環(huán)節(jié)，提高企業(yè)運轉效率；實現業(yè)務流程的全部或者部分自動化；通過工作流中的流程監(jiān)控機制，能夠發(fā)現業(yè)務流程運行過程中的瓶頸，為業(yè)務過程優(yōu)化和重新整合提供依據；減少或避免人為因素造成的原則性錯誤及由此帶來的損失；促進企業(yè)業(yè)務改進，使得趨向于流程的業(yè)務更加流暢和簡單。
1.2 PDM 系統
PDM （產品數據管理） 是對工程數據管理，文檔管理，產品信息管理，技術數據管理，技術信息管理，圖像管理及其它產品定義信息管理技術的一種概括與總稱。PDM 技術提供了產品全生命周期的信息管理，可為企業(yè)的設計與制造過程搭建一個并行協同的環(huán)境。PDM 系統也是在分布式企業(yè)管理模式的基礎上，與其它應用系統建立集成的重要工具。企業(yè)采用PDM 技術，可以有效地管理CAD/ CAM /CAPP 的異構電子文檔，同時也為企業(yè)的人、才、物、產、供、銷等部門及時傳送準確的產品信息。
我院PDM 系統是建立在關系數據庫管理系統Oracle上的面向對象的應用管理系統，該系統結構從上往下主要分為支持層、對象層、功能層和用戶層（見圖1）。
圖1 PDM系統體系結構圖
從上圖中可以看到，我院PDM 系統的體系結構采用的是分層模式，下層模塊對上層模塊提供服務，下層模塊在邏輯上實現封裝。這樣的體系結構不僅方便PDM 系統設計和功能實現，而且PDM 系統結構清晰、完整。
1.3 工作流技術在PDM系統中的作用
在PDM系統中應用工作流技術,可以將企業(yè)的業(yè)務管理模式定義到工作流中，使產品數據通過工作流產生、傳輸和審批，從而對企業(yè)的運作方式、工作順序等進行全面性的流程管理。另外，工作流技術是計算機技術和自動化技術的結合，可以實現將PDM 系統中的各部分有效、有序的銜接，使企業(yè)中的每一位員工能夠按照預先定義好的業(yè)務規(guī)則去處理工作，企業(yè)的管理者能夠對各項工作的完成情況進行有效的監(jiān)督和控制，從而提高企業(yè)的運作效率。
2 PDM 中工作流體系結構
與PDM 系統的體系結構相對應，工作流模塊也分為四個層次（見圖2）。
圖2 工作流系統結構示意圖
整個模塊由數據庫、內核層、功能層、界面層組成。數據庫層提供了數據存儲的功能，用于存儲PDM 系統中的描述性數據，目前使用的數據庫為Oracle；內核層主要負責數據庫的操作，在這一層將標準SQL語句封裝成標準DLL，供COM組件層調用。通過將標準SQL 語句封裝成DLL 形式，能夠大大降低整個系統的耦合性，也為系統的多數據庫支持提供的良好的擴充性；功能層采用微軟的COM/DCOM 技術，把數據對象抽象為不同的功能類，通過對內核層的調用，實現工作流模塊所需的功能。功能層還提供了描述PDM 系統產品數據動態(tài)變化的基本模型，在此基本模型的基礎上，根據PDM 系統的需求，可以建立相應的功能模塊；界面層是系統與用戶交互的地方，提供友好的人機交互界面。目前采用的是Windows界面，界面層開發(fā)語言采用VB6。
3 工作流系統的組成和設計
3.1 PDM系統中工作流的組成
在我院的PDM 系統中，工作流模型由流程圖、流程節(jié)點和流程路徑三部分組成。
流程圖通過設置流程的時間限制、重要性、監(jiān)管人等流程總體信息，定義整個業(yè)務流程。流程圖中的流程節(jié)點數量可依據具體的業(yè)務需求而定義。
流程節(jié)點是完成流程任務的執(zhí)行點，是流程的基本單位，負責定義流程節(jié)點的工作人員和工作任務。在流程節(jié)點需要設置的信息包括執(zhí)行人、要執(zhí)行的任務、完成任務的時間、重要性等。流程節(jié)點中的任務分為三類，描述性任務、執(zhí)行具體操作任務及執(zhí)行用戶自定義腳本。描述性任務是指需要手工完成的某一具體操作；執(zhí)行具體操作任務是對流程中的圖紙或文檔進行發(fā)布、歸檔、產生新版本等系統已預定好的操作；執(zhí)行用戶自定義腳本的任務是用戶利用VB 等語言編寫自定義函數，執(zhí)行用戶特定功能。在流程節(jié)點有多人時，需設置該流程節(jié)點的通過策略。在流程執(zhí)行的過程中，通過流程節(jié)點的顏色可以查看流程當前的運行所處的位置和處理意見。
流程路徑決定了流程的走向，其類型決定了當用戶做出某一決定時流程需經過的路徑。如：當用戶同意時，流程自動將通過的路徑類型定為同意，并激活流程路徑流向的流程節(jié)點，從而使這些被激活的流程節(jié)點開始執(zhí)行流程任務，而當用戶不同意時，可以依據流程路徑的方向決定流程返回的節(jié)點位置。
3.2 流程的定義
我院PDM 系統工作流的主要功能包括工作流程設計和工作流程管理，工作流程設計提供了定義流程單元手段，并將流程單元根據用戶的指定連接成需要的工作流程，規(guī)定提交工作流程執(zhí)行的設計對象，如部件、零件、文檔等。工作流設計主要包括流程類型定義、流程圖設置和流程用戶設置。流程類型可根據業(yè)務的需要定義；在流程圖設置過程中可以針對某一具體的流程類型設置多個流程圖，以滿足不同的業(yè)務運行需要；流程用戶設置負責在流程運行前指定好用戶(具體用戶或角色)，也可以在流程運行時動態(tài)選擇。工作流管理主要用于管理運行中的流程，設置流程的權限、定義流程的有效期等。工作流管理主要針對整個流程，不能設置流程節(jié)點的具體信息。
3.3 工作流系統設計
（1）流程模塊的數據結構設計
根據流程模塊系統的層次結構，把整個模塊分為三個層次，第一層是DBLayer 層，即數據庫層，該層主要負責對數據庫的操作，不處理具體的業(yè)務過程，其函數都封成DLL 的形式，供功能層調用；第二層是FlowCOM 層，通過對DBLayer 層的調用來實現具體業(yè)務功能。該層的函數都封成COM 的形式，能夠在不同的COM 編程語言中調用，易于實現界面的移植；第三層是界面層，用于實現具體的業(yè)務流程。通過采用以上層次結構，各層的功能劃分比較清晰，在有新的功能需求時，只修改相應的層次，而不必對整個系統作大的改動，有利于系統功能的擴展。
（2）流程模塊的數據庫設計
數據庫的設計目標是建立統一的流程結構與運行規(guī)則。使用的數據庫為商用關系型數據庫Oracle。根據我院PDM 系統的具體需求，一共建立了40 個表，以滿足系統正常運行，保證PDM系統數據的完整性，同時也符合數據庫第三范式的要求。比如表PDM_IMPORTANCE，用于記錄流程的重要性，表PDM_CF_NODE_TYPE 用于記錄流程節(jié)點類型，表PDM_CF_RESP_TYPE 用于記錄流程路徑類型等。為了方便數據庫設計，系統提供的強大的數據庫設計工具，使用該工具進行數據庫設計時，系統自動在相應的表中添加數據。
（3）流程模塊的功能層設計
功能層通過對內核層的調用，實現各個模塊的功能，其數據被封裝成COM 形式，以便于上層使用。功能層通過相應的類實現了工作流中的基本單元，比如類CuFlowsCharts 是流程圖集合類，該類中包含了有關處理流程圖的方法，類CuFlowNodes為具體的流程類，該類中包含了有關處理流程節(jié)點的方法。功能層共提供了60 多個類，每個類封裝了工作流基本單元的方法實現，方便界面層根據不同的功能需求來調用。
（4）流程模塊的界面層設計
工作流的界面層設計包含了3 個模塊，分別是流程圖設計模塊（FlowChart Designer）、流程運行模塊（Flow Manager） 和流程管理模塊（FlowBox）。
①流程圖設計模塊用于建立保存流程圖及把流程圖分配給流程。在新建流程圖時可以選擇具體的流程類型，目前系統提供的流程類型大致為校審流程、借閱流程、歸檔流程、更改流程、打印流程、一般流程，滿足了我院PDM系統的需求。在新建流程圖時也可以定義流程圖的屬性，比如流程的時間限制、流程圖檔安全性、是否允許回退到起點等。在流程圖設計模塊中也提供了流程節(jié)點和流程路徑的屬性定義等操作，比如在定義流程節(jié)點時，可以設定接收流程的工作人員和需要工作人員完成的工作任務。
②FlowBox是流程運行模塊，使用FlowBox可以啟動流程、接收流程、執(zhí)行任務和發(fā)送流程。FlowBox是用戶操作流程的主要界面。初始化流程時，通過選擇已經定義的流程，選擇流程中待處理的圖檔，然后單擊“批準”初始化流程。流程信箱中提供填寫和查看流程審批意見功能。在FlowBox中收到流程后，可以打開流程，瀏覽流程中的圖檔和任務。FlowBox分成收件箱、發(fā)件箱、已完成流程和已刪除流程。收件箱用于顯示待處理的流程，發(fā)件箱用于顯示已經被“批準”或“否決”的流程，已完成流程顯示已經完成的流程，已刪除流程顯示已經刪除的流程。
③Flow Manager 是流程管理模塊，系統管理員可以使用它來查看和監(jiān)控正在運行的流程以及設置流程的權限，對出現問題或過期的流程進行處理。Flow Manager在對已經初始化的流程進行在線瀏覽和監(jiān)控時，不僅可以瀏覽流程的節(jié)點，也可以通過瀏覽器查看流程中附帶的設計資料，Flow Manager提供靈活的流程調整功能，可以很容易地更改流程節(jié)點用戶或流程任務，重新設置或刪除流程。例如，如果某人出差，管理員可以進入出差人的流程信箱，把任務重新分配給別人。
4 結語
通過在PDM系統中應用工作流技術，為信息化管理過程的自動化提供了技術保證，實現了設計圖紙管理流程化的目標。
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本文標題：PDM系統中的工作流管理模塊分析
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