试论网络化制造中的文档管理

【摘要】随着计算机应用系统在工业企业中得到了越来越广泛的使用，大大提高了企业的生产效率。同时也产生了大量不同形式的非结构化或半结构化装备文档， 大量的有价值的数据以文本的形式存在于文档中。结合网络化制造中分布式异构环境下文档管理的特征，本文阐述了基于XML的文档描述及交换， 实现了文档内容与其形式分离。在此基础上提出了基于 Web 的异地协同设计制造中的装备文档管理的模型， 从应用层、逻辑层、物理层三层结构对装备技术信息文档及商务文档进行统一的安全集成管理。

【关键词】文档管理；XML；网络化制造

一、前言

随着企业分工的进一步细化， 复杂产品的敏捷化设计与制造已不可能是某一个企业所能完成的， 而是由多个企业结成联盟（虚拟企业）通过网络化制造共同完成。本文主要针对网络制造环境中大量存在的以装备文档为中心的数据资源， 提出了基于 XML 统一描述的装备文档信息模型， 以及基于 Web 的产品异地协同设计制造系统中的装备文档管理模型， 实现异地协同设计制造的装备文档内容与其形式分离， 实现 Web 环境下装备文档资源的浏览与交互式处理过程中的安全集成管理。

二、网络化制造中的文档管理特点及其研究现状

在网络化制造中， 企业装备文档分为商务文档和产品信息文档， 其中产品信息文档主要包括产品模型文档、图纸文档和计算说明文档等。由于不同产品开发需求的不同， 虚拟企业的构成也在不断地变化， 导致这些文档在不同系统产生， 造成了异构性问题， 其体现在数据源、求解知识的表达方式， 以及使用的应用系统和操作系统、硬件结构等的不同。如何解决解决虚拟企业异构装备文档资源集成的问题是企业面临的首要问题。

对于操作系统和硬件结构的异构通常采用基于 Web和CGI， 利用中间件技术实现分布对象的互操作。采用CORBA、J2EE 规范与技术， 将分布式应用的数据、逻辑和传输组件以分布对象的形式联系在一起，实现客户方和服务器之间的信息传输。随着世界范围内的信息技术革命的不断深化， 学者对信息集成与共享理论进行了广泛研究， 也为装备文档信息集成提供了一定的借鉴。但企业的装备文档管理具有其特殊性， 从装备文档角度来看， 一方面， 装备文档的集成管理是随着信息技术以及网络化制造的发展而出现的， 其中包括操作过程集成以及信息集成两个方面。装备文档信息集成需要解决解决虚拟企业异构装备文档资源集成的问题， 操作过程集成针对装备文档操作的并发性问题， 主要解决在复杂协作环境下文本编辑的处理问题， 如远程操作的即时响应、并发的撤销操作处理、并发最优控制等； 另一方面装备文档的安全管理贯穿于装备文档的全生命周期， 始终应该放在数据管理的第一位。企业现有的装备文档管理在安全方面存在种种不足： ①缺乏能够集成存取控制、备份及恢复等功能的存储机制。②基于用户及其角色的管理没有深入到文档内部。③文档生命周期内的没有建立完整的历史操作纪录。④文档版本管理混乱。因此， 对于文档的安全管理应当是建立从用户属性、文档属性、用户与文档关系的三维角度自定义的系统性安全机制。

从企业的角度来看， 不仅需要管理好装备设计制造的工程性文档， 大量的商务文档也是企业的重要资源。目前两种类型的文档的管理采用了不同的内容及方式。前者借助企业计算机 辅助制造系统实现产品文档信息的共享， 后者主要通过电子商务系统实现商务文档信息的交换。但商务文档与装备文档并非是孤立的， 两者存在着密切的关系， 需要一个集成的管理平台， 如商务文档中的交货记录， 就是 ERP 系统的生产计划的决策依据等。因此，本文从文档的时间配置、空间配置和形式配置三个角度提出了安全的集成的文档管理模型。时间配置是指文档在过去、现在和将来三种时态上的配置。由于文档数据具有很强的时效性， 因此它在时间上的配置对其效益的发挥有极大的影响； 空间配置是指文档在不同部门（产业部门、行为部门以及行政部门等）和不同地区间的分布， 它实际上就是文档数据在不同使用方向上的分配； 形式配置包括存量配置与增量配置两个方面， 即对已存在的文档形式和不断生成的文档形式进行配置。

三、基于XML的文档描述及交换

可扩展标记语言（ Extensible Markup Language， XML） 是由 w3C 组织开发的一种标记语言， 它定义了一种文件格式和数据保存方法， 使数据信息能在不同的操作系统及网络系统之间平稳无障碍地传递和共享， 现综合描述如下：

①XML 由一系列标签组成，类似HTML，不同的是XML 更具有扩展性， 它允许用户根据要表达的内容定义标签名称。XML 具有强大的数据描述能力， 可以描述各种各样的数据信息（如文本、图形、多媒体数据库）， 并对数据加以管理。②XML 是半结构化语言， 它可用来描述半结构化及非结构化数据。XML 的文档类型定义（Document TypeDefinition， DTD）负责定义 XML 文档模型结构， 目前DTD逐渐被 XML Schema 取代。XML Schema 继承了DTD的作用， 并进行了扩展，克服了DTD中存在的不足， 适应了XML 建立文档模型的发展。③XML 最大的特点是表达内容与表达形式相分离。XML 文档可以被任何传输文本数据的传输协议所携带， 并适合于各种 Web 浏览器。由于XML 文档具有层次结构， 能够使文档的形式与内容分离，文档的内容即数据的语义可由文档类型定义 （DTD） 或由XML Schema 定义， 文档的形式即动态数据的显示样式及布局效果， 由扩展样式表语言 （Extensible Stylesheet Language， XSL）定义。因此， XML 具有跨系统、跨平台、超越异构的优越性。

四、基于 web 的文档管理模型

基于Web与XML的异地协同涉及制造系统的文档管理模型， XML 服务器实现对设计制造过程中的文档信息资源的管理，包括XML文档的生成、对 XML文档的解析、基于XML语义的数据提取、文档传递、对数据资源的操作等。XML文档通过XML服务接口的映射，把XML数据映射为对象视图， 实现设计制造文档的浏览与交互式处理。对于要浏览的文档通过样式化接口， 设定XML 数据的表现形式， 便可在浏览器中显示。XML文档通过XML 映射接口实现与其他应用系统的转换。逻辑层主要处理协同制造环境下的多用户文档操作，由实时服务器、应用服务器、Web 服务器组成。Web 服务器提供了网络制造环境的基础网络连接。应用服务器提供了所编辑文档与数据库的接口程序、文档管理、版本管理、业务处理流程、文本结构、元数据挖掘等。实时服务器组件主要解决对文档数据的实施更新问题， 通过对文档的最小单元进行实时监控，记录当前操作该单元的所有用户，通过事件驱动与时钟计数并行的方式进行数据更新，任一用户对该文档单元的操作一旦提交，或时钟响应，都将会触发程序对编辑者的用户界面进行更新，保证了数据的完整性及一致性。物理层负责从基于逻辑业务层的物理存储场所中存取数据。采用基于数据库的文档数据存储机制。由此企业的文档管理借助了现有的数据库管理系统提供的有力支持，如强大的检索功能、安全性验证、完整性约束、分布式事务处理协调器、数据库日志文件、数据库维护计划、数据知识库、备份与恢复等功能。同时提供了基于多种事务对象及标准化API数据转换服务，使得数据在不同的数据库及应用程序之间进行集成。数据库不仅存储文档的内容， 同样有与文档相关的其他信息， 如文档的存储位置、用户及权限设置、本地及远程用户操作的日志文件等。

五、结束语

本文针对网络化制造系统中分布式异构环境下装备协同设计制造文档资源的特点， 给出了对装备文档信息的XML描述， 在此基础上提出了基于 Web 的文档管理模型， 利用可扩展标记语言及现有数据库管理系统在解决安全性、集成性、异构性等方面提供的强大支持， 实现了网络化制造中文档资源安全的交换与共享， 解决了异构数据源的转换， 通过实时服务器能较好的解决协作环境下多用户并发操作的处理问题， 保证了文档数据的完整性、一致性、实时性等要求， 有助于企业电子商务、网络造以及动态联盟企业的文档管理， 同时为异地协同制造中的企业文档管理提供了有效途径。

参考文献

[1]汤华茂，柏占伟，杨智慧.网络化制造资源的分布式语义描述模型研究[J].机械设计与制造，2012（07）：267-269.？

[2]郭钢，汤华茂，陈国荣.基于语义Web的网络化制造模式研究[J].计算机集成制造系统，2012（04）：690-697.？

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