前言
隨著信息技術的飛速發(fā)展，當前我國船舶企業(yè)已開始探索使用船舶產品全生命周期管理(PLM，Product Lifecycle Management)系統(tǒng)和圖紙打印系統(tǒng)(DPS，Document Print System)對圖紙的設計、打印、發(fā)放、回收等各個方面進行全面的數字化管理。通過PLM系統(tǒng)，設計人員對電子圖紙進行有效管理，實現對圖紙的版本、操作權限等進行系統(tǒng)地管理和控制；通過DPS系統(tǒng)，設計人員實現了對紙質圖紙的打印、發(fā)放、回收、銷毀、借閱等業(yè)務進行有效控制和管理。
PLM系統(tǒng)是PDM系統(tǒng)的延伸和擴展，其管理的基本對象為圖紙的整個電子文件，一般很少對電子圖紙的具體每頁進行管理和控制。作為電子文檔管理系統(tǒng)，PLM系統(tǒng)一般不參與紙質圖紙的打印、發(fā)放、回收等環(huán)節(jié)的管理工作。因此設計人員難以在PLM系統(tǒng)中直接獲得紙質圖紙的打印、發(fā)放、回收等流轉信息。此外圖紙打印系統(tǒng)需要從PLM系統(tǒng)中獲取電子圖紙以實現圖紙的打印。因此PLM系統(tǒng)和圖紙打印系統(tǒng)需要從數據和流程上實現集成，通過數據集成圖紙打印系統(tǒng)可高效準確地從PLM系統(tǒng)中獲取必要的電子圖紙的打印信息，同時通過流程集成PLM系統(tǒng)可快速準確地從圖紙打印系統(tǒng)中獲取紙質圖紙的打印、發(fā)放等狀態(tài)信息，從而有效解決人工手動操作引起的信息傳輸效率低、周期長、成本高、信息錯誤率高等問題，為此研究和開發(fā)PLM系統(tǒng)和圖紙打印系統(tǒng)的集成接口有較高的工程價值和意義。
文中對PLM系統(tǒng)與圖紙打印系統(tǒng)的集成業(yè)務需求進行了詳細分析，以出圖單的集成為例，設計了集成的數據流程，采用基于Webservice的異構系統(tǒng)集成技術，通過PLM系統(tǒng)和圖紙打印系統(tǒng)的接口開發(fā)，實現了打印業(yè)務過程和數據流的集成。
1 集成業(yè)務需求分析
面向設計部門的船舶產品PLM系統(tǒng)主要管理的業(yè)務對象包括：圖紙、出圖單、修改單、工作聯系單、送退審業(yè)務數據等；圖紙打印系統(tǒng)是船舶企業(yè)的設計部門將電子數據轉換為紙質材料、并對其進行跟蹤的主要系統(tǒng)，因此PLM系統(tǒng)是圖紙打印系統(tǒng)的數據源，兩者集成需要從業(yè)務數據和流程進行分析。本文將以出圖單為例進行詳細分析。
1.1 出圖單業(yè)務描述
出圖單是設計部門內部實現電子數據轉換、紙質圖紙流轉和圖紙發(fā)放給外部的重要載體，其承載的信息包括圖紙信息、圖紙發(fā)放部門、圖紙曬印數量、曬印要求時間等一系列信息。出圖單的主要流程包括審核、打印、下發(fā)、領用等，詳細流程如圖1所示。
圖1 出圖單業(yè)務流程圖
(1)申請、審核出圖單
根據圖紙實際完成情況和施工部門的圖紙需求情況，申請各部門具體需要圖紙的曬印份數。專業(yè)主任審核出圖單所曬印的圖紙是否滿足曬印下發(fā)狀態(tài)。
(2)曬印圖紙
打印人員根據出圖單上的圖紙和數量信息，曬印相關圖紙，曬印完成后通知發(fā)圖員前來領圖。
(3)圖紙發(fā)放
發(fā)圖員根據曬圖單中的各部門圖紙情況，按部門整理圖紙，再通知施工部門前來簽領圖紙。
1.2 PLM系統(tǒng)對圖紙曬印信息的需求分析
根據出圖單的業(yè)務功能分析，出圖單是圖紙發(fā)布的重要環(huán)節(jié)，因此在PLM系統(tǒng)內建立出圖單模塊是符合船舶產品PLM系統(tǒng)業(yè)務需求的。此外，為方便設計人員隨時跟蹤圖紙曬印進度，PLM系統(tǒng)中還需記錄圖紙曬印過程的各類關鍵信息。
根據上述出圖單的業(yè)務描述，PLM系統(tǒng)為實現出圖和數據記錄功能，除PLM系統(tǒng)中自身所存儲的圖紙信息外，還需要部門信息、圖紙份數信息、圖紙曬印記錄（業(yè)務、人員和時間）和圖紙發(fā)放記錄（業(yè)務、人員和時間）。
1.3 圖紙打印系統(tǒng)對圖紙曬印信息的需求分析
結合出圖單的業(yè)務功能和PLM系統(tǒng)對出圖信息的需求，圖紙打印系統(tǒng)主要為實現出圖單的圖紙的曬印和發(fā)放等業(yè)務功能。
為實現圖紙的曬印和發(fā)放功能，圖紙打印系統(tǒng)需要圖紙發(fā)送部門名稱、圖紙名稱、圖紙編號、出圖份數、圖紙的電子文件、版本信息、曬印要求（曬印類型、曬印日期）、發(fā)放日期等。
2 業(yè)務集成流程設計
為滿足上述業(yè)務需求，PLM系統(tǒng)實現管理出圖基本業(yè)務，可從系統(tǒng)內部得到必要的圖紙電子文件等信息，并可在出圖單編輯頁面中獲得必要的圖紙曬印部門數量信息。圖紙打印系統(tǒng)管理電子圖紙轉換成紙質圖紙以及圖紙流轉過程，因此可從系統(tǒng)內部獲得打印狀態(tài)變遷信息和圖紙流轉狀態(tài)變遷信息。
結合出圖單業(yè)務流程，系統(tǒng)集成后出圖單的程序流程應如圖2所示。
圖2 系統(tǒng)集成后出圖單程序流程圖
從圖2中可以看出，為實現信息交互，PLM系統(tǒng)需要從DPS調用以下服務：出圖單打印服務(PrintDocPrintlnfo)、內部修改單傳輸服務(InnerModifyDoclnfo)、內部修改單審核服務(InnerModifyDocCheck)；而DPS需要從PLM系統(tǒng)調用：打印開始記錄服務(StartPrint)、打印完成記錄服務(FinishPrint)、發(fā)圖員領用記錄服務(SenderGot)，交接開始記錄服務(ReceiveStart)、交接結束記錄服務(ReceiveOver)。各服務功能如下：
PrintDocPrintlnfo：出圖單審核完成后，調用該服務，向圖紙打印系統(tǒng)傳遞打印需要的出圖單信息等。
StartPrint：出圖單及圖紙打印開始時，發(fā)給PLM系統(tǒng)一個反饋信息，說明開始時間、負責人、處理事務等。
InnerModifyDoclnfo：若在圖紙歸檔前，設計用戶發(fā)現出圖單或者圖紙信息錯誤，需向打印系統(tǒng)發(fā)出修改指令，這個指令通過內部改圖單說明，該服務用于傳遞改圖單具體內容數據，同時控制DPS使其暫停打印。
InnerModifyDocCheck：用于傳輸內部修改單審核結果數據，該數據可以決定改圖內容是否執(zhí)行，同時啟動打印。
FinishPrint：出圖單及圖紙打印結束時，發(fā)給PLM系統(tǒng)一個反饋信息，需要記錄的數據包括單據編號、完成時間、負責人、單據類型。改圖單打印完成時，記錄信息同樣調用該服務。
SenderGot：發(fā)圖員完成圖紙領用時，發(fā)給PLM系統(tǒng)一個反饋信息，需要記錄的數據和FinishPrint服務類似。
ReceiveStart：船廠交接用戶開始領用圖紙時（即一份出圖單對應的任意一份圖紙完成船廠用戶的交接），發(fā)給PLM系統(tǒng)一個反饋信息，需要記錄的數據包括單據編號、開始時間、單據類型、歸檔標識。
ReceiveOver：一份出圖單對應所有交接全部完成時，發(fā)給PLM系統(tǒng)一個反饋信息，需要記錄的數據包括單據編號、開始時間、單據類型。
3 集成系統(tǒng)實現
本文中所指的PLM系統(tǒng)和圖紙打印系統(tǒng)均利用JAVA語言開發(fā)，并采用B/S結構，因此采用Webservice進行接口開發(fā)。
3.1 數據傳輸協(xié)議
為實現不同系統(tǒng)的數據傳輸，需定義數據傳輸協(xié)議。為提高數據的可讀性、結構性、可擴展性及可重用性，同時考慮到XML是一種獨立于平臺的純文本，擁有以上提到的優(yōu)秀屬性，適合描述結構復雜的數據。因此本文采用XML格式為數據傳輸協(xié)議格式。
根據業(yè)務分析，需要傳輸的主要數據包括單據信息、圖紙信息、圖紙流轉狀態(tài)信息等，其中單據信息等又包含部門及相應圖紙信息，數據相互交叉，結構相對復雜。
數據傳輸協(xié)議包括協(xié)議消息頭部信息和業(yè)務參數。
消息頭部信息描述公共數據信息。根據消息的用途（請求或響應），頭部分為業(yè)務請求消息頭(msgreqheader)和業(yè)務響應消息頭(msgrspheader)兩種。請求信息中，<msgreqheader>內部存放數據的消息頭，內部信息依次為單據id、調用接口id、校驗碼、請求時間、請求序列號、測試判斷等。響應消息除了上述信息外還包括響應碼(retcode)、響應類型(rettype)、響應信息(retmsg)等，其中響應碼表明調用方法的執(zhí)行情況，0表示成功，99表示業(yè)務失敗，999表示數據庫錯誤。
協(xié)議消息頭的具體格式以請求類型協(xié)議為例：
業(yè)務參數存放在協(xié)議的<messagebody>中，其具體協(xié)議格式如下：
其中<birl>節(jié)點為單據的ID，<time>節(jié)點為完成時間，<receiver>節(jié)點為交接用戶，<type>節(jié)點為單據類型，<fileflag>節(jié)點為電子文件歸檔標識。
3.2 Webservice服務接口程序實現
接口服務程序框架、調用接口的地址實現，接口XML調用，接口程序片段等來展示所采用的技術。
3.2.1 Webservice接口程序框架
一個接口代表一個Web服務，以DPS提供Web服務為例，PLM系統(tǒng)調用接口，將XML格式的數據傳輸給DPS，Web服務功能在DPS中實現。接口程序框架如圖3所示。
圖3 接口程序框架
3.2.2 調用接口實現
要實現PLM調用Webservice，DPS需要定義一個Webservice地址，地址信息包括IP和調用方法名。本文借助Axis(Apache extensible Interaction system)生成Webservice，實例一個通過Axis根據wsdl生成的對象，然后根據定位器獲取端口類型并調用里面的方法，獲取返回值。部分實現代碼如下：
3.2.3 協(xié)議解析和功能實現
以DPS調用StartPrint服務為例，當打印開始時，DPS將需要記錄的信息以XML文本形式傳輸給到PLM系統(tǒng)。由PLM系統(tǒng)對其進行處理，代碼如圖4所示。
圖4 協(xié)議解析功能實現代碼
3.3 系統(tǒng)集成實例
本文以出圖單為例演示系統(tǒng)集成功能的實現。設計人員在PLM系統(tǒng)中編制好出圖單后，系統(tǒng)調用DPS系統(tǒng)的PrintDocPrintlnfo服務，DPS系統(tǒng)自動根據協(xié)議內容從PLM系統(tǒng)獲取圖紙電子文件，并在系統(tǒng)內根據項目、專業(yè)和圖紙屬性信息等存儲數據，同時啟動打印發(fā)放流程，發(fā)放過程中自動將過程數據通過Webservice服務接口反饋給PLM系統(tǒng)。
圖5為DPS存儲數據界面，圖6為DPS中圖紙流轉信息記錄（發(fā)放到內業(yè)部門），圖7為PLM系統(tǒng)所記錄的圖紙打印、發(fā)放過程數據。
圖5 DPS存儲數據界面
圖6 圖紙流轉信息記錄
圖7 PLM中歸檔后出圖單詳細信息
5 結論
針對船舶企業(yè)使用PLM系統(tǒng)和圖紙打印系統(tǒng)時，采用人工手動傳遞數據情況，本文從系統(tǒng)集成角度，分析PLM系統(tǒng)和圖紙打印系統(tǒng)的業(yè)務需求，采用基于Webservice技術解決PLM系統(tǒng)和圖紙打印系統(tǒng)之間的數據傳遞問題。經實例驗證表明采用Webservice技術和基于XML格式的數據傳輸協(xié)議較好地實現了PLM系統(tǒng)和圖紙打印系統(tǒng)的數據和流程集成，由于基于XML格式的數據傳輸協(xié)議具有良好的可擴展性、結構性、可理解性、可重用性，該技術可廣泛應用于企業(yè)管理系統(tǒng)間的數據、流程集成，具有較好的工程應用價值。當前系統(tǒng)未考慮對延遲下發(fā)的項目進行提醒和報警的功能，有待在未來開發(fā)中進一步研究。
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