面向产品全生命周期管理系统的增量式聚合开发实施方法研究

5 增量式聚合开发实施应用实例

    在上海某重型机器厂的PLM系统开发实施项目中，本课题组设计了四种角色(用户、咨询顾问、系统分析员和开发人员)参与该项目，以下描述其增量式开发实施过程：

    步骤1  根据已有经验和知识，利用UML创建了PLMM，同时对其他软件资源模型进行扩展，以满足系统集成的语义需求。

    步骤2  咨询顾问负责与用户交流，逐步了解企业的业务需求。

    步骤3  系统分析员将咨询顾问对企业的描述求精，使用UML，在PLMM业务规范约束下对PLMM具体化建立IPMM，如图5a和图5b所示，根据PLMM的PMR，MMR，DoMR，DrMR和MMD，DoMD，DrMD等语义，进行属性、行为的添加和配置，实例化出满足企业需求的零部件模型、产品结构模型等；根据Process，Activity，Rule，Resources，Role，Organizations，User等，实例化出企业不同的过程、资源、角色、人员组织情况，如零部件的设计过程、零部件的加工制造过程，以及相应的资源、角色、人员的使用模型。

图5 PLMM，IPMM和IPM转换实现过程

    步骤4  根据初步得到的IPMM，开发人员把UML图形化描述的IPMM模型转换成可扩展标记语言(eXtensibleMarkup Language，XML)语言描述的模型。为支持模型驱动的增量式开发实施，课题组使用了MDA开发工具GeneXus，通过模型转换器在GeneXus中导入XML描述的IPMM，生成系统实现模型，得到原型系统，并在开发阶段进行初步测试。

    步骤5  用户进行大量测试数据录入，从IPMM实例化出IPM，如图5c所示，描述了系统对部件-入口活套的信息管理。此时，可以测试系统对IPMM和IPM的管理能力，以及系统的稳定性、使用的方便性等指标和业务管理上存在的问题。

    五个步骤在开发实施周期中不断循环，系统运行情况和客户新需求可以丰富经验和知识，优化PLMM，同时不断改进和完善IPMM及软件系统，体现出增量式开发的特性。而在一个循环内部，步骤2～步骤4主要描述了IPMM的构建和使用，步骤5描述了IPMM的运行，体现出IPMM的聚合特性。

    在具体开发实施过程中，项目组在制定零部件属性时，开始只考虑了企业的内部情况，建立的零部件模型如图5b所示，这个模型通过MDA工具生成了原型系统中零部件数据结构和相应的管理功能。但在实施应用过程中发现，企业存在大量的外购件，而每种外购件因为供应商的差异，编码规则基本不一样。在此情况下，通常采用两种解决方案：直接采用外部供应商的编码；外部供应商的编码作为一个属性加入到PMR中，企业根据自己的编码规则再进行编码。项目组采用第二种方案，以便于企业内部零部件的分类、重用和检索。项目组建立了如图6所示的UML模型，通过MDA工具生成新的数据结构和管理功能，对系统其他部分没有影响，同时对企业原来测试和录入的零部件数据也没有影响，在此只需要在建模系统中建立相应的模型，经过一定的模型变换，导入到MDA工具中，就能100%生成相应的数据结构和代码，通过模型实现业务需求和软件系统的快速聚合。

图6 业务需求改变IPMM

    目前，课题组在企业开发实施的物料清单(Bill of Material，BOM)管理功能模块已经通过最终测试在企业运行，而这一阶段提交的IPMM局部是后续采购、生产管理模块聚合开发实施的基础。

6 结束语

    本文提出了面向PLM系统的增量式聚合开发实施方法，认为增量式聚合PLM系统开发实施的关键是IPMM。IPMM的构建不仅要满足业务规范约束，同时要成为系统实现的驱动模型，还要满足一定的语义规范。结合UML标准，提出了面向PLM环境下的四层元模型体系结构，使得IPMM不仅能满足UML语义和PLM业务规范，还能体现企业的个性化特征。增量式聚合开发实施方法是一种以客户需求为主导，注重用户参与度，功能模块逐步完善的方法。该方法能迅速获得企业的认可，提高客户满意度；同时，该方法遵循PLM业务规范原则和特性，能逐步实现PLM的效益。

    本文主要从实现方法层对开发实施过程进行了描述，因为当前的标准建模语言UML语义尚未完备，同时现有的MDA工具还不足以支持增量式开发实施方法的一系列观念，所以在实际的开发实施过程中，还需要一部分的手工编码，随着UML的完善和MDA工具功能的增强，聚合开发实施效率将会显著提高。