企业信息化是以企业本身为核心，信息系统为辅助工具，产品开发和产品实现为向导，终极目标是提高企业的生产管理效率，赢得市场竞争优势，最终获取最大利润。
 
    企业建模是实施计算机集成制造系统CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)以及企业信息化的重要基础，是实现信息集成、过程集成以至企业集成的前提，单纯依靠技术进步而提高企业经济效益的时代已经过去，企业建模及相关系统的建立越来越成为企业成功的关键。
 
    PLM系统整体方案是指导企业正确设计、实施和运行企业PLM系统的方法和工具，它是在企业模型基础上，通过对企业的调研、分析构建而成。所以，一个好的企业模型是一个优秀PLM解决方案的前提和必要条件。
 
3．1企业建模基本理论
3．1．1企业模型与企业建模定义和目的
    企业模型是对一个企业理解的一种表达方式，是企业对象及系统特征的抽象和简化表示，它抽取了服务于研究目标对象的本质特征，忽略或精简掉了次要非本质的影响因素。
 
    它通常是由一组子模型组成，每个子模型完成企业某个局部特征的描述，并按照一定的约束和连接关系组合在一起构成整个企业模型。
 
    企业建模是建立企业模型的过程，它是在深入分析和描述用户需求的基础上，从定义建模开始，通过对企业内部调研，以原有模型和参考模型为基础，最终生成一组关于企业业务和运作形式的描述模型。
 
    企业建模涉及一系列的活动、方法和工具，以建立企业不同侧面的模型，它是一个目标驱动的系列化方法，以改进优化企业性能为目的。其具体的目的是设计一个新的制造系统、对制造单元进行性能分析、对现有过程进行成本分析、重新设计企业的信息系统，或者建立一个决策系统等，具
体表现在以下几方面：
    1、通过企业建模认识企业，实现改造企业的信息化目标；
    2、通过企业建模实施经营过程的重组，实现企业柔性管理，创造企业信息化的优良环境；
    3、企业模型是企业信息化规范管理的基础；
    4、通过企业建模，可以发现纠正和协调企业信息化过程中的各种矛盾，化企业经营管理模式，使操作过程高效流畅。
 
    建立企业模型是 PLM 整体方案解决的基础，从企业模型出发可以找到PLM系统整体方案的解决途径和框架，以及具体要解决的子模型构架，同时还可以建立功能模型、组织模型、过程模型、资源模型等，为企业配置财务、项目、制造、分销、PLM以及SCM(Supply Chain Management)等分系统，它们之间的关系如图3．1所示。

3．1．2企业建模基本原理与方法
    目前研究企业建模的动力主要来自两方面：一是CIM(S)和工业工程领域，这是传统的企业建模研究的大本营，二是来自软件工程、信息系统工程领域。对于一般企业，已经出现了若干种建模方法，比较典型的是以多视图形式进行建模，对企业的不同方面，可用不同的视图来进行描述。
 
    国内863／CIMS重大关键技术攻关项目成果之一就是集中在企业集成建模的研究。目前企业集成建模系统结构中，主要包括了过程模型、产品模型、功能模型、信息模型、资源模型、组织模型六个方面，同时将建模的生命周期( 项目管理 的周期)作为时间维，再加上模型的应用层次形成三维集成模型。
 
    这里采用立体建模技术，提出一种由工作流视图／组织视图／物理视图／信息视图组成的动态联盟的多视图面向对象的企业模型，力求解决多视图企业模型中各视图之间的关联性问题。
 
3．1．2．1企业建模的基本原则
    企业建模是一项复杂的过程，也是一个创造性的劳动。它没有标准的建模规程可循，每个企业建模者必须对企业目标和生产过程深入了解，并遵循以下基本原则：
 
    1、针对性原则：企业模型的建立必须具有针对性，根据用户需求，所研究的内容、范围、特征以及建模目标进行建模，而不是一味求全；
 
    2、分解原N-由于企业模型比较复杂，很难将企业作为一个整体，而必须根据功能区域进行分离，对与分解出来的子功能领域进行分析，分别建立子模型，并将各子模型根据相互的约束和连接关系组合在一起，构成企业模型；
 
    3、一致性原则：在建模过程中，必须保持两个一致性原则，在多视图建模方法生成的多个视图模型中，多视图具有密切的关联，需保持多视图所描述的对象的一致性；而在阶梯建模方法中，上下层模块之间也必须保持一致性，下层模块的功能一定是完成上层模块的功能；
 
    4、模块化原则：采用模块化建模，有利于企业管理的更新和变化，以及企业经营过程和信息管理的重组，方便企业模型的维护和创新；5、图形可视化原则：企业模型结构形式必须清晰明了，功能完整紧凑。所以模型应该是清晰明了的图形化的表达形式，简单易懂，有利于功能的实现。
 
3．1．2．2企业建模过程与方法
    企业模型直接涉及到企业中的组织、人员和系统之间的关系，企业建模过程需要从不同角度和不同的人那里获取关于企业的信息和知识，并将它们组织在一起，形成企业部分或整个企业模型，具体建模过程可用图3．2所示，通过调研用户需求，参照行业已有体系，设计企业管理模式和运作方式，在此之上面向对象定义程序框架，在J2EE(Java 2Platform Enterprise Edition)平台和标准下形成企业模型。而企业建模方法从过程分有以下两种：

 
    1、基于构件方式的创成式建立方法：通过研究不同建模阶段和不同视图的基本构件形式和特征属性，建立基本构件和基本构件模型库，在此基础上建立企业通用或专用模型。
 
    2、基于参考模型实例化的建立方法：通过建模工具提供的参考模型库，从中选择比较接近待建企业实际的参考模型，对模型进行优化和实例化，最终生成企业模型。
 
    目前，按照集成制造系统建模方法论提出的多视图、多方位体系结构的概念，在一些特定的方面已有一些公认比较成熟的建模方法，比如：IDEF0建立功能模型、IDEF1X建立信息模型、IDEF3建立过程模型、GRAI方法建立决策模型等，而集成式建模方法是在研究这些方法和模型间的关系的基础上，建立有效的连接和相互的映射。
 
3．1．2．3典型纺织机械制造企业模型
    对于典型纺织机械制造企业来说，最能体现企业特征的就是企业产品及相关生产过程和规模，从开始产品的开发，到产品生产、销售和售后服务，企业的一切活动几乎都是围绕产品进行的，产品的好与坏关系到企业的发展，而产品的设计开发、制造生产则是企业的生命线。
 
    因此，企业模型的建立需要和产品过程紧密联系在一起，模型注重将各个不同的侧面视图集成，在各个视图之间建立起一种联系，使它们之间有一种对应关系，比如：在过程视图中的每个过程活动的组织属性应反映于组织视图中，而过程或活动中所使用的资源则应反映于资源视图中。
 
    本文建立典型纺织机械制造企业模型结构如图3．3所示，围绕企业产品及其过程建立核心模型，在核心模型基础之上细分出各个辅助模型，而辅助模型中每一个实体对象都能在核心模型中找到与之相对应的实体。

    根据目前我国的国情和纺织机械制造企业现状，实现有效集成各制造资源和科技资源，形成的以企业内部网络化为基础，协同产品开发及电子商务等为拓展的一种企业制造系统的功能结构模型全景图，如图3．4所示，各分系统和PLM将在此基础之上细化，并建立自己的体系结构。

3．2典型纺织机械制造企业PLM系统整体解决方案架构
    PLM系统的构建与实现是一个复杂的过程，企业PLM的整体解决方案采用一种系统化的方法，它通过不同层面的工作来实现企业信息化的规划、组织、控制和管理工作，并具有很好的开放性和拓展性，便于与其他系统或工具集成和协同工作，便于企业实现信息集成，过程和流程管理。
 
    PLM系统整体方案一般是基于许多应用工具、集成平台和使能工具等的基础上，结合企业规模、性质、管理模式和产品的不同，来制定解决方案。完整的企业PLM解决方案如图3．5所示，它由PLM思想体系、PLM软件框架和实施方法三者协同作用而成，其中，思想体系是指导，软件框架是基础，实施方法是关键，三者相互联系，紧密结合，形成完整的PLM解决方案。

 
3．2．1典型纺织机械制造企业PLM系统的主要功能架构
    根据现代企业制造系统模型，及企业信息化的终极目标，按功能分为：硬件及信息平台建设、工程系统、公务系统和商务系统四个基本架构，如图3-6所示。
 
    其中工程系统主要侧重于产品研发阶段的企业创新能力的提高，主要由CAD、CAE、CAM等设计与制造工具和产品数据管理工具集成得到，作用于产品开发阶段，负责生产和管理企业所有与产品相关的信息，它是PLM主要研究对象。
 
    公务系统负责企业生产管理以及支持企业运作，它包括企业资源管理(ERP)、办公自动化以及物流管理，其功能包括支持企业的日常运作以及对产品生命周期中各个部门对人、财、物的统计与分析。

    商务系统包括物流管理、客户关系管理以及报价系统，主要对企业的市场运作进行有效的支持。这三个部分间具有一定的接口，以实现信息在系统内有效的传递与流动，企业在此基础之上建立企业信息集成和过程集成，并对企业进行决策支持和项目管理。
 
3．2．1．1整体解决方案中的信息集成与决策支持
    企业需要的是与产品生命周期相关的所有信息的集成，PLM是企业信息集成的核心，是企业集成制造系统或企业联盟的集成理想平台或框架。企业的各种生产经营活动是不可分割的，需要统一考虑，整个生产制造过程实质上是信息的采集、传递和加工处理的过程。
 
    PLM技术是建立在网络数据库基础上，将计算机在产品设计、分析、制造、工艺规划和质量管理等方面应用时产生的信息孤岛集成在一起，对产品整个生命周期内的数据进行统一管理。
 
    架构在PLM集成平台上的CAD／CAPP／CAM(3C)实现了真正的集成，PLM系统是3C与ERP系统之间信息传递的桥梁，企业全局信息的集成与共享是其他集成、管理和企业信息化的基础，是PLM整体解决方案的重要的内容。
 
    信息集成后，企业内部可以实现 BOM 视图，为企业中不同角色提供个性化的信息界面视图，用户不用重复登录各个信息系统，而是一次就可以看到和各个系统内所有与自己相关的所有信息，还可以设定自己的个性化界面。
 
    另一方面，还为决策者提供了给予数据挖掘的、融合各个信息系统的决策视图。信息集成是改善企业时间(T)、质量(Q)、成本(C)、服务(S)所必需的，其异构环境下的信息集成主要内容有：
 
    1、不同通信协议的共存。针对目前我国情况，采用TCP／IP并从软件上向MAP／TOP过渡，与之共存，是我国CIMS的网络通信技术选择的一条正确发展道路：
    2、不同数据库的相互访问。保证信息数据能自由交换和传递，是信息集成的前提条件；
    3、不同商用应用软件之问的接口问题是信息集成的又一个重要内容，我国目前多采用基于STEP的CAD／CAM集成，以及CAD／CAM与MRP等的集成接口。
 
3．2．1．2整体解决方案中的过程集成
    过程集成是在信息集成的基础上，更高层次的集成，它是建立在对系统工程和企业模型详细了解的基础上，按照并行化、集成化的思想来组织合理的业务过程。
 
    企业过程是企业运作的根本，企业信息化过程集成最终目的是按照企业的业务模式和高标准的规范完成企业所有的运作流程，它分为企业级、项目级和个人级，企业级的过程可以映射成质量管理体系，项目级的过程是企业级的过程对于具体项目的一个组合和剪裁，具体情况视项目的大小、资源、客户需求及企业过程标准而定。
 
    个人过程则是由项目过程确定的，个人是项目中的角色和过程实现者。在PLM整体解决方案中需要很好地解决三个过程的集成，以实现企业PLM的过程管理和项目管理。
 
    企业过程参考模型可以分为：经营管理过程、设计开发过程、生产过程和质量检测过程。根据过程模型将企业按功能分成经营管理过程、设计开发过程和生产过程几大分系统，而它们又可以建立自己分系统的模型及流程，以实现企业和项目过程管理。
 
3．2．2整体解决方案的体系结构与技术解决方案
    PLM系统以网络环境下分布式数据处理技术为支撑，采用客户／服务器(C／S)体系结构和面向对象的设计方法，实现产品全生命周期的信息管理，协调控制工作流程和项目进展，在企业范围内建立一个并行化产品开发协作环境，其体系结构原型如图3．7所示，整个结构分成四层：用户工作界面层、功能模块及开发工具层、核心服务及数据处理层和底层支撑平台层。

    1、用户工作界面层：用户在身份验证后，通过该层进入系统，用户界面层提供交互式的图形用户界面，包括图示化的浏览器、各种菜单、对话框等，支持Web方式的访问和操作，命令的操作、信息的输入输出；
 
    2、功能模块及开发工具层：该层为用户提供了许多应用组件和功能模块，包括系统管理、电子商务、产品结构与配置、 工作流程管理 、项目管理、集成工具等；
 
    3、核心服务及数据处理层：该层向下连接并操纵数据库，向上为PLM应用组件提供服务，同时也为应用软件提供应用编程接口(API)以集成应用软件，其核心是自身的对象模型；
 
    4、底层支撑平台层：主要指异构计算机硬件环境、操作系统、网络与通信协议、数据库等支持环境，通过关系型数据库提供的数据操作功能支持PLM系统对象在底层数据库的管理。
 
    根据典型纺机制造企业模型和PLM系统的基本功能，对PLM系统模型的功能进行综合分类，可以归纳为以下几方面的内容： 人员管理 及组织机构模型设计、文档资料对象模型设计与管理、 产品结构与配置管理 、 过程管理 和项目管理等等。本文将根据以上内容进行PLM解决方案的设计和研究。
 
3．3本章小结
    本章从企业建模技术入手，研究了企业模型理论，针对典型纺机制造企业建立了企业参考模型全景图，并在此基础上，建立了典型纺机制造企业PLM系统主要功能架构；依据PLM和企业模型的相互关系，建立了典型企业的整体解决方案架构和内容，建立了PLM整体解决方案。