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PLM系统架构规划、优化方法及案例分析(上篇)

2014/1/16    来源:e-works    特约撰稿人:刘帆  乔学齐      
关键字:PLM系统  硬件规划  架构优化  资源分配  TeamCenter系统  
稳定的服务器平台及优秀的、可持续扩展的系统架构PLM系统顺利部署实施的前提,也为系统上线后实现高稳定性及高可用性的保障;本文以Siemens公司的TeamCenter系统为例,详细介绍了PLM项目实施中硬件规划及架构优化的相关方法,包括架构设计的依据,单层组件的资源分配计算方法,系统调优方案等,以及该方法在厦门金龙旅行车公司PLM系统实施中的实践案例。

1 引言

    产品生命周期管理系统PLM(Product Life-cycle Management)自20世纪末提出以来,便迅速成为制造业关注的焦点。PLM结合电子商务技术与协同技术,将产品的开发流程与SCM、CRM、ERP等系统进行集成,将孤岛式流程管理转变为集成化的一体管理,实现从概念设计、产品设计、产品生产、产品维护到管理信息的全面数据管理。大型PLM系统一般是指具有高并发用户、参与部门多、日数据量大、系统逻辑复杂等特点的PLM系统。

    作为贯穿整个企业研发、销售、生产、配套、物流、售后整套体系的企业级信息系统,对其稳定性及高性能的要求相对较高。如何在满足业务部门性能及稳定性需求的前提下,尽可能降低硬件设备的投入,避免一次性大量采购成本高昂的高档次服务器及存储?如何避免今后因扩容需求或硬件更换造成原有投入的资源浪费?

    在PLM系统上线前期,是可以通过收集整理业务部门的需求,制定合理的系统架构,做系统资源分配测算等一系列方法,设计出一套投入较小,稳定性高,可持续扩展的系统架构规划方案。本文总结了作者在厦门金旅公司PLM项目及国内其他公司PLM系统实施过程中经验,提出了一个清晰合理的硬件规划操作方法,具有很强的可操作性。

2 需求分析

    在做系统架构设计及硬件规划前,需同PLM用户及所在公司的IT部门充分沟通,形成系统性能需求分析文档。此文档将作为下一步骤:系统架构设计的重要设计输入。

    调研数据需按照规范化写法整理出需求分析报告文档,使用表格的方式体现业务数据增长。

3 系统架构说明、设计

    目前世界上主流的PLM产品均具备较为优秀的可扩展式多层架构,以Siemens公司的TeamCenter产品(以下简称TC)为例,介绍其系统基础架构

    3.1 TC两层富客户端架构说明

    TC两层客户端必须同卷服务器、数据库服务器部署在同一局域网内。在两层环境下,系统架构分为客户层与资源层两个部分:

    1)客户层包含基于Java为核心的图形化应用程序、业务逻辑服务器(又称企业服务器)和文件客户端缓存组件(FCC,File Cache Client),这些组件均运行在客户端的计算机上。

    2)资源层包含数据库与卷服务器(文件服务器)。数据库一般采用Oracle数据库作为核心;卷服务器一般运行在带有企业级存储的服务器上,要求有较大的容量与较快的文件寻址速度;

    TC两层架构的客户端直接与数据库通讯,无需架设业务逻辑服务器和Web中间层服务器,对服务器资源的需求较小。一般用于小型PLM系统部署,如系统同时在线用户数不多(少于30人),数据量小于50G,业务模型较为稳定(一年3-10次小更改)的业务场景下,使用两层客户端可以快速进行PLM系统部署实施。

    但TC两层架构的缺点也非常明显:因为业务逻辑处理运行在客户端环境上,一旦遇到业务模型更新或业务逻辑变化,需要逐台客户端去更新业务模型和程序;并且因为客户端和资源层服务器必须在同一局域网内,对网络要求较高,且无法跨区域,跨防火墙进行访问;再次因为客户端上需要同时运行TC富客户端、处理业务逻辑、工程师一般还需要打开CAD类软件对设计进行修改和创建,对客户端计算机的硬件要求也较高。为了解决这些问题,TC系统还提供了一种更加灵活、扩展性强大的四层架构。

    TeamCenter系统两层架构模块图表说明:

    ①系统数据库(可为 Oracle、SQL Server、IBM DB2等数据库引擎)

    ②系统文件服务(Teamcenter File Management System简称FMS,是TC系统基于http及https协议独有的文件传输服务)

    ③系统客户端(TC客户端是一个以Java为核心的图形化应用程序,包含三大模块:RichClient、FCC、tcserver。RichClient通过IIOP协议与处理业务逻辑的tcserver进程通讯,tcserver进程则通过TCP/IP与数据库进行数据传输,用于根据业务模型和业务逻辑处理客户端提交的请求,是客户端与数据库之间的桥梁;FCC即文件客户端缓存,通过http/https协议与FMS通讯,用于传输文件数据)

责任编辑:程玥
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