随着科学研究手段的进步，获得的科学数据越来越多，如何有效管理、分析科学数据成为一个重大挑战。采用科学数据库技术是一个好的解决办法。本文以重型机械行业为研究背景，对面向重型机械行业的科学数据库系统进行了研究。 首先，介绍了科学数据和科学数据库，对科学数据和科学数据库从不同角度进行了分类，以明确研究的范围。分析了科学数据库的设计难点，提出了相应的解决方法。 其次，对重型机械生产过程进行了概述，分析了数据库技术在其中的应用。 接着，制定了重机科学数据库的元数据标准，提出了重机科学数据库的元数据管理框架，为重机科学数据库的数据组织奠定了基础。 随后，设计了重机科学数据库的三层体系结构，实现重机科学数据的有效管理以及与外部数据分析工具的集成。采用动态名称映射，为文件系统管理提供了极大的灵活性。数据管理组件调用重定位支持把调用操作从一个数据管理组件转移到另一个，既可以均衡系统负担，又可以扩展系统。 最后，基于上述研究成果，设计了重机科学数据库的原型系统。主要进行数据上传子系统、数据管理子系统、用户管理子系统和数据服务子系统的设计与实现。