PDM技术在压缩机制造业中的应用 - 文章

PDM技术在压缩机制造业中的应用

作者：涂汉波韦瑞迁覃凤敏刘维明潘树林

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国内企业的CAD应用己经相当普及，企业技术部门多年来普遍应用CAD软件设计绘图，广泛使用字处理、电子表格等软件进行文档编写和设布十算，产生了大量的异构电子图纸和文档。电子文档的数量急剧增加，大量的间题随之而来，如查询困难、图档安全性得不到保障，版本不能统一等。同时，企业技术部门有CAD系统，生产管理部门有ERP系统，可是这些系统之间缺乏必要的联系。上述问题的出现严重阻碍了企业进一步发展，迫切需要应用先进的管理工具对这些图纸、文档、产品生产进行有效的管理和利用。产品数据管理(PDM)的出现缓解了上述出现的问题，实现了产品全生命周期管理，整合企业产品开发的业务流程，保证产品设计质量、控制开发周期和开发成本，求得经济效益最大化的总体目标。

1 PDM系统的基本概念

PDM是Ptaduct Date Management(产品数据管理)的缩写，是一门用来管理所有与产品相关信息(通常包括几何数据、工程图纸、项目计划、公文文件、技术文件、产品标准、装配图纸、产品协议、分析结果、物料清单、有关工程修改的信息等等)和所有与产品相关过程(包括过程定义和管理)的技术。如果说得再细致一点：从产品来看,PDM系统可帮助组织产品设计，完善产品结构修改，跟踪进展中的设计概念，及时方便地找出存档数据以及相关产品信息；从过程来看,PDM系统可协调组织整个产品生命周期内都如设计审查、批准、变更、工作流优化以及产品发布等过程事件。但是，这只是单纯从技术的角度给PDM下了一个“准确”的定义，真正意义上的PDM远不止如此。

如果一定要探寻PDM究竞是什么，我们不妨这样来定义它:FDM是依托IT技术实现企业最优化管理的有效方法，是科学的管理框架与企业现实问题相结合的产物，是计算机技术与企业文化相结合的一种产品。企业文化为企业自身所积累、表现出来的各方面特色之总和。

由此看来，所谓PDM并不只是一个技术模型，也不是一堆时髦的技术辞藻的堆砌，更不是简单的编写程序。它必须是一种可以实现的技术，必须是一种可以在不同行业、不同企业中实现的技术，必须是一种与企业文化相结合的技术。因此，它与企业自身密切相关。考察当今PDM实施成功之企业，每个企业都有自己非常具体的奋斗目标和项目名称，从福特的“Ford 2000”波音的“DCAC/MRM”到日产的“业务过程革新’等，凡取得成就者，无一不是将PDM融于企业文化之中。因此，PDM的生命力，或换而言之，PDM的精髓，也正在于此。

2 PDM系统的体系结构

为了实现对产品生命周期内的所有与产品相关的数据进行有效管理，PDM的结构包括:用户界面层、应用软件层、核心模块层、系统模块层。FDM系统体系结构图如图1所示。

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图1 PDM系统体系结构图

在图1中，第一层是用户界面层，用于给用户提供PDM的功能描述及其友好的人衫国话窗口。通过用户界面中的图示化浏览器、各种菜单、对话框等，获取用户的输人数据，向用户展示其所关心的产品数据信息。第二层是应用软件层，它由PDM中对数据进行管理的应用软件模块、对产品数据进行处理的第三家应用软件系统和PDM中采用的底层操作系统中的部分实用程序组成。第三层是核心模块层，它的功能是将不同的应用软件对产品数拒的处理要求进行中间转换，转换成系统模块可以接受的信息指令。核心模块层是应用软件层和系统模块层之间的缓冲层，使得应用软件和工程数据库的关联性减小，为FDM与不同的数据库系统连接提供可能。第四层是系统模块层，该层主要提供数据库操作、操作系统的实用程序运行、网络的数据存取等功能。

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图2 PDM系统态本功能示意图

PDM是产品数据的软件平台，由于它并不提供各种应用软件所特有的功能，所以我们必须给用户提供一个集成环境。在这个集成的环境中，用户可以进行与产品数据相关的操作。一般说来，各种PDM系统的功能大体上是相同的，一个集成的PDM系统应该具备以下几个方要的功能。

(1)电子仓库功能。它是PDM最基本的功能.由管理数据的数据(元数据)以及指向描述产品不同方面的物理数据和文件的指针所组成。它提供生成、存储、查询、控制存取、恢复、编辑、电子检查和记录电子对象的历史及通用文件，为用户和应用之间的数据传递提供一种安全的手段并允许用户迅速访问全企业的信息，而不必考虑用户和数据的物理位置。

(2)过程控制功能。过程控制模块提供对产品任何工作流的形式进行定义和在过程开始后的任务控制。它用来定义和控制人们创建和修改产品数据的方法。过程控制模块提供路线、驱动事件的操作、历史与事件查询、存取控翻,恢复和对象编辑等。这一功能为产品开发过程的自动管理提供了必要的支持。

(3)构造管理功能。生成、命名、导航和编制一对一、一对多的关系以及控制基于关系的产品结构对象。这种能力通常通过一个通用的可制造产品的结构项(即物料清单)来实现。

(4)配置管理功能。以电子仓库为底层支持，系列化产品的相关数据作为管理对象，产品的物料清单为其核心，把定义最终产品的所有数据和工程文档联系起来，实现产品数据的组织、控制和管理，并在一定目标或规则约束下向用户或应用系统提供产品结构的不同视图和描述。

(5)接口和集成功能。为了使不同的应用系统之间能够共享信息以及对应用系统所产生的数据进行统一管理，就必须把外部应用系统“封装”到PDM系统之中，并可在PDM环境下运行。PDM与应用软件的封装集成分三个层次:工具封装、信息集成与应用集成。

除了以上功能之外，一个商品化的PDM系统还必须包括一些实用功能，如查看与圈阅功能、扫描与图像功能、零件族管理功能、项目管理与电子协作功能等，基本功能如图2所示。

3 PDM系统在压缩机制造业中的应用

柳二空机械股份有限公司自1995年起先后引入了AU-TOCAD和武汉天喻软件公司的InteCAD作为二维CAD设计软件，使设计、工艺工程师甩掉了图版，提高了工作效率。计算机技术的逐步应用，在给公司带来便利的同时，也产生了诸多信息管理方面的问题，如技术文档管理较乱，产品结构和文档之间没有建立必要的联系，文档更改和版本控制较难，设计数据分散、零乱，设计过程也缺乏项目管理和并行设计，产品设计中协同工作差，出错率高;信息间的共享程度低，形成信息孤岛；电子数据和纸质图纸内容一致性得不到有效保证；信息存储分散不规则，数据检索极为不便，存在零件重复设计现象等等。这些间题的存在，对于产品设计周期、产品成本、数据安全等诸多方面产生了不良的影响，在市场经济的环境下，这种不良的影响如果不能及时得到解决，将是灾难性的。

柳二空公司在经过慎重考察后，与武汉天喻公司签订了PDM项目合作协议，以解决企业中设计部门的信息管理问题。经过双方的共同努力，PDM系统在柳二空机械股份有限公司得到了良好的应用，取得了多方面的成果和效益。

3.1实施过程

柳二空PDM项目的实施分三个阶段：前期规划、设计数据管理、产品配置及项目管理。

前期规划：确定PDM的目标和实现步骤、定义数据对象的属性及其来源、规范化产品设计流程、整理各种文档模板。

设计数据管理：实现的功能包括文档管理,CAD集成,Office集成、设计车型管理、产品配置管理、审批发放流程管理和工程变更管理。

产品配置及项目管理：主要是针对新产品开发，提供基于项目的任务分解、分配、执行、监控和反馈管理。

3.2实施内容

从合理建立系统的功能和体系结构出发，主要在以下几个方面构建了本公司的PDM系统：

(1)建立产品数据资源库，实现了设计数据的共享。创建产品数据库的目的是要从根本上改变产品数据的管理方法与管理手段，为实现这个目标。企业组织相当的人力，先从基本型产品开始，整理原有产品资源.存人PnM产品数据库，实现企业已有产品资源的有效管理。PDM系统的多种查询功能，可方便快捷地查找到所需要的图纸和技术文件，充分满足技术人员数据与资料快速查询需求，为设计人员提供可靠的设计参考依据，节约了设计师大量宝贵的时间。时间的节省，为产品交货期提供保障；快速查询井获取信息，避免了零部件重复设计，为设计资源再利用、降低产品成本带来巨大的益处。

(2)实现以零部件为核心、以产品结构为组织的BOM自动生成，从根本上改变产品明细表的生成和汇总方式，避免了人工录入后汇总易出错、效率低的现象，减轻了工作量，提高BOM汇总的效率。

(3)PDM的数据检索和相关性分析功能，提高查找效率，多种查询方式，帮助设训人员方便快捷地查找到所需要的产品图纸以及技术资料，并清楚地知道零部件被引用的情况，减少了零部件的重复设计，提高了工作效率，缩短了产品开发周期。

(4)与二维设计软件AUTOCAD紧密集成。设计人员在二维CAD设计平台工作，可直接将数据保存到PDM系统中；PDM软件不仅成为产品设计的管理工具，也成了产品设计的辅助工具。

(5)在产品设计中贯彻了自制件、标准件和外购件编码，并通过PDM的管理功能，实现了对标准件和外购件规格、品种的有效控制，减少了标准件和外购件的数量及重复自制件，节约了机加工、采购与管理成本。

(6)实现电子图文档的网上审批、更改控制与版本管理。根据企业的实际情况，制定了既严谨又切实可行的审批流程、更改控制和版本管理机制，保证了设计数据的准确性、一致性、有效性和可追溯性。

(7)图文件的打印与下载由流程予以控制。未经流程审批，PDM库中的图文件不允许打印，确保文件管理的严肃性。

(8)设计数据以电子形式于网络上交流，在权限控制的范围内。保证数据及时准确地送到需要该数据的人员手中，减少了手工管理模式难以避免的延误，使数据的淮一性及技术文件的完整、正确、统一得到了可靠保证。

(9)PDM项目促进了标准化工作和技术管理水平的提高。项日的实放江寸标准化工作提出了新的要求，促进了标准化工作迈上新台阶。为配合PDM项目的实施所制定的一系列标准规范，如CAD制图规则、电子文档的人库、更改、发放管理等项制度，使技术管理的每个过程都按照严格的程序执行。在实现信息化的同时，企业标准化和技术管理水平也得以提升。

(10 )PDM系统权限控制与角色管理，解决了数据安全性问题。PDM系统角色管理，按照不同的身份设置角色，规定了对产品数据资源的不同使用权限。通过有效的安全管理机制，既能满足企业各种人员查询工程图纸以及技术文件的需求，又切实解决了企业产品数据的安全性问题。

6 结论

目前柳二空PDM的研发工作基本完成，并实现了局部范围内的试运行，已基本解决了多年来困扰企业健康发展的产品数据管理问题。纵观整个PDM项目的实施过程，笔者发现PDM的实施不仅要有好的软件平台，而且还需要与本企业实际情况有机结合.只有这样才能确保PDM项目取得成功。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (9/10/2008)


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