PDM系统实施技术研究 - 文章

PDM系统实施技术研究

作者：张小平罗学科

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产品数据管理（product data management，PDM）是一门用来管理所有与产品相关的信息（包括零件、配置、图档、结构、权限等）和过程的技术，PDM有十分广阔的应用领域，在美国、日本等发达国家已有广泛的应用，在发展中国家的应用也在持续增长。在我国，随着CIMS工程、并行工程、敏捷制造等的应用和推广，PDM已在相当多的企业得到了应用。

传统企业信息共享程度低，信息传输速度慢，在企业中实施PDM能够给企业带来很大优势：①用户可以对产品研制过程中的信息进行控制和管理；②提高设计效率，缩短产品的上市时间；③有效地管理；④促进全面质量管理。总之，PDM作为一项重要的使用技术，是企业提高自身竟争力必须具备的手段。

1 企业现状及存在的问题

社会未来需求及现代企业发展表明：引入信息技术，是企业实现高质量、高效率、高效益的重要基础。市场竟争愈加激烈，传统的串行、孤立生产管理模式已不适应甚至严重阻碍了企业的发展步伐。构建信息化基础平台，提高基础科研生产能力，充分挖掘和利用知识资源整体优势，实现资源共享、重演和重用，是企业生存发展的必由之路。

1.1 企业的业务现状

作为高科技企业，集科研、开发、试验、试制、生产为一体，在预先研究、立项论证、方案实施、设计定型、工艺定型等方面积累了丰富的工程经验，固化了一系列完整的技术资料、试验数据，配套软硬件资源极为丰富。

总的来说，企业业务具有以下特点：①多类产品并行开发，多种状态交替生产，批次及技术状态多，生产组织管理复杂；②积累了大量的不同类型、格式的文件资料，包括任务书、技术方案、CAD/ProE图纸等各种技术资料，沉淀了一批有价值的试验数据；③系统复杂、技术难度大，研制周期紧。

1.2 主要问题及其分析

企业建立了一套较为完善的质量体系，形成了较为规范的设计流程和管理流程。但随着研究领域的拓广和任务的延伸，原有设计思路、设计手段和设计方法需要进一步改善，尤其在规范化、科学化和自动化方面。立足于科研生产现状，企业目前存在的主要问题：①信息共享、知识重演、重用程度较低；②设计变更缺乏有效的控制手段；③产品技术状态信息一致性较差；④产品开发过程的可追溯性较差；⑤信息传递速度较慢；⑥设计与管理方面的流程不太完善；⑦外购/外协产品及供应商管理水平较低。

针对企业的业务现状和存在的问题，本文进行了PDM实施技术的应用研究；

2 PDM实施技术方案

本文制定了适合该企业情况的有效可行的PDM系统实施方案。PDM实施技术方案包括基础设施层、核心业务层和应用视图层3个方面，该企业PDM总体系结构如图1所示。

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图1 企业PDM体系结构

2.1 基础设施层

PDM系统的实施涉及多个层面的规划实施工作，在基础设施层涉及应用环境的规划建设、电子仓库的规划建设、用户管理的规划建设和编码与命名体系的规划建设等基础性工作。

为使PDM系统在企业当前及未来网络应用环境下安全、可靠、高效运行和有效支撑企业产品设计，需要从PDM软硬件环境架构和系统配置、PDM系统信息安全、应用集成等几个方面开展实施工作。PDM软硬件环境架构和系统配置如图2所示。

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图2 企业PDM网络环境

电子仓库是PpM的核心，它保证数据的安全性和完整性，支持各种查询和检索功能。用户可以利用电子仓库来管理存储于异构介质上的产品电子文档，支持对企业质量管理体系标准要求有关的文件和资料的规范和有效的控制。

PDM用户管理由用户、权限和角色等3个对象构成，将权限赋与角色，再为角色指派具体用户或用户组，用户管理规划需结合企业组织结构和产品管理，从应用系统及业务流程角度规范企业用户、用户组及角色定义，明确其属性、职责、数据及功能需求、数据访问权限等。

2.2 核心业务层

核心业务层的实施包括很多方面的内容，由于该企业的某些资料不能公开，本文以产品技术状态管理实施为例进行说明。

文档管理、产品结构与配置管理等均是在特定技术状态下的管理活动，技术状态管理是对产品的技术状态进行标识、控制、纪实和审核的系统性活动，它提供了文文一致、文实相符的成套技术资料。

（1）产品主模型定义。

产品主模型由产品组成结构表达、构成零部件之间的约束及属性定义，产品结构、零部件、文档及其相互关系定义等描述，支持按产品的组成组织产品数据，能使用户建立和处理不同形式的物料清单。

同时，系统提供BOM （Bill of Material）的多视图管理，借助该功能，企业可以建立和维护多重产品结构视图，以支持不同角度的观察，如图3所示。

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图3 多视图管理功能

（2）产品配置规则定义实施方案。

产品配置管理PCM（Product Configuration Management）以电子仓库为底层支持，以材料清单BOM为组织核心，把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来，对产矛对象及其相互之间的联系进行维护和管理，在不同技术状态下，产品结构树多视图BOM管理的支持下，通过条件配置、版本配置、时间有效性等可有效地支持系列化产品设计和用户订单数据的管理。

产品配置生成的过程与结构视图如图4所示。

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图4 配置过程示意图

2.3 应用视图层

应用视图层提供企业各类用户基于PDM定制开发、维护和协同设计应用的各类应用界面。企业PDM视图总体规划如图5所示。

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图5 企业PDM视图总休规划

（1）通用视图规划实施：提供企业PDM系统的主应用门户和面向研制各阶段的通用功能应用视图。主要技术内容包括：企业PDM系统的主门户定制开发；项目管理界面定制开发，工作流定义监控界面；产品数据查询检索界面定制开发；产品数据可视化界面定制开发；用户管理界面定制开发；电子仓库文档管理界面定制开发。

（2）面向设计试验阶段的视图规划实施：提供围绕设计试验阶段产品结构、技术状态及配置管理的应用界面和各类统计报表。主要技术内容包括产品设计BOM界面定制开发；各类统计报表的定制开发。

（3）面向批产与售后阶段的视图规划实施，主要实施技术内容：制造/维护BOM界面定制开发；各类统计报表的定制开发。

3 PDM实施步骤

PDM的实施是一项系统工程，它不仅涉及技术因素，同时涉及组织与管理等诸多因素。PDM的实施不是想象的那样用计算机代替传统的手工图档管理就可以了，而是要围绕企业的中长期目标，结合CAD/CAM，CIMS、并行工程等的需要，要求企业进行有效的组织变革、管理变革与产品开发过程的变革，以适应这一技术的实施。

PDM实施的工作流程主要包括现有流程评估和详细需求分析，进行未来流程定义及系统设计（包括差异分析、未来业务场景及流程定义、系统架构详细设计、应用开发培训等）、方案实施与系统功能客户化、系统单元测试、系统集成测试、系统验收测试及用户培训等过程，PDM实施的工作流程如图6所示。

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图6 PDM实施流程

4 结束语

通过该方案的实施，企业实现了产品设计活动的电子化和自动化，提高了信息共享和知识重用程度，后续的研究工作是在上述基础上，以项目管理为核心，以实现研制业务流程规范管理与优化为重点，支持产品全生命周期不同技术状态的转阶段、变更等管理和控制的产品协同设计环境，实现业务过程的集成优化和不同阶段、不同技术状态下，产品数据的有效性控制，保证产品数据和数据更改的准确性、完整性和一致性。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (5/28/2009)


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