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利用WindChill软件进行电子元器件管理 |
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作者：付月生 王丽 张俊 |
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产品数据管理(PDM)以软件技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理,PTC公司的WindChill是第1个以web为中心的企业级PDM系统，被阿伯丁集团评为十佳CPC工程之一。
本文以WindChill为基础，结合电子设计中元器件管理的实际情况，对元器件的分类管理、生命周期、工作流程讲行研究，构律一个元器件信息管理平台。
1 电子设计中元器件管理现状
通过对元器件管理现状的业务调研，对其总结分析如下：
1)元器件的使用和管理没有统一的标准
主要体现在：开发人员各自建库，没有统一的规范，同一器件，命名不一致、图形表示不相同的情况经常发生;工具不一致，导致即使库存在，也不能重用;开发人员重复建库是经常的事情;在审批流程中没有统一的标准;设定的规则过于复杂。
2)元器件库的分类查询功能欠缺
元器件库中的器件信息都一样，没有针对不同类别不同的技术参数，查询不便，不能按多条件组合查询;元器件的管理流程也应分类，例如试验用的器件审批应和正式批产的分开;元件目录归档时，仍有不少器件没有物资代码。
3)元器件库的信良量少，共享、更新不及时
元器件库中的信息少，查询到型号后，还要通过其他途径查询资料，费时间;原理图符号库和PCB封装没有统一建库;质量部看不到元件目录中器件的状态或类型，需要人工检查是否有器件“超清单”，非常繁琐;信良散在各处，没有共享，至多是小范围的共享;器件的PCB封装库/原理图符号库没有共享;优选清单库中的信息更新不及时;审核时不能掌握是否物资库中已有可替代的器件;元器件层层管理，所、部、室都有规定，设计师提器件申请、归档元件目录时，填写的单据太多，器件信良要填写多次、数据要录入多次，费时间。
4)元器件状杰管理混乱
现在定义的器件状杰属性，在整件明细表中的和在物资供应链管理系统中的不一致，用户较难理解目前器件状态;目前流程与数据库中器件状杰信息维护脱节，器件状杰不能及时反映在器件信息库中，需要后续定期组织人力集中补充、清理，费时费力。
2 元器件优选库的需求分析
针对以上元器件管理现状，提出如下元器件分类管理核心需求，用以定义企业讲行元器件分类信息化管理的实施目标。
1)统一元器件信息库
建立一个统一的器件信息库，所有信息集中管理。这些信息包括器件的分类、共用属性、特有的技术参数、器件文档资料、PCB封装、仿真模型等信息，同时这些信息是能够有机关联的。同时厂家资料也统一在器件信息库中管理，并与器件建立关联，查找到器件，就能查看其厂家资料。
2)统一元器件分类查询方法
在器件信息管理库中建立器件的树状结构，管理器件的分类;在器件信息库中，器件不仅可以有共同的属性，而且不同的分类节点也可以建立不同的技术参数属性，每个器件在PDM中根据分类录入器件的技术参数，根据器件技术参数进行查询。
3)定制合理的器件生命周期和工作流程
器件状态的维护与器件选型申请和审批流程、器件停产失效更改管理流程相配合，保证器件状杰维护正确和及时;构律统一的新器件选型审批流程，根据不同的情况由审批者控制讲行相应的审批流程;针对开发、采购、生产、库存、计划等环节的业务运行方式来制定状态，控制器件的使用;器件信息管理系统是器件工程信息的源头系统，信息在该系统中输入后，可被其他系统使用。
3 基于WindChill的元器件管理
3.1 WindChill系统的体系结构
WindChill提供较强的PDM、工作流管理、生命周期管理、配置管理、产品可视化协同和企业信良集成工具，使企业能快速访问庞大的产品资料库，实现产品和过程信息的共享与可视化、WindChill系统的体系结构以Web为基础，提供一个以纯Java语言为核心的信良平台，是一个为部署业务信息应用程序而设计和优化的3层应用程序。显示层使用商用Web浏览器执行HTML、JavaScript和Java小程序的组合，从而完成不同的用户任务;应用服务器层提供支持业务事物处理的业务逻辑，商用HTTP服务器和WindChill方法服务器提供了这些功能;持续层使用对象关系数据库管理系统来存储结构化和非结构化数据。
WindChill PDMLink是PTC解决方案的核心产品，通过提供单一、完整的数字化产品定义手段，支持产品生命周期范围内的PDM、配置管理，以及产品开发过程和变更过程的集中控制和管理。
综合以上对业务现状和需求的分析，本文提出了基于WindChill PDMLink的元器件管理方案、采用WindChillPDMLink建立元器件优选库，并制定详细的器件生命周期状态，对其工作流讲行管理，完成电子产品设计中的元器件优用、重用、好用的目标。
3.2 元器件优选库的建立
WindChill PDMLink对电子元器件的管理通过建立存储库来实现，利用WindChill PDMLink可以很方便的建立存储库，主要是要确定在存储库中存储的元器件的信息。元器件的信息构成如图1所示。
基础属性是大部分元器件都必须具备的属性，这里对元器件的基本属性作如下划分：
1) 基本属性，句括物资代码、名称、标准化名称、厂家型号、PCB封装名称；
2)可用性、替代信良及优选等级，包括器件的状杰属性：试用、正常、失效、作废；器件的可替代器件信息，以及元器件应用于不同工作环境的优洗等级；
3)厂家、经销商信息，包括器件的生产厂家信息，经销商、分销商的信息，这些信息应该提供多个；
4)价格与周期，句括对应厂家或经销商的产品价格信息，以及不同经销商、分销商的供货周期，以及物资采购部门的采购周期。
器件分类属性的建立是器件搜索的基础，良好的器件分类方法可以提高查找的效率。如果将器件明细(主要规格参数)作为分类的最底层，那么会导致分类总数会比较多，管理以及查询比较困难。WindChill PDMLink中对于电子元器件有缺省的分类方法，这里从设计师器件选型和重用的角度建立分类结构，同事借鉴Rosettanet的分类标准，尽量在方便开发工程师重用和查询的基础上使分类层数、深度适中，易维护、易扩展、易管理。
WindChill PDMLink的分类创律可以通过分类管理器或者Counterpart完成。同时需要确定第一个分类的详细属性(即元器件的技术参数)。
元器件选型在电子产品设计中很重要，而通过简单实用的检索方式选择合适的元器件是提高工作效率的关键，确定分类后就可以使用WindChill PDMLink中提供的灵活的器件检索杏询方式，WindChill PDMLink主要提供3种查询方式：页面的搜索功能查询，分类结构查询，浏览结构查询。
3.3 元器件生命周期状态与流程
元器件的生命周期状态不一致，流程与器件的状态信息脱节严重制约了电子产品设计的效率，鉴于以下的需求分析，这里提出一种元器件生命周期与流程管理的方案，将元器件的生命周期与产品的开发讨程，器件的各种维护流程紧密结合、生命周期与流程管理整体结构如图3所示。
图中，将元器件的生命周期分为试用、正常、作废、失效4个状杰、试用阶段是指在设计师在开发、预研或其他情况下，选用元器件库中没有的器件，这就需要申请试用新器件；正常阶段是指选用的元器件申请审批通过或正常使用；作废阶段是指在系统中创律申请，但撤销使用的，在企业中没有产生相关业务的；失效阶段是指器件下所有厂家型号出现停产，质量问题或供应商无法供货，并且无法找到完全兼容的替代厂家。
以上元器件的生命周期状态需要与具体的使用流程相结合，在这里规定以下流程：新器件选型审批流程，器件资料审核流程，器件EDA建库流程，器件信息维护流程，器件状态更改流程，器件替代更改管理流程、详细流程与生命周期状态对应关系如表1所示。
WindChill PDMLink中对元器件生命周期状杰和工作流程的管理是通过生命周期管理器和工作流管理器完成的。
表1 器件生命周期状态与流程对照
 WindChill PDMLink本身提供一些标准的生命周期模板和工作流模板，考虑到WindChill版本升级等原因，建议通过修改WindChill本身的模板来映射到自己的生命周期状杰和工作流，而不是直接创律自己的生命周期状态和工作流。这里以器件EDA建库流程为例说明工作流管理。在新器件到达“试用”状态后，EDA建库组收到建库的通知。如果需要建立新的原理图符号和PCB封装库，则由开发工程师创律库文件，与器件建立关联，经过审核后发布。
图3 元器件生命周期状态与流程答理结构
4 结束语
本文根据元器件信息管理的业务需求，提出了基于WindChill的电子元器件信息管理方案。采用WindChill对申子元器件的整个生命周期讲行管理，提出建立优选库，解决了元器件优选库的建立、元器件分类与检索方法以及元器件生命周期状态管理方法，并对元器件生命周期管理中的工作流程管理讲行阐述，最后完成了整个电子元器件信息管理的建设。
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(8/4/2010) |
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