PDM系统功能介绍.doc

1 PDM的常见功能介绍到目前为止，还没有一个商用PDM软件拥有全部可罗列的PDM功能，其中有的功能构件还有待于进一步发展和完善。但是，一般PDM系统都包括文档管理、产品配置管理及工作流程管理等最基本的功能，能对产品的整个生命周期进行完整的描述和控制，因此，PDM在企业中的作用已经普遍为大家所认同。1.1 电子仓库1.1.1 电子仓库介绍在企业中，大量与产品相关的数据往往分布在多部门，甚至是多区域中，而且这些数据的格式也是多样的，如文本文件、数据库、图纸文件等，对这些数据的查询、浏览、共享，以及结合工作流程来管理这些数据等，都是企业在进行信息集成时经常遇到的问题。PDM管理的主要对象是产品的“元数据”，即有关产品信息的信息，其实现基础是电子仓库（Electronic Data Vault）。实施并行工程所需要的“在正确的时间、把正确的数据、按正确的方式、传递给正确的人”对PDM数据管理提出了更高的要求。电子仓库（Data Vault）是PDM最基本的功能，也是PDM的核心，通常是建立在通用的关系数据库基础上，主要保证数据的安全性和完整性，并支持各种查询和检索功能。PDM系统中的电子仓库用以取代人工方式的纸质档案管理，使用户方便、快捷、安全地存取、维护及处理各种有关产品的文档，如从设计阶段产生的AutoCAD图纸的数据文件、3D实体造型的数据文件、CAE的分析报告，到制造阶段可能产生的变更单等，都是电子仓库管理的对象。电子仓库为用户和应用之间的数据传递提供一种安全的手段，其透明性可使用户无需考虑分布式环境下各种数据的实际物理存放位置，允许用户迅速地、集中地处理访问全企业的产品信息，并且使整个企业的各部门共享产品数据。PDM的电子仓库和文档管理提供了对分布式异构数据生成，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管理等能力。在PDM中，数据的访问对用户来说是完全透明的，用户无需了解应用软件的运行路径、安装版本以及文档的物理位置，以及自己得到的是否是最新版本等信息，所有描述产品、部件或零件的数据都由PDM统一管理，自动集中修改。PDM系统通过建立在数据库之上的相关联指针，建立不同类型的或异构的产品数据之间的联系，实现文档的层次与联系控制。电子资料库的安全机制使管理员可以定义不同的角色并赋予这些角色不同的数据访问权限和范围，通过给用户分配相应的角色使数据只能被经过授权的用户获取或修改。同时，在PDM中电子数据的发布和变更必须经过事先定义的审批流程后才能生效，这样就使用户得到的总是经过审批的正确信息。1.1.2 电子仓库对产品数据管理的思路PDM管理的是产品整个生命周期中所包含的全部数据。这些数据包括：工程设计与分析数据、产品模型数据、产品图形数据、专家知识与推理规则及产品的加工数据等。在电子仓库中可管理的数据具体可分为以下几类：（1）原始档案包括合同、产品设计任务书、需求分析、可行性论证报告和产品设计说明书等文件。（2）设计文档包括工程设计与分析数据。在工程设计数据中，一部分是各种设计过程的规范和标准以及产品的技术参数，另一部分是设计过程中生成的数据。另外，还有产品模型数据、产品图形信息、各类工作报告、验收标准及加工NC代码等。（3）工艺数据是指CAPP系统在工艺设计过程中所使用和产生的数据，分为静态与动态两类。静态工艺数据主要是指工艺设计手册上己经标准化和规范化的工艺数据，以及标准工艺规程等；动态工艺数据主要指在工艺规划过程中所产生的相关信息。工艺知识是指支持CAPP系统工艺决策所需的规则。工艺知识主要分为选择性规则和决策性规则两大类。（4）生产管理数据生产计划与管理指的是对产品生产过程的计划与管理。生产中的数据可分为两类:一类是基础数据，这类数据比较稳定；另一类是动态数据，这类数据有一定的时间性，且相对比较独立，不受其它数据存在与否的影响。无论是哪类数据，都要求准确、完整，其准确度应在93%以上，物料清单的准确度应更高，为9899%。（5）维修服务数据如常用备件清单、维修记录和使用手册等说明文件。（6）专用文档如电子行业的电气原理图或布线图、印刷电路板图和零件插件图等。PDM系统把上述各种文档分成5种类型进行管理（1）图形文件由不同CAD软件产生的描述几何图形的文件。（2）文本文件描述产品或部件、零件性能的文件。（3）数据文件为了优化零部件的设计，所进行的各种有限元分析、机构运动模拟、试验测试等产生的数据文件。（4）表格文件表格文件包括有关产品或部件、零件的产品定义信息和结构关联信息。产品定义信息包括基本属性和特征参数。结构关联信息描述了零件或组件、部件、产品之间的关联信息。（5）多媒体文件为了描述产品及产品各个部位的真实形象，可以在计算机上用渲染技术产生出逼真的图像照片，对于复杂的装配过程，还可以用计算机动态模拟，并在附加的技术指导下生成音、像文件。这些多媒体文件生动地反映了产品的性能指标、生产过程、维修指南等信息。对于上述5种不同类型的文档，在PDM中将采用两种不同的管理模式。单个文件在PDM系统中可分成两种方法处理。一种方法是保持文件的完整性，这些文件中的数据不能与文件脱离，一旦脱离就失去了意义，即所谓的“打包”；另一种方法是文件中的数据可以从文件中提取，这些数据都具有独立的意义，然后将这些数据分门别类地放在关系型数据库中，以便对文件内容进行检索和统计，即所谓的“打散”。对于不同的CAD系统产生的图形文件，各自内部都有相应的数据管理机制，PDM系统不能也没有必要对图形文件中的各个元素分别进行管理，而只需将文件的整体、名称代号以及标题栏中的基本属性和特征参数放到关系型数据库中进行管理。表格文件特别是工艺数据中的表格文件往往需要“打散”管理。有限元分析等应用程序所产生的数据文件往往具有数据量大、可读性差等特点，只有在该数据的生成环境下才会获得清晰的结果。因此，对这样的数据文件，除了具有特殊的特征参数外，对文件也只能作为一个整体进行管理。在数据文件中，产品定义信息中的数据可以作为一种属性，当查询时，这些属性就像关键字一样，便于用户快速查询到相应的有关文件。通过这些关键字可以把同类型的数据进行分类和统计。在文本文件记录的各种技术要求、更改说明、使用方法中，除了个别特殊信息需要进行类检索和统计外，一般都按整体进行文件管理。对于成批电子数据PDM电子仓库有两种常用的数据组织方式：一种是将产品或项目生命周期内有关的项目、工程、产品、部件或零件的所有文件集中起来，建立一个完整的描述对象的文件目录，称为文件集或文件夹。然后，把它们放在电子文件柜中，即可查询文件集，也可查询文件集中的文件。一个文件集中可以包含各种不同类型的文件。这种方式也形象称为“文件柜” 管理。例如新建车间设计项目可以划分为设备选型、平面布置、土建设计、电气布线、给排水设计、总图等几个子文件夹，分别存放对应的资料。一种是以产品为中心，它把产品结构映像为管理对象，每个零部件对象都包含与之相关的所有技术资料信息和审批过程。也就是说，每个对象的所有相关数据，如设计图纸、说明书、NC代码、AVI文件、工艺文件等在产品结构树上会“挂”在相应的零件和装配体上。这种文件组织方式也称为“产品结构树” 管理。两种文件组织方式各有所长，互为补充。对于项目型为主的企业，文件柜管理模式非常方便；对于以变型设计为主的企业，产品结构树管理模式非常直观。1.1.3 电子仓库主要功能介绍提供用户化界面、属性卡片以表示单个设计和文档的属性。 提供基于产品结构的文件管理，一个文件可与多个项目、装配件、参考图块或零件相关联。 提供基于文件目录的文件管理，一个文件可与多个目录关联。 提供电子文件归档管理。n 归档管理是对文档进出电子仓库进行管理，实现图档文件的批量入库和交互入库，并可将指定的图档文件从数据库中释放出来，传送到客户端进行操作，在操作过程中保证文件的完整性和一致性。n 归档管理主要包括提档(Check Out，出库)、归档(Check In，入库) 和出库编辑(如复制、删除、文档的转库、打印等)两部分。以及对这些操作的安全性管理。n 在进行归档处理时，由于在建模阶段对人员/角色所定义的权限不同，因此，承担不同任务的人员对电子仓库的操作权力也有所不同。n 通过归档管理还可实现文档的版本控制。在PDM系统中，文档的版本可分为版本号和序列号，每当文档从电子仓库中被提出，然后再存入时，其序列号将自动改变，而当文档己被定型时，若将其从库中提出并做修改，则其版本号将自动发生变化。n 提供生命周期管理和控制选项，可以定义文档或工程图及与其相关的装配件、工程图、标题栏、参考图块的版本状态。 提供丰富的文档检索/导航功能。 n 这是PDM系统为用户提供的快速查询手段之一。用户可通过图形界面等导航方式直接查找文档，也可通过指定某些属性等检索方式来快速查找。n 与人工检索相比，PDM系统的导航大大减轻了文档检索工作量，提高了查询速度，使工作效率提高了许多。提供文档安全性管理支持。n 文档和图纸必须得到安全控制以防止非法删除、拷贝和修改。把数据保存在安全的电子仓库内可使数据不会通过操作系统获取，而受控于PDM系统定义的PDM用户权限。 n 可以使管理员根据用户组、文档类别、设计组和用户关系控制文档存取。可以控制数据的获取及获取方式，如全编辑或只能浏览。n 允许用户从一个安全的中心地点获取文档。通过集中控制机制，用户都可以看到全部图纸和文档的状态甚至谁取出了文件。n 控制数据更改： 安全的文档管理系统可以保证文档在一个时候只能一个人修改、版本自动变化、易于存取。n 增强的安全机制（例如记录锁定，域锁定管理）。支持分布式文件管理分布式仓库管理。n 支持异地多个分布式电子仓库之间文件和数据的同步及数据交换。1.2 零件库和零件族管理1.2.1 零件库介绍 -（关键：系统能否提供相似零件查询）企业文档是用来描述、说明、记录生产对象和设计生产过程的，因此PDM的文档管理是零部件管理的基础。简言之，文档描述零部件，零部件用文档来描述。文档并不限于描述零部件，无论是按目录管理还是按产品结构管理都还没有很好解决查找同类零部件的问题，这将决定PDM系统最大价值点能否被实现：为最大限度地利用原有设计成果提供支持，这样可以充分发挥和利用设计人员已有的经验和智力财富，快速设计新的产品。设想一个设计师需要一种管接头类的零件，想借鉴一下原有的，他该怎么做呢？如果有分类管理一般都会先顺着零件分类树找，在管接头类下找到有两通类，三通类，里面有几乎所有可借鉴的零件，通过PDM很好的实现了预期的目的。-（运用分类目录导航可否解决这种问题）如果没有分类管理怎么办？一种可能，他记得某个产品中用到过一种管接头，可以顺着某个产品结构树找，条件是他熟悉原有产品，而且这也只找到有限个，不一定能起到很好的借鉴作用；另一种可能，用查询工具按属性模糊查询，而他想要的那种管接头应用哪个属性找并不好想，零件名称也不知道是不是含管接头，即使这样也很难找全。所以仅给零部件或文档加一两个分类属性并没有解决“重复利用已有设计”的问题，用分类管理方法才是最有效的，分类功能是实现快速查询的支持技术之一。用分类管理的另一个优点是可以精确地定义各类零部件的特征参数项。精确管理分类特征参数也是“大规模定制”生产模式的基础。为了较好地建立、使用与维护这些零部件数据，PDM系统提供了快速方便的分类技术。它与面向对象技术相结合，将具有相似特性的数据与过程分为一类，并赋予一定的属性和方法，使用户能够在分布式环境中高效地查询文档、数据、零件、标准元件、过程等对象。常用的分类技术有：使用智能化的零件序号、成组技术、搜索/检索技术、零件建库技术。利用分类管理技术建立零部件分类树就是零件库管理。PDM系统中的零件库可按照零件设计和工艺上的相似性进行分类，可以建立多种分类导航规则。原则上讲，在结构和工艺上十分相似的零件可在分类基础上组成一个零件族，共用一张零件特征参数表。例如一个设计师需要一个30个齿的模数为1.5的齿轮，怎么在PDM中找到可以借鉴的呢？这个时候设计师会希望在零部件图纸或属性中有特征参数表，直接查表。PDM提供依据零件族的相似性标准计算机辅助整合同类零部件到零部件族的功能支持。要说明的是相似性标准与零件分类的目的和要求密切相关，其基本内容包括设计与制造两方面。零部件族是根据零件特征来管理零件的方式。这种方式涉及到对零件族的查询和维护。对零件族的查询可采用图形界面访问零件族体系的方式，也可通过给定一零件的特征值来查询。对零件族的维护操作包括将一零件放入某一零件族或将其从某零件族删除，以及修改零件族特征值和族文件等操作。每一零件族中诸零件具有相似的设计或制造特性，为提高单件、小批量生产的经济效益开辟了新的途径。 1.2.2 零件库主要功能零件库多分类树管理；零件库分类检查、自动分类、分类转移管理；零件库分类树与分类编码集成功能；零部件族管理1.3 产品结构管理1.3.1 产品结构管理介绍-（建立产品结构树 完整描述产品组成）产品分解是制造业的一项基础工作，也是企业在产品管理中的主要工作之一。在产品管理中，产品对零件的需求量的计算，即产品分解计算广泛用于产品的生产计划编制、物资采购计划编制和新产品开发中。如果企业生产多种系列产品，且产品结构又很复杂，在编制生产作业计划时，产品分解是非常耗时的计算。若产品对零件的需求是独立需求，则可用产品零件汇总表方式表示；若产品的需求是相关需求，则一般采用产品零件结构树来表示。产品结构管理是PDM的核心功能之一，利用此功能可以实现对产品结构与配置信息和物料清单（Bill of Materials）的管理。而用户可以利用PDM提供的图形化界面来对产品结构进行查看和编辑。在PDM系统中，零部件按照它们之间的装配关系被组织起来，用户可以将各种产品定义数据与零部件关联起来，最终形成对产品结构的完整描述。产品结构管理体现了产品的构成状况，并通过替换、选用操作，形成系列化产品，也使得不同的设计、制造部门有机地联系起来。产品结构管理将产品装配关系转化为以树状方式描述产品结构树。产品结构树中各结点分别表示部件或组件，叶结点表示零件。这种图视方式反映了产品、零部件之间的层次关系。对产品结构树的查询/导航有两种方式，一种是以图形化界面展开关系方式。有了结构树，管理者即可分层展开，走不同的分支，直观地找到自己所要的数据，而不用考虑其物理位置。一种是对产品属性值（如产品号、名称等）的查询。对于图形界面方式，对配置环境的设定（如最近一次修改后的结构、正在设计中的己定型结构等），使用户可根据自己的需求，查看适当的结构树，在结构树利用属性快速定位到具体的节点。每个零部件都有其属性，如零件的材料、重量、只寸、颜色以及部件由多少零件组成等。由于零部件对象被分散地存放在不同产品结构树结点上，为实现面向对象数据模型到关系数据模型的转换，将对象的描述属性转换为关系数据库中二维表信息，结构树的每个结点都连接着相关的零部件属性。这样在任何一个结构树上看到同一零件时都可浏览其属性信息。每个零部件都有相关的文档，如各零件的二维图纸、三维模型、技术说明、各部件的装配图等。这些文件都存放在文件电子仓库内，产品结构树使描述零部件的文件信息与结点上的相关零部件有机地连接在一起，形成完整的产品结构化信息树。产品结构树的建立要根据企业的管理模式来决定。一般情况下产品结构树是由一个产品装配系统图、产品零部件明细表（包括通用件、标准件、自制件、外购件、外协件、原材料）产生，只包含装配关系。有的企业把一个系列的产品用一棵树表示，也有的企业一个产品就用一棵树表示。有的企业在产品结构树上要增加一些其它类型的节点（例如产品明细表也作为产品结构树上的一个子节点，有的要求增加备件节点，在装配产品结构树中可能还要增加一些虚节点）。产品结构树的层次也要根据企业的产品复杂程度决定，多则78层，少的也要23层。1.3.2 产品结构管理主要功能支持用户手工建立产品结构树，或通过从PDM系统集成的应用系统中自动捕捉产品结构信息来建立产品结构，并根据产品结构树自动生成B0M（物料清单）表。支持产品结构定义与编辑，用户可以制定和修改自己的产品结构，并将产品结构存入数据库中。支持建立产品结构与其它产品信息（如工程手册、设计文档、更改单等）的关联。支持对产品结构进行管理，主要包括对产品本身装配结构的管理和对其相关支持数据的管理，通过编辑、浏览、查询/导航、比较产品结构树等方式有效地管理产品结构。支持零部件“用于何处（WHERE USED）”的查询。当修改一个零件时，必须找出使用这个零件的所有装配件，并进行相应的修改。“ WHERE USED ”选项可以自动列出使用该零件的所有装配件。扩展产品结构树管理。扩展产品结构树反映了不同对象之间的一般关联性。产品结构是零部件对象间的一种特殊关联，装入与被装入关联；分类则是另一种特殊关联，即对象的某些属性相同的关联。但对象之间还存在着许多更一般的关联关系，很难用结构树或分类树表达清楚。当讲到关联关系时我们一般会想到一个词叫“关系网”，例如人与人的亲戚、朋友关系就不能用树来表达，用树来表达关联关系只是一种简化，并不完整。我们可把这种一般的关联关系叫做链接。在PDM中一般我们会管理零部件对象、文档对象、人员对象、项目对象，再扩展一点可能会管理材料、设备、供应商、客户等对象的信息。这些对象之间存在着千丝万缕的关联关系，只有管好了这些关系才能说对产品信息有了完整的把握。这就需要一种扩展的产品结构树管理。系列产品结构管理。系列产品结构管理是企业非常重要的管理手段，传统PDM只注重单个产品结构管理，但在大批量定制模式下系列产品结构管理更有价值。系列产品结构管理可以针对同一系列多个产品结构进行集中批量维护。系列产品结构管理模型可以有效继承和积累不同设计人员的知识，建立共享知识管理，也可以利用历史设计结构快速派生新的产品结构，还可以方便比较不同产品结构之间的差异。1.4 产品配置管理1.4.1 产品配置管理介绍为了减轻日益增大的成本压力，缩减设计周期，一部分制造企业采用了产品标准化和变型设计的方法以提高产品设计开发的效率，即产品配置。产品配置是编制产品结构清单的一种手段，它特别适用于多规格品种、零部件通用性强的系列化产品。为此企业需要做两步工作，第一步是开发能够支持变型设计的零件，第二步是构建一个变型的产品结构。在企业中，不同的部门需要不同的产品组织视图。例如在叉车制造企业，产品具有小批量、多品种的特点，牵涉到配置的内容相当广泛。其产品结构按整车可分为内燃车和电瓶车，按传动方式可分为机械传动、液力传动和静压传动，按动力形式可分为柴油、汽油、液化气，按轮胎可分为充气胎和实心胎，且轮胎在数量上还有单、双胎的区别。另外配置还涉及到起重量范围、起升高度系列、门架的形式、工作装置选配等多方面。以门架为例，首先根据整车的起重量确定门架的型式，其次具体的结构形式又可分为两节门架、三节门架、基本型门架、全自由门架等，门架的起升高度从3m到6m，最后门架管路的接头形式还有公制螺纹和英制螺纹。产品的这种错综复杂的关系，必须要求PDM系统要有功能强大的产品配置功能，才能最终解决制造业所面临的实际问题。产品配置管理使企业不同部门在产品生命周期内实现信息在统一配置（产品模型）下的共享，并可在一定目标或规则约束下向用户或应用系统不同的方面或不同的阶段生成相应的视图，如设计视图、装配视图、采购视图、生产视图等，实现对产品的完整性、有效性控制及对产品相关数据的检索与查询。产品配置管理（PSM）在产品结构的基础上以物料清单（BOM）为核心，生成用于生产制造的具体零件对象的装配关系，把产品的版本、有效性以及有关该产品的数据，如设计数据、工艺数据、制造数据、维护数据、成本数据、资源数据等组织起来。对产品的配置管理是PDM系统有别于工程文档管理(EDM)等系统最主要的一个方面。产品配置管理包括对各种BOM视图的管理、对基于有效性变化的产品配置的管理以及有关创建、定型、变更等过程的管理。对应于产品生命周期的不同阶段，不同的BOM代表了同一产品从不同角度定义的信息。产品配置管理把产品定义的全部数据，包括几何信息、分析结果、技术说明、工艺文件等，都与产品结构建立了联系，使用户能够很方便地知道某一项变化所造成的影响，而且从任何一个BOM视图均可访问产品的全部数据。多视图为不同部门提供了从不同的角度来配置BOM的功能。例如，制造部门在“制造视图”中需要包含工艺信息，可以定义多层视图的装配BOM，并把这些信息传到MRP环境中。PDM系统可以作为产品变型配置的主要工具，为了满足配置功能，PDM系统的产品结构管理模块必须与一个规则库相连，在一个变型的产品结构（变型配置）中，还必须包括规则对象和选择对象。一个由变型配置派生的、与订单相关的产品配置，是通过一系列选择准则来定义的。根据规则对象，对变型配置中必须具有的构件和/或可以具有的构件进行选择，最后得到与订单相关的产品配置。变量参数化表示产品的配置可以根据可选项的定义和产品配置规则来决定。例如，在设计汽车仪表面板时，同一个型号的汽车有各种型号的立体声收音机可供选择，不同的汽车可以根据自己的规则，选择不同的立体声收音机。如果需要对仪表面板进行修改，设计人员可以规定全部变量依然有效。反过来，针对某个型号汽车的BOM，根据变量定义规则可以提供一个精确的配置方案。产品结构配置原则是由用户自行选择的，可以根据产品的版本或工作状态来决定。PSM还支持有效性管理，例如，根据日期、系列号或供应商的供应情况来配置，从而确保生产制造的正常进行。PSM不仅可以针对己确定版本的产品对象的固定结构，还可以是若干个版本的组合。根据指定版本进行配置时，可以根据日期的有效性或系列号有效规则来配置产品，产生指定的BOM表，以供用户编辑和查阅。用户还可以指定输出一个包括所有版本的全部零部件的产品清单，从而对样机进行修改，生成新的产品。1.4.2 产品配置管理功能支持建立替换选装的产品结构模型；支持通用件或难找零件的有效替换；支持规则驱动产品结构视图配置；支持三维产品模型基于规则配置的轻量化浏览；多BOM视图派生和一致性维护；用直观的图视方式显示产从产品开发到原型制造的过程中，产品的各种配置信息变化，结构的改变。产品配置与变更管理对产品的各版本数据提供冻结、释放、复制等操作。1.5 查看和圈阅1.5.1 查看和浏览介绍查看和圈阅功能使用户可以查看电子仓库中存储的数据，如果需要还可以利用图形覆盖技术对文件进行圈点和注释。这意味着用户可以在不打开原来应用程序的情况下进行文档的浏览和打印，也可以浏览相似的工程图来查找所需图纸。这就降低了应用软件的购买费用不必为了浏览文件而安装应用程序。例如，销售经理可以浏览零件及技术说明，不需要安装产生零件的CAD应用程序。1.5.2 查看和浏览功能图档浏览模块可以浏览和显示多种常见格式的文件：n 支持多种标准格式文件的查看，包括PDESSTEP、IGES、HPGL、DXF、TIFF、BMP、TIF、pcx、TGA、GIF、JPG、PDF等；n 支持流行的二维和三维CAD系统对本系统类型文件的查看；n 支持流行的Office文档的查看；n 提供缩放(Zoo)和平移(Pan)功能；图档批注模块为用户提供快速、方便的批注功能。支持使用各种用于批注的实体，包括复线、指引文字和云状线等。用户可以通过屏幕工具栏选取批注工具，可以选择批注图层名称、颜色和批注文件名。批注文件可存放在独立的文件中，充分保护原始文件，批注中允许Undo操作。支持第三方查看软件和集成。图象快速缩略浏览。可以在文档属性页上添加文档的缩略图象。这样，不需要内嵌的浏览器就可以迅速地查看文档。 1.6 编码管理（需要补充）1.6.1 编码管理介绍编码管理只能算PDM系统的一个辅助工具，由于编码一般性规则早有定论，各种具体的编码无非是这些抽象编码规则的引申，所以编码功能在不同PDM系统中技术上并没有太大本质上差异，无非是界面友好性和易用性设计水平有高下。由于编码规范性直接影响了很多企业信息化工作推进，因此编码管理也得到很多企业的高度重视，因此在本书中专门列一节介绍，重点也在介绍如何规划编码体系以适应PDM管理需要。编码就是事物分类的规则，具备识别的功能，可避免重复；用于快速查询、统计，提高工作效率。编码过程就是一个对特定对象或事物进行分类的过程，或是对事物进行多轴分类的分类集合。在大多数分类中，各类用代码表示。事实上，编码是对对象多方面性质的解释，代码可以是数字，字母或两者兼具。计算机管理的数据必须标准化，手工管理下某个零件名称可以写成“5吨车底盘”，或写成“5底盘”，“5吨底盘”，“5底盘”都可以，但计算机管理会认为是四种不同的对象；再例如字符“-”在全角半角状态下可以是不同长短，手工管理下可以认为是一个代号中部分字符，但计算机会认为是两个代号；又例如有的企业用“SZA01-100，200，300-DRY-01”表示三个代号产品共一图纸，这样计算机会认为是一个代号。如果按照不标准编码管理数据都会给计算机管理带来巨大的隐患。上PDM对产品数据编码管理的要求可以用一个词表达：一物一码。即不能多物一码，也不能一物多码。很多企业希望在上PDM时保留使用现有产品图号编码。这样做的优点是实施工作量小，不用再重新编码，而且符合企业习惯，易于被使用人员熟悉和接受。但这样做也有几个明显的缺点：很多机械制造企业采用隶属式编码，长短不一，输入不方便，而且在零部件借用过程中同一产品或零部件的隶属式编码可能已经被赋予不同的图号，如果产品系列多，通用件多，要保证不重码很困难。有些企业图号包括经常变动因素和不良表达习惯，很容易造成编码和零件不一一对应的情况。有的企业习惯标准件、外购件用名称或标准号做代号，编码内容大量重复。有的企业对于一些材料类零件（例如电线，电缆）没有任何编码，编码体系本来就是不完整的。此外企业如果上ERP系统的话，ERP系统实施一般不采用图号做编码，而重新设计物料编码，这样在数据接口时要考虑编码对应转换工作，这将花费巨大工作量，也无法自动传递数据和保证数据质量。所以笔者一般建议将图号经过审核转化成编码，或者在属性中同时预留物料编码属性，不过在很多企业用户更倾向于编制有规则和事物分类特性的编码。浙江大学的祁国宁教授建议将零部件编码分解为“分类码识别码视图码”，其中分类码用来表示零部件的多级分类和分类特征参数值。例如DIN4000编码标准中“0021.111220”表示“标准件螺钉有头的六角M12*20”。（识别码用来表示同分类码的零部件的顺序号，当表达零部件图形时才加上视图码）。PDM中的树状分类和分类上的特征参数项是编码体系的基础，首先是有好的分类表示法，然后才有好的分类编码体系。再来看一下关于隶属式编码和分类编码的争论。其实任何一种编码规则本身并没有优劣之分。很多企业原来设计图号选择了隶属式编码，例如产品代号是A，下级零部件代号就是A-00，A-01，A-02；A-00下级零部件代号就是A-00-00，A-00-01，A-00-02等。这种编码最大的好处是很容易判断零部件的装配关系，在一些结构复杂产品中很容易找到其所在装配位置，有利于领图和查找是否缺少某个相关代号图纸（按顺序号判断）。在过去产品一旦定型就具备较长生命周期情况下，隶属码一旦确定也是非常便于管理的，而且利用计算机进行编码自动生成也是相对容易的。随着多品种小批量和按订单设计生产模式的兴起，过去大批量生产模式下的隶属式编码受到很大的挑战。首先定制意味着在标准型基础上改良或者派生出不同的新型，这样就产生了大量的借用关系和通用件，而隶属式编码是无法反映借用关系和通用关系的，而本身隶属式编码想表达某个零件属于某个部件或产品的目的就被冲击了。其后果往往是随着变型产品的增加不但不能达到管理目的，反而随着借用管理导致重码的情况，多物一码的情况增加。而且为了管理通用件往往不得不定制新的编码规则，使得编码体系不再完整和纯粹。因而很多企业不得不选择利用事物分类特性的并列式编码+流水号，通过编码可以有效集中相同类零部件，进行标准化、模块化和系列化设计。而且并列式码段更有利于计算机进行检索查询处理，但产生过程相对复杂一些，因为可能有很多码段信息需要进行交互式选择。但信息的增加有利于实现很多管理功能上的发展，而且可扩展性和可转换到新的编码体系能力也远远超过隶属式编码。所以祁国宁教授认为不应采用“直接隶属式编码”，即用编码表示“A产品的第1个部件的第2个子部件的第5个零件”。这种编码不利于查询零件的相似性，造成大量的所谓的“新”零件被“创造”出来。同时也可看到一个例子，汽车零部件的一种编码，用的是类似的陈述，即用编码表示“汽车的动力系统的发动机的缸体”，很像隶属式编码，然而它与“直接隶属式编码”有本质的不同，它是汽车“产品结构模型上的隶属式编码体系”，（不是一个具体的产品结构上的隶属式编码）。产品结构模型本质上是一种树状的产品功能模块分解，PDM系统中可利用分类树表达产品结构模型，在结构模型的节点上放置所有同类功能的零部件，这样不仅容易找到相似的零部件，也同时拥有了编码（既是分类的，也是隶属的），而且编码码段的取值可以从零部件分类属性中取。这个对分类方法认识上的转变使得编码模块不再是生硬的附着在PDM系统上，而是成为PDM系统有机的组成部分。附录：设计零件编码的步骤n 确定企业零件编码的目标n 确定应用范围n 进行零件的普查n 确定零件的分类原则n 进行零件的分类n 确定编码原则n 进行零件编码n 进行零件编码的试用和改进n 制定企业零件编码管理办法n 形成企业零件编码标准1.6.2 编码管理功能编码规则定义n编码的校验和解析和生成n 编码校验是通过技术手段检查编码是否有输入错误，但不能修正编码。n 编码解析是通过编码反映射出每个码段含义，以利理解编码含义。编码申请和回收nn1.7 扫描与成像在企业推广CAD技术之前可能已经保存了大量纸质的技术资料，这些资料如果不是经常使用的话全部电子化需要大量时间和精力，因此早期PDM系统都很强调扫描或成像功能，它把图纸或缩微胶片扫描转换成数字化图象格式，并把它们置于PDM系统的控制管理之下。随着计算机在企业的推广应用，几乎所有的技术文档将以数字化形式存在。因此，这一功能将会越来越不重要。不过一个值得注意的问题是，所有电子化格式往往都是伴随着某种具体的编辑软件生命周期而存在，一旦某种设计工具提供商不再提供某种设计工具，这些电子格式文档将很难实现后续处理，为规避这种风险，有必要把一些重要图纸和技术资料转换为统一的电子格式。传统PDM一般要求转换为TIFF格式，目前技术进展使得PDF格式成为标准化的电子图纸格式的良好载体。1.8 工作流管理1.8.1 工作流管理介绍工作流管理（Workflow or Process Management）是PDM功能的一个重要方面。实际上，产品数据是在产品生命周期内动态产生、修改和变化的，而对这种变化过程的控制也是必不可少的。工作流管理主要实现产品设计与修改过程的跟踪与控制。包括工程数据的提交与修改、管理和监督、文档的分布控制、自动通知控制等。它是项目管理的基础，主要管理当一个用户对数据进行操作时会发生什么、人与人之间的数据流动以及在一个项目的生命周期内跟踪所有事务和数据的活动。修改后的产品数据经提交、审批及最后登记变为新版本的产品数据。这一模块为产品开发过程的自动管理提供了保证，并支持企业产品开发过程重组，以获得最大的经济效益。工作流管理能对任何工作流的形式进行过程控制或在过程开始后的任务控制。它提供路线、驱动事件的动作、查询、检查、存取控制等多种功能，对己建立的工作流程进行运行、维护、控制工作状态以及对工作历史过程进行记载的管理方式，使产品数据与其相关的过程有机地结合起来。它使在一个产品全生命周期中参与的人员都可以在正确的时间、以正确的方式得到正确的任务，从而保证了企业内部工作有计划地进行，是规范企业管理的有力执行工具。过去对图纸的审批都是在臼图上用手工签字，而使用CAD后，对计算机文件就无法沿手工签字的方法来进行校对、审批及控制文件的发放。过去手工签字时，有些领导不仅签自己的名字，而且还要写上自己的保留意见，那么，这些审批记录就需要长期保存，以备查询。PDM系统采用电子邮件方式对文件进行提交、审批和发放，用友好的窗口界面提示各有关领导进行审批，并采用电子记录方式永久保存审批者的保留意见。工程变更是在制造业的生产过程中经常出现的重要活动，特别是在航空、航天、汽车等领域。工程变更必须有规范的过程约束与流程控制，所以与流程管理是紧密联系在一起的。工程变更包括工程变更请求和工程变更指令两部分内容，变更请求只有通过提交流程管理部门进行审核与审批后才能实施。原信息修改后，要求通知到相关人员，并要求修改相关受影响的信息。因此工作流管理包括设计审批流程管理和更改流程管理。不同的企业可以依据企业的工作习惯预先指定审批步骤，确定各个工作阶段的先后次序及对应的审批人员和角色，同时规定审批通过的规则，可以是全部一致同意、多数同意，也可以是一票同意或否决等模式，这些由企业自己选择。更改流程管理类似于审批流程管理。变更的管理，将变更的申请、审批和修改等一系列活动可组成为工作流程，使变更控制更加有效。工作流程管理涉及到Ronni Marshak的3R问题，即路由(Routes)、规则(Rules)和角色(Roles)。路由定义了对象及它的传送路径，其对象包括文档、形式、事件、部件和消息等。规则定义了信息如何路由和路由给谁，即工作流的下一步方向和如何处理异常情况。工作流中的工作任务定义了作业的独立功能，由操作用户提供。1.8.2 工作流管理功能工作流编辑器n 提供过程单元定义手段，并根据用户的指定将过程单元连接成需要的工作流程，规定了提交工作流程执行的设计对象，如部件、零件、文档等；n 提供图形化工作流设计工具，支持规划驱动的结构化工作流。一个工作流模型包含若干处理步骤，各步骤之间的逻辑顺序关系和触发条件，各步骤的执行者角色和对产品数据的操作权限，产品数据的状态改变，步骤的默认执行者等内容。工作流程管理器n 接收工作流程编辑器提交的流程定义数据，建立有关人员的工作任务列表，并根据流程的走向记录每个任务列表的执行信息；n 工作流引擎判断过程的触发条件，自动推动过程的执行。工作流推进到一个步骤时，自动将该步骤任务发送到执行者的任务信箱，并发送消息通知有关人员。在分派任务的同时，自动进行操作权限的动态授权和回收。n 支持工作流程的异常处理和过程重组；n PDM系统保存工作流的执行历史和有关信息，用于过程审计和追溯。工作流程通信服务器n 根据工作流程的进展情况，向有关人员提供电子审批与发放；n 通过Email接口技术，进行用户通信和过程信息传递。n 工作任务触发器、提醒和报警；1.9 项目管理1.9.1 项目管理介绍项目管理是一种重要的现代管理技术，它适用于管理一次性、创新性的任务。项目管理通过对任务的计划、组织、执行和控制，达到在有限的时间和资源的约束下顺利完成任务，满足项目需求的目的。产品开发是一次创新过程。应用项目管理技术，使复杂的产品开发工作有条不紊的展开，从而缩短开发周期，优化资源配置，降低成本和风险，提升企业创新能力。项目管理既可以是PDM的一个功能模块，也可以通过集成流行的项目管理软件来实现。PDM应有能力处理资源计划和利用关键路径分析方法分解任务，甚至能够与工业上认可的项目管理软件包集成起来。目前，多数PDM系统只能提供有限的项目管理功能。如工作流活动状态信息和用于传送最新任务的自动触发功能。项目管理是在项目实施过程中实现其计划、组织、人员及相关数据的管理与配置，进行项目运行状态的监视，完成计划的反馈。项目管理是建立在工作流管理基础之上的一种管理。PDM应提供用于项目计划的工具，辅助企业进行项目的周详计划，帮助企业在计划中明确项目的目标、任务间的制约关系，发现其中的缺陷，进行资源的合理调度。计划工具可以通过甘特图、图形化的网络图等手段直观显示整个项目进度安排、资源调度以及任务间的约束关系。仅仅只有一个周详的计划，对于成功的项目管理是不够的，成功的项目管理还需要一个强有力的监督、监控手段来保证任务的有效执行。1.9.2 项目管理功能项目模板编辑器；n 提供任务WBS分解模板定义手段，并根据用户的指定将过程单元连接成需要的项目流程，规定了提交项目任务输入输出对象种类和数量等；n 提供图形化任务WBS模板分解工具，支持规划驱动的结构化项目模板；n 定义项目工作量和关键里程碑，可通过甘特图或网络图输出。项目的创建、修改、查询、审批、统计等功能；类似工作流管理器和通信机制，能根据流程信息反馈提供实时的项目跟踪甘特图等监控工具；提供项目人员库组织机构的定义和修改；在项目人员组织机构的基础上，实现人员角色指派及其对产品数据操作权限的规定。1.10