（机械电子工程专业论文）pdmplm在企业实施中的功能研究.pdf

华北电力大学硕士学位论文摘要 摘要 本文通过比较产品数据管理( p d m ) 与产品全生命周期管理( p l m ) 的概 念、产生背景、主要功能、体系结构和发展趋势等方面，找出了二者的相互 关系和差异，明确了p d m p l m 系统成功实施的条件。产品结构与配置管理是 p d m p l m 系统中的核心功能模块。产品结构与配置管理功能是否有效发挥与应 用直接关系着p d m p l m 在企业中的实施效果。在中兴汽车公司实习和调研的 基础上，结合中兴汽车公司p l m 系统的实施情况，提出了基于p l m 系统平台 的产品结构与配置管理系统的整体解决方案。根据中兴公司的业务发展趋势 和产品开发团队信息管理的需要，开发了的基于p l m 平台的产品开发团队信 息系统。研究成果有助于提高p l m 系统在企业中实施的有效性。 关键词：p d m ，p l m ，产品结构，配置管理，产品开发团队 a b s t r a c t t h er e l a t i o n s h i pa n dd i f f e r e n c eb e t w e e np d ma n dp l mw e r ef o u n do u tb y c o m p a r i n gt h ep r o d u c t ，t h eb a c k g r o u n d ，t h em a i nf u n c t i o n ，t h ea r c h i t e c t u r e ，t h e d e v e l o p m e n tt r e n d s e t c a n dt h ec o n d i t i o n sf o rt h e s u c c e s s f u li m p l e m e n t a t i o no f p d m 【p l mw e r es e e nc l e a r l y p r o d u c ts t r u c t u r ea n dc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n ti st h e c o r ef u n c t i o n a l i t ym o d u l ei np d m p l ms y s t e m t h ee x e r t i o na n da p p l i c a t i o n so fi t s f u n c t i o nd i r e c t l yr e l a t e dt ot h ei m p l e m e n t a t i o no fp d m p l mi ne n t e r p r i s e b a s e do n t h e i n t e r n s h i p s a n dr e s e a r c ho fz h o n g x i n gm o t o r c a r c o m p a n y , c o m b i n i n go f z h o n g x i n gm o t o r c a rc o m p a n yp l ms y s t e mi m p l e m e n t a t i o n ，b r o u g h tf o r w a r dt h e p r o d u c ts t r u c t u r ea n dc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e ms o l u t i o nw h i c hb a s e do nt h e p l ms y s t e mp l a t f o r m a c c o r d i n gt oz h o n g x i n g sb u s i n e s sd e v e l o p m e n tt r e n d sa n d p r o d u c td e v e l o p m e n tt e a mi n f o r m a t i o nm a n a g e m e n tn e e d s ，h a sd e v e l o p e dt h ep r o d u c t d e v e l o p m e n tt e a mi n f o r m a t i o ns y s t e mw h i c hb a s e do nt h ep l ms y s t e mp l a t f o m t h e r e s u l t so fr e s e a r c hr e d o u n dt ot h ee f f e c t i v e n e s so ft h ei m p l e m e n t a t i o no ft h ep l m s y s t e mi na ne n t e r p r i s e f a nj i a n b i n ( m e c h a n i c a la n de l e c t r o n i ce n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f d a iq i n g h u i k e y w o r d s ：p d m ，p l m ，p r o d u c ts t r u c t u r e ，c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t ，p r o d u c t d e v e l o p m e n tt e a m 华北电力大学硕士学位论文摘要 摘要 本文通过比较产品数据管理( p d m ) 与产品全生命周期管理( p l m ) 的概 念、产生背景、主要功能、体系结构和发展趋势等方面，找出了二者的相互 关系和差异，明确了p d m p l m 系统成功实施的条件。产品结构与配置管理是 p d m p l m 系统中的核心功能模块。产品结构与配置管理功能是否有效发挥与应 用直接关系着p d m p l m 在企业中的实施效果。在中兴汽车公司实习和调研的 基础上，结合中兴汽车公司p l m 系统的实施情况，提出了基于p l m 系统平台 的产品结构与配置管理系统的整体解决方案。根据中兴公司的业务发展趋势 和产品开发团队信息管理的需要，开发了的基于p l m 平台的产品开发团队信 息系统。研究成果有助于提高p l m 系统在企业中实施的有效性。 关键词：p d m ，p l m ，产品结构，配置管理，产品开发团队 a b s t r a c t t h er e l a t i o n s h i pa n dd i f f e r e n c eb e t w e e np d ma n dp l mw e r ef o u n do u tb y c o m p a r i n gt h ep r o d u c t ，t h eb a c k g r o u n d ，t h em a i nf u n c t i o n ，t h ea r c h i t e c t u r e ，t h e d e v e l o p m e n tt r e n d s e t c a n dt h ec o n d i t i o n sf o rt h es u c c e s s f u li m p l e m e n t a t i o no f p d m 伸l mw e r es e e nc l e a r l y p r o d u c ts t r u c t u r ea n dc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n ti st h e c o r ef u n c t i o n a l i t ym o d u l ei np d m p l ms y s t e m t h ee x e r t i o na n da p p l i c a t i o n so fi t s f u n c t i o nd i r e c t l yr e l a t e dt ot h ei m p l e m e n t a t i o no fp d m p l mi ne n t e r p r i s e b a s e do n t h e i n t e r n s h i p s a n dr e s e a r c ho fz h o n g x i n gm o t o r c a rc o m p a n y , c o m b i n i n go f z h o n g x i n gm o t o r c a rc o m p a n yp l ms y s t e mi m p l e m e n t a t i o n b r o u g h tf o r w a r dt h e p r o d u c ts t r u c t u r ea n dc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e ms o l u t i o nw h i c hb a s e do nt h e p l ms y s t e mp l a t f o r m a c c o r d i n gt oz h o n g x i n g sb u s i n e s sd e v e l o p m e n tt r e n d sa n d p r o d u c td e v e l o p m e n tt e a mi n f o r m a t i o nm a n a g e m e n tn e e d s ，h a sd e v e l o p e dt h ep r o d u c t d e v e l o p m e n tt e a mi n f o r m a t i o ns y s t e mw h i c hb a s e do nt h ep l ms y s t e mp l a t f o r m t h e r e s u l t so fr e s e a r c hr e d o u n dt ot h ee f f e c t i v e n e s so ft h ei m p l e m e n t a t i o no ft h ep l m s y s t e mi na l le n t e r p r i s e f a nj i a n b i n ( m e c h a n i c a la n de l e c t r o n i ce n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f d a iq i n g h u i k e yw o r d s ：p d m ，p l m ，p r o d u c ts t r u c t u r e ，c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t ，p r o d u c t d e v e l o p m e n tt e a m 声 明 尸 忉 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文p d m p l m 在企业实施中的功 能研究，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工 作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或 其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做 的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：日期： 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩 印或其它复制手段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅； 学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方 式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名： 日期： 导师签名：丞每z 宰 华北电力人学硕士学位论文 1 1 本文的研究背景和意义 1 1 1本文的研究背景 第一章引言弟一早 ji 面 在现代企业中，随着计算机技术和c a x 应用程序的广泛应用，各个部门都在用 着不同的c a x 系统产生着产品信息，生产效率得以大幅提高。同时，企业中的产品 信息呈现出爆炸性的增长趋势。如果手工管理和维护这些数据，会占用大量的人力 和物力资源。另外在信息查询方面，有用的信息淹没在信息海洋组之中，难以搜寻， 所以产品信息的管理问题已经成为进一步提高工作效率的关键问题。 产品数据管理( p d m ) 和产品全生命周期管理( p l m ) 是解决这些问题的技术， 实施p d m p l m 是提高产品竞争力的必由之路。在美国，近5 0 的企业已采用了p d m 技术心1 。对于拥有百万企业的中国来说，随着信息化进程的推进，越来越多的企业 将意识到采用p d m p l m 技术来存取和管理生产的重要性。据资料显示从2 0 0 4 至2 0 0 9 五年内，我国有3 0 的企业会使用p d m p l m 技术口1 。可见，p d m p l m 技术在我国企 业中有着非常广阔的应用前景。 1 1 2 本文的研究意义 p d m p l m 不是即插即用的系统工具，p d m p l m 系统庞大而复杂，从p d m p l m 系 统开始实施到它们的功能被有效发挥是一个长期而艰巨的过程，而且，不同的企业 有不同的企业文化和需求。通常p d m p l m 的实施与应用不能照搬其它企业的模式， 为使p d m p l m 的功能被有效利用，企业应根据自身的实际需求和企业业务发展趋势 制定符合企业自身的本地化解决方案哺1 。有时还要进行相应的二次开发工作，以扩 展p d m p l m 的功能，更好地适应用户的实际需求。 通过对本课题的研究促进了p d m p l m 在企业信息化建设中扮演更重要的角色， 全面发展和提高企业的设计研发水平，充分提升企业竞争力。 1 2 本文的研究目的和任务 1 2 1 本文的研究目的 ( 1 ) 制定出适合中兴公司的基于p l m 系统平台的产品结构与配置管理系统的 整体解决方案。实现了p l m 系统对公司系列产品的统一管理，支持产品配置的方便 性、灵活性和一定意义上的智能性。从而使p l m 系统的优势充分转化为企j i p 的生产 i 华北电力人学硕十学位论文 力和竞争力上来。 ( 2 ) 使p l m 系统的功能得到拓展，实现了产品信息和企业员工信息的有机结 合，满足了中兴公司产品开发团队信息管理的需要。使公司人员和任务分配达到最 优化的状态，实现将公司每个员- r g , j 造的效益值和工资直接挂钩，使每个员工对每 月薪水的了解更加可观、真实，使公司员工的工作态度更加热情，从而提升公司的 凝聚力与每一个员工的创造力。 1 2 2 本文的研究任务 ( 1 ) 本文从p d m p l m 二者的概念、产生背景、主要功能、体系结构和发展趋 势等方面总结二者的相互关系和差异并指出p d m p l m 系统成功实施的条件。 ( 2 ) 在对中兴汽车公司调研的基础上，结合该公司p l m 系统的实施情况，提 出基于p l m 系统平台的产品结构与配置管理系统的整体解决方案。 ( 3 ) 根据中兴公司的业务发展趋势和公司产品开发团队信息管理的需要，开 发一个基于p l m 平台的产品开发团队信息系统。 1 2 3本文的章节安排 本文共分为五章，内容安排如下： 第一章介绍了选题的背景和意义，本文的研究目的和任务。 第二章分别介绍了p d m 和p l m 的产生背景、内涵、应用现状、发展趋势、主要 功能和体系结构，分析了p l m 和p d m 的相互关系和差异以及p d m p l m 系统成功实施 的条件。总结了p d m p l m 系统的本质区别和成功实施二者的必要条件。 第三章研究了p l m 系统中产品结构与配置管理功能与实现方法。分析了产品结 构与配置管理的内涵和体系架构，介绍了产品结构与配置管理概念、功能模块、管 理类型、管理规则、配置形式等内容。在此基础上结合中兴汽车公司实际需求提出 了基于p l m 系统平台的产品结构与配置管理系统的整体解决方案。 第四章介绍了基于中兴现有的p l m 平台的产品丌发团队信息系统的设计。本章 首先说明了产品开发团队管理的定义、任务和作用。然后通过对此系统的数据库需 求分析与数据库建模介绍了该系统的数据库设计，在此基础上叙述了基于p l m 平台 的产品开发团队信息系统总体设计和各个功能模块的功能设计。 第五章为全文的总结与p d m p l m 系统的展望。 本文全篇结构如图1 - 1 所示。 2 华北电力人学硕士学位论文 图1 - 1 论文结构框架图 3 华北电力人学硕十学位论文 第二章p d m p l m 系统的关系和差异 2 1p d m 系统的应用功能 2 1 1p d m 的产生和内涵 p d m 的产生。在企业广泛使用c a d 、c a m 等c a x 技术，形成了信息孤岛问题。2 0 世纪8 0 年代初提出计算机集成制造( c i m ) 的概念，是解决企业信息集成的一项管理 思想和技术。早期的p d m 产品正是诞生于2 0 世纪的8 0 年代韧“引。p d m 技术发展了 c i m 技术的核心思想，定位为面向制造企业，以产品为管理核心，以数据、过程和 资源为管理信息的三大要素，实现对产品的集成管理技术。 p d m 的内涵。p d m 是以计算机网络和数据库技术为基础，管理所有与产品相关 的信息和过程的技术。p d m 的核心思想是设计数据的有序、设计过程的优化、资源 的共享和系统集成。p d m 使产品数据在其生命周期内保持一致、安全，并且能够得 到及时的更新和高效的检索功能。p d m 为产品的所有参与人员提供一个高效的系 统平台，使所有参与研发、审核、生产、销售、维护等人员在整个信息生命周期中 自由共事和传递与产品相关的所有授权数据，从而缩短产品研发周期、降低成本、 提高质量，使产品上市的周期大大缩短，使企业的竞争力得到增强n 引。 2 1 2p d m 的应用现状和发展趋势 ( 1 ) p d m 的应用现状 经过这些年的发展，p d m 软件的功能不断增强，覆盖的范围越来越广，国外许 多大公司纷纷投巨资实施p d m 项目，建立支持并行工程的产品开发框架，取得了显 著的成果。市场上出现很多成熟的产品，国外的有s d r c 公司的m e t a p h a s e 、e d s 的 i m a n 等，国内p d m 产品也有一定的市场，例如，同创p d m 、i n t e p d m 、开目p d m 等拍1 。 p d m 技术已经在全球的诸多领域获得了广泛的应用，包括机械、电子、汽车、航空、 航天以及非制造业等，并逐渐成为支持企业过程重组、并行工程( c e ) 、c i m s 工程、 虚拟制造( v m ) 和i s 0 9 0 0 0 质量认证等系统工程的使能技术n 3 川。 p d m 于上世纪9 0 年代在国内得到了引进和运用。从概念上讲，p d m 理念的先进 性是不言而喻的，但它在国内的实施有成功的榜样，也有失败的案例，可见对p d m 的理解和实施不是一个简单的过程，它在各企业的实施需要与该企业的文化和管理 体制相结合。 4 华北电力人学硕七学位论文 ( 2 ) p d m 的发展趋势 随着p d m 技术在企业的推广应用，它的发展越来越为大家所关注。从目前来看， 其发展趋势表现在以下几方面n 3 1 ： 1 ) 建立通用的p d m 开发平台： 2 ) p d m 将向行业领域发展； 3 ) 网络技术在p d m 系统中的应用越来越深入； 4 ) 过程管理与配置管理功能的强化； 5 ) 面向对象技术的应用及信息模型的标准化： 6 ) p d m 与企业资源计划( e r p ) 的功能渗透。 2 1 3p d m 系统的主要功能和体系结构 ( 1 ) p d m 的主要功能 目前，市场上主流的p d m 系统都是基于网络化的基础上实现的，一般具有以下 主要功能： 1 ) 数据库和文档管理。它是p d m 中最基本的功能。它一般建立在关系数据库 的基础上，使企业迅速安全地操作、控制、获取数据。 2 ) 工作流和设计过程管理。它用来定义和控制人们创建和修改与产品相关的 数据，实现对产品的设计与修改过程的数据的控制“6 1 。 3 ) 产品结构和配置管理。它是p d m 的核心功能之一。实现对产品结构与配置 信息和物料清单( b o m ) 的管理。并且通过授权，用户可以用p d m 提供的图形化界面 对产品结构进行查看和编辑。 4 ) 浏览和圈阅。它为产品审批过程提供支持。通过授权，用户利用该功能可 以浏览产品数据信息( 特别是图形文档) ，并对相关文档进行圈点和注释。 5 ) 分类检索和零件库。它最大程度地重新利用现有设计数据为创建新的产品 提供支持，以提高产品开发速度。 6 ) 项目管理。它对产品开发过程及其进度进行管理与监控，并对完成结果进 行反馈。为企业提供所需要的项目和活动的状态信息、报告资源规划和重要路径。 7 ) 电子化协作。它主要实现人对p d m 系统中产品数据快速、实时地操作功能。 8 ) 集成开发接口。它为p d m 系统提供强大的客户化及二次开发能力，这使得 在实施p d m 时可针对企业具体情况进行”本地化”工作，以满足用户多样性的要求n7 1 。 ( 2 ) p d m 的体系结构 华北电力人学硕：l = 学位论文 目前典型的p d m 体系结构( 图2 1 ) 一般包括以下层次引： 用户界面层 向用户提供可视化和交互式的图形用户界面，包括浏览器、各种菜单和对话框等。 支持w e b 方式的访问和操作 u 功能模块层 数字化产品数据定义及管理系统，对与产晶相关的数据对象、过程进行定义和组 织管理 u 数据处理层 向下连接并操纵数据库，向上为p d m 应用组件提供服务，同时为应用软件提供应 用编程接v 1 ( a p i ) 以实现集成应用 0 系统支撑层 主要指异构计算机硬件环境、操作系统、网络与通信协议及数据库等支持环境， 通过关系数据库提供的数据操作功能支持p d m 系统对象在底层数据库的管理 图2 - 1p d m 的体系结构图 1 ) 用户界面层。它是实现p d m 各种功能的媒介。 2 ) 功能模块层。它包括了p d m 系统中的主要功能模块。 3 ) 数据处理层。它的核心是自身对象模型。 4 ) 系统支撑层。它以相应的关系型数据库为支持平台。 2 2p l m 系统的应用功能 2 2 1p l m 的产生和内涵 ( 1 ) p l m 的产生 随着经济全球化和企业信息化，产品制造商需要从以生产推动销售的方式，转 变到按客户需求订单安排生产的方式。特别是2 0 世纪9 0 年代术，企业外包业务和 单一的客户需求不断增加，生产厂商只有开展协同产品全生命过程管理才能达到加 快市场响应速度、缩短产品开发周期、提高产品的竞争力，以及为客户提供优质的 个性化产品心0 12 。在这种背景之下，p d m 演变成了p l m 乜引。 6 华北电力人学硕士学位论文 ( 2 ) p l m 的内涵 p l m 是以产品的整个生命周期过程为主线，在p d m 的基础上，融合了协同产品 工具，并有效集成了c a x e r p s c m c r m b o m c a p p 等应用系统，从而成为支持企业 运行的企业信息化管理平台 2 4 o 它实施一整套的业务解决方案，把整个企业的人员、 过程和信息有效地集成在一起，遍历产品从概念到报废的全生命周期，支持与产品 相关的协作研发、管理、分发和使用产品定义信息。从而简化工作流程、缩短新产 品从创意到上市的时间心引。 2 2 2p l m 的应用现状和发展趋势 ( 1 ) p l m 的发展现状 对很多企业来说，相对e r p 等，p l m 仍是一个还不很熟悉的概念，目前p l m 在 企业中的应用普及率仍远不及e r p ，但p l m 领域的发展却呈现出快速增长的势头， 据d a r a t e c h 分析，未来几年全球p l m 市场将继续呈现迅速增长的势头，而亚太地 区尤其是中国，增长率将更高心6 1 。 我国企业应用p l m 软件已经取得了初步效果，对于企业提高研发效率，实现研 发过程的协同工作，缩短产品上市周期，降低产品成本起到了一定的作用。虽然目 前中国企业的p l m 应用仍处于初级阶段，但p l m 已经开始得到了不少用户的认可， 随着p l m 领域的迸一步发展，企业对p l m 的认可度将进一步提高，p l m 将会被越来 越多的企业所接受，在p l m 领域的高、中、低三个市场，将出现十分激烈的竞争。 ( 2 ) p l m 的发展趋势 p l m ，作为一种理念，它本身正在不断变化与延伸，在主流厂商的推动与大型 企业的应用过程中不断完善。最终，p l m 将能够管理从产品的需求分析、概念设计、 初步设计、工艺设计、制造过程的数据和流程，并实现与项目管理、e r p 等软件的 双向集成，构成一个完整的信息化协同管理平台。同时，在p l m 中，还会包含研发 过程的质量管理和成本管理，使产品在研发过程中就能够确保产品高质量、低成本。 随着企业信息化的发展及企业管理软件应用的深入，p l m 理念中包含的在企业的多 个部门和在异地进行协同将逐渐成为现实，产品信息在供应链合作伙伴中的共享也 会逐渐实现，p l m 将会逐渐发挥出更大的效益。 此外，p l m 系统会影响企业与供应商、销售渠道和客户之间的联接点，有些情 况下，产业的界限已经被打破。可以想象，将来连接客户与供应商的跨企业p l m 系 统将可能越来越普遍，p l m 系统会将企业、客户、供应商更密切地联系起来，p l m 系统不仅能够整合一个企业内部的业务流程，而且能够实现多个企业间的跨企业业 务流程整合。p l m 系统正在改变竞争规模、自动化和弹性之间的关系，并可能带来 深远的影响比引。 7 华北电力人学硕士学位论文 基于以上分析，可以看到p l m 产品的发展趋势包括了如下内容： 1 ) 融入集成产品开发( i p d ) 和产品及周期优化法( p a c e ) 的思想和核心要素。 2 ) 进一步和c a d c a m 集成实现数字化生命周期管理。 3 ) 贯穿从市场开发到后续产品运维的整个产品生命周期管理。 4 ) 从传统的产品为中心系统向同时以产品，项目为核心的集成协同系统发展。 5 ) 进一步加强p l m 产品研发和s c m 供应链管理两大核心业务的集成和协同。 6 ) 真j 下的将前端的市场和产品规划，组合计划过程和后续的产品研发集成起 来。 2 2 3p l m 系统的主要功能和体系结构 ( 1 ) p l m 的主要功能 目前，采用基于互联网环境的p l m 系统主要包括以下功能： 1 ) 电子文档管理。它提供了对分布式异构数据的存储、检索和管理功能。经 过授权的用户可浏览或修改相关的产品数据。 2 ) 产品组合管理。它从战略、市场、技术、风险、现金流等角度对企业处于 不同生命周期的产品组合进行分析，对产品规划、产品开发、产品退出等决策进行 支持。 3 ) 采购和外包管理。它使企业以整个产品生命周期为视角，通过企业战略采 购与产品设计部门通力配合来降低产品的生产成本。 4 ) 用户需求管理。它主要包括对已有产品和未来产品的顾客需求管理。 5 ) 协同产品设计。它能为处于不同部门、企业、地域的产品开发团队提供协 同设计的环境和工具，以提高产品的开发效率，缩短产品上市周期。 6 ) 产品数据管理( p d m ) 。它提供了产品数据的创建、存储、浏览、修改等功能， 是p l m 的一个核心系统。 7 ) 系统集成管理。它通过接口与c a x c a p p b o m e r p 等系统集成，能形成统一 的数据信息模型，对整个产品生命周期内所需的各种数据进行管理引。 ( 2 ) p l m 的体系结构 普遍采用面向互联网环境的多层体系结构n 引，如图2 - 2 所示。 8 华北电力人学硕士学位论文 用户界面层 向用户提供可视化和交互式的图形用户界面，包括浏览器、各种 菜单和对话框等。支持w e b 方式的访问和操作 工 功能模块层 包括基本功能模块和系统管理模块，提供公共的基础服务 u 数据服务层 结合通 j 商业化的关系型数据库管理系统来实现数据服务的功能 o 服务器层 负责对户输入的事务处理过程提交和处理，并把处理结果反馈给 用户，完成一次用户的操作 u 网络通讯层 为p l m 系统提供一个在网络环境下的运行环境 图2 - 2p l m 的体系结构图 1 ) 用户界面层。它包括用户接口层和工具层。 2 ) 功能层。它以p d m 的功能为核心进行扩展。它是p l m 体系的核心。 3 ) 数据服务层。它是p l m 系统的数据支持平台。 4 ) 服务器层。它负责处理用户输入的事务，并生成h t m l 文档反馈给用户。 5 ) 网络通讯层。它是p l m 系统运行的基础乜2 1 。 2 3p d m 和p l m 的相互关系和差异 2 3 1p d m 和p l m 的相互关系 产品数据管理( p d m ) 和产品生命周期管理( p l m ) 是企业获得竞争优势和企业 信息化建设的有力助手。要正确地选用这两种软件，首先要弄清二者的关系和差异。 p d m 是p l m 系统的基型，p l m 是p d m 系统的变型。二者都是以产品为管理核心，以 数据、过程和资源为管理信息的三大要素。p d m 实现了对各种计算机辅助生产要素 9 华北电力人学硕十学位论文 ( c a x ) 的有形数据进行统一管理，p l m 实现了c a x 与企业资源计划( e r p ) 系统的 集成，把人员、过程和信息有效地集成在一起。 2 3 2p d m 与p l m 的差异 p l m 是p d m 概念和思想的延伸，p l m 完全包含了p d m 的全部内容，p d m 功能是 p l m 系统中的一个子集。p l m 与p d m 在概念上和功能上极为相近，但p l m 作为p d m 的延伸，就必然与p d m 有着显著的差异”，如表2 一l 。通过比较研究的方法，得出 了p d m 与p l m 在内涵、功能和结构等方面的具体差异。 表2 1p d m 和p l m 的对比 名称p d m p l m 系统 借助丁良好的协同t 作环境，将止确的信息在建立一个管理产品生命周期中各种数 正确的时间以正确的方式传给正确的人，最终消据、过程和应用的协同平台，从而提高企 目标 灭“信息孤岛”业生产效率和产品创新效能 ( a ) 缩短产品上市时间；( b ) 降低产品开发成本； ( a ) 提高企业竞争优势的持久性：( b ) 缩短 系统 ( c ) 提高设计与制造的准确性；( d ) 保护数据完辂 产品上市时间；( c ) 降低产品开发成本；( d ) 优点 性；( e ) 更好地利用富有创造力的团队精神；( f ) 改 改善产品质量 善产品质量 ( a ) 无法很好地处理精益生产操作：( b ) 对 ( a ) 项目管理功能薄弱，甚至没有：( b ) 对网络和网络和数据库的环境要求高；( c ) 响应速度 数据库的环境要求高；( c ) 响麻速度慢；( d ) 客户端慢；( d ) 客户端维护困难；( e ) 权限管理模型 维护困难：( e ) 系统重用性差；( f ) 难以实现零部件不够灵活：( 0 需要多个数据存储器、对象 系统 的多重分类体系；( g ) 难以处理零部什结构属性信 和过程模裂；( g ) 应用之间存在冗余组件： 缺点息的版本；( h ) 难以描述零部件在生命周期中的演( h ) 缺乏采用完整产品系统的端剑端过程的 变过程：( i ) 对角色和部门划分不合理；0 ) 权限管 正式销售商测试；( i ) 系统通刚性差、柔性 理模型不够灵活：( k ) 与c a x 集成的程度不够理低、开发效率低；( j ) 基础结构层缩放不一 想：( 1 ) 需要做大量的“本地化”工作致；( k ) 与c a x 集成的程度不够理想；( 1 ) 需 要做大量的“本地化”工作 应用 p d m 可以适用的领域相当广泛，包括：制造业、 同p d m 的应用领域相似 领域设计行业、图书档案、信息业 ( 1 ) p d m 侧重于对企业内部产品数据的管理；p l m 则强调对产品生命周期内跨 越供应链的所有信息进行管理和利用。 ( 2 ) p d m 侧重于对产品数据的管理；p l m 强调对企业智力财富的充分再利用。 ( 3 ) p d m 侧重于对产品开发阶段数据的管理：p l m 侧重于对产品全生命周期内 数据的管理】。 ( 4 ) p d m 的体系结构是强调以文档为中心的研发流程管理，重点在于建立文档 之间的联接：p l m 则寻求能够实现在多功能、多部门、多学科、多外协供应商之间 的紧密协同。 i o 华= i 匕i 乜力人学硕士学位论文 ( 5 ) p d m 侧重于实现对e r p 、c a d 等系统的对接式集成；p l m 侧重于以其为基 础来实现整个企业的信息化，以”p l m 生态系统的方式来实现对e r p 等系统的深层 次集成。 ( 6 ) p d m 提供刚性的、单纯化的信息连接性；p l m 提供的是上下文关联式的、 更宽泛和更柔性的联合性，因为p l m 允许在一个领域的创造性活动对整个环境具有 完整的意义1 。 2 4 p d m p l m 系统成功实施的条件 p d m p l m 系统开发是建立在先进管理模式的基础上，采用与传统管理不一样的 全新的理念，同时又要兼顾从市场需求到报废处理的产品生命周期各阶段对产品数 据管理的要求。 目前p d m p l m 项目失败主要表现在以下两方面： ( 1 ) 在系统的开发和实施过程中，过分强调企业原有管理的习惯，在系统使 用1 - - - 2 年后生产力稍有提高便遇到新的无法克服的矛盾，结果只好推倒重来。 ( 2 ) 系统使用对设计人员固有的使用习惯冲击很大，使得设计人员不愿接受 新的管理模式。这最终造成对系统做大量二次开发，以便适应最终用户原来的工作 习惯，导致系统丧失原有的先进性，甚至影响系统的运行可靠性。 因此，p d m p l m 项目成功的必要条件是： ( 1 ) 建立先进管理系统。管理系统与工具软件实施的根本区别在于，前者是 规范集体的行为，后者仅涉及个体的能力。p d m 系统的应用必须改变原来不适应先 进管理理念的管理制度和行为规范。 ( 2 ) 贯彻科学的执行力度。系统实施务求做到：目标明确，计划合理，试点 恰当，组织保障，资源充分，控制有力，标志可测。 2 5本章小结 最近p l m 在制造业的应用有超过e r p 的趋势。p d m 是管理所有与产品相关的信 息和过程的技术。p l m 与p d m 最本质的区别是，p l m 强调了对产品生命周期内跨越 供应链的所有信息进行管理和利用口引。p l m 在p d m 基础上，增加了客户需求管理 ( c n m ) 、产品组合管理( p p m ) 、协同产品设计( c p d ) 等功能，能够帮助解决产品数字样 机和虚拟制造等核心产品创新问题，提高企业竞争优势的持久性。但是，p d m p l m 还无法真正渗透到企业的人、财、物的管理环节。成功实施p d m p l m 项目的必要条 件是：建立先进管理系统；贯彻科学的执行力度。 华北电力人学硕士学位论文 第三章产品结构与配置管理功能的实施 一个复杂的产品从概念的产生一直到产品的报废的整个生命周期中要经历很 多配置过程。市场上每一种产品都必须遵从客户的要求规则。否则，生产企业将要 面对一系列问题，如返修、再设计，并且因此丧失商业机会和损坏企业声誉。目前， 大多数中国企业都采用人工产品配置。这必然就会增加企业潜在的风险和削弱竞争 力，特别是当企业生产复杂的产品以后就更加暴露出这些弊端来。p l m 的产品结构 与配置管理模块就是考虑如何满足顾客要求，更加方便地帮助厂商进行产品研发、 设计到产品维护整个阶段的过程。 3 1产品结构与配置管理的功能与模型 产品结构与配置管理( p r o d u c ts t r u c t u r ea n dc o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t ) 作 为产品数据组织与管理的一种形式，是p l m 系统的核心功能模块之一，它以电子仓 库为底层支持，以材料明细表为其组织核心，把定义最终产品的所有工程数据和文 档关联起来，实现产品数据的组织、管理与控制，并在一定的目标和规则约束下， 向用户或应用系统提供产品结构的不同视图和描述，如设计视图、装配视图、制造 视图、计划视图等引。产品结构与配置管理包括产品结构管理和产品配置管理两部 分。 3 1 1 产品结构管理 ( 1 ) 产品结构管理的内涵 p l m 中的产品结构管理( p s m ) 以整个扩展企业为整体，以产品为核心，用来维护 产品本身的结构关系，并围绕产品的构成关系，通过把产品分解为部件和零件，再 把部件进一步分解成子部件和零件的方法组织和描述一切与产品相关的数据，是产 品生命周期中各种功能和应用系统建立直接联系的重要工具，也是涉及过程进展的 直接体现者。其主要功能是对产品的概念设计结构、功能模块组成结构、机械组成 结构及材料清单b o m 进行管理，提供一种组织、控制和管理数据的机制凹引。 ( 2 ) p l m 系统中产品结构管理的功能模型 产品结构管理对现代企业十分重要，尤其是在企业实施p l m 后产品结构管理的 范围扩展了很多，其复杂度也大大增加，例如，随着产品生命周期的推进，产品结 构管理由对一个静态产品数据的管理扩展到涉及到一系列的动态特征，包括产品 b o m 视图转换，产品数据反馈与追踪等；产品结构管理的过程由一个简单的线性过 华北电力人学硕士学位论文 程扩展为一个并行的迭代过程。为了支持这种迭代设计过程，实现企业之间的协同， 一般将产品结构管理依据其内容划分为五大功能模块b 引：产品结构层次关系管理， 基于文件夹的产品一文档关系管理，产品结构与合作伙伴关系的管理，版本管理和 产品零部件编码管理，如图3 - 1 所示。 图3 1 产品结构管理功能模型 1 ) 产品结构层次关系管理 产品结构管理中的层次关系管理主要对单一产品所包含的零部件的基本属性 管理，维护零部件之间的层次关系。利用产品结构管理功能，以产品结构树的形式， 用户可以很方便地浏览产品结构树的整体层次结构和查询各个节点的描述信息阳引。 在产品结构树上，每个零部件对象都有自己的属性，如零部件标识、零部件名 称、版本号、材料、类型( 标准非标准件) 和数量等。在需要时可根据零部件单 个属性或多个属性进行快速查询所要查找的零部件信息，如通过对类型为“标准件” 的零部件查询，可得到采购部门关心的信息，而对类型为“非标准件”的零部件查 询，则提供制造部门所需信息。在产品结构树中通过建立零部件之间的关联关系来 建立产品结构的层次关系。产品结构树的层次由产品的复杂程度决定，多者7 8 层，少的也要2 3 层。在产品的全生命周期过程中，经常出现需要修改产品零部 件属性及结构关系的情况。可分为直接修改( 还未形成版本时) 和按照工程更改规 定的过程进行修改( 对已发布或归档的版本的数据进行修改) 。 产品零部件之间的层次关系及每个节点包含的属性信息可以用产品结构树模 型来表示，如图3 2 所示。通过它可以形象地描述产品的结构层次关系及每个节点 包含的相应属性，管理所有与产品相关的数据信息，并可通过指定查询条件迅速找 到自己所要的数据，而不用考虑其物理位置；在需要时根据不同部门的需要输出相 应的物料清单( b i l lo fm a t e r i a l ) 。 华北电力人学硕十学位论文 图3 - 2 产品结构树模型 2 ) 基于文件夹的产品一文档关系管理 从产品的设计概念产生到报废的整个生命周期中会产生大量且种类繁多的和产 品相关的数据，为提高对这些数据的管理与查询的效率必须对文档进行分类管理。 在p l m 系统中，文档与对象( 产品、部件、零件) 不是直接关联的，而是通过文件 夹来连接产品对象和文档，如图3 - 3 所示。通过文件央的分类管理来实现对产品对 象的各种文档的分类管理。 图3 - 3 零部件与文档的关系 3 ) 产品结构与合作伙伴关系的管理 p l m 为企业搭建了一个数据管理平台，在获得不同的授权后，不同地域的产品 的研发人员、销售人员、供应商、制造合作商以及客户团体内的用户等都可以通过 这个平台获取相关的产品数据信息佟引。相关人员通过浏览和查阅产品的数据后可以 1 4 华北电力大学硕士学位论文 反馈相应的信息，企业可以从中筛选出有利于产品优化的数据，这有利于缩短产品 的上市周期，增强企业的竞争力。 4 ) 版本管理 产品资料在其整个生命周期中，可能要经过不断的修改、完善，直到产品废弃。 产品资料每经过一次修改，就会产生这个资料的新版本，因此一份图档会有多个不 同的版本。版本反映了信息资料的变化过程，版本管理在p l m 系统中是一个很重要 的功能模块，它是图档在系统中有效的时间记录b9 4 引。版本管理的管理对象是企业 生产过程中所产生的一切需要记录存档的信息流，尤其是产品在整个生命周期所包 含的全部数据。这些数据包括产品设计与分析数据、产品模型数据、产品图形数据、 加工数据、修改和改进数据等。版本管理的主要目标是建立完善的电子图档管理系 统，实现对设计部门所设计的底图、c a x 图档及相关的产品数据计算机化管理和网 络共享。如何有效地管理好图档文件的版本，将直接影响p l m 系统性能的好坏。 p l m 系统中版本管理的主要模型大致分为线性版本管理模型、树状管理模型、 有向无循环版本管理模型。线性模型是一种最简单的模型，它是以版本出现的先后 次序进行排列的；树状模型以设计方案的版本繁衍过程为依据，其版本号反映了各 版本间的从属、并列或继承关系