PDM在产品生产设计中的作用.doc

PDM在企业产品设计制造中的作用20世纪末以来，科学技术的不断进步推动了各行各业的飞速发展。随着计算机技术和网络技术的进一步成熟，制造企业产品设计生产的相关技术也将迎来新的挑战与突破，传统制造业的一些难题亟待解决。一方面，“信息孤岛”问题逐步凸显。从二十世纪六七十年代起，企业开始在其产品设计制造过程中，广泛使用CAD/CAM技术等新技术来促进促进生产。大量的产品数据都是以数字化的形式存储、处理和传递，传统的采用纸质文件的设计管理方式发生了巨大的转变，企业进入了以数字化技术为核心的数字化产品开发的新的阶段。但各种计算机辅助系统自成体系，彼此之间缺少有效的信息沟通与协调。“信息孤岛”由此而生，信息难以交流和共享。另一方面，大规模集约化的生产方式已不能满足现代先进制造企业的发展需求。世界上已有很多新型企业以灵活多变的方式根据客户不同的需求而组织生产。这种生产方式的特点概括为“高速度，低库存”。它以科学的管理、有效的运作来随时接受订单、随时生产，并且无需为此增加成本。生产速度的变化意味着将淘汰那些看似成本低廉、但是生产周期过长的产品和企业。为满足复杂多变的市场需求，高效、准时、精确的生产技术比廉价的了劳动力更能为企业增加竞争力。另外，如何实现大范围内标准化生产，以及各部门之间信息可视化交流和产品数据安全保密等难题，同样困扰着制造企业。人们必须寻求一种有效的工具和手段、建立起高效实用的信息管理体系，来对产品数据和企业制造过程实施有效的管理。PDM（Product Data Management，产品数据管理）系统应运而生。PDM以计算机技术为基础，将所有与产品相关的信息和所有与产品有关的过程集成到一起。不同的企业和组织给出了不同的定义。CIMdata公司总裁Ed Miller在“PDM Today”一文中给出的定义：“PDM是管理所有与产品相关的信息（包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等）和所有与产品相关过程（包括过程定义和管理）的技术。” OMG组织在PDM Enabler V1.3中对PDM的说明为：“PDM是一种软件工具，用来管理各种工程信息，支持产品配置和产品工程过程的管理。工程信息包括了数据库对象和文档对象，这些信息与特定的产品、产品设计，或者产品族、生产过程、工程过程等相关联。工程过程支持工作流管理、工程更改和通知管理。在许多制造组织中，PDM是产品开发活动的中心的工程信息存储仓库。” 总的说来，可将PDM定义如下： 1）PDM是管理产品生命周期中产品定义信息的电子仓库；2）PDM是CAD/CAM等应用工具的集成框架；3）PDM为产品开发提供一个并行的协作环境。4）PDM是以软件、计算机网络、数据库、分布式计算等技术为基础，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的技术，提供产品全生命周期内的信息管理，为企业建立一个并行的协同工作环境。 PDM为企业提供了一个科学高效的信息基础平台。一方面，PDM系统在产品数据信息化中起到了基础性地位和桥梁作用。PDM合理地组织、管理产品生命周期中形成的各种产品描述数据，为产品开发人员提供一个透明、一致、安全、实时的产品信息共享环境，为各种应用系统提供一个集成的框架，实现多专业、多领域、多阶段的产品的集成建模与管理。同时，PDM支持协同产品开发，为产品开发提供一个并行的、跨部门、跨专业、跨地域的协作环境。它与企业生产、管理、供应和销售等部门的相关信息化系统集成，解决了产品数据或其他相关数据在整个企业内的电子化有序流动，实现整个企业的相关业务集成。另一方面，PDM系统提高了企业生产和管理的规范化程度。系统的实施不仅简化了业务流程，规范业务工作，还提高了信息的规范化程度和管理的规范化程度。同时，通过信息集成与共享，提高了信息的流转速度，使企业管理由粗放管理变为精细化管理，由定性管理变为定量管理。企业管理与决策人员能及时掌握足够的信息进行正确的决策，提高了企业的决策水平和对市场变化的响应速度。它为企业提供了规范化的CAD设计标准、选材标准和文件管理方式，减少了零件的种类，避免了不必要的重复工作，加快了新产品的开发，增强了产品的竞争力。具体来说，PDM系统为企业实现了多个功能模块。 1.电子资料库和文档管理对于大多数企业说，需要使用许多不同的计算机系统（主机、工作站、PC机等）和不同的计算机软件来产生产品整个生命周期内所需的各种数据，而这些计算机系统和软件还有可能建立在不同的网络体系上。在这种情况下，如何确保这些数据总是最新的和正确的，并且使这此数据能在整个企业的范围内得到充分的共享，同时还要保证数据免遭有决的或有意的坡环。这些都是近切需要觖决的问题。PDM中的电子仓库（Data Vault）提供统一的产品数据存储和控制机制，为企业各部门、项目组和用户提供网络化的、虚拟的电子数据存储空间。在PDM中，数据的访问对用户来说是完全透明的，用户无需关心电子数据存放的具体样置，以及自己得到的是否是最新版本，这些工作均由PDM系统来完成。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过能生效，这样就使用户得到总是经过审批的正确信息。 2.产品结构与配置管理产品结构与配置管理是PDM的核心功能之一，种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。而用户可以得用PDM提供的图形化的界面来对产品结构进行查看和编辑。产品结构管理包含了零部件（Part）分类管理、零部件编码管理、零部件版本（Version/Revision）管理和产品结构树（Product Structure）管理等多方面内容。零部件对象是PDM系统所管理的核心业务对象；所有与产品相关的信息都是围绕产品的零部件组织和管理的。产品配置管理为用户提供了，基线管理、有效性管理、视图管理、互换件/替换件管理、结构选项配置、BOM管理和通用产品结构管理等功能。在PDM中，配置管理（CM）以电子仓库为底层支持，以材料清单（BOM，Bill of Material)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，对产品对象及其相互之间的联系进行维护和管理。产品配置管理能够建立完整的BOM表，实现其版本控制，保证产品数据的安全性和完整性，高效、灵活地检索最新产品数据，使企业各部门在产品的整个生命周期内共享统一的产品配置，对应不同阶段的产品定义，生成相应的产品结构视图。3.项目管理项目管理是为完成一个预定的目标，对任务和资源进行计划、组织和管理的过程，它需要满足时间、资源或成本方面的限制。PDM中项目管理的重点是在产品开发过程中实现项目计划、组织及相关数据的管理与配置，进行项目进度跟踪和计划反馈。其主要功能包括项目整体管理、项目计划管理、项目组管理、任务分发与执行、项目流程管理、项目进度跟踪、项目数据管理。4.工作流与过程管理PDM中的工作流与过程管理工具，能够帮助企业实现产品开发过程的建立、执行、控制与管理，自动跟踪和控制产品的设计和修改过程，实现数据的自动提交、传递、修改和通知，并记录历史数据。过程管理技术可以增强产品开发的自动化程度，将设计中的人、信息、活动、权限、工具紧密结合，实现在信息共享、工具集成之上的企业过程集成。PDM的工作流与过程管理主要包括数据对象工作流管理、任务管理、生命周期状态管理、工程更改管理等功能。 5.系统安全与权限管理系统安全与权限管理,包含了七方面内容，即用户登录与身份认证、角色管理、安全策略管理、数据加密、数字签字、系统日志和数据备份与灾难恢复管理。PDM系统对所有进入系统的用户进行身份识别，防止非法用户的入侵及对核心数据的非授权访问，通过角色来管理用户所具有的功能和数据访问权限。在PDM系统中，数据的访问许可授权通过制定与文档、产品零部件、存储位置相关的安全策略来确定。保存在PDM电子仓库中的数据都可加密处理，只有通过PDM系统才能正确识别和使用数据，防止非法用户不通过PDM系统而直接对数据进行非法操作。实施PDM系统后，所有在手工操作时进行的人工签字都转变为数字签字。系统日志记录PDM系统的登录信息、功能使用、数据操作等信息。PDM系统实时、定时地备份产品数据能够保证关键数据的安全。此外，PDM一般还会包含用户与组织团队管理、系统集成和系统管理等方面的内容供用户使用。PDM是企业实施项目管理、全面质量管理的重要手段和工具，并逐步发展成为面向产品全生命周期的，包括产品市场、概念设计、工程设计、测试、生产过程准备、制造、装配、销售、维护、产品回收等各个环节中所有与产品相关的信息与过程的管理平台。PDM正逐渐从“企业竞争力技术”转变为“企业竞争必备技术”。PDM技术已经进入以协同产品商务（CPC，Collaborative Product Commerce）、协同产品定义管理（cPDM，collaborative Product Definition Management）、产品全生命周期管理（PLM，Product Lifecycle Management）等为代表的新一代PDM产品。从单一企业的信息与过程集成，发展到跨产品供应链的、产品全生命周期的协同管理。其中，PLM技术是在PDM技术基础上，为满足在全球市场环境下对扩展企业中产品全生命周期的管理要求而产生的。它将产品价值