6第六章PDM及iCAPP技术.ppt

2014.7,第六章PDM及iCAPP技术,武汉科技大学机械自动化学院工业工程系2014-7,第六章PDM及iCAPP技术,6.1PDM的基本概念6.2PDM的作用6.3PDM的主要功能6.4PDM与企业信息集成6.5PDM现状及发展趋势6.6PDM与C3P集成iCAPP技术,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念,产品数据管理（PDM：ProductDataManagement）是指企业内分布于各种系统和介质中关于产品及产品数据的信息和应用的集成与管理。PDM集成了所有与产品相关的信息。PDM有助于企业有序和高效地设计、制造和发送产品。PDM是帮助企业、工程师和其他有关人员管理数据并支持产品开发过程的有力工具。PDM系统保存和提供产品设计、制造所需要的数据信息，并提供对产品维护的支持，即进行产品的全生命周期的管理。,6.1.1产品信息的产生和发展6.1.2PDM的发展历史6.1.3PDM的定义6.1.4企业对PDM的需求,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念,6.1.1产品信息的产生和发展,产品：人造品，产品进入市场销售而成为商品，企业通过产品的附加值经营而获取利润。信息：用以在通信中对事实、过程、概念、思想的表达或描述。数据：信息的符号化表示，这里的符号有自己的特定集合。,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念,产品数据：关于产品的一个或一组事实、概念、相关过程和要求的形式化描述，在产品周期内使之适合于计算机处理。产品定义数据是产品数据的一个子集。是唯一完整定义、描述产品的数据。在使用CAD/CAM系统时，产品定义数据唯一地由CAD系统产生并提供给产品全生命周期使用。,6.1.1产品信息的产生和发展,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念,6.1.1产品信息的产生和发展,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念,产品数据管理的形成产品数据管理的发展,6.1.2PDM的发展历史,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念,产品数据管理的形成,产品数据管理技术是从CAD/CAM和工程设计领域产生出来的。80年代中期以来，人们就已经初步认识到产品数据管理的作用。最初，是以协调制图的存储和检索的文件管理方式建立系统，来跟踪由CAD/CAM产生的绘图；接着，加进修订功能以便使用者能更好的管理设计变化；其后，又增加了将图形文件与产品结构中相关信息链接起来的能力。进入九十年代中后期，人们才逐步认识到产品数据管理的重要性。,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.2PDM的发展历史,产品数据管理的发展,配合CAD工具的PDM系统专业PDM系统PDM的标准化阶段,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.2PDM的发展历史,产品数据管理的发展,配合CAD工具的PDM系统第一代PDM产品的目标：主要是解决大量电子数据的存储和管理问题提供维护“电子绘图仓库”的功能第一代PDM产品仅在一定程度上缓解了“信息孤岛”问题，仍然普遍存在系统功能较弱、集成能力和开放程度较低等问题。,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.2PDM的发展历史,专业PDM系统第二代PDM产品：对产品生命周期内各种形式的产品数据的管理能力对产品结构与配置的管理对电子数据的发布和更改的控制基于成组技术的零件分类管理与查询软件的集成能力和开放程度有较大的提高，可以真正实现企业级的信息集成和过程集成PDM开始成为一个产业，出现了许多专业开发、销售和实施PDM的公司：SDRCMetaphaseUGSiMAN,产品数据管理的发展,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.2PDM的发展历史,PDM的标准化阶段1997年2月，OMG组织公布了其PDMEnabler标准草案PDM领域的第一个国际标准PDMEnabler的公布标志着PDM技术在标准化方面迈出了崭新的一步。PDMEnabler基于CORBA技术，就PDM的系统功能、PDM的逻辑模型和多个PDM系统间的互操作提出了一个标准。这一标准的制订为新一代标准化PDM产品的发展奠定了基础。第三代PDM产品将支持以“标准企业职能”和“动态企业”思想为中心的新的企业信息分析方法。,产品数据管理的发展,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.2PDM的发展历史,产品数据管理（ProductDataManagement）直接含义：管理一切与产品相关的数据信息产品数据管理包含所有与产品设计相关的设计信息(不仅仅是工程图纸)可被所有参与产品开发的人员(不仅仅是技术人员)访问D.Burdick给出PDM定义为：PDM是在企业范围内为设计与制造构筑一个并行化产品协作环境的关键使能器。,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.3PDM的定义,管理产品数据数据类型项目计划设计数据产品模型工程图纸技术规范工艺资料NC文件电子表格多媒体信息.存储方式图纸报告文件CAD模型电子文件.涉及的部门计划设计生产材料采购财务质量销售,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.3PDM的定义,管理产品数据之间的关系装配、引用、版本关系等在任何时刻可以访问到正确的和相关的数据产品数据或过程上任何变化对下游的影响可预见和可测量识别问题的起源及责任,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.3PDM的定义,追踪变化(动态环境，信息多向流动)使不同部门的产品信息保持一致通过产品结构或文档之间的引用关系有序地组织产品数据，方便信息的查找和分发产品记录和产品变更管理的规范化,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.3PDM的定义,PDM的定义,(1)管理与产品相关的所有信息,(2)管理与产品相关的所有过程,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.3PDM的定义,产品设计,MRPII,CAM,CAPP,M-CAD,E-CAD,CAP,FEM,DTP,PPS,PDMClient,PDMClient,PDMClient,Metadaten,文件系统,文档,PDMServer,DBServer,数据库,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.3PDM的定义,产品数据管理的内涵是集成并管理与产品有关的信息与过程。产品数据管理在企业范围为设计与制造建立一个并行化产品开发协作环境。它视整个企业为一体，可跨越整个工程技术群体，是加速产品开发的使能器。产品数据管理是在分布式企业管理模式的基础上，与其它应用系统建立直接联系的重要工具。产品数据管理依据全局产品信息强调共享的观点，扩大了产品开发建模的含义。它为不同地点、不同部门的人员提供了一个协同工作环境，使其可以在同一数字化的产品模型上一起工作。,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.3PDM的定义,在开发和设计的工作中，正确的文档应该在正确的时候送到正确的地方,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.4企业对PDM的需求,资料管理文件查询版本管理安全保密数据共享计划管理审批发放状态标志和信息传递记录备案,产品配置管理结构关联统一的材料清单系列产品更改管理更改程序更改影响自动更改材料统计,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.4企业对PDM的需求,重要工作查找通知检查归档分类设计计算绘图建立零件表修改,图纸管理,文档管理,零件分类,产品结构管理,BOM生成,2D/3D-CAD,FEM,DTP,文档保存,基于PDM的系统解决方案,零件管理,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.4企业对PDM的需求,企业内部的变革,新的管理模式和企业文化,战略性企业计划(以产品为核心的企业集成),外部压力,企业目标,企业策略,关键因素,成果,时间、质量、成本、服务,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.4企业对PDM的需求,企业内部的变革,新的管理模式和企业文化,新的生产组织模式,计算机辅助系统CAD/CAPP/CAM(孤岛)计算机集成制造系统CIMS,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.4企业对PDM的需求,企业内部的变革,新的管理模式和企业文化,新的生产组织模式,并行工程ConcurrentEngineering,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.4企业对PDM的需求,企业内部的变革,新的管理模式和企业文化,PDM,MRPII/ERP,CAD,CAM,CAPP,CAE,销售,采购计划,发货计划,生产计划,计划,财务,人事,物资,物流控制系统,CAT,PDM与其它应用系统的集成,信息流物流资金流,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.4企业对PDM的需求,企业内部的变革,新的管理模式和企业文化,计算机支持环境,计算机、网络和数据库技术的发展CSCW(ComputerSupportedCooperativeWork)支持:信息集成过程集成功能集成人的集成在正确的时间,把正确的信息,以正确的方式,传给正确的人,作出正确的决策,第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.4企业对PDM的需求,PDM是CAD/CAPP/CAM的集成平台PDM是产品信息传递的桥梁PDM支持并行工程与协同工作PDM是CIMS的集成框架,第六章PDM及iCAPP技术6.2PDM的作用,（1）PDM是CAD/CAPP/CAM的集成平台,各自独立的系统，不能实现系统之间信息的自动化传递和交换,需要人工输入或干预。即使是采用IGES或STEP标准进行数据交换，依然无法自动从CAD中抽取CAPP所必需的全部信息。对于不同的CAM系统，也很难实现从CAPP到CAM通用的信息传递。CAD系统无法把产品加工信息传递到后续环节，阻碍了计算机应用技术的进一步发展。,第六章PDM及iCAPP技术6.2PDM的作用,只有当CAD系统一次性输入的信息能在后续环节(如CAPP、CAM中)一再被应用，才是最经济的。所以，人们首先致力于把已经存在的CAD、CAPP、CAM系统通过工程数据库及有关应用接口，实现CAD/CAM/CAPP的集成，才能实现设计生产的自动化。自70年代起，人们就开始研究CAD、CAPP、CAM之间数据和信息的自动化传递与转换问题，即3C集成技术。,（1）PDM是CAD/CAPP/CAM的集成平台,第六章PDM及iCAPP技术6.2PDM的作用,PDM系统是最好的3C集成平台。它可以把与产品有关的信息统一管理起来，并将信息按不同的用途分门别类地进行有条不紊的管理。不同的CAD/CAPP/CAM系统都可以从PDM中提取各自所需要的信息，再把结果放回PDM中，从而真正实现3C集成。,（1）PDM是CAD/CAPP/CAM的集成平台,第六章PDM及iCAPP技术6.2PDM的作用,（2）PDM是产品信息传递的桥梁,PDM是沟通产品设计工艺部部门和管理信息系统及制造资源系统之间信息传递的桥梁，使MIS和MRP（ERP）从PDM集成平台自动得到所需的产品信息，如材料清单BOM等。,第六章PDM及iCAPP技术6.2PDM的作用,（3）PDM支持并行工程与协同工作,PDM作为支持协同工作的使能技术能支持异构计算机环境，包括不同的网络与数据库；能实现产品数据的统一管理与共享，提供单一的产品数据源；能方便地实现对应用工具的封装，便于有效地管理全部应用工具产生的信息，提供应用系统之间的信息传递与交换平台；它可以提供过程管理与监控，为协同工作中的过程集成提供必要的支持。PDM在突出产品数据管理的基础上，为协同工作实施提供强有力的自动化环境。,第六章PDM及iCAPP技术6.2PDM的作用,（4）PDM是CIMS的集成框架,“集成框架”，在异构、分布式计算机环境中能使企业内各类应用系统实现信息集成、功能集成和过程集成的软件系统。在关系数据库基础上开发的具有对象特性的PDM系统已成为新一代信息集成平台中最为成熟的技术，是支持并行工程领域的框架系统。PDM不仅向ERP自动传递所需的全部产品信息，而且ERP中生成的与产品有关的生产计划、材料、维修服务等信息，也可由PDM系统统一管理和传递。因此，PDM是企业的集成框架。,第六章PDM及iCAPP技术6.2PDM的作用,PDM是集成并管理与产品有关的信息、过程和人与组织的软件PDM系统为企业提供了一种宏观管理和控制所有与产品相关信息和过程的机制和构架,第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能,电子数据仓,生命周期管理,产品结构管理,文档管理,权限管理,圈阅工具,项目与用户管理,动态编码管理,海量存储管理,集中输入输出,通讯服务,通用件管理,CAX系统产品数据接口,管理信息系统MRPII接口,第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能,从PDM的体系结构分析，其功能主要：产品项目管理工作流程管理工程图档管理产品配置与变更管理设计检索和零件库管理集成开发接口产品数据管理软件一般功能用户功能和应用功能电子仓库,第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能,（1）产品项目管理,项目的创建、修改、查询、审批、统计等功能；供项目人员组织机构定义和修改；在项目人员组织结构的基础上，人员角色指派对产品数据操作权限的规定,项目管理在PDM系统中考虑得较少，许多PDM系统只能提供工作流活动的信息。一个功能很强的项目管理器能够为管理者提供每分钟项目和活动的状态信息。,第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能,（2）工作流程管理,工作流(过程)管理用来定义和控制数据操作的基本过程，它主要管理:(1)当用户对数据进行操作时会发生什么，(2)人与人之间的数据流向,(3)在一个项目的生命周期内跟踪所有事务和数据的活动。RonniMarshak的3R问题：加工路线(Routes)：定义了对象及所定义的对象的传送路径，其对象包括文档、形式、事件、部件和消息等。规则(Rules)：定义了信息如何加工路线和加工路线给谁，即工作流的下一步方向和如何处理异常情况。角色(Roles)：即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。流程的构造是建立在对企业中各种业务流程的分析结果基础上的。,第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能,（2）工作流程管理,主要内容：面向任务或临时插入或变更的工作流管理规则驱动的结构化工作流管理触发器、提醒和报警管理电子邮件接口管理图形化工作流设计工具,工作流程管理是支持工程更改必不可少的工具,第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能,（2）工作流程管理,工作流程编辑器提供过程单元定义手段，并将过程单元根据用户的指定连接成需要的工作流程，规定提交工作流程执行的设计对象，如部件、零件、文档等；工作流程管理器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，并根据流程走向记录每个任务列表的执行信息，支持工作流程的异常处理和过程重组；工作流程通信服务器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，并通过E-mail接口技术进行用户通信和过程信息传递。,第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能,（2）工作流程管理：生命周期管理,生命周期管理是管理产品数据的动态定义过程，其中包括宏观过程（产品生命周期）和各种微观过程（如图样的审批流程）。对产品生命周期的管理包括保留和跟踪产品从概念设计、产品开发、生产制造直到停止生产的整个过程中的所有历史记录，以及定义产品从一个状态转换到另一个状态时必须经过的处理步骤。管理员可以通过对产品数据的各基本处理步骤的组合来构造产品设计或更改流程，这些基本的处理步骤包括指定任务、审批和通知相关人员等。,第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能,（2）工作流程管理：电子协作,主要实现人与PDM系统中数据之间高速、实时的交互功能，包括设计审查时的在线操作、电子会议等。,第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能,（3）工程图档管理,工程图档管理体系结构图档信息定义与编辑模块：为用户提供图档信息的配置功能，并根据用户定义的信息项完成图档基本信息的录入与编辑图档入库与出库模块：建立图档基本信息与图档文件的连接关系，实现图档文件的批量入库和交互入库，并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图档浏览模块：可以浏览和显示多种常见格式的文件图档批注模块：为用户提供快速、方便的批注功能,第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能,（4）产品配置与变更管理,产品结构定义与编辑模块：提供了一种快速访问和修改BOM表的方法，用户可以定义和修改自己的产品结构，并将产品结构存入数据库中。产品结构视图管理：针对产品设计中的不同批次或同一批次的不同阶段(如设计、工艺、制造与组装等)，生成产品结构信息的不同视图，以满足对同一产品的不同BOM描述需求。产品结构查询与浏览：为用户提供多种条件查询与浏览，并用直观的图视方式显示产品零部件之间的层次关系。产品结构版本管理：产品配置与变更管理对产品的版本数据提供冻结、释放、复制等操作。,第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能,（5）设计检索和零件库管理,这一功能是为最大程度地重新利用现有设计创建新的产品提供支持主要包括：零件库接口功能基于内容的而不是基于分类的检索功能构造电子仓库属性编码过滤器功能,第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能,（6）集成开发接口,各企业的情况千差万别，用户的要求也是多种多样的，没有哪一种PDM系统可以适应所有企业的情况，这就要求PDM系统必须具有强大的客户化和二次开发能力。现在大多数PDM产品都提供了二次开发工具包，PDM实施人员或用户可以利用这类工具包来进行针对企业具体情况的定制工作。同时，为了使不同应用系统之间能够共享信息以及对应用系统所产生的数据进行统一管理，要求把外部应用系统“封装”和集成到PDM系统中，并提供应用系统与数据库以及应用系统与应用系统之间的信息集成。,第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能,（6）集成开发接口,与网络和数据库的接口应用请求代理层：接收应用对象使用语言、命令等发出的请求，并将系统的服务传递给应用对象，实现多个应用的协调工作；系统对象配置接口：可以使用户通过语言和交互方式定制产品数据管理对象和用户操作界面，为用户提供一种灵活的系统使用方法，以满足不同用户的需求；应用对象识别：识别应用对象的请求和数据，并根据识别结果作出相应处理；OLE接口：提供了一种简便的对应用系统的封装方法，它通过文件数据和OLE技术激活应用系统；应用对象请求服务：为用户提供构造服务请求的接口；应用激活服务：根据请求定位对象，并将请求传递给相应的对象并激活。,第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能,（7）产品数据管理软件一般功能,PDM系统必须与操作系统、数据库软件和软件的开发环境作同步的更新；能够对所有的储存信息作版本的管理；能够对储存的信息作查询、关联性和整理与分析的工作；能够浏览各种形式信息并能标注必要的图形与文字；能够与用户所使用的CAD/CAM/CAE软件完全集成；能够对所有的信息作流程的追踪和管理；能够对所有的信息作安全性的控管；能够对信息架构提供无限制扩张的可行性和稳定性；好学好用。,第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能,（8）用户功能和应用功能,用户功能：提供用户在使用PDM系统的数据存储、归档和管理功能时的使用界面。不同类型的用户使用不同用户功能的子集。用户功能分为五类：数据仓库和文档管理工作流和流程管理产品结构管理产品结构分类产品结构程序管理,第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能,应用功能：支持PDM系统的操作应用和用户功能。这些功能是在PDM系统接受用户的应用请求后，在系统内部需要有相应的处理方式的支持应用功能包括：通讯与通知数据传输数据转化图像服务系统管理,（8）用户功能和应用功能,第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能,（9）电子仓库,电子仓库或数据仓库:PDM系统中的电子仓库用于存储所有类型的产品信息。电子仓库是PDM中最基本、最核心的功能,第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能,（9）电子仓库,保存各种应用软件产生的产品数据，如标准规范、CAD模型、CAE数据、维修记录以及操作手册等。保存管理数据的数据（元数据）元数据是有关PDM所控制的信息的数据。元数据存储在PDM数据库中元数据支持PDM系统所执行的功能，即保存指向描述产品的相关信息的物理数据和文件的指针为用户存取数据提供一种安全的控制机制允许用户透明地访问全企业的产品信息，而不用考虑用户或数据的物理位置。,第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能,企业信息集成平台,过程和工作流管理,零件仓库管理,BOM产品结构管理,产品配置管理,MIS/MRP/.,PDM,CAD/CAPP/CAM/CAE/.,Un-released,Released,企业级,产品级,项目级,任务级,第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能,PDM与CIMSCAD/CAPP/CAM的集成PDM与ERP的集成PDM在集成系统中的应用应用框架数据框架集成模式,第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集成,统一的产品数据(含工艺文件)管理系统（PDM）数据管理,数据查询,数据共享,安全,版本,更改,发放,工作流程,电子邮件.,网络,CAD,电子文档,电子文档,电子文档,电子文档,CAPP,CAM,相关部门,产品数据管理（PDM）,(1)PDM与CIMS,工程信息管理问题复杂，表现为：内容繁杂数据对象之间关系复杂异构计算机环境要求集成化、并行化过程管理环境支持集成化、并行化过程管理，保证团队成员能方便地交流、共享信息，协同工作。,PDM系统包含的主要应用功能有：文档控制、产品结构与配置管理、工作流与过程管理、变更控制等，它提供产品设计、制造和技术支持服务所需的大量数据跟踪与存储功能，进而控制产品信息的处理和使用，管理产品的开发过程。,第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集成,PDM在企业的应用，不仅可以有效地将从概念设计、工程分析、详细设计、工艺流程设计、制造、销售、维护，直至产品报废的整个生命周期与产品相关的数据予以定义、组织和管理，使产品数据在整个生命周期内保持一致、最新、共享及安全。同时，还为CAx/DFx应用提供统一的集成运行平台，是连接CAD/CAPP/CAM系统、MIS系统、MRPII/ERP、车间管理与控制系统的桥梁与纽带。,第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集成,(1)PDM与CIMS,PDM系统可以把与产品整个生命周期有关的这些信息统一管理起来，它支持分布、异构环境下不同软硬件平台、不同网络和不同数据库。CAD、CAPP、CAM系统都通过PDM交换信息，从而真正实现了CAD、CAPP、CAM的无缝集成。PDM的核心功能之一是支持工程设计自动化系统。它对下层子系统进行集中的数据管理和访问控制，通过过程管理提供工作流控制。基于PDM统一的总控环境下的各功能单元可实现多用户的交互操作，实现组织和人的集成、信息集成、功能集成和过程集成。,第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集成,(1)PDM与CIMS,由于PDM的开放性，可实现产品的异地、异构设计。它对产品提供单一的数据源，并可方便地实现对现有软件工具及新开发软件工具的封装，便于有效管理各子系统的信息。它提供过程的管理与控制，为并行工程的过程集成提供了必要的支持。并行工程包括所有设计、制造、测试、维护等职能的并行考虑，PDM作为客户/服务器结构的统一信息环境，它提供了支持并行工程运作的框架和基本机制。以PDM作为集成框架的CAD、CAPP、CAM的面向并行工程的集成将更加有效。,第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集成,(1)PDM与CIMS,(2)PDM在集成系统中的应用,PDM是一种数据管理和信息集成软件PDM主要在企业中组织存取、控制所有的产品数据，将与产品整个生命周期相关的产品结构、开发过程和开发人员的信息都管理起来。PDM能有效地将产品从方案设计、理论设计、详细结构设计、工艺流程设计、生产计划制定、产品销售、维护直至产品淘汰的整个生命周期内各阶段的相关数据进行定义、组织和管理，保证产品数据的一致性、完整性和安全性，使设计人员、工艺员、材料采购人员和营销人员都能方便地使用有关数据。,第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集成,完整的PDM体系结构数据框架应用框架,(2)PDM在集成系统中的应用,第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集成,数据框架涉及逻辑数据结构的建立。PDM系统内部各应用间的数据基于数据框架实现共享。通过建立和维护一个基于整个企业公共数据模型的应用，以减少数据转换器的使用。数据框架也分三层：应用层、概念层、物理层。,(2)PDM在集成系统中的应用数据框架,第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集成,应用层展示用户的数据视图。组成这一层的数据模型称为应用数据模型。几个应用可共享同一应用数据模型。应用间的数据共享通过下列方式完成：（1）数据交换层在不符合公共数据模型的应用间传输数据的过程。中间文件交换协议是不同应用数据模型间的桥梁。应用必须使用转换器以从协议中读写数据。（2）视图映射层在符合公共数据模型的应用间共享数据的过程。,(2)PDM在集成系统中的应用数据框架,第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集成,概念层的公共数据模型推动应用数据模型的发展。应用层和概念层的视图映射由接口软件提供。概念层表达了贯穿整个企业的公共数据视图，它为所有需要在系统内部应用间共享的数据提供单一、一致的定义和描述。这种公共数据视图比应用层和物理层的视图更稳定。组成概念层的数据模型存储在数据仓库中。应用框架中各单元的配置、运行和管理所需的信息由数据仓库提供一致的定义。这些信息包括系统配置、应用信息和安全策略等。,(2)PDM在集成系统中的应用数据框架,第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集成,物理层表达了数据库管理者的数据视图。这些数据存储在遍及整个企业网络的多个存储设备中，它包括记录或表的定义及在物理层和物理存储设备中移动数据的机制。物理层和概念层的视图映射由接口软件提供。物理层也提供下列信息：（1）存储分配层分割和复制数据以获得最佳系统性能。（2）查询分配层将查询和事物处理转换成任何数据服务单元都能理解的格式。,(2)PDM在集成系统中的应用数据框架,第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集成,应用框架涉及PDM系统内部应用的设计和构造。由三层组成：应用层系统服务层网络层,(2)PDM在集成系统中的应用应用框架,第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集成,应用层为用户提供各种应用功能及一致、友好的用户界面。它包括三个应用组件：(1)环境管理层全面控制应用功能单元的执行情况，为整个系统提供过程集成。(2)应用功能单元层提供用户执行各种功能所需要的能力。应用功能单元与其他应用一起构成整个系统应用。(3)应用服务单元层为系统应用的开发和执行及集成各种非PDM系统应用提供应用服务。应用服务单元独立于应用功能单元，以避免受应用技术变化的影响及减少软件开发费用和时间，提高代码可重用性，并在各应用间共享数据。,(2)PDM在集成系统中的应用应用框架,第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集成,系统服务层通过一致的接口以独立的方式提供访问分布式网络层的功能。它为存储在不同物理设备上的数据提供一致的逻辑表述。系统服务层独立于应用层，以避免数据位置变化时受到影响。它为用户提供一致的接口并允许应用层单元是可移植的、可互用的，它对功能和数据的物理位置是透明的。,(2)PDM在集成系统中的应用应用框架,第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集成,系统服务层可保护在应用层软件上的投资。它允许改变数据表述而不影响应用层软件。系统服务层有五个组件：(1)通讯服务层提供独立于通讯网络单元的数据传输服务，它通过通讯网络单元传输数据。(2)计算服务层为系统中的各种计算设备提供接口。它还具有提供监视计算资源使用情况的能力。,(2)PDM在集成系统中的应用应用框架,第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集成,(3)表达服务层为所有输入/输出设备提供不依赖于设备的接口。为远端设备通过网络提供通讯服务。(4)安全服务层为系统所有单元提供安全和管理功能。如检查、验证、访问存取控制、数据传输及存储保护等。(5)数据服务层为数据存储设备提供不依赖于设备的接口，这些设备通过网络进行物理配置。为远端设备提供通讯服务调用。对于客户机/服务器体系，为应用提供不依赖于物理存储设备的一致的数据逻辑视图。数据服务必须支持在数据框架中所描述的逻辑数据框架组成的主要单元。,(2)PDM在集成系统中的应用应用框架,第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集成,网络层提供基本的计算和通讯服务功能及对输入/输出设备的访问功能。这些设备包括数据存储设备和交互式终端及由通讯设施互联的各种计算机。这一单元最有可能由于技术的提高而产生变化。因而通过系统服务层提供的标准界面，其特征对于应用层单元必须是不可见的。,(2)PDM在集成系统中的应用应用框架,第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集成,网络层有三个组件：(1)输入/输出层提供从系统中发送和接收数据的功能。其硬件允许对各地的计算机系统进行操作。(2)计算层执行计算机指令，管理、控制指令和过程的执行情况。(3)通讯网络层提供在计算机间和I/O设备间传输数据的功能。该组件包括硬件设备和物理传输媒介，它们将计算机和各种硬件联成一个分布式计算环境。,(2)PDM在集成系统中的应用应用框架,第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集成,PDM的应用范围在扩大制造业，石油精炼、医药和电力PDM产品市场在迅速增长35应用PDM技术的国家和地区在扩大PDM系统朝着企业全局信息集成的方向发展PDM和ERP系统美国EDS公司开发了自己的PDM产品IMAN与著名的ERP软件SAP的接口ERP供应商BAAN公司收购了Nature公司的PDM产品,第六章PDM及iCAPP技术6.5PDM现状及发展趋势,国产PDM产品在企业中的应用：企业产品数据的归档企业使用统一编码企业产品结构的管理技术部门的过程管理企业产品数据的处理工程和生产领域集成企业工程信息的提取,第六章PDM及iCAPP技术6.5PDM现状及发展趋势,PDM的实施,竞争能力提高,时间(1824个月),阶段1,阶段2,阶段3,阶段4,过程重构,电子仓库,典型的PDM技术实施,扩展的PDM技术实施,可重用零件库,工作流程,电子协作,项目管理,企业产品配置,MRP/ERP集成,配置管理,第六章PDM及iCAPP技术6.5PDM现状及发展趋势,PDM的实施阶段1：过程重构消除不增值的产品开发活动简化产品开发流程扁平化产品开发的层次结构阶段2：电子文档建库建立分布式电子仓库确立需管理的产品数据源CAD模型、工程图、工艺文件、NC程序.建立可重用的零部件库,第六章PDM及iCAPP技术6.5PDM现状及发展趋势,PDM的实施阶段3：过程与工作流管理创建自动化的数据流程建立电子协作平台创建以任务为中心的流程管理时间约束、任务描述、资源约束、权限分配.阶段4：配置管理定义产品结构BOM与MRP、ERP的接口企业级的产品配置定义,第六章PDM及iCAPP技术6.5PDM现状及发展趋势,第六章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成iCAPP技术,CAD/CAPP/CAM/PDM-iCAPP基于IMAN与UG的三维CAPP系统技术方案,目标主要功能主要技术方案特点,开发基于IMAN与UG的CAD/CAPP/CAM/MRPII集成化工具系统实现CAD/CAPP/CAM/MRPII之间的信息集成和共享，从根本上解决信息的重复录入与信息不一致问题,在IMAN上开发项目管理工具，并利用IMAN的设计过程管理工具实现产品和工艺的并行设计，提高产品设计和工艺设计的效率和质量；,6.6.1目标,第六章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成iCAPP技术基于IMAN与UG的三维CAPP系统技术方案,在UG环境下进行基于三维特征的可视化和参数化工艺设计自动继承UG的三维特征信息,与UG的CAM模块配合进行切削路径规划、切削参数确定、刀具选择并进行NC程序设计，能对三维工序作业指导图(工序图)进行参数化工艺设计,工序尺寸链计算，能模拟零部件的定位装夹和加工过程;,6.6.1目标,第六章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成iCAPP技术基于IMAN与UG的三维CAPP系统技术方案,建立可扩充的数据库用户化三维工艺特征库参数化三维工序图库带有参数化典型工艺路线库定型产品标准工艺库参数化标准工序（工艺规则）库工艺资源数据库具有参数化的工艺文件数据库并用IMAN进行统一维护和管理；,6.6.1目标,第六章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成iCAPP技术基于IMAN与UG的三维CAPP系统技术方案,在UG上建立工艺文件管理工具工艺文件模板定制工具用户化的工艺文件编辑器满足工艺文件类型的变化和扩充完成对工艺文件的填表和编辑；,6.6.1目标,第六章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成iCAPP技术基于IMAN与UG的三维CAPP系统技术方案,在IMAN上开发与MRPII集成的工具MRPII所需要的制造BOM编辑工具工艺文件的汇总和查询工具向MRPII系统提供：物料单零件信息主记录工艺路线报告等信息,6.6.1目标,第六章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成iCAPP技术基于IMAN与UG的三维CAPP系统技术方案,能对产品的工程更改信息进行维护产品设计信息的更改结果向工艺设计子系统传递工艺设计信息的更改结果向MRPII传递，以保持数据的一致性,6.6.1目标,第六章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成iCAPP技术基于IMAN与UG的三维CAPP系统技术方案,6.6.2主要功能,第六章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成iCAPP技术基于IMAN与UG的三维CAPP系统技术方案,1.CAD/CAPP/CAM/MRPII信息集成、工艺设计项目与过程管理和并行工艺设计,在IMAN下的统一控制下，以产品设计项目为核心，对工艺设计项目与流程进行管理，并以此为基础进行并行工艺设计：权限控制、项目创建、流程启动、任务派发、任务执行、流程跟踪与设计结果提交等；,6.6.2主要功能,第六章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成iCAPP技术基于IMAN与UG的三维CAPP系统技术方案,1.CAD/CAPP/CAM/MRPII信息集成、工艺设计项目与过程管理和并行工艺设计,通过IMAN接收工艺设计项目与任务与工艺设计项目和任务相关产品的设计BOM信息产品或零部件的总体信息UG的三维零部件信息其他相关工艺信息通过IMAN直接向CAM和MRPII传递工艺设计结果工艺设计的结果：数控代码,刀具清单,物料单或制造BOM,零件主记录,工艺路线报告避免信息的二次输入，保持信息的一致性,6.6.2主要功能,第六章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成iCAPP技术基于IMAN与UG的三维CAPP系统技术方案,2.基于IMAN与UG进行参数化三维工艺设计,接受IMAN指派的工艺设计任务自动获取与工艺设计任务相关的产品或零部件信息提供产品工艺性审查工具面对设计BOM确定零部件的性质(如自制、外购、外协),安排零部件的工艺路线，生成产品明细及工艺路线表等管理工艺文件,对自制件在三维环境下利用人机交互法进行定位装夹设计,确定零部件的加工工艺过程利用UG进行基于加工特征的三维参数化工步设计，进行走刀路线规划，确定切削参数和选择刀具，进行工序尺寸计算，生成三维工序图，建立三维参数化工艺模型在UG环境下进行装夹过程与切削加工模拟和验证，并对不足之处进行修改对变异或改型产品进行参数化工艺设计，包括工艺文件参数化设计、工序图参数化设计和NC程序参数化设计等,6.6.2主要功能,第六章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成iCAPP技术基于IMAN与UG的三维CAPP系统技术方案,2.基于IMAN与UG进行参数化三维工艺设计,3.工艺文件表格编辑工具与动态数据交换,提供用户化的表格式的工艺文件编辑工具，完成对工艺文件的编辑和修改；表格式的工艺文件编辑工具与UG的三维工序模型进行动态数据交换（双向），以保证表格数据与UG数据的一致性表格式的工艺文件编辑工具与IMAN的工艺文件库进行动态数据交换（双向），以保证表格数据与IMAN中工艺文件库中数据的一致性,6.6.2主要功能,第六章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成iCAPP技术基于IMAN与UG的三维CAPP系统技术方案,4.在编辑工具上进行工艺资源的快速提示或查询,5.在IMAN环境下对工艺文件库进行管理与操作,工艺文件查询工具，如精确、模糊、组合查询等能对工艺文件版本进行管理提供工艺文件创建、删除、拷贝、移动、粘贴、替换等功能能对新、老产品的BOM或零部件新鲜进行比较和报告比较结果，以便进行改型产品的工艺设计能对工艺文件进行浏览对参数化的标准或典型工艺文件进行创建与维护,6.6.2主要功能,第六章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成iCAPP技术基于IMAN与UG的三维CAPP系统技术方案,6.在IMAN环境下对工艺设计资源进行管理,可扩充的用户化三维工艺特征库管理工艺特征加工方法库管理参数化的典型工艺路线生成（或配置）与管理标准工艺术语库管理参数化的工序图库管理参数化标准工序（工艺守则）库管理刀具、工装、辅具，量具、设备、切削用量、工时定额、材料定额数据库管理工艺文件类型