第1章产品数据管理概述

,第1章产品数据管理概述,1.1PDM的基本概念,【课程引言】,【课堂小结】,【布置作业或思考题】,第1大节,本章教学安排,按ESC键退出,第1大节,教案,重难点,1.1.1PDM的形成背景,1.1.2PDM的定义,1.1.3PDM的发展阶段,1.2PDM主要功能概述,1.3PDM的相关技术,1.4PDM系统体系结构,1.5PDM发展趋势与应用现状,1.1.4PDM软件的分类,1.1.5为什么需要PDM,【本次课主要内容】20世纪世界经济的发展概况，企业生存和发展目标，世界制造业发展的策略，产品数据管理的形成背景；PDM的定位，PDM进行信息管理的两条主线，PDM的核心思想和PDM定义；PDM的发展阶段等方面的内容。【教学重点】PDM的定位，PDM进行信息管理的两条主线，PDM的核心思想和PDM定义；PDM的发展阶段等方面的内容。【教学难点】PDM的定义。【教学要求】了解经济技术的发展概况，了解产品数据管理的形成背景；掌握PDM的定位，PDM进行信息管理的两条主线，PDM的核心思想和PDM定义等方面的内容；了解PDM的发展阶段。【教学方法】1）本次课（第1章）以自学为主，引导学生学习，切记不要照本宣科。2）本次课内容涉及面广，应详讲重点与难点内容，其余略讲。【教学学时安排】2学时【注意事项】注意培养学生的自学能力，激发学生对本课程的学习兴趣。,第1章产品数据管理概述,本章教学安排,、讲好第一课是重中之重讲好第一课，不仅使学生认识课程特点和重要性、掌握正确学习方法，使后续课的讲解有良好的开端，而且让学生对教师产生敬佩与信赖之情，为以后教学工作的开展奠定基础。、在第一次课，应该用一定的时间，介绍本课程的重要性、教学内容、学习方法和考核方法等。以“前言”的方式，对本课程做概述性介绍，它是这门课程的全部内容的缩影。首先应介绍该课程的重要性，让学生明白，为了专业必须学好PDM课程。PDM课程内容涉及广，学习掌握具有一定难度。开课前，部分学生已通过与高年级学生的交流和翻阅教材，对学习这门课已产生一定的畏惧心理。为了消除这一消极因素，在介绍课程整体教学内容后，告诉学生，这门课的学习方法是建立在理论学习与实践练习基础上的，应认真听课、课前预习、课后复习和上机实践、做好习题。列举案例，说明学好这门课对于涉足相近专业及其它专业领域很有益处。让学生明白学好这门课可有效地工作中诸多实际问题，展示自我综合能力。,以“课程引言”方式，介绍本课程的重要性、教学内容、学习方法和考核方法等，为以后教学工作的开展奠定基础。,【课程引言】,章目录,、本次课的教学重点内容是“PDM的定义”。应理解PDM的定位、PDM进行信息管理的两条主线、PDM的核心思想和PDM定义等方面的内容。2、了解企业生存和发展目标降低成本C，增强产品品质Q，缩短产品开发及研制期T，提高服务能力及品质S3、本次课在学习时，应选择以下内容做为重点学习，其余内容以自学为主。4、本次课涉及大量的技术术语缩略词，如CE和PLM等，注意引导学生查阅、学习这些技术术语的解释。TQC品质管理(P2);CIMS计算机集成制造系统;CE并行工程(P2);PLM产品全生命周期管理(P5),【课堂小结】,第1章产品数据管理概述,章目录,1、企业生存和发展目标是什么？或者说：现代企业成功与竞争的四大因素是什么？为什么说时间是四大竞争因素中的决定性因素？2、对以下缩略词进行解释。TQC品质管理(P2);CIMS计算机集成制造系统;CE并行工程(P2);PLM产品全生命周期管理(P5)3、PDM的定位？4、PDM进行信息管理的两条主线是什么？5、PDM的核心思想是什么？,第1章产品数据管理概述,【布置课后作业或思考题】,章目录,2.企业生存和发展目标,3.世界制造业发展的策略（补充）,1.1.1PDM的形成背景,1.20世纪经济的发展（补充）,重难点,4.全球运筹模式对传统企业经营方式的冲击,【结论】,信息技术促进了先进制造技术的发展，信息技术与先进制造技术的应用促进了产品数字化与产品数据管理的发展。这就是产品数据管理的形成背景。,章目录,1.20世纪经济的发展,主要国家（地区）的发展情况：,（1）日本1945-1995年的50年中，发展成为世界经济强国。因亚洲金融危机，生产有所下降，目前正在复兴。（2）美国在20世纪中叶一直处于世界领先地位。在20世纪80年代后期，领先地位下降。1992年提出重振制造业，在20世纪的最后几年中，经济恢复发展，保持世界经济领先地位。（3）中国在1949-2000年的50年中经济获得高速发展，尤其是20世纪后5年，每年保持7%左右的增长率。,节目录,（补充）,章目录,Next,回答要点：在市场经济下，企业经济效益是第一位的。列举实例：“自动化、大批量生产项目”生产线产品开发及研制期T短，交货期短，迅速占领市场，获得高额利润。列举实例：“计算机”、“家用电器”产品开发及研制期T长，交货期长，对企业利益的影响远大于开发成本与制造成本增加的影响。列举实例：“手机”，从大哥大翻板式滑板式，产品开发周期大于产品寿命周期,降低成本C，增强产品品质Q，缩短产品开发及研制期T，提高服务能力及品质S,节目录,2.企业生存和发展目标,企业成功与竞争的四大因素为：C（cost成本）Q（quality产品品质，或简称质量）T（time产品开发及研制期，或简称时间）S（serve服务能力及品质，或简称服务）,【提出问题】课堂提问与讨论为什么缩短产品开发及研制期T尤其重要？或者说：交货期的长短与能否按时交货为什么成了用户关心的首要问题？P4,Next,3.世界制造业发展的策略,策略1,（1）组织规模经济组织大批大量生产的规模经济的产品。不能组织产品规模经济的，要组织社会专业化生产。（2）提高产品的技术含量，生产高附加值的产品。（3）依靠技术进步，提高劳动生产率及经济效益。（4）发展先进制造技术。,策略2,策略3,策略4,节目录,（补充）,章目录,Next,“瓶颈”问题“信息孤岛”问题信息技术的应用在促进生产力发展的同时也带来了新的挑战，对于制造企业而言，虽然各单元的计算机辅助技术已经日益成熟，但各单元自成体系，彼此之间缺少有效的信息沟通与协调，这就是所谓的“信息孤岛”问题。PDM产生的预备工作在这种情况下，许多企业已经意识到实现信息全面集成的管理将成为在未来竞争中保持领先地位的关键因素。为了解决“信息孤岛”问题而产生的相关技术和策略，如：工程数据管理EDM，并行工程CE，品质管理TQMPDM产生的技术准备20世纪80年代初数据库技术的发展80年代末，面向对象技术的诞生,4、全球运筹模式对传统企业经营方式的冲击,节目录,章目录,1.1.2PDM的定义,章目录,Next,PDM的最初目标：解决图样文件、文档文件等的管理问题PDM的后来主要应用：应用于设计图样和电子文档的管理、材料报表（BOM）的管理以及工程文档的集成、工程变更请求/指令的跟踪与管理随着PDM的发展，PDM的技术内涵和功能不断扩延，想给PDM下准确定义并不容易。,章目录,Next,PDM的定义PDM是一门用来管理所有与产品相关信息（包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等）和所有与产品信息相关过程（包括过程定义和管理）的技术。PDM是为企业设计和生产构筑一个并行产品开发环境（由供应、工程设计、制造、采购、销售与市场、客户构成）的关键使能技术。概括而言，PDM是企业的信息集成框架，以此框架为基础，高度地集成各种应用软件，管理所有与产品及其过程相关的数据，为工程技术人员提供一个协同的工作环境。,PDM的定位PDM的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。并以软件技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关的数据、过程、资源一体化的集成管理技术。PDM进行信息管理的两条主线PDM进行信息管理的两条主线是静态的产品结构和动态的产品开发流程，所有的信息组织和资源管理都是围绕产品展开的。在系统工程思想的指导下，用整体优化的观念对产品开发过程和产品制造过程进行描述，规范产品生命周期管理，保持产品数据的一致性和可跟踪性。PDM的核心思想PDM的核心思想是设计数据的有序、设计过程的优化和资源的共享。,节目录,章目录,Next,如何理解PDM？1）从产品来看2）从过程来看【PDM定义小结】PDM是依托IT技术实现企业最优化管理的有效方法，是科学的管理框架与企业现实问题相结合的产物，是计算机技术与企业文化相结合的一种产品。,节目录,章目录,(1)早期简单的PDM系统,(2)专业产品数据管理,(3)PDM标准化,(4)以产品创新为焦点的PDM,1.1.3PDM的发展阶段,章目录,(1)早期简单的PDM系统,章目录,早期的PDM产品诞生于20世纪80年代。随着CAD在企业中的广泛应用，设计人员在应用CAD带来好处的同时，还不得不将大量的时间浪费在查找设计所需信息上，因此对于电子数据和文档的存储及获取新方法的需求变得越来越迫切了。针对这种需求，各CAD厂家配合自己CAD软件推出了第一代PDM产品，这些产品的目标主要是解决大量电子数据的存储和管理问题，提供了维护“电子图档仓库”的功能。主要表现形式为各类文档管理或图纸管理软件系统等。,节目录,章目录,20世纪90年代初中期，出现专业化PDM产品，如SDRC公司的Metaphase、EDS公司的IMAN、IBM公司的PM，SmartSolution公司的SmarTeam等等。,(2)专业产品数据管理,节目录,与第一代PDM产品相比，在第二代PDM产品中出现了许多新功能，如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工程更改的控制以及基于成组技术的零件分类管理与查询等。同时软件的集成能力和开放程度也有较大的提高，少数优秀的PDM产品可真正实现企业级的信息集成和过程集成。第二代PDM产品在技术上取得巨大进步的同时，在商业上也获得了很大的成功。PDM开始成为一个产业，在国外已经出现了许多专业开发、销售和实施PDM的公司。,章目录,节目录,与第一代PDM产品相比，在第二代PDM产品中出现了许多新功能。,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工程更改的控制基于成组技术的零件分类管理与查询等同时软件的集成能力和开放程度也有较大的提高，少数优秀的PDM产品可真正实现企业级的信息集成和过程集成。,第二代PDM产品在技术上取得巨大进步的同时，在商业上也获得了很大成功。PDM开始成为一个产业，在国外已经出现了许多专业开发、销售和实施PDM的公司。,如,章目录,1997年7月，OMG组织公布了PDMEnabler标准草案。作为DM领域的第一个国际标准，本草案由许多PDM领域的主导厂商参与制订，如IBM，SDRC，PTC等。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。其中比较典型的是由PTC公司和MatrixOne公司提出的CPC解决方案中的产品数据管理，它是一个完全建立在Internet平台、CORBA和Java技术的基础上的产品。之后，各PDM公司相继推出各自的CPC版本或CPC解决方案。,(3)PDM标准化,节目录,章目录,21世纪，客户在追求产品质量同时，对产品个性化提出更高要求。企业追求的目标产品创新能力主导着企业的经营组织管理，将产品整个生命周期的所有数据收集并有效地组织起来，通过提供一个统一的入口让产品开发工程师随时能够共享、访问并重复利用这些企业财富，在短时间内开发出高质量、满足用户个性化要求的产品是众多企业追求的目标。产品全生命周期管理PLM20世纪90年代末出现的协同产品定义管理进一步演化为产品全生命周期管理PLM，并成为企业参与的战略性方法。,(4)以产品创新为焦点的PDM,节目录,第1章产品数据管理概述,1.1PDM的基本概念1.1.4PDM软件的分类,章目录,(1)按管理对象分类,1.1.4PDM软件的分类,(2)按管理范围分类,(3)按操作系统分类,PDM系统可划分为电子文档管理和面向产品管理两类。,最初，PDM系统平台是UNIX操作系统，实施PDM系统需要几个月或几年的时间，费用昂贵，限制了PDM系统的推广，使许多小企业望而却步。基于Windows的PDM系统，实施容易，应用费用降低。,第1章产品数据管理概述,1.1PDM的基本概念1.1.4PDM软件的分类,章目录,节目录,(2)按管理范围分类,设计部门主要管理有关产品设计的数据，工艺部门主要管理工艺制造的数据，财务部门主要关心有关产品成本的数据，计划部门关心生产制造方面的数据。PDM系统可划分为部门级的PDM系统、企业级的PDM系统和分布式的PDM系统。它们之间的区别在于管理范围的不同。,Next,第1章产品数据管理概述,1.1PDM的基本概念1.1.4PDM软件的分类,章目录,节目录,部门级的PDM系统管理的是某部门所涉及的产品数据，主要用在设计部门，用来管理CAD/CAM产生的电子文档，其管理范围仅限于部门内的文档管理和简单的工作流程管理。,部门级的PDM系统,Next,管理范围,它不能准确及时地记录加工、制造、维修和服务过程中发生的各种各样的更改，该部门与外部的信息还需要另外通过人工的方法进行管理。缺乏动态的过程管理，信息交换滞后，造成相关部门不能及时了解产品有关信息，如财务部门不能实时控制产品设计和制造过程中的成本；物资部门不能有效地做好生产材料的采购和储备；计划部门不能预测各种生产计划，致使企业在总体管理上不畅通。,局限性,第1章产品数据管理概述,1.1PDM的基本概念1.1.4PDM软件的分类,章目录,节目录,(2)按管理范围分类,除了涉及设计部门和工艺部门外，同时还考虑物资供应、生产计划、财务核算和产品售后服务等部门对产品数据管理的要求，所管理的是产品整个生命周期中所涉及的各类数据。,企业级的PDM系统,分布式的PDM系统,大型企业、跨国公司的产品数据可能分布在不同的地区以及不同的国家。分布式的PDM系统不仅要把各个部门所关心的数据统一进行管理，还要考虑跨地区的分布式管理要求，企业中的任何地点都可以进入分布式的PDM系统，用户无须知道自己的账号登录在那个地区有服务器上，便可对相应地区的产品数据，进行权限范围内的操作，而无须关心产品数据存放在哪个地区。,1.2PDM主要功能概述,第1章产品数据管理概述,1.2PDM主要功能概述,1.电子资料库和文档管理电子资料库和文档管理功能是PDM的核心功能之一，它提供了对分布式异构数据的存储、检索和管理功能。2.产品结构与配置管理产品结构与配置管理也是PDM的核心功能之一，可以对产品结构、配置信息和物料清单BOM进行管理。3.生命周期（工作流）管理4.项目管理与电子协作功能5.组织与资源管理6.集成开发接口7.资料电子保险箱功能PDM的一个重要目标是可以根据需要进行用户权限设定并且控管电子资料。,章目录,第1章产品数据管理概述,1.3PDM的相关技术,1.PDM的系统构造方法PDM系统建立在操作系统、网络环境和分布式数据库的基础上，对象管理框架是PDM系统的核心模块，它不但集中管理了PDM系统中的全部信息实体，而且也是整个PDM系统信息建模思想的具体体现。,章目录,1.3PDM的相关技术,Next,第1章产品数据管理概述,1.3PDM的相关技术,2.企业信息建模方法采用面向对象技术PDM系统作为信息管理系统一个分支，采用面向对象是目前信息管理系统普遍采用的建模方法和实现基础，更重要的是，PDM系统是一个面向工程信息管理的集成平台或集成框架。在PDM系统中，既要保证系统模型的可扩充性和继承性，又要保证系统功能的相对稳定性，而这些正是面向对象技术所具有的基本特点。面向对象思想是以对象的观点表达信息以及信息之间的关系，对象代表数据和行为的封装，对象之间通过消息传递信息。PDM系统应具有良好的开放性，采用面向对象技术的企业信息建模方法支持用户的二次开发。,章目录,Next,第1章产品数据管理概述,1.3PDM的相关技术,3.数据库技术的应用传统的管理系统大多建立在关系数据库基础上。但是关系数据库系统存在语义不丰富、建模手段不足等问题。近年来有关面向对象数据库、演绎、知识数据库的研究，推动了PDM的进步。,章目录,第1章产品数据管理概述,1.4PDM系统体系结构,PDM系统的体系结构由支持层、面向对象层、功能层和用户层组成。,章目录,1.4PDM系统体系结构,第一层是支持层。关系型数据库是PDM系统的支持平台，它提供了数据管理的最基本的功能，如存、取、册、改、查等操作。通过关系数据库提供的数据操作功能支持PDM系统对象在底层数据库的管理。第二层是面向对象层。在PDM系统中，采用若干个二维关系表来描述产品数据的动态变化。PDM系统奖其管理的动态变化数据的功能转换成几个，甚至几百个二维关系型表格，实现面向产品对象管理的要求。如可以用一个二维表记录产品的全部图纸目录，但不能记录每一个图纸的变化历程，再用一个二维表专门记录设计图纸的版本变化过程。多张表就可描述产品设计图纸的更改流程。,第三层是功能层。根据PDM系统的管理目标，在PDM系统中建立相应的功能模块。除了系统管理之外，PDM为用户提供的主要功能模块有电子仓库与文档管理、工作流程管理、零件分类与检索、工程变更管理、产品结构与配置管理、集成工具等。,第四层是用户层。包括开发工具层和界面层。向用户提供交互式的图形界面，包括图示化的浏览器、各种菜单、对话框等，用于支持命令的操作与信息的输入输出。通过PDM提供的图视化用户界面，用户可直观方便地完成管理整个系统中各种对象的操作。它是实现PDM各种功能的手段、媒介，处于最上层。,第1章产品数据管理概述,1.5PDM发展趋势与应用现状,章目录,Next,1.5PDM发展趋势与应用现状,1.5.1PDM的发展趋势,1.5.2PDM的应用现状,教材P18,教材P16,第1章产品数据管理概述,1.5PDM发展趋势与应用现状,下一代PDM系统将是完整意义上的供应链管理系统，提供下列功能：（1）工程仓库与工程服务（2）工程合作（3）PDM与MRP的功能渗透注：MRP物料需求计划，MRP-II制造资源计划一方面，PDM与MRP分别服务于工程设计与生产制造。PDM系统源于CAD/CAM应用与工程设计的需要，它管理的重点是工程信息。MRP系统源于制造业的经营与生产活动的管理，包括经营、生产、物料需求的计划与制造资源的需求计划管理。PDM与MRP两者的桥梁纽带是物料清单BOM表。另一方面，PDM与MRP两者之间相互渗透，PDM厂商首先将工程BOM与制