计算机信息管理基础

1、计算机信息管理基础课程报告学院：机电工程学院班级：1304012学号名：陈新杰PDM系统在制造业应用及发展摘要：随着近年来我国经济增长速度减缓，制造行业面临着前所未有的困境企业为了求得生存及更大的发展空间必须提高竞争力。PDM(Product Data Management)作为一种先进的管理技术，对降低产品开发成本，提高企业产品数据管理能力，提高产品开发效率，提高产品质量有巨大作用。1、引言随着科学技术的进步，制造业取得了迅猛的发展。大量的CAD/CAPP/CAM软件应用于企业，有效地提高了产品制造的效率。然而，伴随着计算机技术的广泛应用，计算机产生的各种数据资料也

2、迅速增加。例如，一个企业要生产一种产品，从市场分析、产品设计、到制造、装配、销售，要产生很多的相关数据：市场分析报告、设计信息、加工图纸、零件加工工艺、数控加工程序清单、仿真测试结果分析、以及各种说明书等，其数据量之大是可想而知的。这么多的数据如何管理，是各企业面临的一大难题。基于此，80年代初期提出了产品数据管理（PDM）技术，其主要目的就是为了解决大量产品信息的计算机管理问题。2、PDM的发展历程产品数据管理PDM（Product Data Management）技术是在工程数据库技术的基础上发展起来的。如图1所示，PDM技术的发展主要经历了以下四个阶段：图1 PDM技术的发展历程（l）配

3、合CAD工具的PDM系统早期的PDM产品始于20世纪的80年代。当时，CAD已在企业中得到广泛应用工程师们在享受CAD带来好处的同时，将大量的时间浪费在查找设计所需信息上。对于电子数据的存储和获取的新需求变得越迫切。针对这种情况，各个CAD厂家配合自己的CAD软件推出了第一代PDM产品，主要解决大量电子数据的存储和管理问题，提供了维护“电子绘图仓库”的功能。它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。（2）专业化的PDM系统通过对早期PDM产品功能的不断扩展最终出现了专业化的PDM产品。如SDRC的Metaphase和EDS的IMAN等就是第

4、二代PDM产品的代表；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、对产品结构的配置和管理、对电子数据发布和更改的控制以及基于成组技术的零件管理与查询等：同时提高了软件的集成能力和开放程度，少数优秀产品可以真正实现企业级的信息集成和过程集成。PDM走向商业化开始成为一个产业，出现了许多专业性开发、销售和实施PDM的公司。（3）PDM的标准化阶段1997年OMG组织公布了PDM Enabler标准草案第一个国际标准，本草案由许多PDM领域的主导厂商制订(如IBM、SDRC、PTC等)。随着经济全球化的趋势，生产同一种产品的企业可能不在同一地区，甚至在同一国家，也就是出现了一些

5、虚拟公司或网络联盟企业。要实现数据的远程传输和共享，离不开网络技术。（4）基于WEB的PDM系统目前，基于WEB技术的异地设计、制造PDM结构体系是借助于Internet/Intranet网络，通过Client向Server发送RPC(Remote Procedure Call)实现调用请求的一种信息传输方式。由于所有的请求与服务均要通过Web服务器来实现，使得在大规模数据传输和复杂类型应用时会产生“瓶颈”效应，有待于在技术和结构上的进一步完善。3、PDM的结构层次PDM系统是建立在数据库技术和网络技术基础之上的管理系统，其结构可以分为如图2所示的四个层次：第一层是用户层。所谓的用户层，就是为

6、了满足不同设计人员对系统软件使用的要求而创建的人机交互界面。第二层是应用功能层。应用功能层主要是系统维护、确保数据安全与运行的功能模块。系统数据管理的大部分工作是由这一层的功能模块来完成。第三层是应用服务层。主要是接连应用功能层和系统服务层，用于提升系统的开放性，使PDM系统的功能模块的开发过程更简单。第四层是系统服务层。这一层主要为PDM系统提供支撑环境，具体包括操作系统、数据库和网络通讯协议等。操作系统主要有：UNIX操作系统、HP、SunSerie、Windows等，由于PC/windows成本价低、界面友好、操作方便的特点，基于Windows的PDM开始不断出现，如Windchill、

7、SOLIDWORKS、ENTERPRISE PDM等。在后台运行的数据库方面，由于企业级的PDM系统庞大的数据量、高性能要求，因此系统的服务层的通常采用Oracle、SOL Server、Sybase等大型数据库。图2 PDM系统的结构层次4、PDM系统的特点PDM是典型的分布式应用系统，如图3所示是一种典型的PDM物理组成和网络部署结构。其中包括了PDM软件的服务器系统和客户应用程序，典型的PDM软件需要数据库服务器、文件服务器、程序服务器等。客户端为企业内部人员使用的计算机系统，可以采用浏览器或者客户端程序的方法通过企业内部网络访问PDM系统。通过建立防火墙和其它安全技术，PDM系统的功能

8、可以发布到Internet，可以实现供应商、客户、合作开发伙伴等企业外部资源的有效整合。图3 企业用户访问PDM系统示意图PDM具有产品数据集成管理的功能。制造型企业已经感觉到依赖信息技术手段持续创新和对市场快速响应已成为赢得优势的关键，而集成化已成为制造型企业信息技术应用的必然趋势，如何更便捷、有效的整合各单元和消除“信息孤岛”，就成为技术热点和迫切需求。对企业而言，产品是赖以生存的基础，产品数据是企业的基本数据，它贯穿企业内外活动的所有方面，是企业信息的核心和关键。对企业产品数据及其流动过程的有效管理是支撑企业快速发展的有力保证。PDM可建立统一的数据存储与管理平台在产品开发与生产过程的各

9、个阶段，都会产生大量的数字化产品定义数据，如产品设计数据、产品制造和工艺数据、产品质量检验数据等。这些数据不仅数量庞大、种类繁多，而且结构复杂，数据之间存在如装配结构关系、参考引用关系、继承关系等复杂联系，难以通过手工的方式进行组织和有效的管理。设计人员通常要花费2530的工作时间去查询、复制和归档数据，这既造成了时间和经历的巨大浪费，又使企业积累的设计知识很难得到重用。没有统一、有效的管理机制，还会造成数据状态的混乱、丢失和不一致，难以保证产品信息的准确、及时、统一和完整。PDM技术是以产品数据的管理为核心，它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

10、子文件仓库。使用者将通过它提供的统一界面完成所有操作，实现信息透明、过程透明。PDM系统能实施产品结构管理与配置管理。随着产品的日益复杂，在机械制造业产品中包括了大量的机械、电子、液压等复杂的数据和结构关系，产品的开发过程从产品市场和概念研究开始，经历概念设计、工程设计、样机试制、批量生产等多个阶段，在各个阶段还包括结构设计、工艺设计系统分析和仿真等多个专业的工作。因此，在不同的阶段中，产品各专业领域的信息间存在多种复杂的关联、状态和视图等。单一的CAD几何模型，难以支持跨领域、多专业的数据建模和管理的要求。PDM技术实施产品结构与配置管理，通过计算机网络和数据库技术把企业生产过程中所有与产品

11、相关的信息和过程集成管理，建立跨专业、多状态、多视图的集成模型框架，能够描述产品的各种功能、结构关系。PDM可以支持协同产品开发，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。PDM系统作为企业产品信息的集成平台，需要整合、接口CAD/CAM、CAPP、ERP、企业办公自动化系统、项目管理等应用系统，建立支持“信息孤岛”信息集成的企业集成框架，把与产品有关的信息集成管理起来，实现数据跨平台传输与分布处理，使各个“孤岛”系统间的数据交换顺畅，使单元技术发挥整体的效益。实践经验证明，企业通过实施PDM能够缩短产品研发周期，优化企业流程，保证设计与制造的准确性和一致性，降低制造成本，提

12、高设计质量，管理工程变更过程及其范围和影响。对企业来讲，PDM技术的应用不仅是一种技术变革，同时也是对企业组织结构、经营管理模式、产品开发过程的变革。PDM技术在企业的实施已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。已逐渐从“企业竞争力技术”转为“企业竞争必备技术”。5、PDM系统的应用情况PDM系统的应用领域十分广泛，现在主要是集中在制造业领域，机械、电子、汽车等行业均已开始引入PDM系统，在这些行业中，PDM系统对企业的产品数据进行统一管理，并且在产品开发过程进行有

13、效管理。在此基础上，PDM系统还可以作为CIMS系统集成的基本框架，可以把CIMS系统的其它子系统，如CAD/CAPP/CAM子系统，MIS子系统，MRP子系统等，通过系统集成工具和接口有效地集成在一起，构成一个完整的CIMS系统，在全企业范围内实现数据的共享，除制造领域，PDM系统还可应用于工程项目中，如建筑、桥梁等，还可以应用于基础设施和公用事业中，如机场、港口、铁路运营系统、后勤仓储等。随着PDM的不断发展，其应用的领域也会逐步扩大。目前我国实施PDM的主要是一些大型企业：在家电行业中有海尔集团、长虹、康佳等，制造业中的上海的飞机制造厂、汽车齿轮厂、汽轮机厂等这些企业引进了美国EDS公司

14、的IMAN PDM系统。航天二院204所、五十铃汽车制造厂、西安飞机设计所等，也采用国内外其他的一些PDM系统。6、PDM系统的发展前景及未来发展趋势随着科学技术的不断进步和全球经济一体化持续深入发展，PDM系统的应用必将渗入到各行各业，其发展也将更趋于国际化、专业化和现代化。本人认为该系统还要在以下几个方面加以改善：（1）建立功能更加完善的工作流管理系统。工作流管理系统是一个非常复杂的系统，系统只是实现工作流管理系统的很少一部分功能，对工作流管理系统的执行和监控还需要进一步深化；（2）用户界面还略显粗糙和单调，需要填充一些功能链接来丰富界面，使用户使用起来更加得心应手，可以考虑将项目成员的每

15、日工时统计(DMS系统)与PDM系统相链接；（3）与MRP集成。MRP(Material Requirements Planning，物料需求计划)，是一种将库存管理和生产进度计划结合为一体的计算机辅助生产计划管理系统。它以减少库存量为目标，统筹地为制造业管理者提供满足生产计划需要的物资供应手段。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的管理。PDM系统与MRP系统如果可以相互集成，不仅可以很好的管理工厂的物料状况，而且对于BOM的生成也起到很大的作用。使BOM的选料更加的合理化和实用化；（4）对相关技术和支持工具的研究和集成。要实现一个功

16、能完善的PDM系统，还需要大量的技术和工具支持，如推理技术、过程控制、决策支持等，因此还需要进一步深化。希望可以提供给企业一个更加灵活、方便的管理工具。PDM系统涉及的方面很多，许多功能的扩展需要结合企业自身的特点进行。其发展任重道远。为此，我们年青一代就更应该不断汲取新知识，不断掌握新技术，开发新产品，使企业获取更大的效益，为中国的经济发展贡献自己的一份力量。7、结论与展望随着世界经济和技术的快速发展，经济的全球一体化、信息化，使得全球的竞争环境、发展模式和运行效率等发生了全面而深刻的变化。企业的竞争已经由过去的局部范围内的竞争逐渐转化成了范围内的竞争，企业面临顾客需求不断变化，产品复杂性增

17、加，市场被迅速地分割，产品生命周期缩短，产品交货期缩短等一系列新变化。在这种市场环境下，只有不断地快速地开发出高技术含量的产品，企业才能立足并持续发展。而成功的新产品开发，除了必需有正确的市场信息与科技开发能力之外，如何缩短产品从设计到投放市场的周期将是提高产品竞争力的主要因素之一。 本文大致介绍了PDM系统及在制造行业的应用情况，对制造业如何摆脱困境具有一定的指导意义。近年来我国经济增速放缓，作为“三驾马车”之一的制造行业首当其冲，特别是传统制造企业和一些中小企业面临着生存问题：产能过剩，自主研发能力低，全球产品订单量缩水等，这些无不刺痛着整个制造行业的神经。随着“中国制造2025”的提出以及“互联网+”的应运而生，为制造行业注入新的活力已迫在眉睫，提升企业软实力，优化企业、工厂生产、运营各个环节的管理的优势正在逐步显现，一些率先引入PDM系统及