制造业PDM技术的分析与思考

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2、的运用能缩短产品设计周期，减少工程设计修正，加快产品投入市场进度，削减总本钱。据国外资料统计，PDM的运用能使产品设计周期缩短25%，减少工程设计修正4%，加快产品投放市场进度50%80%，总本钱削减25%以上。 【摘 要】本文对PDM的产生、开展、功能、开展趋势和关键技术分析等方面进展了论述，并对PDM实施的预备任务、实施的关键步骤及相关问题等作了讨论，提供了企业实施PDM的相关方法。【关键词】 产品数据管理PDM，开展，功能，实施 一引言 随着计算机运用的迅速开展，采用计算机辅助技术和先进的信息管理技术是企业更新改造、提高产品竞争力的必有之路。PDM的运用能缩短产品设计周期，减少工程设计修

3、正，加快产品投入市场进度，削减总本钱。据国外资料统计，PDM的运用能使产品设计周期缩短25%，减少工程设计修正4%，加快产品投放市场进度50%80%，总本钱削减25%以上。国外的一些汽车、飞机公司实施PDM系统后均大大提高了企业的效益。国内据对机电工业近500家企业调查，新产品开发周期平均达24个月，其中单件、小批量产品的消费技术预备周期约占供货期的32%，有的高达60%，采用PDM技术后，可缩短消费周期50%80%。CIMS示范运用企业运用PDM新技术后，对减低产品开发本钱、提高设计才干等均获得了明显的效益。随着中国信息化进程的开展，国内运用PDM系统的企业也越来越多，PDM产品的开发与运用

4、进入了快速开展时期。如何更好地实施PDM，这是大家都在关注的问题。PDM在我国尚处于起步阶段，有关PDM实施的专业咨询非常匮乏，从而使PDM的实施遭到很大的限制。同时，不少人对PDM的认识尚存在一定的误区。本文引见了PDM的产生、开展、功能、开展趋势、技术分析及实施的方法，对于全面认识PDM，企业实施PDM有一定的参考意义。 二PDM的开展趋势 1PDM的开展趋势据PDMIC的调查结果，目前PDM的效力器平台以HP和SunSeries为主，其次是Win/NT ；客户端那么Windows系列最多，其次是SunSeries和HP；后台数据库或者集成数据库几乎都是成熟的关系型数据库RDBMS，以Or

5、acle独霸天下，其他数据库相对Oracle来说占的比例很少，也有一定的面向对象的数据库OODBMS，主要是Objectivity；大多数PDM系统采用TCP/IP协议。随着技术的开展，企业在运用现有PDM系统的同时，又希望能有更新更完善的PDM系统，不仅要与ERP集成，还要与CAD、CAM集成，在网络时代还要向Web技术开展，在跨地域、跨国的大型企业中，希望能实现企业级的管理，强调单个特征和功能的“技术工具包也要向“问题处理方案的系统开展。1提供企业信息建模方法论和相应工具的支持。 PDM不只是一个简单的技术模型，实施PDM必需站在企业管理的高度，并给企业提供相应的方法论，建立一个正确的信息

6、模型，为系统的实施打下坚实的根底。2广泛运用面向对象的系统分析和设计技术。面向对象的方法因其笼统性和封装性的特征，能更好地确定系统的范围和目的，并能很好地顺应未来的开展，因此，未来的PDM系统的开发将广泛运用面向对象的方法。3基于Internet/Intranet平台的PDM的产品。国际互联网Internet的运用已普及全球，随着其运用的深化，未来企业的商务活动将越来越多的在Internet和企业Intranet平台上进展，作为企业信息平台的PDM，如何顺应这一开展，已成为亟需处理的问题，所以，未来PDM产品的开发将越来越多地基于Internet/Intranet平台。4从传统的客户机/效力器

7、构造转向三层构造。客户机/效力器构造的出现使计算机运用获得宏大的开展，但随着运用的深化，其固有的缺陷和弊端也显显露来：网络资源的耗费大，系统的安装、配置、晋级、维护、培训将耗费大量的人力和物力。三层体系构造是二层体系构造的开展和延伸，它把系统的从逻辑上分为三层：用户效力层、运用途置层、数据存取层，由它们实现灵敏的分布式计算环境。三层构造的思想是从Internet技术开展而来，它的中心特征是每个运用程序的主要部分在一共享的运用程序效力器上执行，而不是分散在每个客户机上运转，即系统运用都集中在运用途置层，客户端只担任结果的显示，系统的改动只须在运用途置层修正即可。5系统的开放性。 PDM是集成的技

8、术，集成是其重要的特征。作为企业信息集成平台的PDM，必需管理企业各种运用系统产生的数据，使运用系统之间到达信息的交流与共享。但随着企业计算机运用的深化，将会有更多不同运用系统产生的信息让PDM进展管理，所以，PDM要顺应未来的开展，必需为更多的运用系统提供规范化的接口。6支持快速定制和开发客户化系统。因PDM系统和企业本身的情况亲密相关，因此实施PDM系统并不是经过简单的培训就可以，它必需有一个复杂的客户化过程。目前因PDM系统的规范化和企业管理的规范化正在逐渐完善，所以，如今PDM的实施还处在“量身订做的阶段，开发周期很长，耗费大量的人力和物力。由此可以看到，进展客户化系统将是未来的研讨方

9、向之一。7分布式技术。基于网络的分布式计算机技术也是近年来获得很大提高的技术之一，以分布式计算机技术为根底，基于构件的系统体系将逐渐取代模块化的系统体系构造。在分布式计算机技术的规范方面，不断存在两大阵营，一个是以OMG组织中心的CORBACommon Object Require Broker Architecture规范，另一个是以微软为代表的基于DCOM的ActiveX规范。目前这两大规范的竞争依然没有终了，许多商品化软件同时支持这两个规范。 2当前PDM技术研讨热点及方向当前对PDM的研讨主要有：Web技术、分布式计算技术在PDM上的运用、数据集成、联邦式PDM和分布式PDM等。1We

10、b技术在PDM系统中经过Web技术，使PDM技术和Internet技术结合，可以实现一致的用户界面，并可以经过Internet实现全球化的虚拟企业的信息管理，到达全球化的信息查询、阅读、创建与更新。与Web技术相对应的计算机方式和网络通讯成为PDM系统非常关键的问题。2分布式计算和效力分布式数据库和Web技术的运用，以及企业所处的分布式计算环境和运用系统的异构性，经常需求进展不同计算模型和运用系统之间的互操作，目前还没有得到很好地处理，CORBA虽然有众多厂商支持而成为其中的主流，但目前要一致这几种规范是不能够的。目前大多数采用的方式是：假设PDM和运用系统都基于CORBA实现，那么各系统间的

11、互操作可方便地实现，对于不是经过CORBA实现的系统，可以经过API进展运用功能的封装，实现为CORBA对象，完成与其他运用系统的交互。 3数据集成目前，PDM和运用工具之间的集成深度越来越深，从初期的封装、接口正走向无缝集成。怎样实现全生命周期的产品信息共享是运用集成技术研讨的一个热点，PDM一方面需求和不同的运用系统集成，另一方面PDM系统之间也要进展数据互操作和数据集成。虽然PDM系统与ERP系统之间的界限已越来越模糊，越来越重叠，但二者假设在产品的生命周期中的不同阶段发扬主要作用，每个系统依然是一个相对独立的实体。目前企业迫切需求PDM与ERP系统及其他管理软件的集成。4联邦式PDM

12、不同的PDM系统之间可以进展数据互操作、数据一致或相互管理构成的系统就是联邦式PDM。对于跨地域的大型企业，不同地域的子部门经常有本人独立的、顺应本人业务的PDM系统，各个部门之间的多套PDM和PDM系统之间的数据互访问就需求联邦式机制来处理问题，联邦机制可以提高产品数据和信息管理的赞同性和共享才干。 三PDM技术分析 1以PDM为根底构造企业信息平台当今，企业信息化对于一切企业而言都不是全新的概念，都曾经或正在进展实际。例如，无论是制造业企业的“甩图板，还是其他企业的“办公自动化，其本质都是企业信息化的组成部分。只不过随着信息化技术的开展完善，企业信息化需求的日益明晰，使得“企业信息化的涵义

13、更广泛、更深化、更坚实。那么，究竟什么是信息化，什么又是制造业企业的信息化呢？首先，对于企业而言，运用任何一种技术手段的目的都是提高效率、加强中心竞争力、实现利润最大化，而作为一种技术手段，企业信息化也必需为这个最终目的效力。其次，信息化的中心是“信息，而信息的本质是数据及其流程，因此，信息化的关键是企业中的数据及流程，信息化的本质意义是如何以企业数据和流程为着眼点，实现企业的长短期目的。因此，企业信息化是基于计算机网络环境，集成运用各类专业运用软硬件，实现企业的各种业务及其流程的自动化。在实施信息化的过程中，一个根本问题往往被忽略掉，即制造业企业信息化的中心是产品数据的数字化和流程自动化，但

14、是，产品数据既不是消费出来的，也不是方案出来的，而是设计出来的。所以，追根溯源，制造业企业信息化的根底是设计数据和设计流程，而PDM系统正是针对产品设计数据和设计流程的有效管理工具。因此，以PDM系统为根底，来逐渐构造企业信息化的根本平台，不仅抓住了制造企业信息化的关键和重点，而且也具有实践的可行性。1PDM系统在信息化中的根底性位置和桥梁作用。PDM系统有两个根本的中心功能：其一是管理研发部门的产品设计数据和设计流程，它处理了制造业企业信息化中的产品电子数据的来源问题。没有这些电子数据根底，企业信息化就无从谈起。其二是与企业消费、管理、供应和销售等部门的相关信息化系统集成。它处理产品数据或其

15、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。近年来的实际曾经证明，假设没有PDM系统的这种桥梁和纽带作用，像ERP等主要管理制造资源的系一致定会堕入“巧妇难为无米之炊的为难境地。充分发扬PDM系统的这两个中心功能和作用，就可以为企业信息化打下坚实的数据根底和承继条件。2PDM系统具有企业信息化中的共性技术和共性功能。在PDM系统的开发和运用过程中，根据实践所需的功能要求，会采用以下技术：电子文档管理技术 ；电子数据版本管理技术；人力和组织资源管理和权限控制技术 ；义务流程管理技术 ；电子文档流程管理技术。这些功能需求及其运用技术不仅仅局限于PDM系统，其所代表的思想、技

16、术和功能具有相当的共性，其他业务部门的信息化也会有一样的功能集成，也会集用与之一样或类似的技术。所以，这些功能和技术可以运用于其他业务部门的信息管理系统，成为企业信息化的共性技术和共性功能。3PDM系统虽然定义在研发部门内部的产品设计数据和流程进展管理，但要实现高效、有序、一致的平安管理，就必然涉及部门内的人员、组织机构、数据、流程的定义和控制。而这些定义的方法、管理控制的机制以及实现的方法，虽然表达了最根本的管理思想和信息管理方法，使得这些运用方式可以在其他业务部门的信息化系统中复制或者自创，实现根本的信息管理思想和方法由部分到整体的一致与集成，也能保证管理的延续性和一致性。4PDM系统采用

17、了通用的规范开发工具。当前，成熟的PDM系统普通都采用以下开发技术和规范：面向对象编程技术 ；以组件对象模型和中间件技术为根底构造的分布式网络运用软件系统 ；通用数据库访问技术 ；三层或多层构造的效力器/客户机方式或效力器/阅读器任务方式。这些技术和规范都是通用的底层开发技术和开发工具，代表了开发技术的如今和未来开展方向，这不仅可以保证开发技术的先进性，更为重要的是也从根本上保证了用这些工具开发的运用系统可以坚持相当的生命力和开放性。所以，以用这些规范工具开发的PDM系统为根底，可在通用的技术平台上，实现企业信息化集成。5PDM系统运用部门的信息化运用时间最早，运用根底最好，具备最主要的人才根

18、底。无论是运用PDM系统，还是运用其他任何信息系统，最终都需求落实到人才干发扬其应有的效能。从制造业企业的开展历史来看，普通研发部门运用电子化辅助工具如CAD软件的时间最早，历史也最长。在这个过程中，必然曾经培育出一批计算机高手、网络专家或者CAD能手，这些人都是企业信息化最珍贵的人才根底。而PDM系统的最初运用者也正好是他们，所以以这些高素质的运用人才为根底，不仅有利于PDM系统本身实施胜利，而且可以为企业的全面信息化运用，做好人才贮藏。综上可见，作为制造业企业信息化的有机组成和重要一环，PDM系统代表了信息管理系统的根本管理思想和方法，采用了通用的开发技术和开发工具，具有信息化的共性技术和

19、共性功能，并按照制造业企业的中心产品为纽带来集成相关运用系统。因此，以PDM系统为根底构造制造业企业信息化根底平台，不仅抓住了信息化的关键，而且也抓住了信息化的本质。这不仅极大地拓展PDM的开展空间，而且必将为企业信息化提供一条更为真实可行的胜利之道。 2基于PDM框架的运用集成体系在产品的开发过程中，往往需求同时运用多种CAX工具。为了实现对产品的集成化开发，提高产品开发的效率，CAX系统本身需求实现信息集成。其主流方向是采用STEP的运用协议以及相关开发工具进展二次开发。同时CAX系统作为CIMS中的一个子系统，需求与其他子系统(如MRP、车间控制系统等)协调任务，实现信息资源的共享。一切

20、这些都要求由一个运用集成框架来方便地实现对各种运用的集成。所谓集成框架就是可以方便地对企业内的各类运用实现信息集成、功能集成和过程集成的软件系统。因此，集成框架应该具有良好的开放性和可扩展性，并能提供适宜的运用集成接口。PDM系统恰好满足了这种要求。可以说，PDM在突出产品数据管理的集成上，正逐渐完善其作为制造业领域集成框架的功能，为CIMS运用的实施提供更强有力的自动化环境。基于PDM系统的运用集成框架的体系构造如图1所示。 图1 PDM运用集成框架体系 CAD/CAPP/CAM的集成是CIMS的中心，是覆盖产品设计、工艺规划设计、数控编程与加工等整个工程设计的自动化系统。它不是CAD系统、

21、CAPP系统和CAM系统的简单叠加。经过数据接口技术和数据库集成技术，将运用系统、数据库和规那么库等进展有效衔接，从而实现3C的信息集成、网络集成和功能集成。因此，系统集成的关键是孤岛系统之间的数据交换技术和多数据库的集成技术。 四PDM的选型和实施 1PDM的选型目前国内外已有许多著名的PDM软件，如EDS公司的IMAN、PTC公司的Winchill、IBM公司的Product Manager、CV公司的Optegra等，它们根本上代表了国内外在PDM技术上的最高程度。国内许多软件厂商也看到了PDM市场的宏大潜力，纷纷开发出本人的PDM产品，如浙江大天创瑞丰软件公司、华中理工大学的华中软件公

22、司、清华大学的高华公司、中科院的凯思公司、南京的同创公司及东北大学的阿尔派公司等。同时，国内许多企业实施了PDM系统，如春兰空调厂、海尔集团、长虹、康佳等采用的PDM产品是美国EDS公司的IMAN，西安飞机设计所采用的PDM产品是IBM公司的PM，江西五十铃汽车制造厂、上海港口机械厂和苏州阀门厂等采用的PDM产品是华中软件公司的IntePDM。从效果看，有获得明显经济效益的，也有未能到达预期目的的。企业不应该单单项选择择大或者功能全的软件，软件也不是越贵越好。选择PDM系统时，还应思索PDM供应商的技术效力体系和才干，思索与其他系统接口的才干如：MRP、ERP等，能否具有支持运用程序集成的才干

23、等。综合来说，普通应结合以下几个方面进展调查 ：满足功能要求 ；和企业CAD运用的程度顺应 ；思索和现有软件的集成性和接口问题 ；注重国外软件的国产化问题 ；留意软件运转的速度和硬件的配置。 2PDM的实施在我国，PDM运用刚刚起步，但也已得到企业界与各IT厂商的广泛注重，江铃汽车、昌河飞机、虹都集团、美的、西飞、海尔等大型制造企业和一批中小企业都在上PDM工程，但实施胜利的却很少。其主要缘由是PDM是管理软件而不是工具软件，PDM系统表达了当代的产品开发的管理方式，代表着一种先进的管理理念和企业文化。PDM的实施过程，是企业实现内部业务流程战略重组的过程。PDM重在实施，国外企业的管理方式与

24、国内企业的详细实践有着区别，因此，国内只能自创国外的方法，总结国内企业的阅历教训，整理出一种适宜国内企业的实施方法。1实施定位 PDM系统根据其功能性、系统独立性、规模性和开放性等区别而大致分为两类：一种是面向设计团队工程组，针对详细开发工程主要以一两种运用软件为特定集成内容，运用规模在几台至几百台计算机左右，运转在局域网络环境中的PDM产品，我们称其为“工程组级PDM。另一种PDM产品是高层次的“企业级PDM系统，它可按用户需求以恣意规模组成多硬件平台、多网络环境、多数据库、多层分布式Server、多种运用软件一同集成的跨企业、跨地域的超大型PDM系统。我们以为，CAD运用历史较长，员工的业务程度、计算机技艺普遍较高的企业，可直接引进企业级PDM系统，而对于大多数企