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2010产品创新数字化峰会征文:PDM的新应用模式

—— --兼论CAD的发展方向

2010/11/5    来源:e-works    作者:廖健      
关键字:PDM  CAD  像源码管理工具  
企业的设计团队迫切需要数据管理和团队协同功能,但是现有PDM应用模式的易用性差,使用户的工作复杂化、增加了工作量,常常导致员工抵触PDM软件。这也是PDM不能广泛推广的原因之一。

    本文分析了与PDM功能类似的源码管理软件,提出并实现了一种新的PDM应用模式—即像源码管理工具(Vss)那样,将PDM功能集成到CAD中,将CAD软件(二维/三维)从孤立的绘图软件,提升为能够“实时”实现设计资料的管理、支持团队协同工作的开发平台。从而,破解PDM的使用和推广瓶颈。
 
1.CAD的竞争态势

    目前,CAD市场的特点是:产品众多、竞争激烈、格局稳定。CAD厂商要想脱颖而出,必须为用户带来更好的使用体验和创造更大的价值。为此,所有竞争者都在CAD的功能上不懈地挖掘,比如:更强大、智能的绘图功能、更易用的人机交互方式、更快的速度等。由于各家CAD产品日趋同质化,或者说都相当成熟了,要想在技术上实现某种突破和取得显著地竞争优势已经非常困难了。

    其实,在增强CAD的功能方面,除去绘图功能外,还有一块很大的空间没有被充分发掘,这就是产品数据管理PDM功能。如果说在CAD领域中,绘图功能是红海,数据管理功能就是一片蓝海。

    将PDM功能集成到CAD软件中早有先行者了,例如:AutoCAD和Inventor中的Vault、Solidworks中的GroupworkPDM等。只是由于技术路线的局限性:

    1.vault的技术路线复杂,开发难度高,不是每个CAD厂商都能做出来的。

    2.vault没有实现通用的软件集成技术,只能与AutoDesk公司自己的AutoCAD、Inventor紧密集成,不能用于其它CAD。

    3.vault的实施、维护、使用复杂,成本高昂(贵),事实上,就是在AutoCAD的用户群中,都没能被广泛应用。

2.PDM不易用

    各种CAX软件产生了海量的技术文件,用户迫切需要对其进行管理,包括文件的集中存储、数据检索与分享、版本管理、权限控制以及工作协同等功能。特别是对三维CAD软件,由于文件之间存在着大量、复杂的零部件引用关系,PDM数据管理和团队协同功能显得尤为必需。

    一开始,用户通过文件服务器、共享文件夹、共享权限来实现电子文件的存储、检索、授权与分享的。但是这种“低水平”的管理方式,显然无法满足用户更高的管理需求。

    PDM的出现,大大加强了对电子文件的管理,使用户能够更快、更容易地查询文件、管理授权、团队协同工作等。虽然,PDM软件的重要性已经获得了社会的普遍认同和关注,但是PDM项目复杂、漫长的实施过程和风险让无数的用户和设计团队望而却步。其中有着深刻的PDM技术和应用模式原因。其中,PDM不易用、使用户的工作复杂化、增加了工作量,是导致员工抵触PDM的直接原因。比如:在PDM的使用中,改变了用户已有的工作模式,需要在CAD和PDM两边不停地切换。

    一个以提高员工工作效率和质量为目标的软件,却需要单位领导的强制推动才能运转起来,这绝对不是应有的状况。

3.类比—软件的代码管理

    我发现在软件开发的源码管理领域,存在与PDM类似的数据管理需求,并且它解决的很好,以至于现在已经很难找到一个开发团队不使用vss等源码管理软件了,并且都是自发地使用,不需要软件厂商去做什么项目实施工作。我们来类比一下:

    

 

源码管理软件(Vsscvssvn等)

PDM

备注

管理的对象

代码电子文件

图纸等电子文件

都是电子文件

管理的功能

集中存储在服务器上;版本控制、授权使用、团队协同工作等

基本一致

在文件级别的管理上,管理功能基本上是相同的

文件中的数字化信息

有,比如:工程文件中引用代码文件、代码文件中引用别的头文件等

有,产品结构等

 

对数字化信息的管理

不管理

管理,如显示出来的“产品结构树”

 

对应用软件的集成方式

集成到vc等开发平台中,在工作过程中提交数据到服务器、协同工作

集成方式正好相反,不是把PDM的管理功能集成到CAD中,而是在PDM中集成CAD功能,比如:文件导入时提取结构信息、构造结构树等

 

集成效果

很好解决了源码的管理需求,得到了几乎所有编程团队“自觉”地使用

技术实现复杂、项目实施和使用困难。往往需要领导强制干活的人使用,企业应用的比率很低,尤其是广大中小企业

 

    源码管理软件Vss的工作过程:

    1.在源码管理的服务器上,只进行文件级别的管理;不去管理和展现源码文件的内在数字化(结构)信息。

    2.Vc、Dotnet等开发平台中集成Vss功能,在其中展现和维护文件的数字化(结构)信息。

    3.在软件开发过程中实时完成代码文件到vss文件库的管理功能,易用、好用。

    结论:只有像源码管理工具(Vss)那样,将PDM功能集成到CAD中,才能根本改善PDM的易用性,让用户喜欢用它。

       4.CAD的发展方向—集成PDM功能

    CAD等工具的普及,用户需要对越来越多的图纸文件、产品结构等产品数据进行管理,尤其是企业用户,迫切需要对团队协作开发的支持。分析产品数据的构成,包含两个层次:

    1.电子化的文件,比如CAD图纸、word文档;

    2.电子文件中蕴含的数字化信息,比如图纸中的产品结构关系,零部件材质、重量、数量、外协/标准件/借用等。这些数字化信息能在CAD软件中清楚地看到,比如:在三维CAD中能直观地看到下级零部件的装配关系,二维CAD也能在图纸的明细栏中看到。

    产品数据管理(PDM)的需求,也包括两个层次:

    1.对电子文件的管理,包含以下内容:

    ●文件集中存放在服务器上,避免丢失。

    ●文件的版本管理。存储文件的历史版本,回头查阅。

    ●文件的操作权限控制。因为文件被集中存放在服务器上,所以必须要划定员工的权限来使用文件。

    ●支持团队协同工作。主要是文件的check in/check out修改控制,避免多人编辑文件出错。

    2.对文件中蕴含的数字化信息的管理。包含以下内容:

    ●根据文件的类型分类管理,根据专业属性(如:标准件、材质、齿轮模数等)快速检索。

    ●产品结构管理。要能重现产品或部件的特定版本、特定时期的装配关系,并找到对应的部件、零件图纸等设计资料。

    ●零件的借用管理,支持设计的重用。

    PDM功能对CAD用户极具意义,CAD厂商必须去满足这个需求,至少要能管理好自家CAD的设计文件。例如:AutoDesk在AutoCAD、Inventor中集成了自己的Vault数据管理工具。考虑到三维CAD中图纸之间复杂的装配关系,此类工具尤为必需。

    在前面的3.类比—软件的代码管理一节中,我们已经指出了只有像源码管理工具那样,将PDM功能集成到CAD中才能根本改变PDM的应用瓶颈。如此就将CAD软件(二维/三维)从孤立的绘图软件,提升为能够“实时”实现设计资料的管理、支持团队协同工作的开发平台。

    目前,很多CAD厂商已经开发了自己的EDM、PDM软件,但是应用效果和推广并不好,尤其是没有一种象Vss那样,通用的管理组件,能够集成到各种CADs软件中去。这其中有着深刻的技术因素,参考《PDM的新技术路线—抛弃数据库实现数据管理》一文。

    我们开发了一种新型的PDM软件SafeShare,与传统的基于数据库应用的管理软件相比,SafeShare采用了完全创新的技术路线,在功能、易用性、稳定性和可扩展性上都有显著地提高。我们还提供一种实现了PDM功能的集成控件,能很方便地把它嵌入到各种CAD软件中。这样,广大的CAD用户就能在图纸的设计过程中就实时地完成了对设计资料的管理功能,实现了图纸的集中保存(上传到服务器)、版本管理、权限控制、快速检索、数据分享和团队协同工作等,类似于在Vc、Dotnet等开发平台中集成Vss的效果。下图是将我们的管理控件集成进AutoCAD后的效果图:

AutoCAD后的效果图

图1 AutoCAD后的效果图

5.优势对比—与Autodesk Vault数据管理软件

    我们已经实现了和全系列的Autocad的集成。有意思的是,在Autocad的2008以上版本中,可以很直观的看到Autodesk vault和我们的数据管理面板(见上图),对比操作一下,就能发现,我们的解决方案:
 
    1.效率----大大胜出;速度提升以倍计;
   
    2.易用性----大大胜出,概念和操作都简单地就像是在操作共享文件夹;

    3.稳定性----大大胜出;毕竟,不需要数据库、不需要IIS服务器,也没有什么并发、大数据传输的困难;

    4.数据安全性----从无到有。我们能真正地控制用户远程浏览服务器上的文件。对只是向外发布了浏览授权的文件,绝对保证数据安全。----这是所有的管理软件、pdm都绝对做不到的!

    5.由此==》成本----大大降低;不需要实施,系统维护简单,用户完全可以自学自用。

    6.适应性----无可比拟的优势。我们不像Autodesk vault那样,只能在AutoCAD平台上工作,我们是一个通用的数据管理平台,同样能很容易地能加到protel、powerpcb、office、photoshop、CAM、CAE、CAPP等等一切软件中去。只要用户在工作中存在以下两个需求:

    A.在工作过程中产生大量数据文件,这些数据需要集中管理,以实现版本、安全、分享和重用;

    B.团队协作,一群人分工、配合来完成一个项目。

6.结论

    通过前面的分析,要想从根本上提高PDM的易用性,必须像源码管理工具(Vss)那样,将PDM功能集成到CAD中,将CAD软件(二维/三维)从孤立的绘图软件,提升为能够“实时”实现设计资料的管理、支持团队协同工作的开发平台。 

责任编辑:许小倩
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