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PDM在工程机械实施过程中的研究

2014/5/27    来源:e-works    作者:赵长生(山东恒奔软件)  李博(徐工集团)      
关键字:PDM  关键技术  PDM应用实施  
随着先进制造技术研究与应用的不断深入,产品数据管理(PDM)已成为企业信息化的重要组成部分。文章阐述了PDM系统在企业的实施和应用,进行了详细的对比分析和研究,总结出PDM系统的相关的关键技术,提出企业在实施和推广使用PDM时应注意的问题,为制造企业提供一种快捷高效且易于实施的数据管理解决方案。

1 前言

    产品数据管理系统PDM(Product Data Management)是企业核心能力的重要技术领域平台,它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)和所有与产品相关过程(包括过程定义和管理)的技术,它能帮助企业构造一个适合异构计算机运作环境的集成应用平台。它以管理产品数据为基础,通过控制与这些信息相关的过程和人员,确保用户在需要的时候能够访问到正确的信息,并提高用户和用户之间以及应用之间的信息反馈速度,从而达到缩短产品的开发周期、降低成本、提高质量和改善产品性能的目的,实现“开源”、“生钱”,进而提高企业的核心竞争力。

2 PDM的功能模型

    2.1 传统管理模式

    在大部分公司中,产品的开发过程都会产生大量的数据,尤其是在拓展业务的同时,现有产品研发系统难以从根本上满足企业长远的产品研发业务需要。产品范围越来越广、产品数据的大量增加、跨地域的开发协作、互不相同的研发体系等都将成为企业产品研发业务的瓶颈。传统管理模式产生问题主要表现在:

    (1)在图纸和文档的管理方面,设计图纸与文件存在设计人员电脑中,不能保证与生产蓝图完全一致;设计人员在设计更改工作中首先要去档案室查看资料,并且传统的图纸手工划改也浪费大量工作时间。

    (2)在产品开发协作方面,多人共同处理同一组文件的环境中保持产品信息的完整性?更何况跨地域的开发协作。

    (3)产品上市时间缩短要求设计周期越来越短,设计和工艺过程并行进行则显得尤为重要。

    (4)在产品设计的工作分配方面,项目主管和项目组员没有进行充分的信息交流,从而使设计阶段难于发现后续阶段出现的不足,产品更改要求较多,工作效率降低。

    (5)在设计软件的集成方面,将缺乏一个软件集成框架和一个统一的产品数据模型,各设计软件之间还没有得到有机的集成,没有实现产品数据共享。

    (6)在产品质量信息反馈方面,传统模式通过现场或服务人员电话反馈描述,设计人员根据要求更改,无任何依据可追溯。

    2.2 系统功能设计

    PDM以管理企业的产品数据为基础,通过控制涉及这些信息的所有过程、管理协调与这些过程有关的所有机构和人员,保证设计人员在需要的时候都能够访问到正确的信息,并提高设计者之间及应用与应用之间的信息反馈速度,从而达到缩短产品的开发周期、降低成本、提高质量和改善产品性能为目的。它提供了实施并行工程所需要的信息集成框架,对并行工程中的信息进行统一、规范化管理,组建了实施并行工程所需要的动态集成产品开发团队,保证了产品数据的一致性和安全性。

    PDM系统是一个管理软件系统,面向产品全生命周期,以产品为核心,将产品设计开放过程中的产品数据、设计活动、人员组织以及相关的设计环境统一组织起来。

    2.3 PDM的功能分析

    PDM以产品数据为中心,集成并管理所有与产品相关的信息、过程、人与组织的软件。PDM依据全局信息强调共享的观点,为不同地点、不同部门的人员营造了一个虚拟协同的工作环境,它是所有信息的主要载体,在产品开发过程中,可以对它们进行创建、管理和分发。从PDM在制造业的实施情况分析,其功能主要应包括以下几个方面。

    (1)产品结构与配置管理

    产品结构与配置管理是PDM的核心功能之一,利用此功能可以实现对产品结构与配置信息和物料清单的管理。用户可以利用PDM提供的图形化界面来对产品结构查看和编辑。

    产品结构与配置管理作为产品数据与管理的一种形式,它以系统数据存储作为底层支持,把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来,实现产品数据的组织、管理与控制,并在一定目标或规则约束下,向用户或应用系统提供产品结构的不同视图和描述,如设计视图、装配视图、制造视图和计划视图等,特别适用于多规格品种、零部件通用性强的系列化产品。

    (2)用户管理和动态权限设置

    PDM系统为企业提供了信息共享的平台,使得PDM系统必须有足够的能力保证数据的安全。根据系统设置的安全规则,给不同组织、角色赋予不同的操作权利,可以充分的保证企业知识财富的安全,避免因人员流动导致产品数据流失、失效。由于不同的操作对数据会产生不同的影响,所以对其权限的严格程度也不尽相同,在这个模块下,系统管理员可以对用户信息加以维护,从而使用户动态获得权限。

    (3)文档管理

    文档是PDM系统的基本对象,所有操作最终都几乎可以归结到对一个具体文档的操作,所以文档管理是PDM系统核心层中的核心。文档管理的作用域主要在产品的开发过程中,而当产品的开发工作全部结束时,相关文档就应当提交给工程数据库管理模块来管理。

    文档管理的主要功能应该包括:文档的建立和属性的定义;文档的查询和浏览;文档的保存和入库;文档的更改。

    (4)版本与变更管理

    版本记录不同工作阶段的信息,保存设计的历史记录。当归档的数据需要发生修改时,则需要进行升版,PDM对文档的每一次修改都记录下来,以维护数据的完整性。每次修改结果可用一个工作版本来表示,多个工作版本中,只有一个是有效的,有效版本可以回滚,是数据具有可追溯性。

    工程变更管理是借助于工作流系统来实现的。工程变更的内容包括更改请求和更改数据,它们用来描述发起更改请求到通过后更改数据的过程。

    (5)全生命周期管理

    PDM对产品生命周期的管理着产品数据的动态定义过程,包括保留和跟踪产品从需求、规划、设计、生产、经销、运行、使用、维护保养直到回收处置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。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。

    (6)软件集成和接口开发

    集成是PDM系统的基础功能。所谓集成是指PDM系统所提供的一组机制,使之能够和其它软件集成是PDM系统的基础功能。

    PDM所提供的产品数字化管理解决方案面向各行业、各种类型,集成现有的设计软件按和未来的软件,开发数据交互接口是必须的。以ERP系统为例,PDM向ERP提供基础数据,包括企业最基本的物料数据以及产品的设计BOM,另外PDM也需要向ERP中获得设计指导信息,并接受ERP系统传递的反馈信息,从而实现工程变更,以保证PDM与ERP系统之间的数据的一致性和实时性。

    (7)项目管理

    PDM构建一个技术平台,提供项目实际需求的工具,辅助企业进行项目的周详计划,帮助企业在计划中明确项目的目标、分解任务、监控进度,发现其中的缺陷,进行资源的合理调度,尤其适合拥有庞大数据的小批量、多品种产品企业。

责任编辑:程玥
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