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产品数据管理(PDM)工程机械企业信息化的必由之路

2019/7/25    来源:互联网    作者:佚名      
关键字:产品数据管理  PDM  工程机械  
通过对产品数据管理(PDM)系统在工程机械企业的产品开发、生产管理等工作方面的主要作用及实施过程的论述,指出了实施PDM系统对企业信息化工作发展的意义。

    随着市场经济的发展和全球经济一体化时代的到来,越来越多的工程机械企业把实现企业信息化管理作为提高产品质量、参与市场竞争的重要手段。目前国内的工程机械企业正沿用“甩图板一集成化产品工程信息管理一网络系统集成—CIMS(计算机集成制造系统)”的技术路径,分阶段、有步骤地开展企业信息化工作,特别是CAD(计算机辅助设计)/CAPP(计算机辅助工艺编制)/CAM(计算机辅助制造)技术的应用与发展为企业提供了可靠及高效的设计工具,但是CAD/CAPP/CAM软件作为一种高效的产品设计工具,并没有建立一个并行的产品设计与管理环境,因而也没有解决设计和管理中的一些“瓶颈”问题,如技术文档的管理与查询、图纸审批与更改、产品配置管理等,如何能发挥计算机并行设计模式的优点,真正提高设计开发的质量和工作效率,从而加速产品的更新换代,降低产品的设计、试制成本,缩短新产品的上市时间,实施PDM(product data management产品数据管理)则不失为一个较好的方法。

    企业在建立CAD/CAPP网络后,针对上述问题,开始着重考虑实施PDM,本文结合企业实施PDM的过程,对PDM在企业信息化中的作用,以及PDM的选择、实施过程、实施前的准备工作进行探讨和交流。

1 PDM主要作用和实施意义

    目前,CAD/CAPP已在国内工程机械企业得到了较好的普及和应用,它既给企业带来了效益,也给企业带来了数据爆炸和数据混乱的问题。企业中的CAD,CAPP,CAM等软件太都是各自独立运行,缺少统一的数据管理和调度,因而不能对开发项目的进度和工作进行有效监控,既没有统一的工作环境,又难以傲到设计面向工艺、面向成本,从而无法实现产品级的借用设计,以上不足之处主要表现在产品设计过程中的角色批阅功能上,如校对、审核、标准化审查、批准等工作无法通过一个统一的系统平台来集成和实现。

    产品设计结束后无法对产品所涉及的专用件、借用件、外购件、标准件等进行分组和汇总管理;不能通过团队协作,并行完成产品设计和工艺设计工作;整个网络没有灵活有效的权限设置;企业整个产品设计开发不能通过计算机网络来实现审批流程和更改流程等设计过程;产品设计后,无法在网络上通过有效存档和设置不同部门、不同人员的权限来保证企业关键技术图档的安全,以及无法实现设计部门和工艺部门的定额、材料等数据通过网络与财务、营销、供应等整个企业各个部门的信息资源共享等方面。

    而PDM软件则可以将整个设计过程中的所有电子图档和数据,按照一定的数字模式加以定义、组织和管理,将所有与产品相关的信息和过程集成到一起,包括产品相关的数据信息CAD/CAPP/CAM文件、材料清单(BOM)、产品配置、事务文件、电子表格、产品订单、生产成本、供应商状态、产品加工过程的所有加工工序、工作标准、工作流程等程序,PDM使这些产品数据在其整个设计周期内保持一致,实现企业相关的所有部门包括设计、工艺销售、财务等部门的数据实时更新和共享,又可以通过一定的权限设置,限制用户对产品数据的访问、修改、更新来确保数据的安全。

    同时,为顺利实施MRPⅡ(物料需求计划)厄RP(企业资源计划)系统,通过PDM对生产对象进行整体的描述,可为MRPⅡ/ERP提供精确的物料清单。因此,建立品数据管理(PDM)系统,实现企业信息共享和全面集成,已成为越来越多工程机械企业的共识。图1所示的是PDM与CAD/CAPP数据流程管理图。

2 国内工程机械企业实施PDM的基础

    PDM登陆中国仅仅几年,且前已有较多的工程机械企业正在实施或准备考虑实施PDM,如徐工集团、柳工集团、洛建等工程机械企业已率先在企业内部建立了CAD/CAPP/CAM局域网络,且发展方向均是全面实施MRPⅡ/ERP或CIMS,但由于PDM应用时间较短,对PDM的功能和作用的认识尚处于初级阶段,因此国内大多数工程机械企业实施PDM也是根据具体需要分阶段进行。

    这就要求国内工程机械企业首先要对企业信息化建设做好完整的规划,即企业在建立CAD/CAPP局域网络时就要考虑好PDM的规划,并且管理好CAD/CAPP企业计算机网络。使网络处于平稳运行,而且实施PDM还有一个重要的前提,即企业的设计、工艺、财务等部门已具备了大量电子数据,才能使PDM的管理有的放矢,因此,网络经过运行一段时间以后,就会存在大量的产品设计数据,这时候企业即可结合最初的规划和自身的需要,制定出合理的实施计划,确定具体功能需求,再实施PDM,这样就可以降低PDM的实施风险和实施成本。

3 PDM的选择思路

    工程机械企业对PDM的需求应体现在其功能性及应用性等方面。企业在PDM选型上,应着重考虑技术面和应用面,其主要要求如下:

    (1)在操作系统上,PDM系统必须能良好地运行于WINDOWS 9X/NT平台,采用C/S结构和B/S结构,遵循TCP/IP协议,PDM数据基于分布式网络数据库SQL-SERVER,ORACLE等,采用面向对象技术及对象连接与嵌入技术(OLE),以及DISPLAY,ENGINE技术,从而具备内嵌式的图形图像显示引擎、字处理文档显示引擎、多媒体播放引擎等工具,使PDM可以和企业原有网络的CAD/CAPP/CAM系统较好地兼容,提高产品数据的管理和查阅速度。

    (2)在结构上,PDM应采用多层CLIENT/SERVER体系,应突出系统的分布性和协作性,PDM应支持非结构化、非关系型的数据类型,支持复合平摊,使SERVER(服务器)可支持较多的CLIENT(客户)。PDM应具备较强的分布式计算能力,以实现各功能服务器的分布式并行处理功能。从而实现企业产品开发的并行设计功能。

    (3)在管理功能上,PDM应能实现图文档管理、项目管理、产品配置管理、日志管理、工作流程管理、组织结构管理、权限管理、动态编码管理、版本管理、邮件管理、工作组管理、电子仓库管理及用户界面定制等功能,使PDM的应用领域扩大到整个企业的各个部门。

    (4)能体现个性、柔性的双重特点,以利于企业采用或重新定义任务分派、任务输入输出、文档和工作流程、文档属性等模板,以适应不同企业技术部门的管理模式。

    (5)可实现与CAD/CAPP/ERP等软件的高度无缝集成,由于不同工程机械企业设计选用的二维、三维设计软件不同,因而就要求PDM能与各种二维、三维CAD软件及CAPP/CAM系统实现无缝集成,如AUTOCAD,SOLIDWORKS,EDRS等设计系统,以利于企业原有系统数据的提取和管理。

    (6)可运用WEB(网上页面浏览)技术,实现远程访问PDM,从而使企业可以直接在浏览器界面下浏览图纸,以提高企业远程管理及对外交流的方便性。

    (7)PDM的授权体系必须完备,权限体系清晰、明确,可实现对图文档、产品结构树上的部件进行动态权限管理,从而有效地保证数据的安全性。

    (8)具备并行设计和并行异步设计功能,可实现整个计算机网络的资源共享。

    (9)提供BOM表的生成功能,可自动产生各种清单如零件、标准件、外购件、外协件,以及工装、工时、材料定额等明细表,并支持多种排序方法、汇总方法和序号填写方式,并可通过BOM(物料清单)表预留将来与MRPⅡ/ERP的信息接口。

    (10)具备智能提取功能,在用户定义好标题栏、明细表、图纸幅面和提取规则后,系统能自动对一批图纸进行流水处理作业。

    (11)能够将产品的设计和工艺信息自动汇总生成数据库文件,并与管理系统集成。

    (12)PDM系统可自动控制产品设计工作流程,随时掌握和记录工作进度,产品图纸完工或更改后可随时登记版本号。

    (13)PDM可自动提示零件或部件是否已经编制过工艺文件,并可借用已编制工艺文件代号。

    (14)具备完善的审批和更改体系,以适应整个设计过程中的不同角色批阅要求。

    (15)可设置动态的更改权限,使所有图文信息必须在更改通知书经审批后方能实现更改。

    (16)应选择在同行业处于领先地位的PDM开发商作为合作伙伴,尽量采用国际主流成熟的技术,以保证PDM的实施、维护和升级。最大限度地延长PDM的使用周期。

4 现代PDM应具备的特点

    (1)通用性:作为工程机械企业,不同企业的产品从品种到结构都有较大的区别,因而不同企业其管理的数据从类型、组织结构到数据数量也都存在较大的差异好的PDM软件系统应能适应选种差异,以满足大多数企业生产及产品转型的需要。

    (2)开放性:目前许多企业已经广泛应用了CAD/CAPP/CAM系统、企业内部局域网以及INTER-NET,企业计算环境空前复杂,因而要求PDM软件能为企业提供一个开放的软件框架,使企业可以充分利用现有资源,集成企业现有系统,在各种数据系统平台之间实现良好的互操作性。

    (3)可扩展性:不同的工程机械企业其生产的产品及生产方式千差万别,即便类似的需求也往往有许多细节上的差异由于软件开发周期、性能、复杂性等方面的制约,一个企业级的通用PDM系统不可能完全覆盖PDM领域的所有功能,因此具备较好扩展性的PDM系统,就可以根据用户的需求及企业的发展很容易地增加其功能,便于企业对系统的维护及升级,从而延长使用周期,以降低企业的运营成本。

    (4)安全性:企业产品数据是企业最重要的数据,因而PDM软件必须具备完备的、可定制的安全性机制策略和规则,并可依据企业现有系统和实际动作情况,限制不同等级用户对产品数据的访问、修改、更新,可实现数据在分布式计算环境中的保密要求。

5 PDM与其它计算机系统之间的关系

    从PDM和ERP系统典型功能上,不难看出PDM的主要应用领域是数据存储、工作流程管理、变更控制管理、产品结构与配置管理、标准件管理、图像及项目管理等。ERP的主要应用领域则为主生产计划、物科需求计划、定单处理、车间作业计划、人力资源管理、工装设备管理等,因此可以很明显地看出ERP主要用于生产制造阶段和后勤管理,而PDM则用于产品开发全过程,甚至可以延伸到生产与后勤管理,但是PDM与ERP也存在许多共性,如产品结构/BOM管理、产品零件定义等,由于ERP系统本身的局限性,使其在产品变更控制、工作流程管理等方面尚不能提供实用的解决方案,尤其对CAD/CAPP/CAM系统所产生的工程数据难以进行集成和利用,而PDM系统正好可以填补这个“问隙”,它能够有效地将CAD/CAM/CAPP和ERP系统进行衔接,起着信息集成主框的作用,因而H)M与ERP并重,可以较好地取长补短,提高企业信息管理和信息共享的集成度。图2显示的是PDM与其它应用系统的集成金字塔结构图:

6 PDM实施前企业应做好的工作

    (1)进行精确的系统规划与分析。实施PDM之前,企业必须预先拟定明确的PDM实施目标,这不仅关系到PDM实施的准则和出发点,更关系到PDM实施的参考基准和检验标准由于工程机械企业多品种、小批量的生产特点,产品结构专业性较强的技术特性,以及企业不同程度的存在资金及企业信息化基础较为薄弱的因素,过侠实施PDM很可能要冒相当大的风险,因此企业应该结合明确的PDM实施目标和产品开发现状,通过深入了解产品开发过程中影响PDM实施目标的因素,包括产品开发所涉及的工作流程、应用系统和相关CAD佗APP/CAM数据,并对其进行清楚的定义和描述,确定工作流程的基本组成,数目关键环节和基本结构,并以此为依据,制定出明确的PDM实施目标。

    (2)提前对企业的数据类型和相关关系进行分析和定义。存储数据和管理是PDM系统所提供的基本功能,而由于企业内部不同部门的数据格式类型和数据问的关系差异较大,在实施PDM之前,提前对企业的数据类型和相互关系进行充分的分析和定义,并提出相应的特殊要求给PDM供应商,以便于PDM供应商结合这些要求对PDM进行必要的更改和定制,从而使PDM应用功能和企业的实际需要能更好结合,这是企业实施PDM过程中的一个重要工作。

    (3)必须考虑PDM与企业已有的其它应用系统的良好集成。PDM必须能够对现有系统生成的数据进行集取和管理,同时在各个系统之间实现信息共享,以减少数据的冗余和保持数据的完整,这就要求PDM软件和已有应用系统之间要有成熟的接口,这是企业选择PDM的一个重要标准。

    (4)明确用户权限,定义好组织结构,以便于PDM分派任务和权限设置。

    (5)做好企业标准化工作,标准化的目的是使企业所有的数据都处于一个有效的定义化的管理模式中,从而使企业各部门的数据做到完整、一致。

7 实施PDM的效益评估

    PDM系统的建立和实施为企业的信息化管理创造了良好的条件,它的主要效益体现在以下几方面:

    (1)增强企业的市场竞争力。实施PDM后可有效缩短产品开发周期约50%,从而使产品投入市场所需的周期减少40%,加速了企业产品更新换代的步伐。

    (2)实现了对产品数据的集成管理。从而使企业实现了信息资源共享,完善了产品设计管理体制,减少了工程技术人员查询和重复劳动时间,易于开发系列产品,并有助于图纸、工艺等技术档案的保密。

    (3)物资管理。PDM可以使企业内部的数据实现一致性,从而加快信息传递速度,有效降低库存。

    (4)生产制造管理。通过PDM对生产流程的协调,使生产易于调度,便于产品生产计划的制订,可减少废品返工量约80%。

    (5)质量、销售管理。通过PDM可以帮助企业建立完善的质量控制体系,提高企业产品质量的管理能力,缩短从定单到交货的周期。

    总之,实施PDM可以极大增强企业自身的实力,有效完善企业产品设计管理体制,减少工程技术人员的查询时间和劳动强度,缩短工程机械产品的开发周期,提高企业信息化的应用水平和员工素质,增强企业设计开发及数据处理能力,促进企业的规范化管理,为企业全面实施CIMS打下良好的基础。

责任编辑:程玥
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