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PDM系统的功能及实施应用技术

2019/9/19    来源:百度文库    作者:杨滨      
关键字:PDM  信息集成  
本文简要介绍了PDM系统的功能和实施技术。

1 引言

    目前,信息技术发展迅速,已渗透于各行各业。由于现在市场竞争的日趋激烈,要求企业具有快速反应能力,能够高效生产出高质量、个性化、新颖、实用的产品,需要信息技术的不断完善。因此,CIMS技术的实施重点也已由提高自动化水平向以信息集成为重点的方面转化,不片面追求自动化程度,突出效益,重视投入产出比。

    《关键零部件设计制造一体化工程》项目是国家九五先进制造技术预研的重点项目。项目以信息集成为主,其核心是实现对数据的统一管理与共享,即实现对产品从设计到工艺、制造以及检验整个过程的信息集成,以此来提高的设计、制造整体水平和效率。PDM系统正是实现这些功能的专用软件,是实现整个CIMS系统信息集成的重要组成部分。

2 PDM的需求与选型

    《雷达关键零部件设计制造一体化工程》项目的主要特点之一是不片面追求自动化,以信息集成为主;应用的对象是小批量、多品种的设计与生产环境,数据量大、版本多、流程复杂,所以工程中心需要强有力的信息集成工具和环境来实现数据资源的统一管理与共享,这是工程中心的核心任务。在完善的网络系统建成后,需要一个统一、安全、高性能的管理数据库。在数据库的选型上,选用ORACLE作为基础数据库,在此基础上做应用开发。由于工程中心的数据多为工程数据,而PDM系统是专门用于工程数据的管理,具有文档管理、产品配置管理、工作流程管理等功能,所以选用PDM类软件作为工程中心数据库的管理系统。

    在PDM的选型上,考虑到iMAN系统是建立在ORACLE基础上开发的;具有对大数据量及分布式数据库的管理能力,易于扩充;与目前使用的CAD系统UGII具有非常好的集成性,可实现对常用的一些应用软件的封装等功能;UGS公司具有强有力的技术支持能力和良好的服务,所以选用i2MAN软件作为PDM系统。

3 PDM的系统配置

    PDM的网络环境配置示意图如图1所示:

PDM网络配置环境

图1 PDM网络配置环境

    考虑到工程数据及管理系统对设备稳定可靠性较高,选用SUN E450型的UNIX服务器同时作为PDM系统的ORACLE服务器、IMAN服务器、I-MAN LICENSE服务器、VOLUME服务器和I-MANWEB服务器。由于CLIENT端多为NT系统,所以选用HP LH3型NT服务器作为IMAN-DATA服务器。客户端根据工作需要配置CLIENT端,所有网上计算机均可利用浏览器实现IMAN-WEB功能。

4 PDM的人员、角色、用户和工作组

    PDM作为大型的管理系统,安全可靠的数据管理是其非常重要的一环。同时对于人员在项目中的位置、作用都有了明确的分工,也就是人员管理模型。PDM中人员管理有4种概念:人员、角色、用户、工作组。

    人员:为可操作PDM的人员,为相关的所有人员。

    角色:角色为每个人所在的工作岗位,有时一人可负责多项工作,这样就存在一人对应多个角色的可能。在我所存在的角色如下:电讯设计师、电讯主持设计师、电讯总体设计师、电讯负责人、结构设计师、结构主持设计师、结构总体设计师、结构负责人、工艺设计师、工艺主持设计师、工艺负责人、编码师、标准化主管师、可靠性主管师、课题组长、专业组长、研究室主任、研究部主任、主管领导、总工程师、所长等。

    用户:用户名为用户在系统中的身份ID,为了保证户命名的唯一性,采用U+个人工号的方法命名,工号为全所通用的职工唯一标识码。

    用户组:可以按组织结构,也可以按项目组织安排。如:结构设计组、结构总体组、电讯设计组、电讯总体组、工艺设计组、工艺产品组、物资编码组、质量保证组、可靠性组、管理组、课题组。

5 PDM的文档管理

    由于使用数据库管理工程数据文档,所以保证了数据的一致性、并发处理能力和安全可靠性。在管理功能上,实现了文件查询、版本管理、安全保密、数据共享等功能。查询功能可以根据许多不同的属性和属性间的逻辑关系进行查询,并具有快捷方式查询文档的引用关系;版本管理功能解决了产品设计更改和同一产品不同型号的文档管理问题;安全保密功能具有针对不同用户、不同组、不同角色的读、写、删除、更改、拷贝等权限设置;可在权限许可的情况下供其他人员查询、参考和引用。

    文档管理的数据对象为:原始文档———主要包括合同、产品任务书、需求分析、可行性论证报告和产品设计说明书等文件;设计文档———主要为工程设计过程中产生的数据,如产品模型数据、产品图形数据、工程分析数据、检验标准等与设计相关的文档;工艺文档———主要为各种工艺设计过程中产生的数据,如;装配工艺卡、工装工艺卡、工装设计图、特种工艺等;制造文档———主要为NC代码、加工程序说明等与制造相关的数据;其它专用文档———还有一些如:BOM表、检验数据等在CAD/CAPP/CAM过程中产生的数据。

    文档管理的主要数据类型为:图形文件、文本文件、数据文件、表格文件、多媒体文件等;

    文档管理的产品对象为:零件、装配件(部件、组件)、毛坯、工装零件、工装装配件、原材料、外购件。

6 PDM的产品配置管理

    产品配置管理是以产品数据库为底层支撑,以物料清单为组织核心,把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来,对产品对象及其它们之间的关系进行维护和管理。产品对象间的关系不仅包括产品部件、组件、零件之间的多对多的装配关系,而且包括其它的相关数据,如:制造数据、成本数据、维护数据等。

    产品结构配置管理具有以下主要功能:创建产品的定义和结构;浏览和查询产品结构树;编辑产品结构树;为产品数据或文档的变更提供自动传播与动态追踪功能;根据用户的要求设定配置规则,用户可根据不同的情况利用不同的变量选择得到产品的不同配置;具有不同产品配置表的比较功能;具有重用、替换机制等。

    iMAN的产品结构具有精确和非精确两种配置。精确配置是针对确定版本的固定结构。非精确配置是一种动态结构,它可以是若干个版本的组合。

    产品结构的组织形式为树状形式,如图2所示:

PDM的产品结构管理

图2 PDM的产品结构管理

7 PDM的工作流程管理

    PDM工作流程管理的作用是实现对产品设计与修改过程的跟踪与控制。可以根据工作需要建立串行或并行的工作流程,使得审核、批准工作能够高效、协调地执行,使得审批记录能够入库保存以备查询。

    IMAM工作流程管理的实现手段为以电子方式实现各工程数据的提交、审批和发放。当用户进入自己的工作主界面时,如有审批任务,系统会自动提示。审批流程为图形化界面,直观简便。

    IMAN工作流程管理过程具有良好的安全性,流程中的所有审批数据均在数据库的控制之下,保证了数据的安全性、一致性和完整性。

    除了系统所带的流程模板外,还可建立如下10种审批流程:

    ●准归档产品结构设计审批流程(略图、图样、表格);

    ●准归档产品结构设计审批流程(文字材料、表格);

    ●科研产品结构设计审批流程;

    ●准归档工艺文件设计审批流程;

    ●准归档转正式归档产品结构设计审批流程;

    ●准归档转正式归档工艺文件设计审批流程;

    ●准归档产品结构设计更改审批流程;

    ●归档产品结构设计更改审批流程;

    ●科研产品结构设计更改审批流程;

    ●工艺更改审批流程。

8 PDM本地化的二次开发和系统完善

    PDM类管理软件不同于CAD/CAM类应用软件,是一种框架式的软件,因为各单位的组织结构、管理策略等都不尽相同,无法达到切实的通用性。所以,实施PDM的二次开发及系统更改工作也是必不可少的。

    在二次开发工作中,首先在数据库中建立了零件、装配件(部件、组件)、毛坯、工装零件、工装装配件、原材料、外购件7种ITEM和其对应的属性表配置;增加了自动识别各标准件代码,并将相关的属性放入对应的属性表中的功能;根据科研生产的不同需要,可分别建立整件汇总表、整件明细表、标准件汇总表、外购件汇总表、关键件和重要件清单、材料汇总表、整件统计信息,共7种汇总统计表。

    系统完善工作有:系统汉化、数据类型名汉化、IMANWEB中属性表的汉化、数控加工程序从UG模型中的提取、属性表多项选择设置、系统环境设置等工作。

9 PDM与CAD及其它应用软件的接口

    PDM软件作为工程中心总的数据仓库,必须能够支持工程中心在科研生产中所用的各种工具软件。UGII软件是CAD/CAM的主要工具,由于它与iMAN为一家公司,所以有非常良好的集成性,在UGII内做的装配可直接映射到iMAN的产品结构配置表———PSE中。除此以外,还封装了AUTO2CAD、WINWORD、EXCEL、POWERPOINT,PHO2TO、ACDSEE等应用软件。

    与生产信息管理系统的接口是通过WEB方式实现的,可在生产信息管理系统的界面下直接查询和下载iMAN中的数据。

10 PDM系统的应用

    在PDM的实施中,首先以一种重点产品的关键零部件为典型数据,逐渐覆盖到其它产品。目前在iMAN中,管理的数据已包括了多种产品的工程数据,随着应用推广工作的不断展开,还将有更多的产品数据纳入iMAN的管理中。

    在iMAN中产品数据的组织形式如图3所示:

数据组织形式

图3 数据组织形式

    产品数据的组织类似于操作系统,以树状形式组织。首先以文件夹的形式将相关的产品结合在一起。

    在文件夹的下端为ITEM,所谓“ITEM”的概念即为IMAN系统所管理的产品对象,目前本所确定的ITEM有7种类型:零件、装配件(部件、组件)、毛坯、工装零件、工装装配件、原材料、外购件。

    每种产品对象都有不同格式、不同属性的相关数据,这些数据挂在每个对应的ITEM下。这些数据在iMAN中称之为DATASET,即数据集。这些数据集的数据可通过已封装的工具软件直接产生或通过IMPORT功能导入IMN系统。各种产品对象所包含的数据属性如下:

    装配件———设计任务书、属性表、技术条件、装配结构表(BOM)、3D模型、2D工程图纸、装配工艺、电讯原理图、印制版图、导线表、更改单、测试细则、引用文件、参考文献、其它相关文档;

    零件———设计说明书、属性表、3D模型、2D工程图纸、借用件、通用件、工艺卡片、NC程序、更改单、分析报告、参考文献、其它相关文档;

    工装装配件:设计说明书、属性表、装配结构表(BOM)、3D模型、2D工程图纸、更改单、工装申请卡、借用件、通用件、模具号、其它相关文档;

    工装零件:设计说明书、属性表、3D模型、2D工程图纸、更改单、工装申请卡、借用件、通用件、模具号、其它相关文档;

    原材料:属性表、说明书、其它相关文档;

    外购件:属性表、说明书、其它相关文档;

    毛坯:属性表、3D模型、2D工程图纸、模具号、其它相关文档。

    在PDM的实施中本着边建设边应用的原则、以点带面、重点突出,成熟一部分应用一部分。在实施的过程中逐渐积累数据,使系统能够尽快地发挥作用。目前,它已成为本工程中心不可缺少的重要系统,大大提高了产品的研制效率。

责任编辑:程玥
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