1 前言
PDM(Product Data Management)是一种新技术软件产品，能有效地将整个产品生命周期内的设计、制造、工艺等产品数据进行组织、管理，并在企业内部实现管理创新。但由于它起源于CAD系统的文件管理，所以早期的PDM应用重点是工程技术变更的管理，比如各种图纸、文件的审查批准等。目前，PDM将管理从概念设计、计算分析、详细设计、工艺流程设计、制造加工、文档信息、销售维护至产品报废的整个生命周期内及其各阶段的相关数据，按照一定的数字模式加以定义、组织和管理，使产品数据在整个生命周期内保持最新、一致、共享、安全及无污染传输与转换，成为真正实现并行工程、无纸化设计制造的基础。 2 PDM在企业中的应用
PDM系统是以软件技术为基础，以产品为核心，通过对产品数据结构、过程、资源的有效管理，降低成本，提高企业的研发能力，进而提高企业的核心竞争力。PDM明确定位为面向制造企业，管理的内容包括材料明细表(BOM)、产品结构、产品配置等信息。管理的BOM包括工程E-BOM、工艺BOM、制造M-BOM或P-BOM，PDM是以产品的研发为中心，加快盈利步调，并力求在产品数据结构和过程管理方面促进创新。 2.1 文档管理 PDM用文档的方式把文件及其属性管理起来，建立了企业电子数据仓库(Data Vault)，其中包括设计任务书、设计规范、二维图纸、三维模型、技术文件、各种工艺数据文件、制造资源文件、合同文书、技术手册、线路原理图、使用手册、维修卡等产品数据的基本信息和各类电子文档数据。在企业中，这些文件分属不同的部门，具有不同的动静态特征、由不同的人员管理。PDM将以上所有文档的内容以树的形式存储，并将所有文档的属性、对应关系等存入数据库，形成文档和属性一一对应的后台关系数据库，使所有文档数据始终保持最新、一致和共享，任何部门的任何人员，只要有访问权限，都可以查阅到各种文档资料，包括修改留痕。 产品数据的基本信息包括数据的属性描述信息、装配结构树等。文档管理提供对文档状态的控制，实现档案管理的功能。每个文档都有对应其生命周期阶段的状态标识，如归档、作废等。PDM系统可以兼容其他应用软件，能够实现对Auto CAD、UG等CAD软件以及DOC、EXL、TXT、JPG、TIF等格式文件的浏览和应用。 在PDM系统中，所有的文档和数据均可被查询、统计，并可以配置定义灵活的查询方式。系统中不同的数据有不同的属性定义，可用不同的查询条件或约束条件查询某类数据；支持精确查询及模糊查询方式；可以进行对象间的关系查询从而得知企业各零部件存在的借用、参照等关系。 2.2 无图零部件管理 无图零部件管理是指对企业外购件、标准件等无图零部件信息的管理，内容包括零部件的名称、规格、型号、材质、尺寸等，供设计人员使用调用。 2.3 产品结构树管理 PDM采用产品结构树描述零部件之间的装配关系，并且将描述产品和零件的各种信息关联到产品结构树上，树中的根节点代表产品，各结点分别表示部件或组件，叶结点表示零件。每个零、部件都有其属性，如零件的图纸、版次、材料、重量、尺寸以及部件由多少零件组成等。这种视图方式反映了产品、零、部件间层次关系。有了结构树，设计者可分层展开，沿不同的分支，直观地找到自己所要的数据，而不用考虑其物理位置。产品结构信息是PDM系统的基础信息，在此基础之上，可进行产品配置、报表输出等工作。产品结构树的定义应根据企业管理模式、企业特点和产品复杂程度来决定。企业可以把一个系列的产品用一棵树表示，也可以把一个型号的产品用一棵树表示。产品结构树的管理使PDM从部门级应用上升到了企业级应用。 2.4 版本与变更管理 PDM能够对一个文档从创建到归档的整个过程进行管理，这里主要讲对图纸的版本控制和状态维护。通常情况下，企业的图纸分为试制、小批量、大批量阶段，分别用SLAXB加两位数字来表示版本。图纸的状态又分工作中、流程中、已归档，不同的图纸状态将对应不同的操作权限。如图纸每经过审批完成后，便进入归档状态，并形成一个版本，此时不允许对图纸进行任何修改，仅有只读权限，只能作为历史文件保存。 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记录每一次文档的修改，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，有效版本可以同滚，使数据具有可追溯性。有效版本可根据企业具体情况配置。 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，用来描述发起更改请求到通过后更改数据的过程。 2.5 人员组织模型 可以建立静态的行政组，也可以建立动态的项目组，便于任务自顶向下组织人员、分配角色，完成不同阶段、不同状态的数据权限控制。 2.6 数据安全及备份 PDM能够提供全方位安全控制手段，从不同方面对系统中的安全性加以控制。PDM在权限管理中对相关人员担任的岗位或角色(如设计、校核、审定等)进行定义。设置每个相关人员对具体图纸或文档的操作权限(如图纸或文档的浏览、创建、编辑、删除、拷贝、查询等)，通过对用户、角色、产品信息数据的维护实现多维权限管理。 系统管理员通过备份工具对数据库中的内容进行备份，备份的数据可以存在不同的存储介质上，备份的内容包括数据库中的数据和有关的各种电子文档。在系统出现错误或需要审计时，能根据备份文件进行恢复。 2.7 产品配置管理 产品配置管理是PDM系统的重要功能，设计者按照订单要求，可提供从原型产品到定制产品的参数化配置。通过节点类型定义、参数定义、条件定义等，来明确产品与零部件之间的相互关系等，产生满足特定功能的可销售产品。从而缩短产品设计周期，提高产品的设计质量。但该功能对产品的标准化程度要求较高。 2.8 实现CAD-PDM-MIS的传递 PDM通过与UG、Auto CAD等CAD软件之间建立共享产品数据模型，实现互操作，保证了CAD中的修改与PDM中的修改互动性与一致性，实现了PDM和CAD的紧密集成。 2.9 PDM的过程管理 PDM系统的过程管理是其另一重要方面，包含工作流管理和项目管理两个方面。PDM过程管理就是管理流程节点上的用户对数据进行操作时会发生的影响及数据的流动，并跟踪在项目过程中数据活动以及所发生的一切事务。 3 PDM的实施
3.1 企业实施PDM的主要原因 PDM系统是管理产品数据和产品研发过程的工具软件。它在提高企业效率及竞争力方面得到了业界的一致认可，致使越来越多的企业准备实施PDM，但传统的数据管理模式存在以下问题：1)设计部门的BOM数据，工艺及生产部门不能共享，造成人工提取困难且容易出错。2)产品变更慢，电子图档和纸质图纸内容不统一，缺乏版本控制管理。3)纸制文件会签产生的复印、打印造成耗材的严重消耗。4)设计部门、工艺部门及生产部门编码不一致，易出现重码和错码。5)缺乏有效的标准化设计手段，相似的零部件无法借用或借用困难。6)缺乏有效的权限管理，不能实现各信息系统间的无缝集成。7)缺乏安全管理机制，不能有效地防止技术文件的泄密。 3.2 PDM系统实施步骤 1)成立项目组。成立专门的PDM项目实施组，建立一支由系统分析员、管理岗位业务员、信息技术人员组成的调研队伍，成立一个由上级主管部门、业务经理、业务骨干和IT人员组成的PDM实施小组，明确各类人员的职责，负责系统的实施与应用推广。 2)建立企业标准。在PDM系统构建和实施过程中，标准化工作是最基础的工作，也是保证系统正常运行的基础工作。目前企业的标准化工作应体现以下几个方面：①所有名称标准化(如零部件名称、规格和材料等)；②所有文档模板格式标准化(设计文件、工艺文件和管理文件等)；③所有数据标准化(物料数据、制造信息和产品结构信息等)；④设计方法与设计工具标准化(包括设计经验积累等)；⑤务流程标准化(研发流程、审签流程和制造流程等)，如根据产品及零部件的结构特征、材料特征、工艺特征等不同分类标准来统一管理产品及零部件，并对产品及零部件进行各种管理操作，如移动、添加、删除及修改零部件特征值等。 3)改造现有的流程。流程梳理的工作是PDM实施的关键，通过PDM流程工具，将异地设计思想、市场调查数据、生产流程等信息资源进行整合处理，优化业务流程，对业务流程进行标准化工作，在标准的业务流程执行过程中来贯彻标准的执行。如制定适合企业特点的审批流程、版本更改流程、物料领用流程、生产流程、销售流程等，规范企业的管理，对标准知识进行同化和积累，便于知识的重复利用，让企业更快、更有效地改变产品创新的流程，为市场带来更新更好的产品。 4)制定编码体系。就是将信息按照科学的原则方法进行分类并加以编码，作为在一定范围内进行信息处理与交换时共同遵守的规则。制定编码体系应遵循唯一性、可扩展性、简洁性、一致性、可识别性、稳定性和易用性的原则。 5)整理并录入原始数据。整理数据是把与产品相关的原始数据按照一定的顺序和范围进行整理，分清楚被管理的数据对象以及数据对象的组织结构。原始数据资料的录入，必须保证其准确性，先将产品所有的技术资料、制造信息等收集完成，并建立树型结构和具体说明文档，最后录入系统。在这个过程中需要各个部处的支持，如设计、工艺、生产、销售等部门的协作方可顺利完成。 6)PDM系统的选型。PDM选型过程中，除应考虑产品的功能、系统的开放性及集成性外，还应考虑到系统必须做大量的本地化及相应的二次开发工作，同时具备较强的技术支持与服务能力。 3.3 PDM实施的目标 实施PDM系统，主要是达到两个目标，一是将PDM作为集成平台或集成框架，在CAD、CAPP、CIMS并行工程等复杂系统中，对产品设计、工艺、制造、计划、销售、维护等环节的相关过程进行管理，即提供对产品开发全生命周期的管理，使管理规范化、流程化；二是在产品丁程设计与工艺设计中，管理相关数据，提高产品的设计创新能力。 1)提高管理的规范化程度和管理水平。系统的实施不仅简化了业务流程，规范业务工作，提高了信息的规范化程度和管理的规范化程度。同时，通过信息集成与共享，提高了信息的流转速度，使企业管理由粗放管理变为精细化管理，由定性管理变为定量管理。企业管理与决策人员能及时掌握足够的信息进行正确的决策，提高了企业的决策水平和对市场变化的响应速度。 2)提高设计创新能力。在CAD应用过程中，工厂编制了典型产品图样，规范了设计标准，减少了产品设计差错，提高了产品的设计质量；同时通过CAX软件的模拟和分析，材料的选配更经济了，产品的结构更合理了，产品及零件的寿命也有了大幅度提高；再次，使用PDM技术，规范了图档管理，增加了零件的复用，减少了零件的种类，避免了不必要的重复工作。加快了新产品的开发，提高了企业产品的创新能力，增强了产品的竞争力。 4 PDM技术发展趋势
PDM作为企业信息化应用系统的集成框架，要能够集成不同环境下的应用系统，而且随着网络技术的发展，PDM技术也必将向Internet/Intranet方向发展，充分利用网络技术优势，使它更具有扩展性和共享性。另外由于PDM系统所要管理的数据类型及数据模型的复杂性，要求系统有良好的开放性，并提供面向对象的建模工具与开发T具，支持用户的二次开发。PDM服务于工程设计，而ERP则服务于生产制造。作为对工程设计的延续，PDM与ERP之间的渗透也将成为必然。PDM软件首先将工程BOM与制造BOM统一到PDM系统中进行管理，同时将经营计划、生产计划集成于PDM系统中，以更好地发挥PDM的管理效应。 PDM以产品为中心，通过计算机网络和数据库技术，把企业设计过程和生产过程中所有与产品相关的信息和过程集成起来统一管理，为工程技术人员提供一个协同工作的环境。PDM已成为制造企业不可缺少的重要工具，并将成为提升企业竞争力的重要手段。 企业信息化最权威的微媒体 微信号：e-works QQ: 583480247
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