第五章3 PDM

©UGSInc.2005.Allrightreserved.PDM-产品数据管理2走进PDMPDM的产生和发展PDM究竟是什么PDM与企业PDM应用层次PDM的体系结构PDM基本原理PDM实施3PDM产生和发展1.制造业面临的挑战如何去适应快速变化的市场需求，对企业进行重组，不断以高质量、低成本、快速开发新产品等手段，在竞争中求生存和发展，已成为企业共同追求的目标。为了达到上述目标，企业不断强化了在产品设计开发过程中采用计算机辅助技术的措施2.企业信息化过程中的问题信息共享程度；提高信息传递速度；有效的信息管理；要求先进的相适应的信息基础设施（计算机信息系统支撑环境）；提高应用集成系统效率3.问题解决的途径需要统一的工具从宏观上将各种应用软件集成起来，并对其产生的大量数据统一管理与控制4PDM产生和发展4.产品数据管理的形成产品数据管理技术是从CAD/CAM和工程设计领域产生出来,包含所有与产品设计相关的设计信息(不仅仅是工程图纸)，并使它们可被所有参与产品开发的人员(不仅仅是技术人员)访问。5.产品数据管理在CAx应用上的重要性在CAD和CAM软件从2D不断升级到3D，以及CAE软件逐步集成到CAD软件环境的趋势导引下，负责设计、制造和分析的工程师与生产部门，已经逐步地由各司其职到转向集成开发.众所周知，企业的竞争靠产品的竞争，在产品的整个生命周期中，包括产品的设计、制造、销售、维护、报废和回收等过程，对这些过程中的产品数据、信息的处理和控制是极为重要的，它直接关系到企业产品的设计、制造和竞争能力。因此，对产品数据的处理和控制引起了人们的极大关注，并一直在进行研究和开发.5PDM产生和发展数据管理的需求数据的膨胀1994年以前的波音生产经营状况，尽管销售势头良好，市场份额巨大，但是使波音决策高层十分头疼的是：没有一个销售人员能对客户说明一架波音飞机的准确交货日期，也没有一个人能清楚地计算出一架飞机的实际生产成本。这是因为波音有大约800~1000个计算机子系统，大多数系统并不兼容，每架飞机最多可用到14套BOM表。系统之间的数据交换要靠手工来完成。这种情况对企业来说是不堪忍受的。数据的标准化与共享性在上面的问题中，如果使用多个软件，数据的复杂性尤显突出，特别是在数据交换方面。如果今日之典型数据应用模式是文件交换模式，那么，人们特别希望，未来之典型应用模式应该是以数据标准化为基础的数据共享模式。6数据的时效性在产品研发和生产过程中，数据的变化是必然的、经常性的。人们总是希望任何设计/工程任务的变更能够即时地反映到数据变更上来，而且人们需要及时得到最新的数据，希望就数据的变化进行实时的沟通并且是否为当前可用数据。因此，协同设计环境是必不可少的。•STEP标准在PDM中，产品数据的表达和描述采用EXPRESS形式语言，它可以对产品模型进行一致的、无岐义的描述，并允许用产品数据表达的数据与约束进行更加完整的描述。PDM产生和发展7PDM产生和发展•全球PDM投资状况8PDM究竟是什么完整定义：PDM是依托IT技术实现企业最优化管理的有效方法，是科学的管理框架与企业现实问题相结合的产物，是计算机技术与企业文化相结合的一种产品。企业文化为企业自身所积累、表现出来的各方面特色之总和。组织产品设计完善产品结构修改跟踪进展中的设计概念产品过程审查批准生产变更9PDM究竟是什么PDM是管理所有与产品相关的信息和过程的技术；与产品相关的所有信息，即描述产品的各种信息，包括零部件信息、结构配置、文件、CAD档案、审批信息等；与产品相关的所有过程，即对这些过程的定义和管理，包括信息的审批和发放。（专门从事PDM和CIM相关技术咨询业务的国际公司－CIMdata公司总裁EdMiller给出的定义）“PDM是为企业设计和生产构筑一个并行产品艺术环境（由供应、工程设计、制造、采购、销售与市场，客户构成）的关键使能技术。一个成熟的PDM系统能够使所有参与创建、‘交流’、维护设计意图的人，在整个信息生命周期中自由共享和传递与产品相关的所有异构数据”（GartnerGroup公司的D.Burdick“CIM策略分析报告”）产品数据管理以软件为基础，是一门管理所有与产品相关的信息（包括电子文档、数字化文件、数据库记录等）和所有与产品相关的过程（包括工作流程和更改流程）的技术。它提供产品全生命周期的信息管理，并可在企业范围内为产品设计与制造建立一个并行化的协作环境。10PDM与企业PDM与企业信息集成PDM与工业领域PDM与企业人PDM与企业数据CAD/CAM/CAEERPEDAOACAPP……制造业工程项目工厂基础设施……总经理厂长技术专家信息主管设计人员……11PDM与企业•产品结构和配置·零件定义及设计数据·CAD集合造型文件和绘图文件·工程分析及验证数据·制造计划及规范·NC编程文件·图象文件（照片、造型图、扫描图等）PDM与企业数据·产品说明书·软件产品(程序、库、函数等“零部件”)·各种电子报表、成本核算、产品注释等·项目规划书·多媒体音像产品·硬考贝文件·其它电子数据等12PDM之应用层次项目组级PDM企业级PDM设计团队跨地区跨企业多硬件平台多网络环境多数据库多层分布式Ｓever图档管理系统部门级PDMS企业级PDMS企业联盟级PDMS20世纪80年代初20世纪80-90年代20世纪90年代末发展历程13PDM体系结构面向对象层用户层功能层支持层14PDM基本原理权限管理为保证数据安全性，在PDM系统中，必须对所有的系统用户按其所承担的任务或角色分别进行入口控制；系统集成将各种不同的应用系统集成为一个有机的整体，是ＰＤＭ的核心任务之一，集成之后，各个软件将不在是“信息孤岛”；数据管理主要是对产品信息和其他业务数据的管理．产品信息包括业务对象和数据对象两种；15PDM基本原理过程管理又称工作流管理，即对产品形成过程进行有序的管理．首先应该确定过程的结构，其中包括所有与此过程相关的活动．每一个活动对应一项功能，每一项功能需要具体的执行者，该执行者必须具有相应的权限项目管理主要包括进度管理和任务管理：前者针对项目的时间进度进行规划和控制；后者包括了完整的建模内容；16PDM软件权限管理用户组用户１用户２用户n用户用户组１用户组２用户组n用户／用户组角色１角色２角色n项目１项目２项目n规则１规则2规则n用户／用户组/角色１２３４17PDM集成CAxNX1/NX2/NX3NXP10/11I-deasNXSeriesP15/16SolidEdgeP2003/2004/2005SolidWorksP2004/2005(AutoCAD&ADT)AutoCADP2001/Wildfire1/Wildfire2Pro/ENGINEERP4.2.0–4.2.4CatiaV4PR12/R13/R14CatiaV5PI9/I109.1.2.6Inventor18PDM集成CAxPDM/CAx集成接口原理PDMCAx元数据文档数据交换文件说明文件PDMCAx数据交换文件PDMCAx数据交换文件１２３加载工程图加载工程图保存工程图保存工程图１２３ＲＰＣＲＰＣ19PDM与其他软件集成ＭＳＯＦＦＩＣＥＥＲＰＳＣＭ…….20产品过程管理©UGSInc.2005.Allrightreserved.PDM功能介绍221.电子仓库和文档管理功能2.工作流与过程管理3.产品结构与配置功能4.零件的分类和检索管理5.工程变更管理6.项目管理7.浏览与圈阅服务8.扫描与成像服务9.电子化协作10.系统定制PDM的主要功能概述23电子仓库功能概念:指在PDM系统中实现产品数据存储与管理的元数据库及其管理系统，它是连接数据库和数据使用界面的一个逻辑单元.电子仓库用元数据对物理文件进行管理，只需要将文件的描述信息（如文件名、文件类型、创建人或日期、版本等）赋给原数据对象，同时建立与该物理文件的链接，就可以保证元数据与相应物理文件的对应关系，通过元数据就可以找到所需要的文件的，而不必了解文件的物理位置.存放物理文件的存放物理数据的文件系统和目录数据库记录指针指针电子仓库文件管理系统元数据库数据库24电子仓库的工作原理当文件存入时，首先在元数据库中产生于一条记录，用以记录这个文件的描述信息，然后把这个文件存入到专用存储区中，再把文件的地址指针存入记录。当用户需要获取该文件对象的备份时，PDM先到元数据中找到整个文件的记录，然后根据记录中的地址指针找到这个文件，复制或检出到用户空间，并且更改这个文件的状态标志。PDM系统为保证系统中共享数据的安全性、正确性和一致性，用户在存取数据时都要通过电子仓库的注册、检入与检出操作以及相应的权限的检验，并把文件的状态标记为检入或修改。25文档管理功能文档管理的对象:1)原始文档2)设计文档3)工艺文档4)生产管理5)维修服务6)专用文件26功能：1.文档对象的浏览2.文档的分类归档管理3.文档的版本管理4.文档的安全控制1)权限管理2)用户管理和数据共享27文档管理与电子仓库的关系数据库电子仓库规则约束库检入/检出文档(文本文件图形文件数据文件等)文件系统28工作流与过程管理主要功能：1.工作流程的定义和建立1)定义产品的开发流程2)定义数据的审批流程(审批流程图)2.工作流程的监控3.工作流程中文档状态的查看29设计数据审批会签流程工艺修改结构设计设计校对设计审核工艺设计工艺审核标审设计修改批准会签30产品结构和配置功能1.产品结构树的创建与修改;2.产品零部件的版本管理;3.产品结构配置规则的定义，根据配置规则自动输出BOM;4.支持对“零件或子部件被哪些部件采用”和“部件采用了哪些零件或子部件”的查询与产品文档的查询;5.产品结构的多视图管理;31产品结构管理包括：1、产品结构树管理……………产品结构及其基本属性产品（部件）零件2-1子部件2-1子部件n子部件2子部件1零件n-2零件n-1零件2-m零件n-m零部件基本属性标识码名称版本号类型数量……322、版本管理：1）版本号管理版本树状结构视图a2a2.2a0a1a2.1332）版本状态管理待审批审核归档批准冻结解冻版本状态变化流程图工作版本提交版本发布版本归档版本冻结版本34产品结构配置管理人工产品配置管理的弊端：PDM配置管理相比于人工管理的优越性：1.配置管理保证了不同BOM表的一致性,特别是设计BOM与制造BOM的一致性.2.配置管理保证了产品配置信息的准确性.产品结构配置管理:1)变量配置2)有效性配置3)发放状态配置4)产品结构的变型配置35产品多视图管理产品部件1部件2部件3零件1零件2零件3产品外协件外购件自制件零件1零件2零件3产品箱体类轴套类托盘类零件1零件2零件3（a）设计产品结构视图（b）计划产品结构视图（c）制造产品结构视图36零件的分类和检索管理分类管理功能1.编码规则的定义和维护根据用户的编码规则结构，定义数据库中的编码对象。维护包括对编码规则重命名、删除编码规则、为零部件对象指定对应的编码规则等。2.检索功能对基于属性相似零件和文档对象，以及对基于属性的标准零件和文档对象进行检索。用户可以按照零件族所有特征参数来进行检索和查询，也可以按单个特征参数或几个属性组进行检索。3.建立零件、文档对象与零件族的关系对已有零件或新设计的零件，提供相应的工具建立零件、文档对象与零件族的关系。37检索管理1）查询分类层次（如查询某个零件族）；2）查询单个特征或特征组合；3）查询某个具体的零件标识号；4）利用结构浏览器通过图形导航的分类结构进行查询；5）显示某个CAD几何图形；6）支持借用查询和专用查询。（借用查询可找到该零件被哪些产品利用，利用在哪些结构中，专用查询可找到该零部件最先被哪个产品应用）38工程变更管理工程变更管理的目的保证产品数据使用部门能及时得到准确的产品数据，避免因使用老版本或者变更中的数据而出错，通过有效管理和控制工程变更达到减少变更次数、缩小变更影响范围和降低成本的目的。工程变更三要素