产品设计PDM1

1第十三章产品设计信息管理为了达到T、Q、C、S、E的目标，企业在产品开发的全过程中必须加强和供应商的联系，特别是和战略伙伴建立一种联合开发的机制在激烈的市场竞争环境下有效的获取顾客需求信息、整合信息，使企业内外任何与产品整个生命周期相关的人员能够最快速的获得并处理授权访问的信息，使与产品相关的人员的活动高度协同。213.1.1传统制造企业的产品设计工作模式传统制造企业的产品设计工作模式313.1.2网络化协同设计的工作模式网络化协同设计的工作模式413.1.3网络化协同设计平台的层次结构模型513.2产品数据管理（PDM）13.2.1PDM的历史四个阶段工程图纸管理阶段：从80年代初期到90年代初期，这个阶段没有专门的PDM软件，对工程图纸的管理依赖于数据库对零部件的信息和相关文件信息的存储和读取来实现。产品数据管理阶段：从90年代初期到90年代中期，在这个阶段出现了专业化的PDM产品，比较有代表的是SDRC公司的Metaphase、EDS公司的IMan、IBM公司的PM、SmartSolution公司的SmarTeam。此时的PDM是对产品设计阶段中各种数据的管理，主要功能有：产品结构与配置的管理、电子数据的发布和工程更改的控制以及基于成组技术的零件分类管理与查询等。在这个阶段，PDM在商业上也获得了很大的成功，并开始成为一个产业。613.2产品数据管理（PDM）13.2.1PDM的历史四个阶段支持产品协同商务阶段：从90年代中期到21世纪初，在这一时期，OMG组织公布了其PDMEnab1er标准草案。该草案是PDM领域的第一个国际标准，它的公布标志着PDM技术在标准化方面迈出了崭新的一步。草案公布后，各大公司相继推出自己支持产品协同商务（CPC：CollaborativeProductCommerce）的PDM产品，其中比较有代表的是由PTC公司和MatrixOne公司联合推出的支持产品协同商务（CPC）的PDM，它是一种完全建立在Internet平台、CORBA和Java技术的基础上的产品。目前，实践证明，CPC并没有人们想象的那样蓬勃发展。713.2产品数据管理（PDM）13.2.1PDM的历史四个阶段产品生命周期管理阶段：从21世纪初到现在，这一时期的PDM是用来解决产品整个生命周期的数据管理，它开始于产品需求管理，延伸到产品规格定义、概念设计、预备发放、发放直到制造流程的规划活动的全过程。其代表产品有EDS公司的TeamCenter、IBM的ENOVIA、PTC与CSC的WindChill定义：产品数据管理（PDM）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，并可在企业动态联盟中为产品设计与制造建立一个协作环境。813.2产品数据管理（PDM）13.2.2PDM的体系结构企业对PDM的需求能协调控制多个运行着的异构应用系统。因为企业信息化的过程经常是渐进的、分散的，在这个过程中企业要使用多种应用系统，他们可能由不同的开发商开发。运行于不同的系统平台，采用不同的技术和不同的标准规范，这些系统间的信息交互，都需要PDM完成。PDM系统能根据企业新的业务和服务要求快速升级，并且新老系统间容易整合，不会造成数据丢失。能提供完善的WEB服务。能进行分布式数据库的管理9PDM的体系结构1013.2.3PDM中的的BOM管理在传统的PDM中，BOM（BillofMaterial）是产品结构关系的反映BOM是由许多与产品结构相关的子对象有机构成在一起的复合对象，它包含本体和从体两个基本部分，其中本体指产品结构本身需要反映的对象及其关系，从体是这些对象的属性或者与之相关的对象的关系1113.2.3PDM中的的BOM管理1)BOM的形成和演化1213.2.3PDM中的的BOM管理1)BOM的形成和演化①功能结构的形成来源于售前销售BOM。售前销售BOM指制造厂家为了满足用户个性化的需求，让用户根据制造厂家目前能提供功能进行选配并加上用户的特殊功能需求所形成的一种功能结构。它主要针对已有产品的功能结构而言。1313.2.3PDM中的的BOM管理1)BOM的形成和演化①功能结构的形成通过对产品的需求结构的分析获得。其过程如下：首先依据产品需求结构进行产品的功能分析和功能配置，功能分析是将总功能逐级分解为相互独立的功能单元。功能单元分解时以本企业通过外购、外协、自制等手段能很好实现它为准则。列出每个功能单元所有可能的可行方案，再按一定的规则将这些单元配置起来得到整体功能结构。1413.2.3PDM中的的BOM管理1)BOM的形成和演化①功能结构的形成1513.2.3PDM中的的BOM管理1)BOM的形成和演化①功能结构的形成1613.2.3PDM中的的BOM管理1)BOM的形成和演化②产品实体结构的形成产品的实体结构是通过其功能结构的映射而来，其映射过程如图所示：首先对每种基本的功能单元，如果是全新设计，则给出能实现该功能的现存的基本物理效应，并将这些物理效应与实现这些物理效应的基本机构或基本机构组合相对应，然后对这些机构进行几何耦合、运动耦合等分析，得到能完成该功能的实体结构；如果该功能单元是现有的，则只需将现有能完成该功能的实体结构映射过来即可；最后对这些实体结构进行各种耦合分析，形成产品的实体结构。1713.2.3PDM中的的BOM管理1)BOM的形成和演化②产品实体结构的形成1813.2.3PDM中的的BOM管理1)BOM的形成和演化③设计BOM的形成产品实体结构通过细化设计，并将相应的信息集成便可形成设计BOM。1913.2.3PDM中的的BOM管理1)BOM的形成和演化(2)设计BOM转化为制造BOM设计BOM对应产品的概念层，主要对应于产品的功能结构，而用于生产实际的却是制造BOM，MBOM在设计BOM的基础上，添加上BOM各构成实体的工艺、工装、材料和虚拟件等信息，并且关联上供应厂家，各种工艺文档，生产文档而形成。①制造BOM本体的形成Step1：划分制造BOM的层次制造BOM的层次一般由制造厂家的生产线路确定。例如：某厂X产品的装配线路如图13.12所示，我们可以依据它将装配BOM划分为四层，产品为0层，总装线为第一层，一级分装线为第二层，二级分装线为第三层。2013.2.3PDM中的的BOM管理1)BOM的形成和演化2113.2.3PDM中的的BOM管理Step2：确定设计BOM的替代件在设计BOM上的某些零部件可以有多种选择；我们可以依据成本或质量的要求，客户的要求，或者供货和库存条件的限制，对设计BOM上的零部件进行替代。从图13.13和图13.14可以看到，在X产品的制造BOM中，用B11替代了设计BOM上的B11T零件。Step3确定虚拟件虚拟件指在设计BOM中定义而在实际装配过程中不出现，或者实际装配过程中出现而设计BOM中并没有定义的零部件，通常虚拟件的产生有以下三种情况：2213.2.3PDM中的的BOM管理分解产生虚拟件。如图13.13和图13.14所示，X产品的设计BOM上的某零件DE，它由D和E焊接而成，在设计BOM上只有一个件号DE，装配时将它们焊接在一起装上X产品，此时D和E就是所谓的A型虚拟件。合并产生虚拟件。如图13.13和图13.14所示，X产品的设计BOM上有两个零件F和G，由于加工原因，要将F和G放在一起加工，这样在装配BOM上就给了它一个件号FG。FG便是我们所谓的V型虚拟件。作为过度件时产生虚拟件。如图13.13和图13.14所示，X产品的设计BOM上的A，它们在实际制造过程中，并不形成物料，也没有库存，只有它的子件才有库存事务；一般在成本核算时才用到它们。在制造BOM上我们就把它们称为过渡虚拟件。2313.2.3PDM中的的BOM管理2413.2.3PDM中的的BOM管理Step4：建立装配顺序前面依据生产路线确定了产品的装配层次，而对于每一层上的零部件，必须严格依照装配前后顺序进行排列。如图13.13和图13.14所示，工位2上有A2和A3零件，A2要先于A3装配，我们在制造BOM上必须将A2排在A3的前面。如果存在依附件，还需要在制造BOM的相应位置标明依附关系，图13.14所示的C便是B的依附件。完成上述四步工作后，制造BOM的本体便形成了2513.2.3PDM中的的BOM管理②集成制造BOM从体的信息在制造BOM本体生成后，便由相关的技术人员将制造BOM从体的信息集成到制造BOM上，如图13.15所示。26小结1传统制造企业的产品设计工作模式2网络化协同设计的工作模式3PDM的基本概念4PDM的体系结构5BOM形成和演化