产品数据管理（PDM）基础知识（PDF 6）

1产品数据管理（PDM）基础知识n前言如果说60年代制造业企业战略目标追求的是生产规模的扩大，70年代是生产成本的降低，80年代是产品质量的提高，90年代的目标追求的则是市场响应速度，即缩短交货期。根据顾客的需求，迅速提供相应的产品成为企业竞争力最重要的构成因素。产品数据管理（PDM）一经问世，便迅速得到制造业企业的广泛关注，越来越多的企业在开始应用或者准备实施PDM。PDM在提高企业效率，提高企业竞争力方面的杰出表现，正获得越来越多企业的青睐。nPDM的基本概念单从字面上理解，PDM是ProductDataManagement（产品数据管理）的缩写，是指某一类软件的总称。CIMdata曾这样定义：“PDM是一种帮助工程师和其他人员管理产品数据和产品研发过程的工具。PDM系统确保跟踪设计、制造所需的大量数据和信息，并由此支持和维护产品”。如果说得再细致一点，我们可以这样理解PDM：从产品来看，PDM系统可帮助组织产品设计，完善产品结构修改，跟踪进展中的设计概念，及时方便地找出存档数据以及相关产品信息。从过程来看，PDM系统可协调组织整个产品生命周期内诸如设计审查、批准、变更、工作流优化以及产品发布等过程事件。PDM将所有与产品相关的信息和所有与产品有关的过程集成在一起。与产品有关的信息包括任何属于产品的数据,如CAD/CAE/CAM的文件、物料清单(BOM)、产品配置、事务文件、产品订单、电子表格、生产成本、供应商状况等。与产品有关的过程包括任何有关的加工工序、加工指南和有关批准、使用权、安全、工作标准和方法、工作流程、机构关系等所有过程处理的程序。它包括了产品生命周期的各个方面,PDM能使最新的数据为全部有关用户应用,包括工程设计人员,数控机床操作人员、财会人员及销售人员都能按要求方便地存取使用有关数据。但是，这只是单纯从技术的角度给PDM下了－个的定义。真正意义上的PDM远不止如此。如果一定要探导PDM究竟是什么，我们可以这样来定义它：PDM是指企业内分布于各种系统和介质中，关于产品及产品数据信息和应用的集成与管理。产品数据管理集成了所有与产品相关的信息。企业的产品开发效益取决于有序和高效地设计、制造和发送产品。产品数据管理有助于达到这些目的。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。产品数据管理是帮助企业、工程师和其他有关人员管理数据2并支持产品开发过程的有力工具。产品数据管理系统保存和提供产品设计、制造所需要的数据信息，并提供对产品维护的支持，即进行产品全生命周期的管理。按照SummitSourceConsulting的《VPSCii指南》所描述的,CPSCii是PDM的别名,它是由Vault、Process、Structure和ConfigurationManagement/ChangeControl的缩写,其中的两个小写i代表interface和integration。按照这种描述,PDM有如下相关的术语定义:ElectronicVault即电子数据库。Vault最通常的应用是Vault提供生成、存储、查寻、控制存取、恢复、编辑、电子检查和记录电子对象的历史及通用文件的能力。Process或ProcessControl即过程或过程控制。它对任何工作流的形式进行过程控制、或在过程开始后的任务控制。它提供了路线、驱动事件的动作,电子检查、历史、查寻、存取控制、恢复和对象的编辑。过程控制的基本能力是定义过程、调度和电子任务。Structure即结构。如果用户具有存储和控制大量电子信息的能力,那么,维护不同信息段之间的关系是非常重要的。这一点对于某对象来说也是特别重要的。产品提供了连接一个对象到另一个对象的能力。这种对象是VPSCii结构部分描述的。结构允许生成、命名、导航和多级的编辑一对一的关系以及控制基于关系的对象。这种能力通常是通过一个或多个公司可制造的产品结构项实现的。ConfigurationManagement/ChangeControl即配置管理/改变控制。除简单的关系之外,许多公司采取由产品提供简单的结构能力来控制更完整的产品数据。这些公司要想控制配置和改变控制,他们必须做强有力的关系控制。配置管理/改变控制提供了生成、管理、导航和编辑一对一和一对多的关系。它们也提供利用关系信息查寻和存取控制的能力。Interface即接口。毫无疑问,要成功地实施应用PDM系统,就需要改变企业的传统管理模式和传统文化,企业要作这些改变,就需要有新的信息组织方式。用户接口的应用,能够明显地减少由于这些改变和新的信息组织方式所造成的影响。Integration即集成。集成是保持VP-SCii的多个模块紧密地贴在一起,它也把相关的其它应用于VPSCii的工具紧密地贴在一起。包括操作系统、服务平台、客户平台、DBMS、集成和开发工具以及附加的应用等。interface和integration不是PDM本身的组成部分。但是,它们对PDM的推广应用是至关重要的。所以,一个好的PDM软件产品都包括了电子数据库、过程或过程控制、结构、配置管理/改变控制、接口和集成等几个部分组成。对于PDM概念的理解，我们可以从几各方面来入手：PDM管理的对象、PDM管理的目标、PDM管理的手段。这三方面的内容，在以上的解释中已经说得很详细了，希望读者能够根据上面的解释自己归纳出来。）PDM是一项不断发展的应用技术：PDM是一个相对较新的概念，尽管类似的概念已经存在很长一段时间了，但真正可用的商业化PDM系统的出现还是80年代初期的事。随着技术的飞速进步，用来定义PDM基本功能的术语也不断发展。3PDM进行信息管理的两条主线是静态的产品结构和动态的产品设计流程，所有的信息组织和资源管理都是围绕产品设计展开的，这也是PDM系统有别于其它信息管理系统，如管理信息系统(MIS)、制造资源计划系统(MRPII)、项目管理系统(ProjectManagement)的关键所在。PDM也是以整个企业作为整体,能跨越整个工程技术群体,是促使产品快速开发和业务过程快速变化的使能器。另外,它还能在分布式企业模式的网络上,与其它应用系统建立直接联系的重要工具。由上可知：所谓PDM，并不只是一个技术模型，也不是一堆时髦的技术辞藻的堆砌，更不是简单的编写程序。它必须是一种可以实现的技术：必须是一种可以在不同行业、不同企业中实现的技术；必须是一种与企业文化相结合的技术。因此，它与企业自身密切相关。考察当今PDM实施成功的企业，每个企业都有自己非常具体的奋斗目标和项目名称，从福特的“Ford2000”、波音的“DCAC／MRM”到日产的“业务过程革新”等，凡取得成就者，无一不是将PDM融汇于企业文化之中。因此，PDM的生命力，或换而言之，PDM之精髓，也正在于此。nPDM发展的背景PDM(ProductDataManagement)产品数据管理是当今计算机应用领域的重要技术之一。它正在以其前所未有的来势冲击着计算机集成制造业,并给制造业带来自CAD/CAM技术以来最非凡的成就。近几年来,PDM是产品制造工业中增长最快的一种技术。据美国CIMdata公司调查,全球的PDM软件和服务市场年增长率以30%的速度增长。在它们调查的公司企业中有48%都要实施PDM，而且有50个公司已准备出售其PDM解决方案，其中包括硬件公司、文件/图象管理供应商、系统集成商、独立咨询公司和CAD/CAM供应商。PDM市场之所以这样快速的增长,是因为市场需求的急剧上升。目前已经有越来越多的企业认识到使用PDM来组织、存取和管理设计、开发及制造数据的重要性。使用PDM技术可以缩短产品上市时间，降低产品的成本，提高产品的质量。这项技术在当今竞争的时代,增加产品的应变能力,为企业在市场竞争中产生巨大的效益。PDM的相应功能和快速发展，是与其产生和发展的背景相适应的。企业的需求，促成了PDM的产生和发展。u制造业面临的挑战制造业发达是一个国家经济强盛的标志。随着科学与技术的进步，电子、信息及自动化技术的广泛应用，使生产得到了巨大发展，市场竞争亦变得愈来愈激烈，竞争推动着整个社会飞速前进，同时给企业造成了严酷的生存环境。企业要力争在最短时间(T)内、消耗最少的资金(C)、生产出满足市场需求(Q)的产品。市4场的需求在不断变化，对产品的结构、性能的需求越来越苛刻，从而使新产品的研制变得越来越复杂。然而，产品的频繁更新对企业本身来说也带来一些问题：需要在再设计(Redesign)、企业业务流程再造(BPR)等包括设备改造及制造上不断投资。其中开发费用基本上与时间成正比，即开发周期越长，投资越多。这种因素也促使企业采用各种手段缩短产品开发周期。因此，世界各国的企业都面临着严重挑战：如何缩短日趋复杂产品的开发周期以占有市场、并降低成本！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，由此又引发了新的问题。u企业信息化过程中的问题随着制造业的不断发展，随着各种先进技术的运用，企业产品开发周期在缩短，但信息量却在成倍增加，这说明信息在企业中已占据愈来愈重要的位置。企业逐渐实现计算机信息化，标志着企业的进步与发展，信息化最有效的应用在于支持企业目标的实现，信息由企业创建，成为一种新的企业资源，其利用程度（信息创建、流动的速度与重用的程度），有效的管理（存取，版本）就成为企业信息化的新任务：·信息共享程度。企业的计算机辅助工具大都是一些离散孤立的系统，由于这些互不兼容的软件产生的数据格式不一致，存储介质亦是各种各样，再加上人员组织管理的不同，这一切使得企业无法在管理设计、工艺和制造部门之间以及相关企业间甚至企业与贸易间有效地传递数据信息，实现信息共享。企业应采用更为先进的方法来管理和协调整个产品开发直到制造过程。·提高信息传递速度。大部分企业的信息传递主要是通过书面文件、报表及电话联络方式。设计开发的上游部门无法及时与下游过程进行信息交换与共享，各部门不能及时地了解设计开发过程中的变化，因而产品的研制开发时间长，企业应采用有效手段来跟踪检查整个产品的设计和制造的进展。·有效的信息管理。虽然企业采用计算机辅助工具在一定程度上实现了绘图和设计的计算机化，但是仍然依赖纸质文档的管理，由于缺乏有效的文档管理，不能有效地利用已有的设计资源。·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）。在数据管理方面，企业仍然停留在使用大型商用关系数据库的层次上，由于这些数据库不能有效地管理图形、图像等非结构数据，更无法实现过程管理、配置管理以及对应用工具的集成，从而不能满足在异构与分布式计算机环境中使企业内各类应用实现信息集成、功能集成和过程集成。·提高应用集成系统效率。在产品开发设计过程中，几乎任何两个不同的应用软件都不可直接分享或交换产品数据信息，CIMdata公司指出：目前在企业中每天大约有1/3到1/4的设计、管理工程技术人员不是专心于自己的本职工作，而是开会、讨论、等待或处理各种5信息；美国的调查表明，由于设计制造缺乏产品数据的统一管理，导致产品工时增加20%，成本上升10%。因此提高应用集成系统的效率，其核心为各应用系统间可互操作性。早在七十年代，美国的JosephHarrington博士就根据计算机越来越强大的信息处理能力和计算机网络技术的发展情况及其在制造业广泛的应用前景，首先提出了计算机集成制造CIM,ComputerIntegratedManufacturing)的概念，其核心思想就是强调在制造业中充分利用计算机的网络、通讯技术和数据处理技术，实现产品信息的集成。而近年来提出的并行工程(CE,ConcurrentEngineering)的概念则是强调在CIM信息集成的基础上，在制造业中采用并行处理的方法进行产品设计及其相关过程的实施，克服了传统的顺序工程在设