先进制造技术(产品数据管理)

产品数据管理PDM(ProductDataManagement)清华大学制造工程研究所郁鼎文研究生课程：先进制造技术专题产品数据管理(ProductDataManagement)CAX/PDM/ERP的集成PDM的实施与应用2134PDM的发展趋势PDM的主要功能PDM概述51.1PDM技术的起源1.2PDM的基本概念1、PDM概述1.1PDM技术的起源现代企业的目标T：缩短产品研发周期Q：提高产品质量C：降低开发成本S：完善维修服务E：利于环境保护企业面临的挑战产品更新换代加快用户需求多样化、个性化多品种小批量生产比例增大大市场大竞争竞争的国际化和全球化1.1PDM技术的起源1.1PDM技术的起源过去，我们的上海牌、解放牌一跑就是三十年，没有市场压力，也不需改型，因此更不需频繁地处理信息今天，我们的VCD、DVD、PC通常只有几个月的市场生存周期没有先进的信息处理工具，做起事来总是事倍功半。成功与失败也许只有半步之差。能够领先上市半个月，意味着空旷的土地任凭驰骋1.1PDM技术的起源现代企业的压力与需求外部国际化合作全球化竞争用户的个性化需求内部业务流程的优化或重组产品品种的调整与标准化接近用户和面向市场信息化数字化全球化竞争客户需求成本新技术产品质量产品市场定位交付期企业的压力与需求1.1PDM技术的起源市场竞争的压力驱动企业资源的调整产品生命周期的变化-202468100YR5YR10YR15YR20YR25YR30YR30年需求量企业资源的分布024681050S90S资源研发生产销售50S90S1.1PDM技术的起源不断引入新技术提高企业的运行效率050100150200250300350手工DBAUMRPIICAXPDM设计信息搜集设计信息处理管理信息搜集管理信息处理1.22.142.607.5效率=1.01.1PDM技术的起源我们看到了不断延伸的计算机应用成果CADCAPPCAMCAEOAPDM计划ERP财务生产销售物资MRPIIBOMNoticeMailQuery1.1PDM技术的起源大量产品电子图档的产生信息孤岛的形成传统工作模式的改变企业业务流程的重组…...变革引起的新问题1.1PDM技术的起源存在问题：各部门信息不畅结果：影响产品开发周期数据一致性差影响产品开发质量传统工程设计部门的工作模式私有数据私有数据私有数据私有数据私有数据私有数据私有数据独立的计算机平台档案资料室总体设计三维设计二维设计工艺设计加工制造装配检验质量分析共享数据集成的计算机平台档案资料室总体设计三维设计二维设计工艺设计加工制造装配检验质量分析1.1PDM技术的起源企业现存的主要问题查询文件比较困难、浏览图形很不方便不能对图纸进行统计（工作量等）信息共享程度低、传递速度缓慢安全性差，容易被非法调用、修改和盗走版本很难控制，引发了数据一致性和有效性的麻烦对于同一产品众多的零部件之间的相互关系难以理顺1.1PDM技术的起源传统的图文档管理系统以图文档为核心的PDM系统以零部件为核心的PDM系统PDM技术的兴起PDM技术从八十年代兴起至今，有了一段不短的发展历程。近年来，随着国内企业信息化的逐步深入，PDM正被越来越多的企业所重视1.1PDM技术的起源PDM——ProductDataManagement,产品数据管理……定义?1.2PDM的基本概念PDM是一门管理所有与产品相关的信息和所有与产品相关的过程的技术CIMdata，EdMiller相关信息：描述产品的各种信息，包括零部件信息、产品结构配置、CAD模型、工艺路线、审批信息等相关过程：过程的定义和管理，包括审批过程、发放过程、更改过程等狭义上讲：PDM仅管理与工程设计相关的领域内的信息1.2PDM的基本概念PDM是为企业设计和生产构筑一个并行产品开发环境（由供应、工程设计、制造、采购、销售与市场、客户等构成）的关键使能技术——GartnerGroup，D.Burdick广义上讲：PDM可以覆盖到整个企业中从产品的市场需求、研发、产品设计、工程制造、销售、服务与维护等全生命周期的产品信息，并使产品数据在整个生命周期内保持一致、共享及安全1.2PDM的基本概念PDM的定义PDM是一门基于软件的综合技术，用于管理与产品相关的所有信息和过程这些信息包括描述和定义产品的任意数据，如CAD/CAM/CAE文件，材料清单BOM，结构配置，商务文件，销售订单，数字表格，价格数据，供应商情况等等；相关过程则包括各种信息处理流程，涉及审批、授权、安保、商务标准及惯例的规则和例程，工作流程等1.2PDM的基本概念PDM的作用加速贯穿于整个产品生命周期的信息流通，帮助从工程师、NC技师到会计、销售人员的各个部门及时获取最新的动态数据1.2PDM的基本概念PDM的应用范围1.2PDM的基本概念PDM的基本作用：跨平台软件集成在不同部门可采用不同方式加入PDM系统，用不同的工具访问同种数据，推动产品数据的不断变化1.2PDM的基本概念PDM技术的发展数据库面向对象分布式PDM互联网JAVA面向文档Document面向数据Data面向开发Develop面向决策Decision图档分类读写权限查询报告电子审批应用集成版本跟踪产品配置汇总报表项目管理异地设计审核批注过程自动统一界面产品可视ERP集成支持供应链1.2PDM的基本概念用户界面开发工具系统管理编码管理文档管理工作流管理产品配置管理版本管理项目管理面向对象管理系统关系数据库管理系统Motif界面用户自定义Net界面VB界面界面层开发工具层功能层对象层支持层PDM的体系结构1.2PDM的基本概念提示：实际上，PDM系统已远远超出一般的管理软件范畴，而成为越来越多的用户所认可的一种事实上的集成平台或框架它不仅提供对异构软、硬件平台的支持，同时提供分布式通信服务、信息服务与集成服务为CIMS、CE、虚拟制造、业务过程重组、敏捷制造等先进制造技术的实施提供了必要的支撑环境1.2PDM的基本概念2.1电子仓库与文档管理2.2产品结构与配置管理2.3工作流与过程管理2.4项目管理2.5其他功能2.PDM的基本概念2.1电子仓库与文档管理电子仓库的概念电子仓库是在PDM中实现某种特定数据存储机制的元数据（管理数据的数据）库及其管理系统它保存所有与产品相关的物理数据与文件的元数据，以及指向它们的指针文件管理系统元数据库数据库指针指针存放物理文件的文件系统和目录存放物理数据的数据库记录文档管理的概念利用电子仓库来管理存储于异构介质上的产品电子数据文档文档管理的内容实现文档的层次与联系控制通过权限控制来保证产品数据的完整性与安全性提供快速有效的信息访问实现以产品数据为核心的信息共享2.1电子仓库与文档管理信息范围产品信息：CAD/CAPP/CAM/CAE的文件、材料清单BOM、产品配置、技术文件、工艺表格、生产成本、供应商状态等过程信息：加工工序、加工指南、有关批准、使用权、安全、工作标准和方法、工作流程、机构关系2.1电子仓库与文档管理文档分类图形文件：产品三维、二维图形等文本文件：技术说明书数据文件：有限元分析、机构运动学分析、测试报告表格文件：产品定义信息（基本属性、特征参数），工艺属性（零件分类、加工方法、使用设备工具）多媒体文件：图片2.1电子仓库与文档管理特征属性特征属性是与设计制造活动有关，是面向设计和制造的。同时反映设计者和制造者的意图基本特征属性：与产品对象管理有关的信息集成材料和加工特征属性：与产品对象材料和加工方法有关的信息集合版本特征属性：版本号、版本名称、版本描述配置属性：配置规则、配置使用的版本状态、配置条件2.1电子仓库与文档管理产品不同阶段涉及的文档产品概念设计阶段涉及的文档客户洽谈信息和客户需求信息产品的概念设计图纸与文档产品的可行性报告和价格、成本预算报告市场上同类产品的技术、竞争力报告产品开发的项目计划与测试计划产品工程设计阶段涉及的文档产品的设计图纸、技术要求和零件BOM清单产品的工艺、工装信息产品设计文档的更改、发放信息产品制造相关的文档，如NC代码产品制造阶段涉及的文档用于产品制造的BOM表、原材料清单、刀具/工具列表NC程序以及相关加工工艺文档与制造相关的工时定额文档用于产品加工的指导性文档产品运行阶段涉及的文档用于产品制造的BOM表、原材料清单、刀具/工具列表NC程序以及相关加工工艺文档与制造相关的工时定额文档用于产品加工的指导性文档产品测试、质量监督文档2.1电子仓库与文档管理OperatingSystem产品数据资料ProductStructureManagerWorkspaceWorkflowCAD/CAMViewSVaultDataManagementDrawings/DocumentsNCdataECO’sSpec’sMasterModel统一管理各种资料包括说明书、手册扫描图纸三维模型更改单、加工程序产品配套信息等等各种资料统一一份，各个部门之间不仅实现数据共享，而且消灭混乱现象，确保资料的更新及时覆盖企业全部电子仓库：统一管理产品数据2.1电子仓库与文档管理文档管理检出检入CopyCopy提供数据的集中管理、安全保密、多用户并行访问和防止多人同时修改（Checkin/Checkout）2.1电子仓库与文档管理一、概念以电子仓库为底层支持，以材料清单为其组织核心对产品对象及其相互之间的联系进行维护和管理根据用户的个性化需求，采取相应的配置规则进行产品配置能够使企业的各个部门在产品的整个生命周期内共享统一的产品结构或配置结果2.2产品结构与配置管理产品（部件）子部件1子部件2子部件n子部件2-1零件2-1零件2-m零件2-m零件2-m零件2-m零部件基本属性标识码名称版本号类型数量材料二、产品结构与配置管理的内容统一的产品结构描述统一的材料清单（BOM）系列产品管理（配置）2.2产品结构与配置管理2.2产品结构与配置管理部件、零件及版本之间的联系部件N300－100零件N300－101部件N300－10100零件N300－10101部件N300－10100零件N300－10102ABCABCABABCA2.2产品结构与配置管理部件、零件、原材料、半成品之间的联系部件N300－100零件N300－101部件N300－10100半成品N300－10301零件N300－103半成品N300－10301ABABCAAA原材料N300－10101AB2.2产品结构与配置管理部件、零件、原材料、半成品之间的联系B1B2B3B4T1T2T3T4T5T6T7B1B2B3B4T1T2T2T2T3T4T5T6T7零件T2并未在物理上被构建在产品结构上，其与相应的部件之间只存在着逻辑关系。实际上，每个零件的基本信息都存放在各自固定的位置，通过指针建立起产品的结构关系。2.2产品结构与配置管理零件的使用B1B4T1T2T2T2T3T4T5T6T7B2T7B5T7B3B7T7B6B8T7T7B1B2B3B4B5B6B7B8B1B2B3B4T4T5T6T72.2产品结构与配置管理产品结构是物料清单的信息载体B1B4T1T2T2T2T3T4T6T7B2B3T5B5B6T8T9B7T10T11T12T4T6T6T1物料清单B1物料清单B3物料清单B5物料清单B72.2产品结构与配置管理面向功能的产品结构向面向装配的产品结构转换工艺设计人员2.2产品结构与配置管理面向功能的产品结构向面向装配的产品结构转换原理设计视图装配视图2.2产品结构与配置管理配置：对描述在技术文档中或体现在产品实际使用过程中的产品功能特性和物理特性进行表示产品规划产品交付产品开发产品更改产品更改销售标准产品配置A销售标准产品配置B销售标准产品配置A销售标准产品配置A销售标准产品配置A销售标准产品配置A设计/制造定制产品A1销售标准产品配置A销售标准产品配置A设计/制造定制产品B1产品生命周期管理自行车后轮装配体版本B版本A后