PDM學習,,,,,,

ccbzzp · 发表于 2005-6-21 16:37

四 PDM系统的发展主流

　　PDM作为一种技术,其本身随着CIMS、并行工程、敏捷制造的发展而不断更新,功能也越来越完善。纵观各种PDM系统的体系和市场需求,我们大致可以归纳出PDM的主流发展方向在以下几方面:

　　1.采用面向对象技术面向对象技术近几年来得到了较大的发展与应用,这项技术己成为90年代软件开发技术发展的主流。它提高了程序代码的重用性和开放性,使编程效率大大提高。其在PDM领域的应用,包括将面向对象数据库作为底层支持、面向对象的PDM系统结构、面向对象的产品数据定义,使PDM系统与其它系统的集成更具有开放性,从而提高PDM产品的集成能力。

　　2.采用Web便能技术基于像Netscape这样的Web浏览器是一种易被用户接受的通用用户界面。这种技术可以使多信息同时显示在屏幕上,这对数据查询功能与报告功能要求较高的PDM来说,使用Web技术,将使PDM技术与系统随着Internet和Intranet一起更加大众化。

　　3.采用联邦式机制

　　对于大型企业,特别是跨地域的企业,仅使用一套Client/Server式的PDM产品是很难将全企业的产品及过程信息管理起来的,因此,常常需要安装多套PDM,而多套PDM之间也是需要"互相拜访”的。采用联邦式机制就可以满足这种需求,该机制是提高产品数据管理能力的一种有力方式。这项技术已在Metaphase2.3中得到实现。

　　4.框架化和企业化

　　目前越来越多的企业都希望有这样一种框架,它能使企业拥有的软件系统都集成于此框架中,实现产品数据与开发过程、乃至生产过程的集成与管理,支持企业的并行工程。PDM系统在覆盖企业产品数据和工作流程等方面具有得天独厚的优势,因此,许多PDM厂家为使其产品更好地满足企业要求,己经或正在使用C0RBA标准和技术,以实现系统的企业化和框架化。

PDM在企业范围内的作用
　　“对产品数据管理的看法应摆脱CAD的老框框,应将它理解和看作为整个企业产品开发的使能器。”

　　由于产品数据管理(PDM)起源于CAD文件管理,在当今市场有一种根本性的误解-一即认为PDM只局限于CAD及工程技术方面的应用,而不是用于整个企业。

　　任何情况不能离开事实,虽然PDM确实能处理那些问题,但仅仅是其众多功能中的一部分。现在,其真正的重要性在于:它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。

　　PDM以前的重点应用是在工程技术变动的管理方面一一如CAD和工程技术领域的图纸、文件的审查、批准等。但到今天,依据共同信息强调共享的观点,已扩大了产品开发建模的含意,其范围已包括资源配置、生产制造、计划调度、采购销售、市场开发等各方面,并且从整个制造企业作为整体来考虑一切问题。

　　现在很流行所谓“授权”,但你不能给每一人授权,你只能创造一种环境,使得人们可能自己给自己授权。

　　PDM就是这种环境的使能器。在此环境中,操作透明度很高,使得人们在必要的情况下,虽然互相远隔千里,但他们可形成多功能团队,可在一个虚拟的环境,在同一数字化的产品模型上一起工作。

　　在这种虚拟环境中,PDM必须远比CAD和工程技术群体的文件管理器的功能强大很多一一它应是所有信息的主要载体,而且在集成的产品开发过程中,可以对它们进行创建、管理和分发等。

　　虽然设计和工程技术部门倾向于以CAD为中心,但实际上,深入整个生产开发过程看一下,就会明白除产品设计和分析等工作外,还有很多其它重要的过程。

　　有各种管理方面的要求,有的来自FDA有的来自FAA。销售人员需知道,当他应客户要求在技术要求上作修改时,会带来怎样的价格和交付周期的影响;采购人员要评估价格和后勤方面的变化;生产制造要考虑生产效率;市场开发人员需要很快地得到关于各种变动对成本和上市时间上产生的影响方面的消息,以评供价格和额定技放的期限。

　　所有这些职能领域必须对有关的产品模型的信息尽可能早和尽可能多地共享,这样能使所有成员都尽量恰当和及时地做好自己的工作。这样的公司,才能制造出对路的产品,并迅速地推向市场,抓住机遇。

　　人们经常用过去陈旧的准则--如建立大型数据库,安全控制等来判断PDM。但现在这些已经是PDM进入市场所必须具备的最基本的功能。

　　当然,用户仍然需要对每个可提供的解决方案进行其特点的评估,但评估的重点不再是过去的那些特性和功能,而是其集成能力。

　　用户通常要评估:该软件是否能精确地提供整个产品开发过程所需的模型,其体系结构能否包容从其它应用系统和业务处理来的各种信息流,而这些信息有其自己的产品、过程和资源的特有模型。

　　如何把各个应用连在一起?如何使不同的功能要求与产品模型相关?在产品开发过程中,PDM系统能否对跨地域、多平台的作业提供服务。

　　是否它是面向目标的?以便于用户进行开发和功能扩展,也可避免技术上有可能过时和被淘汰。它是否开放?能否和其它各种应用系统--如MRP,配置管理等发送和接收数据,能否很好地与关系数据库,文本查询数据库和文件存储系统连接?

　　重要的问题是应认识到PDM解决方案对整个企业的产品开发能力会有重大的影响。这意味着对PDM投资的考虑不应注重于选择这个功能比哪个会省多少钱的问题,而应考虑这种投资对整个企业将会有什么样的回报?它会使人们生产效率提高多少?信息处理会快多少?会使适销对路的产品投放市场的时间缩短多少?

原文刊载:Computer Aided Engineering,October 1995

ccbzzp · 发表于 2005-6-21 16:38

一、企业对PDM的需求

　　目前,广大CAD用户一方面从CAD等技术的推广应用中明显地提高了设计能力和图纸质量,特别是采用三维模型设计、有限元分析验证、机构运动仿真等手段,大大地减少了差错,提高了设计质量,降低了返工率；另一方面,由于CAD技术的全面推广,一系列新问题又摆在了企业的面前。

　　1.资料管理

　　过去手工设计时,全部图纸资料均由资料室统一管理,自从采用CAD技术以后,大部分资料都存放在计算机内,部分工程图纸存放在资料室中。随着CAD技术的不断进步,原有的管理体系代表的生产关系无法适应新技术的要求,因此给资料管理带来以下问题:

　　(1).文件查询

　　一个产品会产生出大量的文件和图纸。如设计一架737飞机要出46万张图,设计一条万吨轮船要出150万张图,文件量很大。另外,一个系列的新产品必然承袭老产品中约80%的成果,所以,经常需查阅老产品的设计图纸。大量的设计信息以计算机文件形式存在,这些图纸或文本文件有可能存放在某一设计部门的计算机的某一目录下。用户要查询有关的资料,如果缺乏查找文件的辅助工具,往往要花费大量的精力,浪费宝贵的时间,因而文件的查询成为十分头痛的事情。所以,必须采用计算机查询,能根据项目、设计人、工作阶段、审批状态、日期、类型以及预先定义的各类参数,如材料、重量、加工方法等进行查询,不仅可以查到当前的资料,还可以查到过去的或者类似项目的相应资料。

　　(2).版本管理

　　CAD技术使各种资料的修改变得非常方便,但不同的版本给数据的一致性和有效性带来麻烦,如何保证最终使用的是正确版本的图形或图纸就成为至关重要的问题。这就要求计算机详细记录设计、加工过程中的原始资料及相应的更改信息,用不同版本描述当前的有效资料,确保正确的人、在正确的地方、获得正确的信息。

　　(3).安全保密

　　产品的全部数据存放在计算机内,这些数据易受到非法调用、修改和被泄密,所以,迫切需要解决数据的安全保存和保密问题,以免发生不可挽回的损失,这已成为资料管理中的核心问题。它要求根据计算机系统中各类人员所担任的不同职责,分别赋予不同的权力,处理不同范围的资料。同样,对资料也设置不同的密级,以保证各类资料不被非法修改和盗用。

　　(4).数据共享

　　原来的资料借阅制度己不适应CAD技术的发展,解决信息传递和数据共享,以便设计人员充分利用原有的设计成果,使产品标准化、系列化,降低设计、加工成本,提高竞争能力则是需要解决的问题。现在,要实现全部数据以电子文件形式在计算机网络上交流,就要保证数据在权限控制范围内,随时可以送到需要该资料的人手中,真正实现数据共享。

　　2.计划管理

　　(1).审批发放

　　CAD技术给原来的计划管理带来了很大的冲击。如:计算机文件无法沿用手工签字的方法来进行校对、审批及控制文件的发放。现有的手工审批制度在用CAD设计的图形和图纸面前,变得毫无办法,人们不得不把计算机中的二维工程图绘制成图纸,然后再去审批,这就大大减少了计算机的优势。这是迫切需要解决的问题。

　　(2).状态标识和信息传递

　　全部设计工作都在计算机上进行,在计算机外部则无法了解各项任务的进展状况。各项任务完成的状况、出现的问题、相互协调工作等都离不开计算机内部的信息。

　　(3).记录备案

　　各种审批记录、重要的操作、关键性的决策都需要长期保存,以备查询。

　　3.产品配置管理

　　每一个新产品既承袭了老产品的部分成果,同时,新产品本身又由若干分系统组成,相互之间有一定的约束关系。如何从宏观上把握一个大型复杂产品的整体结构,也是摆在CAD技术应用面前的重大课题。把一个产品或一个组件,按照内部所有零件的数量、性质及相互关系编组,称为配置。产品配置存在如下问题:

　　(1).结构关联

　　产品由很多零部件组成。如一辆汽车约有10万个零件,一架飞机约由20~100万个零件组成。面对数量如此之多的零件,企业各类人员要查询有关产品的资料,需花费大量的时间。应形象地描述产品全部数据的相互关系,使产品各分系统之间、分系统内各部件之间的约束关系一目了然。

　　(2).统一的材料清单

　　不同部门有不同形式的B0M表,企业要花费大量时间和成本才能完成这些报表,而要保证B0M的一致性,则需要投入相当大的人力。如果设计和制造的材料清单不一致,就会造成返工和浪费。在计算机中要随时保持最新的设计更改状态,自动生成最新的各类材料定单。

　　(3).系列产品承袭老产品,开发新产品,构造新的约束关系。同一个零件可以有不同的版本保存在计算机内,分别对应系统产品中的不同型号。例如,不同发电机组在结构树上用不同版本的图纸来代替,就可组成不同容量的电站系统。

　　4.更改管理

　　传统的更改系统完全依靠人工管理,难免发生各种各样的差错。计算机技术应在以下几方面改善更改管理水平:

　　(1).更改程序

　　要求制定严格的更改管理制度,避免发生纯漏。

　　(2).更改影响

　　要求自动搜索某项更改所涉及的范围,及时给有关人员发送电子邮件,请关注某项更改可能会引起的影响。

　　(3).自动更改

　　一旦更改申请得到批准,有关信息将无-之后,其相关引用系统的数据也自动更改。

　　(4).材料统计

　　保证统计工作得到最新结果。

ccbzzp · 发表于 2005-6-21 16:38

二、PDM在企业中的地位

　　1.PDM是CAD/CAPP/CAM的集成平台

　　目前,己有许多性能优良的商品化的独立CAD、CAM、CAPP系统。这些独立的系统,分别在产品设计自动化、工艺过程设计自动化和数控编程自动化方面起到了重要的作用。但是,采用这些各自独立的系统,不能实现系统之间信息的自动传递和交换。用CAD系统进行产品设计的结果,只能输出图纸和有关的技术文档,这些信息,不能直接为CAPP系统所接收,进行工艺过程设计时,还需由人工将这些图样、文档等纸面上的文件转换成CAPP系统所需的输入数据,并通过人机交互方式输入给CAPP系统进行处理,处理后的结果输出是零件加工工艺规程。

　　而当使用CAM系统进行计算机辅助数控编程时,同样需要人工将CAPP系统输出的纸面文件转换成CAM系统所需的输入文件和数据,然后再输入到CAM系统中。由于各独立系统所产生的信息需经人工转换,这不但影响工程设计效率的进一步提高,而且,在人工转换过程中,难免发生错误,这将给生产带来很大的危害。即使是采用IGES或STEP标准进行数据交换,依然无法自动从CAD中抽取CAPP所必需的全部信息,对于不同的CAM系统,也很难实现从CAPP到CAM的通用的信息传递。

　　CAD系统无法把产品加工信息传递到后续环节,阻碍了计算机应用技术的进一步发展。目前,只有把CAD和生产制造结合成一体,才能进一步提高生产力和加工精度。随着计算机应用的日益广泛和深入,人们很快发现,只有当CAD系统一次性输入的信息能在后续环节(如CAPP、CAM中)一再被应用,才是最经济的。所以,人们首先致力于把已经存在的CAD、CAPP、CAM系统通过工程数据库及有关应用接口,实现CAD/CAM/CAPP的集成,才能实现设计生产的自动化。

　　自70年代起,人们就开始研究CAD、CAPP、CAM之间数据和信息的自动化传递与转换问题,即3C集成技术。目前,PDM系统是最好的3C集成平台。它可以把与产品有关的信息统一管理起来,并将信息按不同的用途分门别类地进行有条不紊的管理。不同的CAD/CAPP/CAM系统都可从PDM中提取各自所需要的信息,再把结果放回PDM中,从而真正实现3C集成。

　　2.PDM是产品信息传递的桥梁

　　人、财、物、产、供、销六大部门是企业的经营管理与决策部门。目前,人们己将信息管理系统MIS和制造资源规划MRPII集成在一起,成为企业资源计划管理系统(ERP)。PDM作为3C的集成平台,用计算机技术完整地描述了产品整个生命周期的数据和模型,是ERP中有关产品全部数据的来源。PDM是沟通产品设计工艺部门和管理信息系统及制造资源系统之间信息传递的桥梁,使MIS和MRPIlI从PDM集成平台自动得到所需的产品信息,如材料清单B0M等,而无需再用人工从键盘一一敲入。ERP也可通过PDM这一桥梁将有关信息自动传递或交换给3C系统。

　　3.PDM支持并行工程

　　并行工程是以缩短产品开发周期、降低成本、提高质量为目标,把先进的管理思想和先进的自动化技术结合起来,采用集成化和并行化的思想设计产品及其相关过程,在产品开发的早期就充分考虑产品生命周期中相关环节的影响,力争设计一次完成,并且将产品开发过程的其它阶段尽量往前提。它在原有信息集成的基础上,更强调功能上和过程上的集成,并在优化和重组产品开发过程的同时,不仅要实现多学科领域专家群体协同工作,而且要求把产品信息和开发过程有机地集成起来,做到把正确的信息、在正确的时间、以正确的方式、传递给正确的人。这是目前最高层次的信息管理要求。

　　PDM作为支持并行工程的使能技术,首先能支持异构计算机环境,包括不同的网络与数据库;其次,能实现产品数据的统一管理与共享,提供单一的产品数据源;再有,PDM能方便地实现对应用工具的封装,便于有效地管理应用工具产生的信息,提供应用系统之间的信息传递与交换平台；最后,它可以提供过程管理与监控,为并行工程中的过程集成提供了必要的支持。综合这4个方面,可以说,PDM在突出产品数据管理的基础上,正逐步完善其作为制造业领域集成框架的功能,为并行功能的实施提供更强有力的自动化环境。

　　4.PDM是CIMS的集成框架

　　所谓"集成框架,',是在异构、分布式计算机环境中能使企业内各类应用系统实现信息集、功能集成和过程集成的软件系统。

　　信息集成平台的发展经历了计算机通信、局域网络、集中式数据库、分布式数据库等阶段。随着CIMS技术的不断深入发展和应用规模的不断扩大,企业集成信息模型越来越复杂,对信息控制和维护的有效性、可靠性和实时性要求越来越高,迫切需要寻求更高层次上的集成技术,能够提供高层次的信息集成管理机制,从而提高CIMS的运作效率。

　　目前,国内外的技术人员对新一代信息集成平台做了大量的研究开发工作,也推出了多种平台,典型的是面向对象数据库及面向对象工程数据库管理系统,虽然这些面向对象技术己部分商品化,但还没有在企业中得到全面应用和成功实施,技术仍不成熟。具有对象特性的数据库二次开发环境,由于其开放性、可靠性等方面的的明显不足,无法胜任CIMS大规模实时应用的需求。而在关系型数据库基础上开发的具有对象特性的PDM系统,由于其技术的先进性和合理性,近年来得到了飞速发展和应用,成为新一代信息集成平台中最为成熟的技术,是支持并行工程领域的框架系统。

　　PDM不仅向ERP自动传递所需的全部产品信息,而且ERP中生成的与产品有关的生产计划、材料、维修服务等信息,也可由PDM系统统一管理和传递。因此,PDM是企业CIMS的集成框架。

ccbzzp · 发表于 2005-6-21 16:39

三、PDM的集成

　　1.企业的信息集成

　　(1).CAD/CAPP/CAM的集成

　　从CAD、CAPP、CAM的发展史看,它们首先是各自独立发展,然后又逐渐彼此靠拢,并试图结合起来。80年代以后,由于生产发展的需要,CAD/CAPP/CAM集成技术的研究己成为一个突出的问题。能否实现CAD、CAPP、CAM系统之间有效、可靠的集成,所涉及的因素很多。

　　(2).PDM与ERP的集成

　　有关人、财、物、产、供、销的管理信息主要包含管理信息系统MIS和制造资源计划统MRPII。目前,MIS和MRPII己集成在一起,成为ERP。

　　MIS具有企业经营规划、生产预测、生产成本核算控制和设备管理等功能。财务管理、人事管理、车间作业控制和设备管理等功能。

　　制造资源计划系统MRPII包括销售管理、主生产计划、物料需求计划MRP、生产作业计划、采购管理、能力需求计划、数据管理和库存管理等8个模块。

　　ERP中的许多信息来自CAD/CAPP/CAM系统,除了图形数据外,还应包括:任务进度数据、估计成本、技术指标参数;开发方法数据、任务状态数据；工装、设备需求、能力数据、B0M、工艺定额等。另外,ERP还有来自管理部门的产品数据、工艺数据、开工数据、变更数据;变更原因、库存信息、物料信息;产品测试结果、在制品状态；设备状态信息;加工能力信息。从ERP到CAD/CAPP/CAM之间传递的数据应含有:开发任务书；技术指标、时间要求、修改任务书;任务书审核、计划日期、产品接收报告。

　　从计算机辅助质量管理CAQ到ERP的数据应含有：开发任务书；技术指标、时间要求、修改任务书；任务书审核、计划日期、产品接收报告。

　　从ERP到CAQ的数据应含有:质量目标、次品报告、用户质量信息、质量处理信息、质量成本信息、生产作业计划、进货计划、工装设备及加工人员情况、各项成本。要保证企业内的全部信息完整、统一,必须将产品信息与MIS和MRPII集成在-pDM就是企业全局信息集成框架。

　　2.PDM信息集成模式

　　封装模式

　　产品数据的集成就是对产生这些数据的应用程序的集成。为了使不同的应用系统之间能够共享信息以及对应用系统所产生的数据进行统一管理,只要把外部应用系统进行“封装”,PDM就可以对它的数据进行有效管理,将特征数据和数据文件分别放在数据库和文件柜中。所谓“封装”是指把对象的属性和操作方法同时封装在定义对象中,用操作集来描述可见模块的外部接口,从而保证了对象的界面独立于对象的内部表达。对象的操作方法和结构是不可见的,接口是作用于对象上的操作集的说明,这是对象唯一的可见部分。"封装"意味着用户"看不到"对象的内部结构,但可以通过调用操作即程序部分来使用对象,这充分体现了信息隐蔽原则。由于"封装"性,程序设计当改变一个对象类型的数据结构内部表达时,可以不改变在该对象类型上工作的任何程序。“封装”使数据和操作有了统一的模型界面。

　　3.接口和集成模式

　　对于包含产品结构信息的数据,还有其特殊性。因为“封装”不能了解文件内部的具体数据,而PDM的产品结构配置模块必须掌握产品内部的结构关系。PDM集成这类数据有下面两种不同层次的模式。

　　·接口模式为了能够根据CAD/CAM装配文件中的装配树,自动生成PDM中的产品结构树,可通过接口程序破译产品内部的相互关系,自动生成PDM的产品结构树,或者从PDM的产品结构树中提取最新的产品结构关系才彦改CAD/CAM的装配文件,使两者保持异步一致。

　　·集成模式通过对CAD/CAM的图形数据和PDM产品结构数据的详细分析,制定统一的产品数据之间的结构关系,只要其中之一的结构关系发生了变化,则另一个自动随之改变,始终保持CAD/CAM的装配关系与PDM产品结构树的同步一致。PDM环境提供了一整套结构化的面向产品对象的公共服务集合,构成了集成化的基础,以实现以产品对象为核心的信息集成。利用PDM实现用户间的对象共享,应具有统一的数据结构。把PDM看作面向多种CAD软件的通用管理环境,采用标准数据接口来建立PDM的产品配置与多种CAD软件装配结构之间的联系,在同一PDM管理下,多种CAD软件共享同一产品结构。PDM是CAD/CAPP/CAM的集成平台,是企业全局信息集成的框架。所有用户均在同PDM工作环境下工作,实现了与站点无关、与硬件无关、与操作系统无关。

ccbzzp · 发表于 2005-6-21 16:39

一、电子资料室及文档管理

　　1.文档管理对象

　　PDM管理的是产品整个生命周期中所包含的全部数据。这些数据包括:工程设计与分析数据、产品模型数据、产品图形数据、专家知识与推理规则及产品的加工数据等。

　　(1).原始档案包括合同、产品设计任务书、需求分析、可行性论证报告和产品设计说明书等文件。

　　(2).设计文档包括工程设计与分析数据。在工程设计数据中,一部分是各种设计过程的规范和标准以及产品的技术参数,另一部分是设计过程中生成的数据。另外,还有产品模型数据、产品图形信息、各类工作报告、验收标准及加工NC代码等。

　　(3).工艺文档工艺数据是指CAPP系统在工艺设计过程中所使用和产生的数据,分为静态与动态两类。静态工艺数据主要是指工艺设计手册上己经标准化和规范化的工艺数据,以及标准工艺规程等;动态工艺数据主要指在工艺规划过程中所产生的相关信息。工艺知识是指支持CAPP系统工艺决策所需的规则。工艺知识主要分为选择性规则和决策性规则两大类。

　　(4).生产管理

　　生产计划与管理指的是对产品生产过程的计划与管理。生产中的数据可分为两类:一类是基础数据,这类数据比较稳定;另一类是动态数据,这类数据有一定的时间性,且相对比较独立,不受其它数据存在与否的影响。无论是哪类数据,都要求准确、完整,其准确度应在93%以上,物料清单的准确度应更高,为98~99%。

　　(5).维修服务

　　如常用备件清单、维修记录和使用手册等说明文件。

　　(6).专用文档

　　如电子行业的电气原理图或布线图、印刷电路板图和零件插件图等。

　　2.PDM文档管理模型

　　PDM把上述各种文档分成5种类型进行管理

　　(1).图形文件

　　由不同CAD软件产生的描述几何图形的文件。

　　(2).文本文件

　　描述产品或部件、零件性能的文件。

　　(3).数据文件

　　为了优化零部件的设计,所进行的各种有限元分析、机构运动模拟、试验测试等产生的数据文件。

　　(4).表格文件

　　表格文件包括有关产品或部件、零件的产品定义信息和结构关联信息。产品定义信息包括基本属性和特征参数。结构关联信息描述了零件或组件、部件、产品之间的关联信息。

　　(5).多媒体文件

　　为了描述产品及产品各个部位的真实形象,可以在计算机上用渲染技术产生出逼真的图像照片,对于复杂的装配过程,还可以用计算机动态模拟,并在附加的技术指导下生成音、像文件。这些多媒体文件生动地反映了产品的性能指标、生产过程、维修指南等信息。如果管理信息需要多媒体的支持,那么,现行数据库管理系统的功能还需进一步扩充。因此,对于上述5种不同类型的文档,在PDM中将采用不同的管理模式。

　　文件可分成两种方法处理。一种方法是保持文件的完整性,这些文件中的数据不能与文件脱离,一旦脱离就失去了意义,即所谓的“打包”；另一种方法是文件中的数据可以从文件中提取,这些数据都具有独立的意义,然后将这些数据分门别类地放在关系型数据库中,以便对文件内容进行检索和统计,即所谓的“打散”。对于不同的CAD系统产生的图形文件,各自内部都有相应的数据管理机制,PDM系统不能也没有必要对图形文件中的各个元素分别进行管理,而只需将文件的整体、名称代号以及标题栏中的基本属性和特征参数放到关系型数据库中进行管理。有限元分析等应用程序所产生的数据文件往往具有数据量大、可读性差等特点,只有在该数据的生成环境下才会获得清晰的结果。因此,对这样的数据文件,除了具有特殊的特征参数外,对文件也只能作为一个整体进行管理。在数据文件中,产品定义信息中的数据可以作为一种属性,当查询时,这些属性就像关键字一样,便于用户快速查询到相应的有关文件。通过这些关键字可以把同类型的数据进行分类和统计。在文本文件记录的各种技术要求、更改说明、使用方法中,除了个剔特殊信息需要进行类检索和统计外,一般都按整体进行文件管理。在产品生命周期内,为了完整地描述产品、部件或零件,将有关的产品、部件或零件的所有文件集中起来,建立一个完整的描述对象的文件目录,称为文件集或文件夹。然后,把它们放在文件柜中,即可查询文件集,也可查询文件集中的文件。一个文件集中可以包含各种不同类型的文件。

　　3.电子资料室

　　电子资料室(Data Vault)是PDM的核心,它一般建立在关系型数据库系统的基础上,主要保证数据的安全性和完整性,并支持各种查询和检索功能。通过建立在数据库之上的相关联指针,建立不同类型的或异构的产品数据之间的联系,实现文档的层次与联系控制。用户可以利用电子资料室来管理存储于异构介质上的产品电子文档。电子资料室通过权限控制来保证产品数据的安全性,面向对象的数据组织方式能够提供快速有效的信息访问,实现信息透明、过程透明,而无需了解应用软件的运行路径、安装版本以及文档的物理位置等信息。所有描述产品、部件或零件的数据都由PDM统一管理,自动集中修改。

二、产品配置管理

　　产品配置管理(Product Configuration Managemant)以电子资料室为底层支持,以材料清单(Bill of Material,B0M)为组织核心,把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来,对产品对象及其相互之间的联系进行维护和管理。产品对象之间的联系不仅包括产品、部件、组件、零件之间的多对多的装配联系,而且包括其它的相关数据,如制造数据、成本数据、维护数据等。产品配置管理能够建立完善的B0M表,实现其版本控制,高效、灵活地检索与查询最新的产品数据,实现产品数据的安全性和完整性控制

　　产品配置管理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配置,并且对应不同阶段的产品定义,生成相应的产品结构视图,如设计视图、装配视图和工艺视图等。

　　1.产品配置目标

　　(1).集中管理产品数据资源及使用权限。

　　(2).统管理产品生命周期内全部数据的有效性。

　　(3).各部门材料清单(B0M)的一致性

　　(4).提供用户关心的不同类型的产品配置信息。大多数令人满意的产品是用户自己配置的产品,所以要增加用户可选性。这就使配置变得复杂化。

　　(5).灵活的产品数据配置模式。为了降低成本,要求零件替换灵活,尽量选择标准零件,或根据当地可用性资源选择替代品,以最低的成本来满足设计的要求。目标是:最多的产品类型,最少的零件数。

　　2.产品结构树

　　产品分解是制造业的一项基础工作,也是企业在产品管理中的主要工作之一。在产品管理中,产品对零件的需求量的计算,即产品分解计算广泛用于产品的生产计划编制、物资采购计划编制和新产品开发中。如果企业生产多种系列产品,且产品结构又很复杂,在编制生产作业计划时,产品分解是非常耗时的计算。若产品对零件的需求是独立需求,则可用产品零件汇总表方式表示;若产品的需求是相关需求,则一般采用产品零件结构树来表示。

　　产品零件结构树是由产品装配系统图、产品零部件明细表(包括通用件、标准件、自制件、外购件、外协件、原材料)产生。产品结构树以树状方式描述,树中各结点分别表示部件或组件,叶结点表示零件。这种图视方式反映了产品、零部件之间的层次关系。有了结构树,管理者即可分层展开,走不同的分支,直观地找到自己所要的数据,而不用考虑其物理位置。每个零部件都有其属性,如零件的材料、重量、只寸、颜色以及部件由多少零件组成等。由于对象实例被分散地存放在网络中的若干结点上,为实现面向对象数据模型到关系数据模型的转换,将对象的描述属性转换为关系数据库中二维表信息,结构树的每个结点都连接着相关的零部件属性。

　　每个零部件都有相关的文档,如各零件的二维图纸、三维模型、技术说明、各部件的装配图等。这些文件都存放在文件服务器内,一个企业可能有多个文件服务器,甚至有的文件服务器在异地。电子资料室是一逻辑单元,它连接数据库和文件系统,使描述零部件的文件信息与结点上的相关零部件有机地连接在一起,实现不同类型的产品数据管理,形成完整的产品结构化信息树。

　　产品结构树的建立要根据企业的管理模式来决定。有的企业把一个系列的产品用一棵树表示,也有的企业一个产品就用一棵树表示。产品结构树的层次也要根据企业的产品复杂程度决定,多则7~8层,少的也要2~3层。

　　3.产品结构配置管理(PSM)

　　在企业中,不同的部门需要不同的组织视图。如制造部门关心如何完成产品的装配和测试,需要什么材料,按什么顺序；经营计划部门需要成本分析,什么时候使用什么零件,需要多少钱。对应于产品生命周期的不同阶段,不同的B0M代表了同一产品从不同角度定义的信息。PSM把产品定义的全部数据,包括几何信息、分析结果、技术说明、工艺文件等,都与产品结构建立了联系,使用户能够很方便地知道某一项变化所造成的影响。多视图为不同部门提供了从不同的角度来配置B0M的功能。例如,制造部门在..制造视图"中需要包含工艺信息,并把这些信息传到MRP环境中。对于产品和装配等,可以定义多层视图的B0M。多层视图功能并非需要高级配置管理技巧,而从任何一个B0M视图均可访问产品的全部数据。

　　产品结构配置原则是由用户自行选择的,可以根据产品的版本或工作状态来决定。PSM还支持有效性管理,例如,根据日期、系列号或供应商的供应情况来配置,从而确保生产制造的正常进行。PSM不仅可以针对己确定版本的产品对象的固定结构,还可以是若干个版本的组合。根据指定版本进行配置时,可以根据日期的有效性或系列号有效规则来配置产品,产生指定的B0M表,以供用户编辑和查阅。用户还可以指定输出一个包括所有版本的全部零部件的产品清单,从而对样机进行修改,生成新的产品。

　　变量化表示产品的配置可以根据可选项的定义和产品配置规则来决定。例如,在设计汽车仪表面板时,同一个型号的汽车有各种型号的立体声收音机可供选择,不同的汽车可以根据自己的规则,选择不同的立体声收音机。如果需要对仪表面板进行修改,设计人员可以规定全部变量依然有效。反过来,针对某个型号汽车的B0M,根据变量定义规则可以提供一个精确的配置方案。

三、工作流程管理

　　工作流程管理(Workflow or Process Management)主要实现产品设计与修改过程的跟踪与控制。包括工程数据的提交与修改、管理和监督、文档的分布控制、自动通知控制等。它是项目管理的基础,主要管理当一个用户对数据进行操作时会发生什么、人与人之间的数据流动以及在一个项目的生命周期内跟踪所有事务和数据的活动。修改后的产品数据经提交、审批及最后登记变为新版本的产品数据。这一模块为产品开发过程的自动管理提供了保证,并支持企业产品开发过程重组,以获得最大的经济效益。

　　1.审批流程管理

　　过去对图纸的审批都是在臼图上用手工签字,而使用CAD后,对计算机文件就无法沿手工签字的方法来进行校对、审批及控制文件的发放。过去手工签字时,有些领导不仅签自己的名字,而且还要写上自己的保留意见,那么,这些审批记录就需要长期保存,以备查询。

　　PDM采用电子邮件方式对文件进行提交、审批和发放,用友好的窗口界面提示各有关领导进行审批,并采用电子记录方式永久保存审批者的保留意见。

　　2.更改流程管理

　　更改流程管理实质上是审批流程管理的特例。管理模式同审批流程管理。

四、分类及检索功能

　　PDM系统需要管理大量的数据,为了较好地建立、使用与维护这些数据,PDM系统提供了快速方便的分类技术。它与面向对象技术相结合,将具有相似特性的数据与过程分为一类,并赋予一定的属性和方法,使用户能够在分布式环境中高效地查询文档、数据、零件、标准元件、过程等对象。分类功能是实现快速查询的支持技术之一。常用的分类技术有:使用智能化的零件序号、成组技术、搜索/检索技术、零件建库技术。

　　分类管理是将全厂生产的所有零件按其设计和工艺上的相似性进行分类,形成零件族。每一零件族中诸零件具有相似的设计或制造特性,为提高单件、小批量生产的经济效益开辟了新的途径。

　　零件的编码由一串字符组成,每一个字符代表一个码位。字符的长度通常是十几位,多的可达40~50位。每一码位代表特定的结构和工艺特征类剔,如总体形状、尺寸、材料、精度等。码位可以取数字0~9,代表每一类特征中的具体特征内容,如形状中的回转体、非回转体,尺寸中不同的尺寸范围等。

　　原则上讲,编码相同的零件在结构和工艺上十分相似,可组成一个零件族。但这样做会造成零件族数很多,而每个族内零件总数不多,因此,达不到扩大批量,提高效率的目的。为此,应适当放宽相似性程度。若用人工来进行编码分类工作,既繁琐又易出错,故适宜用计算机辅助进行。PDM提供了这一功能。合理制定各零件族的相似性标准是分类编码取得满意结果的关键。相似性标准与分类的目的和要求密切相关,其基本内容包括设计与制造两方面。

五.项目管理

　　项目管理是在项目实施过程中实现其计划、组织、人员及相关数据的管理与配置,进行项目运行状态的监视,完成计划的反馈。项目管理是建立在工作流程管理基础之上的一种管理。

　　到目前为止,项目管理在PDM系统中考虑较少,许多PDM系统只能提供工作流程活动的状态信息。

　　以上介绍了PDM系统应具备的功能。到目前为止,还没有一个商用PDM软件拥有上述全部功能,其中有的功能构件还有待于进一步发展和完善。但是,一般PDM系统都包括文档管理、产品配置管理及工作流程管理等最基本的功能,能对产品的整个生命周期进行完整的描述和控制，因此，PDM在企业中的作用已经普遍为大家所认同。