PDM在数字化制造中的应用与实施

随着市场经济的发展和全球经济一体化时代的到来，越来越多的工程机械企业把实线企业信息化管理作为提高产品质量、参与市场竞争的重要手段。目前国内的工程机械企业正沿用“甩图板一集成化产品工程信息管理一网络系统集成—CIMS的技术路径，分阶段、有步骤地开展企业信息化工作，特别是CAD(计算机辅助设计)/CAPP(计算机辅助工艺编制)/CAM技术的应用与发展为企业提供了可靠及高效的设计工具，但是CAD/CAPP/CAM软件作为一种高效的产品设计工具，并没有建立一个并行的产品设计与管理环境，因而也没有解决设计和管理中的一些“瓶颈”问题，如技术文档的管理与查询、图纸审批与更改、产品配置管理等，如何能发挥计算机并行设计模式的优点，真正提高设计开发的质量和工作效率，从而加速产品的更新换代，降低产品的设计、试制成本，缩短新产品的上市时间，实施PDM(product data management则不失为一个较好的方法。

综合各个方面，PDM系统应该包含以下功能：

PDM系统管理了与产品相关的所有数据——任何描述产品结构的数据，包括零部件数据、配置数据、文档数据、CAD文件数据、权限信息数据等；

PDM系统管理了产生上述数据的所有过程——包括过程的定义和过程数据；

PDM系统提供了CAX和ERP接口和集成平台（X－指D,E,M,PP等）。

PDM的定义有狭义和广义之分。从狭义上讲，PDM仅仅针对工程设计过程中的数据：从广义上讲，PDM可以管理产品整个生命周期中，从需求、开发、设计、制造、销售到服务的全部数据。

从功能上讲，PDM主要由三个层面组成：支撑层、维护层和核心层。如图所示

支撑层为PDM实施的基础，主要包括数据库管理系统和网络，这里不仅包括软件，如操作系统等，还包括计算机硬件，这些为PDM的实施提供了物质和技术上的支持。

维护层则是PDM系统的维护工作，包括数据集的维护，部门和用户的管理，项目创建以及项目中角色的定义。这些模块主要完成PDM系统的控制和管理，保证PDM系统的顺畅推广使用。

核心层则是PDM实施的核心部分，也是用户主要面对的模块。核心层包括文档管理、产品结构管理、流程管理、电子数据仓库管理、CAX/ERP应用软件集成以及接口管理系统等。其中文档结构化管理为产品结构管理和流程管理的支撑，后两者所产生的文档由文档管理来控制。而PDM系统和企业中其它系统的联系则主要通过应用软件集成和接口管理系统以及数据仓库来完成，这样才能实现企业中各个部分的有机集成，达到数据最大限度共享。

而PDM系统通过对数据以及数据流的管理和控制，将企业中的各个系统有机地组织在一起，实现了企业中信息的集成、过程的集成和人的集成，这对于企业的信息化建设过程来说，是非常重要的。

PDM实施的关键技术

1． 部门和用户管理

和其他信息系统一样，角色（Role）管理是PDM管理部门和用户的重要组成部分，使用PDM系统的用户，必须具有某种角色，才能登陆到系统中，获得系统赋予的与角色相对应的权限，通过角色的管理来保证数据库中资料的安全性，有效地防止越权操作，使得文档资料更加安全可靠。

主要功能应该包括：角色管理、工部门和用户的增加、部门和用户的删除、部门和用户的查询用户向部门中的指定和用户的有效和无效。

2． 文档管理

文档是PDM系统管理的基本对象，所有操作最终都几乎可以归结到对一个具体文档的操作，所以文档管理是PDM系统核心层中的核心。文档管理的作用域主要在产品的开发过程中，而当产品的开发工作全部结束时，相关文档就应当提交给工程数据库管理模块来管理了。

文档管理的主要功能应该包括：文档的建立和属性的定义、文档的查询和浏览、文档的保存和入库、文档的更改。

3. 产品结构管理

PDM系统以树状结构来表达产品零部件之间的层次（隶属）关系。一个具体的产品结构树对象包括了对象属性数据，对象结构（关系）数据，描述文档，属性文档等。在属性文档下，又包括了具有版本属性的所有文档。由不同层次的装配关系对应的不同层次的BOM而组成的树状结构称之为产品结构树。

有了产品结构，PDM系统提供给用户的功能应该包括：自动生成单层BOM和多层BOM、自动生成所有设计报表并进行汇总统计、可以自动输出任意查询。

4.流程管理

流程管理的载体是数据包，主要实现对物料、描述文档的提交、审查、批准、发布归档等过程进行有效管理；同时实现产品设计过程中的各种描述文档进行相关任务的确定和版本变更的维护等，来保证设计过程中任务的完整性和数据的一致性。其主要功能包括：业务流程的定义和提交、部门判断、流程分解、各任务并行处理、发布归档处理。

串行的产品开发模式形成了从产品设计到生产制造，现场服务等大的循环，容易造成产品开发周期长，设计质量差，工作效率低等缺陷。要克服这些缺陷，就要建立并行的产品开发流程。而并行设计强调上游设计信息的及时预发布和下游评价信息的及时反馈，为此，产品开发过程中的各个阶段必须达到数据共享和有机的集成。只有PDM系统才能够做到这一点。

5．项目管理和角色分配

PDM系统下的业务项操作与系统中项目的定义密切相关。项目的创建除了要按照规范进行以外，还要及时掌握项目中各种审查、审批角色的定义和分配，包括机械设计流程角色分配，电气一次设计流程角色分配，电气二次设计流程角色分配，液压设计流程角色分配，减速机设计流程角色分配等等。

PDM系统在项目管理上的主要功能主要有：项目的创建，其中包括项目名称和项目代号的映射关系的建立，以及项目的其它属性；项目的删除；项目属性的更改；项目进度的监控；项目中成员角色定义。

6． 电子数据仓库管理

PDM系统可以根据部门业务性质划分为不同的数据仓库以利于用户或部门权限安全可靠方便地管理。因此就需要利用网络/数据库技术对电子化后的大量文档进行有效的组织和管理，在安全有序的控制下为设计人员提供便捷的参考，使工程技术人员可按多种查询方式，及时、准确、迅速查询到所需要的资料，以重用已有的设计成果，缩短产品开发时间，提高效率。电子数据仓库的管理主要应包括的功能：快速查询管理；浏览显示管理；数据安全控制；系统维护。

CAX/ERP软件集成和接口管理

为了将现有的CAX/ERP软件和PDM的软件组成一个集成系统，PDM系统必须具有软件集成管理的功能，能将企业的各种软件进行有机的集成，实现PDM与其它软件之间的双向操作。

对于其它系统和PDM系统的数据传输，一般采用一个共享数据库来保存交换的数据，由各个系统对其进行分享。如CAPP系统需要PDM系统产生的BOM数据，这样PDM系统生成BOM表的格式要与CAPP系统接受的表格式完全一样，然后将其保存在共享数据库中，当CAPP系统需要BOM表时，只需访问共享数据库，提取出相应的BOM表，就达到了数据传输的目的。

本文来源：百度文库 作者：李春亭 白岩 吕宏