產品數據管理

什麼是產品數據管理(PDM)
PDM是以軟體為基礎的技術,它將所有與產品相關的信息和所有與產品有關的過程集成到一起。產品有關的信息包括任何屬於產品的數據,如CAD/CAM/CAE的文件、材料清單(BOM),產品配置、事務文件、產品定單、電子錶格、生產成本、供應商狀態等等。產品有關的過程包括任何有關的加工工序、加工指南和有關於批準、使用權、安全、工作標準和方法、工作流程、機構關係等所有過程處理的程式。包括了產品生命周期的各個方麵,PDM使最新的數據能為全部有關用戶,包括從工程師、NC 操作人員到財會人員和銷售人員均能按要求方便地存取。與PDM常常相關的術語有:電子資料庫、過程或過程式控製製、結構、配置管理/改變控製、介麵和集成等。
PDM之源初探
知識經濟推動信息交流與管理
人類社會離不開信息交流與溝通。信息交流的方式與程度倍受社會環境、文化氛圍以及經濟基礎的影響與製約。
未來學家托夫勒曾指出:人類社會發展的第三次浪潮中出現了“知識經濟”這樣一種新的經濟範疇。知識經濟極大地推動了人類社會的發展,並促使社會產生了五大變化:
資本性質的變化
生產方式的變化
就業方式的變化
生產速度的變化
產品價格的變化
其中生產方式的變化意味著大規模集約化生產方式已不是最先進的生產方式。世界上已有很多新型企業以靈活多變的方式根據客戶不同的需求而組織生產。這種生產方式的特點概括為“高速度,低庫存”。它以科學的管理、有效的運作來隨時接受訂單、隨時生產,並且無需為此增加成本。
生產速度的變化意味著將淘汰那些看似成本低廉、但是生產周期過長的產品和企業。在第三次浪潮中,“快速達到既定目標”對企業顯得越來越重要。時間的任何一瞬都比前一瞬更值錢, 因為現在的一瞬可以比以前做更多的事情。從這個意義上來說,高效、準時比低廉的勞動力更重要。對企業來說,“Time to Market”永遠是第一位的。
以上這兩方麵的變化導致著人們觀念的變化以及生產行為的變化,變化的顯著特點是強調科學的管理。管理離不開信息,離不開IT技術。人們必須尋求一種有效的工具和手段、建立起高效實用的信息管理體係,來對產品數據和企業工作流程實施有效的管理。
數據對管理的挑戰
1.數據的急劇膨脹
眾所周知,任何工作皆離不開數據。所謂數據,泛指基於任意載體的有形和無形數據。本文這裡的數據,則專指最終可以轉換成電腦描述和存儲的數據。
隨著電腦及信息產業的飛速發展,形形色色的數據正在以令人難以想象的速度急劇膨脹,對今天的企業形成了巨大的壓力數據種類繁多,數據檢索困難,數據流向不明,數據缺乏安全性,數據無法共用等等,更為嚴重的情況是數據泛濫或曰“數據失控”。一個典型的實例是1994年以前波音的生產經營狀況,儘管銷售勢頭良好,市場份額巨大,但是使波音決策高層十分頭疼的是:沒有一個銷售人員能對客戶說明一架波音飛機的準確交貨日期,也沒有一個人能清楚地計算出一架飛機的實際生產成本。這是因為波音有大約800~1000個電腦子係統,大多數係統並不兼容,每架飛機最多可用到14套 BOM表。係統之間的數據交換要靠手工來完成。這種情況對企業來說是不堪忍受的。
一個典型的產品研發流程中,可能會有各種產品數據。它們生成並存在於產品研發的各個不同的階段,以多種不同的形式被存放於不同的地方,而且數量巨大。產品種類越多,使用時間越長,則數據量越龐大,管理難度也越大。
2.數據的標準化與共用性
如果我們剛剛提到的問題隻是在一個應用軟體中產生的,那麼它還是相對簡單的問題。如果我們所使用的應用軟體不止一個,而是多個,則數據的複雜性尤顯突出,特別是在數據交換方麵。如果今日之典型數據應用模式是文件交換模式,那麼,人們特別希望,未來之典型應用模式應該是以數據標準化為基礎的數據共用模式。
3.數據的時效性
在產品研發和生產過程中,數據的變化是必然的、經常性的。人們總是希望任何設計/工程任務的變更能夠即時地反映到數據變更上來,而且人們需要及時得到最新的數據,希望就數據的變化進行實時的溝通,希望知道數據是否為當前可用數據。因此,協同設計環境是必不可少的。
4.產品定義管理
麵對日趨複雜的產品開發任務,人們希望在基於電腦的產品研發過程中能夠對產品的結構有一個清晰、形象的描述,能夠瞭解產品結構和數據之間的物理及邏輯關係,能夠管理產品和控製結構中每一個子項的版本。這樣的產品定義應該特別符合人們對產品結構的一般認識規律,由總體到分支,由全局到局部,由產品到各個具體零件。
企業重組
1.生產過程重組
由於市場競爭的加劇,從70年代以來,新產品進入市場的時間周期越來越短,企業受到市場壓力越來越大,從根本上縮短產品研發周期的呼聲越來越高。90年代乃至下個世紀初的企業發展中,生產過程重組是不可逾越的發展階段。
進入90年代,人們更關心於如何在“恰當”的時間獲取“正確”的數據;更致力於如何消除企業的業務過程中那些不產生效益的活動與單元;更集中精力於如何減少那些由於錯誤數據而引發的不必要的重覆勞動;更在意於如何快速響應所必需的工程更改;更寄希望於如何通過係統的方法來保證數據的完整性、產品的可追溯性和可審核性。這時,人們開始不滿足於僅將電腦技術應用在某些過程單元上,而是開始研究如何儘量優化自己的整個企業過程,以提高企業的總體效益。
2.生產關係重組
從另一方麵來說,當新的生產力(設備、軟體等)引入企業後,必然會與原有生產關係(組織結構、體製等)產生相互適應的矛盾,甚至引發衝突,因此企業內部的改革在所難免。改革涉及到企業體製的改革和技術、產品、生產過程、人員的重組。伴隨著某些舊有部門的消失將會有新的部門產生。這本是一種正常現象,但對某些企業的領導來說,這恰恰是最不好解決的問題,因為這關係到人員的“待遇”變化。往往是這樣一些非技術因素,產生了相當大的阻力,導致了PDM深入實施的困難。也正是這些困難,又促使人們來重新反思 PDM字麵之外的更深層次含義。
綜合以上論述不難看出,人們希望:
由實現產品數據共用,以最少的時間代價來獲取有用的數據
實現企業重組,實現企業目標
加速新產品投放市場,改進產品質量,降低生產成本
與國際標準接軌,遵從國際或行業標準這便是 PDM技術產生的最直接的原因與動力。
PDM產生的背景
在20世紀的60、70年代,企業在其設計和生產過程中開始使用CAD、CAM等技術,新技術的應用在促進生產力發展的同時也帶來了新的挑戰。對於製造企業而言,雖然各單元的電腦輔助技術已經日益成熟,但都自成體係,彼此之間缺少有效的信息共用和利用,形成所謂的“信息孤島”。在這種情況下,許多企業已經意識到:實現信息的有序管理將成為在未來的競爭中保持領先的關鍵因素。產品數據管理(Product Data Management 簡稱PDM)正是在這一背景下運行而生的一項新的管理思想和技術。PDM可以定義為以軟體技術為基礎,以產品為核心,實現對產品相關的數據、過程、資源一體化集成管理的技術。PDM明確定位為麵向製造企業,以產品為管理的核心,以數據、過程和資源為管理信息的三大要素。PDM進行信息管理的兩條主線是靜態的產品結構和動態的產品設計流程,所有的信息組織和資源管理都是圍繞產品設計展開的,這也是PDM係統有別於其他的信息管理係統,如企業信息管理係統(MIS)、製造資源計劃(MRPII)、項目管理係統(PM )、企業資源計劃(ERP )的關鍵所在。
PDM的產生和發展與社會大環境緊密相連,與企業自身息息相關。企業為適應市場而尋求發展、自我完善的強烈需求,是造就PDM市場繁榮興旺的內在動力。
PDM,是依托IT技術實現企業最優化管理的有效方法,是科學的管理框架與企業現實問題相結合的產物,是電腦技術與企業文化相結合的一種產品。
PDM,一個有爭議的話題,道出了人們對它的高期待與低理解。的確,對PDM的理解,決不應該簡單套用理解CAD/CAM軟體的模式,如:看演示、做考題、“試用”等。
PDM,其技術本身絕對是重要的,技術差的 PDM係統肯定難以推廣普及,難以實施成功。但技術隻是實現企業目標的基礎。隻談技術的PDM是難以成功的。因為,PDM,並不僅僅隻是“PDM”,它的更深層次的內涵是與企業文化的緊密結合、與生產關係的相適應、與企業目標的相匹配。許多相關問題(如:谘詢、工程經驗、實施方法學等等)值得人們去深入認識與探討。
企業實施PDM的最終目標是達到企業級信息集成。
PDM的產生
在二十世紀的六七十年代,企業在其設計和生產過程中開始使用,CAD、CAM等技術新技術的應用在促進生產為發展的同時也帶來的新的挑戰。結於製造企業而言,雖然各單元的電腦輔助技術已經日益成熟,但各自動化單元自成體係,彼此之音缺少有效的信息溝通與協調,這就是所謂的“信息孤島”問題。在這種情況下,許多企業已經意識到:實現信息的有序管理將成為它們的未來的競爭中保持依靠地位的關鍵因素。
產品數據管理(Product Data Management,PDM)正是在這一背景下產生的一項新的管理思想的技術。PDM可以定義為以軟體技術為基礎,以產品為核心,實現對產品相關的數據、過程、資源一體化集成管理技術。PDM明確定位為麵向製造企業,以產品為管理的核心,以數據、過程和資源為管理信息的三大要素。PDM進行信息管理的兩條主線是靜態的產品結構和動態的產品設計流程,所有的信息組織和資源管理都是圍繞產品設計展開的,這也是PDM係統有別於其它的信息管理係統,如管理信息係統(MIS)、物料管理係統(MRP)、項目管理係統(Project Management)的關鍵所在。PDM係統中數據:過程、資源和產品這前的關係如圖1所示。
Image:產品、過程、數據和資源的關係圖.gif
圖1 產品、過程、數據和資源的關係圖
作為上世紀末出的技術,PDM繼承併發展了CIM等技術的核心思想,在係統工程思想的指導下,用整體優化的觀念對產品設計數據和設計過程進行描述。規範產品生命周期管理,保持產品數據的一致性和可跟蹤性。PDM的核心思想是設計數據的有序、設計過程的優化和資源的共用。
經過近些年來的發展,PDM技術已經取得了長足進步,在機械、電子、航空/航天等領域獲得了普遍的應用。PDM技術正逐漸成為支持企業過程重組(BPR)、實施並行工程(CE)、CLMS工程和SIO9000質量認證等係統工程的使能技術。
PDM的發展
PDM技術的發展可以分為以下三個階段,配合CAD工具的PDM係統、PDM 產品產生和PDM的標準化階段。
1.配合CAD工具的PDM係統 早期的PDM產品誕生於二十世紀的八十年代初。在當時,CAD已經在企業中得到了廣泛的應用,工程師們在享受CAD帶來的好處的同時,但不得不將大量的時間浪費有查找設計所需信息上,對於電子數據的存儲和獲取新方法的需求變得越來越迫切了。針對這種需求,各CAD廠家配合自己CAD軟體推出的第一代PDM 產品,這些產品的目標主要是解決大量電子數據的存儲和管理問題,提供了維護“電子繪圖倉庫 ”的功能。
第一代PDM產品僅在一定程度上緩解了“信息孤島”問題,仍然普遍存在係統功能較弱。集成能力和開放程度較低等問題。
2.專業PDM產品 通過對早期PDM產品功能的不斷擴展,最終出現了專業化的PDM產品,如SDRC公司的Metaphase和ESS的IMAN等就是第二代PDM產品的代表。
與第一代PDM產品相比,在第二代PDM產品中出現了許多新功能,如對產品生命周期內各種形式的產品數據的管理能力、對產品結構與配置和管理、對電子數據的發佈和更改的控製以及基於成組技術的零件分類管理與查詢等,同時軟體的集成能力和開放程度也有較大的提高,少數優秀PDM產品可以真正實現企業級的信息集成和功能集成。
第二代PDM產品在取得巨大進步時,在商業上也獲得了很大的成功。PDM開始成為一個產業,出現了許多專業開發、銷售和實施PDM的公司。
3.PDM的標準化階段 1997年2月,OMG組織公佈了其PDM Enabier標準草案。作為PDM領域的第一個國際標準,本草案由許多PDM領域的主導廠商參與製訂,如IBM、SDRC、PTC等,PDM Enabier的公佈標誌著PDM技術的標準化方麵邁出了嶄新的一步。
PDM技術發展曆程
PDM Enabier基於CORBA技術就PDM的係統功能、PDM的邏輯模型和多在PDM係統間的互操作提出了一個標準。統一標準的製訂為新一代標準化PDM產品的發展奠定了基礎。
從EDM發展到PDM,再從初級的PDM發展到虛擬的可視化的PDM:PDM技術的發展歷程如下:
PDM技術作為一門管理技術,管理著企業的全部知識資產。隨著PDM技術的不斷更新。為用戶提供的功能越來越強大,同時又必須有效地保護原有的資源。一般來說,CAD係統的改變可以通過圖形數據交換標準來保護原有資源。理論上PDM係統的改變可以通過STEP標準來保護原有的資源,可實際上由於PDM係統內巨大的數據量,往往這種轉換是不可取的。因此,用戶在選擇PDM產品時要慎重,使用時要穩重,更新時要保重。
PDM與企業信息管理
PDM究竟是什麼?
單從字麵上理解,PDM是 Product Data Management(產品數據管理)的縮寫,是指某一類軟體的總稱。CIMdata曾這樣定義:“PDM是一種幫助工程師和其他人員管理產品數據和產品研發過程的工具。 PDM係統確保跟蹤那些設計、製造所需的大量數據和信息,並由此支持和維護產品”。如果說得再細緻一點:
從產品來看, PDM係統可幫助組織產品設計,完善產品結構修改,跟蹤進展中的設計概念,及時方便地找出存檔數據以及相關產品信息。
從過程來看, PDM係統可協調組織整個產品生命周期內諸如設計審查、批準、變更、工作流優化以及產品發佈等過程事件。 但是,這隻是單純從技術的角度給 PDM下了一個“準確”的定義。真正意義上的PDM遠不止如此。如果一定要探尋 PDM究竟是什麼,我們不妨這樣來定義它:
PDM是依托IT技術實現企業最優化管理的有效方法,是科學的管理框架與企業現實問題相結合的產物,是電腦技術與企業文化相結合的一種產品。企業文化為企業自身所積累、表現出來的各方麵特色之總和。
由此看來,所謂PDM,並不隻是一個技術模型,也不是一堆時髦的技術辭藻的堆砌,更不是簡單的編寫程式。它必須是一種可以實現的技術,必須是一種可以在不同行業、不同企業中實現的技術,必須是一種與企業文化相結合的技術。因此,它與企業自身密切相關。考察當今PDM實施成功之企業,每個企業都有自己非常具體的奮鬥目標和項目名稱,從福特的“Ford 2000”、波音的“DCAC/MRM”到日產的“業務過程革新”等,凡取得成就者,無一不是將PDM融匯於企業文化之中。因此,PDM的生命力,或換而言之,PDM之精髓,也正在於此。
PDM與企業信息集成
PDM在企業的信息集成過程中可以被看作是起到一個集成“框架(Framework)”的作用。各種應用程式諸如CAD/CAM/CAE、EDA、 OA、CAPP等將通過各種各“對象(Object)”而被集成進來,使得分佈在企業各個地方、在各個應用中使用(運行)的所有產品數據得以高度集成、協調、共用,所有產品研發過程得以高度優化或重組。
PDM與工業領域
PDM涉及的領域很廣,它可以管理各種與產品相關的信息,包括電子文檔、數據文件以及資料庫記錄。適用的產品領域包括:
製造業–汽車、飛機、船舶、電腦、家電、行動電話等
工程項目–建築、橋梁、高速公路
工廠–鋼鐵廠、煉油廠、食品加工廠、製藥廠、海洋平臺等
基礎設施–機場、海港、鐵路運營係統、後勤倉儲
公用事業–發電/電力設置、無線通訊、水/煤/氣供應、有線電視網
金融–銀行、證券交易及其它行業
值得指出的是:麵對如此廣泛的應用領域,目前尚無一種萬能的PDM係統可以包羅萬象地適用於它們。每個領域都有其自身的特點及需求,即使同一領域的單位,使用完全相同的PDM產品,也會遇到完全不同的實施問題。這正是實施PDM應充分考慮的問題。
PDM與企業人
PDM可觸及現代企業的每個角落,每根神經。在企業內,隻要是與產品數據打交道的人,都可以使用PDM。如果加以羅列的話,諸如總經理、廠長、總師、技術專家、項目經理、工程師、信息主管、設計人員、CAD/CAM/CAE使用者、係統管理員、會計資產評估人員、採購人員、市場/營銷人員等,幾乎業界每個企事業單位的每個部門都可以用到PDM,都可能從中受益,這是企業管理的需要。應該說PDM是21世紀企業的必由之路。我們有理由這樣認為,現代企業人涉足 PDM,不是意願問題,而隻是時間問題。
PDM與企業數據
PDM實在為一種“管得很寬”的軟體。凡是最終可以轉換成電腦描述和存儲的數據,如下所列,它都可以兼收並蓄,一概管之。
產品結構和配置
零件定義及設計數據
CAD集合造型文件和繪圖文件
工程分析及驗證數據
製造計劃及規範
NC編程文件
圖象文件(照片、造型圖、掃描圖等)
產品說明書
軟體產品(程式、庫、函數等“零部件”)
各種電子報表、成本核算、產品註釋等
項目規劃書
多媒體音像產品
硬考貝文件
其它電子數據等
PDM功能分析
PDM技術的研究與應用在國外已經非常普遍。目前,全球範圍商品化的PDM軟體有不下100種。這些PDM產品雖然有許多差異,但一般來說,大多具有以下一些主要功能:
1.電子資料庫和文檔管理 對於大多數企業說,需要使用許多不同的電腦係統(主機、工作站、PC機等)和不同的電腦軟體來產生產品整個生命周期內所需的各種數據,而這些電腦係統和軟體還有可能建立在不同的網路體繫上。在這種情況下,如何確保這些數據總是最新的和正確的,並且使這此數據能在整個企業的範圍內得到充分的共用,同時還要保證數據免遭有決的或有意的坡環。這些都是近切需要觖決的問題。
PDM的電資料庫和文檔管理提供了對分散式異構數據的存儲、檢索和管理功能。在PDM中,數據的訪問對用戶來說是完全透明的,用戶無需關心電子數據存放的具體樣置,以及自己得到的是否是最新版本,這些工作均由PDM係統來完成。電子資料庫的安全機製使管理員可以定義不同的角色並賦予這些角色不同的數據訪問許可權和範圍,通過給用戶分配相應的角色使數據隻能被經過授權的用戶獲取或修改。同時,在PDM中電子數據的發佈和變更必須經過事先定義的審批流程後過能生效,這樣就使用戶得到總是經過審批的正確信息。
某些PDM係統還具有對異流數據的管理能力,即PDM係統可以對傳統的以非電子化形式存儲和數據進行管理,雖然對這種文件和管理無法到對PDM內部數據管理的安全程度,但其它全程度至少也不低於傳統的手工管理方式,同時這種管理方法還提供了更好的對非電子化數據進行查找和跟蹤的能力。
2.產品結構與配置管理 產品結構與配置管理是PDM的核心功能之一,種用此功能可以實現對產品結構與配置信息和物料清單(Bill of Materials)的管理。而用戶可以得用PDM提供的圖形化的界麵來對產品結構進行查看和編輯。
PDM係統中,零部件按照它們之間的裝配關係被組織起來,用戶可以將各產品定義數據與零部間關聯起來,最終形成對產品結構的完整描述,傳統BOM可以利用PDM自動生成。
PDM係統通過有效性和配置規則來對係統化產品進行管理。有效性分為兩種:結構有效性和版本有效性。結構有效影響的是零部件在某個具體的裝配關係中的數量,而版本有效性影響的是對零部件版本的選擇,有效性控製有兩種形式:時間有效性和序列數有效性。產品配置規則也分為兩種:結構配置規則和可替換件配置規則。結構配置規則與結構有效性類擬,控製的都是零部件在某個具體的裝配關係中的數量,結構配置規則與結構有效性可以組合使用,可替換件配置規則控製的是可替換件組中零件的選擇。配置規則由結構有效性可以組合使用;可替換件配置規則控製的是可替換件組中零件的選擇。配置規則是由事先定義的配置參數經過邏輯組合而成。用戶可以通過選擇各配置變數的取值和設定具體的時間及序列數來得到同一產品的不同配置。
在企業中,同一產品的產品結構形式在不同的部門(如設計部門、工藝部門和生產計劃部門)並不相同,因此PDM係統還提供了按產品視圖來組織產品結構的功能。通過建立相應的產品視圖,企業的不同部門可以按其需要的形式來對產品結構進行組織。而當產品結構發生更改時,可以通過網路化的產品結構視圖來分析和控製更改對整個企業的影響。
3.生命周期(工作流)管理 PDM 和生合周期管理模塊管理著產品數據的動態定義過程,其中包括巨集觀過程(產品生命周期)和各種微過程(如圖紙的審批流程)對產品生命周期的管理包括保留和跟蹤產品從概念設計、產品開發、生產製造直到停止生產的整個過程中的所有歷史記錄,以及定義產品從一個狀態換到另一個狀態時必須經過的處理步驟。
管理員可以通過對產品數據的各基本處理步驟的組合來構造產品設計或更改流程,這些基本的處理步驟包括指定任務、審批和通知相關人員等。流程的構造是建立在對企業中各種業務流程的分析結果上的。
4.集成開發介麵 各企業和情況千差萬別,用戶的要求也是多種多樣的,沒有哪一種PDM係統可以適應所有企業的情況,這就要求PDM係統必須具有強大的客戶化和二次用這害工具包PDM實施人員或用戶可以得用這類工具包來進行針對企業具體情況的定製工作。
PDM技術分析
1.PDM的係統構造方法 從總體上看,當前PDM產品大多採用分散式的客戶機/伺服器(client/server)結構,伺服器端負責公共數據的存儲、多用戶的同步等功能,客戶端主要負責與用戶的交互、客戶第有數據的管理等。
同時,PDM係統的內部構造是層次化的。PDM係統建立在操作係統、網路環境和分散式資料庫的基礎上。對象管理框架是PDM係統的核心模塊,它的重要性一方麵在於對象管理櫃架集中管理了PDM係統中的全部信息實體,另一方麵對象管理框架是整個PDM係統信息建模思想的具體體現。所有PDM涉及的實體,人員、數據、過程以及實體之間的關係最終是以對的形式由到象管理框架統一管理。對象管理框架為整個PDM係統管理的基石。建立在對象管理框架之上的是各種 PDM係統的功能框架,包括產品結構管理,產品配置管理、集成工具、工作流管理等。
2.PDM係統的基本特征一開放與集成 作為企業產品管理的核心,PDM係統應當是一個開放性的係統,開放主要包括數據的開放、功能的開放和係統建模方法的開放,開放性主要表在可移植性、可擴展性、互操作性、可裁剪性等方麵。
集成是PDM係統的基礎功能。所謂集成是指PDM係統提供的一組機製,使之能夠和其它集成是PDM係統的基礎功能。所謂集成是指QPDM係統提供的一組機製,使之能夠和其它軟體工具和係統協調工作。從秒統之間的關係看集成可以分為三個層次:工具的集成、信息的集成和應用的集成。
3.企業信息建模方法一麵向對象的方法 麵向對象的思想是軟體工程學發展的結果。從70年以來,人們從思想理論和設計方法學等各個方麵對的技術進行了廣泛而深入的研究,取得了豐碩的成果。
麵各對象的思想是以對象的觀點表達信息以及信息之間的關係,對象代表數據和行為的封裝,對象之間通過 消息傳遞信息。這種表達方式的優勢在於:
* 抽象層次較高,比較接近人類觀察和理解自然的方式,方便了人們的理解,也方便了理解的修訂。
* 適用範圍較廣,基本為各個領域的人員所接收,極大加強了領域專家、電腦專家、最終用戶之間的交流,減少了彼此之間的“方言”問題
* 適用於軟體係統開發的各個階段,保證了軟體係統在分析、設計、開發、測試等各個階段的連續性、極大地降低了由於係統開發不同階段的遷移導致的語義丟失和語義誤解。同時為增量式迭代開發提供了良好的思想基礎
目前,採用麵向對象的分析和設計方法已經成為大型係統軟體設計開發和實施的大勢所趨。
4.資料庫技術 傳統的管理係統大多建立在關係資料庫基礎上。但是關係係較存在語義不豐富、建模手段不足等問題。為瞭解決這些問題。近年了有關麵向對象資料庫、演繹資料庫、知識資料庫的研究正在不斷取得突破,這些發展都都將推動PDM的進步。
PDM之應用層次
PDM係統由於其功能性、係統獨立性、規模性、開放性等區別而大致分為兩類。一種是麵向設計團隊(項目組),針對具體開發項目,主要以一兩種應用軟體為特定集成內容,使用規模在幾台至百台左右,運行在區域網絡環境中的PDM產品,我們稱其為“項目組級 PDM”。
另一種PDM產品是高層次的“企業級PDM”係統。它具有我們前麵討論提到的所有功能,可按用戶需求以任意規模組成多硬體平臺、多網路環境、多資料庫、多層分散式Server、多種應用軟體一起集成的跨企業、跨地區的超大型PDM係統,為企業提供基於並行工程思想的完整解決方案。目前世界上隻有極少數 PDM係統具備這樣的能力。如SDRC的 Metaphase、 Inso的 SherpaWorks等。
企業實施PDM的最終目標是達到企業級應用,項目組級PDM的應用隻是實現這一目標的初級階段,“中檔PDM”事實上是不存在的。那些遊離在這兩種層次之間的 PDM產品,目前很難去定位它們。有些產品在技術上宣稱是企業級的,但實施結果卻是項目組級的。有些產品堆砌了許多漂亮辭藻來宣傳其與眾不同,但是至今仍無一個成功用戶。客觀上說來,它們還有很長的開發道路要走,自身有待完善。
為什麼實行PDM[1]
任何企業組織在考慮實行PDM係統時應清楚地瞭解自己的目的是非常重要的。許多企業組織在PDM的投資上有各自不同的原因。雖然所有企業都試圖用較短的時間和較低的成本設計更好質量更高的產品,但是每個實行PDM的企業都有各自的想法,其中一些主要的動機如下:
查找和共用分佈環境的信息.實行並行或同時發生的工程業務.遵守規章,保證工作完成
符合和使用標準操作規程
符合美國國防部CALS係統
減少產品報廢、重覆工作和多餘部件
工程設計和製造係統的集成
實行全麵質量管理
加緊生產過程的追蹤和報告
實行基於電子而不是紙張的生產過程
減少投放市場時間
減少工程設計修改次數和花費
用PDM的動機可能來自於企業那些提供和使用電子數據很重要的底層崗位。通過PDM改變企業組織結構和改進生產流程的動機一般來自於中上層管理部門。
CAD/CAM用戶需知道的PDM基本知識[2]
幫助您決定貴公司的PDM方向
如果你是CAD/CAM用戶,關於PDM,有下列三點你必需瞭解:你應知道,為什麼它如此普及?它將會怎樣對你產生直接影響?如何鑒別好的PDM?然後,你可用這些信息來確保貴公司選擇正確的PDM供應商來滿足業務需要和實施要求。
首先,為什麼PDM如此熱門?如果貴公司與大多數公司情況相似,那現在一定有多種不兼容的應用軟體,每種應用軟體的輸出日益增加。例如,CAD/CAM /CAE在加速產品的設計,MRP在改進準時生產的半成品庫情況,等等。但每個係統幾乎是互相孤立的。紙質文件驅動的過程繼續應用於管理和協調著數字技術。縮減整個產品上市時間的問題還是沒有得到解決。
PDM可代替紙質文件驅動模式,用基於技術的產品和基於過程的管理來指導產品的開發。PDM可處理在製造環境下的各種數字信息,且就象在一個係統中那樣。請設想,CAD/CAM/CAE是一個車輪上很多輻條中的一根。其它輻條還包括有:MRP、訂單帳目、財務、計劃調度及市場開發等。每根輻條對車輪的穩定和速度都很重要。當輻條在輪毅和輪圈之間恰當地連接和集成時,輪子才能達到最大的轉速。
其次,您應該瞭解新的PDM係統一旦安裝,就必然要使用它–即使你認為對你來講影響了你的生產率。
如果你對你公司的成功與否很關心,選用PDM係統在幫助管理部門作出明智決策,搞好企業方麵有非常重要的意義,所以請選用與CAD/CAM/CAE有緊密集成關係的PDM係統,它有易於使用的圖形介麵,並有企業級功能。這將使你的工作更加方便,並從一開始就會更有成果。確保它要具有最先進的基於目標的結構,以便使係統能很快地提高和改進。
PDM的好處[3]
非凡的優勢 PDM的好處—投資可在整個企業中得到回報
全麵有效地執行PDM,因而取得了很多重要的成果。而所有對其很小一點的改進,就會象滾雪球那樣,在整個企業中產生巨大的影響,包括上市時間、生產成本和競爭優勢等。
有效地實施PDM,會收到意想不到的效果。它能成倍地增加新產品的推銷,大輻度地降低產品成本,大大減少停機時間和返工工時……以及能快速適應工程變化,但不影響計劃調度的作業過程。根據我們的經驗和業界的一般反映,在這裡簡要列出一些正確實施PDM所獲得的巨大好處:
大大縮短上市時間,一般來講要快50%-200%。
總成本削減25%以上。
每個產品和每類產品的平均盈利能力大大提高。
每財政年度可推銷更多的產品。
能在幾分鐘內查詢到現有產品的設計數據,而不象過去那樣,要用幾小時甚至幾天。
成本估算和顧客問題回答非常容易進行,而且精確度高。
產品的美學外觀、質量和性能易於改進,以適應市場新的要求和市場範圍迅速改變的可能性。
降低產品保修成本。
基於紙質的文件大大減少。
為達到顧客的要求而提出具體明確的建議,而且實際上常隻需很短時間就可提出。
在全球任何遠程地理位置之間,可一起協同工作,就好像同時工作。
工作效率極高,例如,處理技術問題,要與哪個網路或什麼應用軟體有關,這些都是透明的。
用戶介麵配置、係統信息、用戶術語和新功能等均可追加,並用戶化。這樣進一步方便了使用並提高了生產效率。
可將第三方應用軟體集成到一起,在你和你的供應商、你的用戶之間,實現最大限度的通訊。
在應用軟體之間,預定義數據轉換介麵,保證了數據的標準性。
大大改進每個雇員的輸出,能使企業資源重新配置,以用於其它項目。
每個工程產品的結構得到了真正的控製,包括從批準到技術更改。
產品的技術更改不會在整個產品中形成衝擊波,這種改變會自動地反映到60M的配置中。
專門定義的相關關係,如裝配件與B0M數據間的相關性,加速了設計的開發。
標準容易採納、執行和控製。包括I309000,CALS,PDES,STEP,IGES和0S-HA等。
數據備份和安全控製,使用許可權和存檔都易於進行,併在一個係統之下,從而保證了數據和過程的一致性。
從設計到製造過程的出錯會成為偶然性,而不是成規律性。
人們在開發初期就能發揮重大作用,而不用等到最後階段。
按照起伏的項目計劃,組織虛擬工作小組,可更方便地經營、使用資源。因為工作組成員不需在物理上到一起工作。
協同工程使產品配置生成快10到100倍。
工作流和過程可以電子速度並行實施。對比之下,紙質文件要延國際郵路體係彎彎曲曲地順序傳送。
資源分配計劃、項目跟蹤和其它程式管理要求,可受到密切的監控。
可很方便地收看和審定光柵、矢量、視頻圖象。例如,經理和車間工人可在便宜的終端上或PC機上,查看圖形和其它設計數據。
圖紙的審查可以隨時和並行地進行,而沒有必要聚集到一起進行。這一係統還有拒簽的功能。
所有技術文件,如設計指導原則、技術要求、安裝說明、批準說明等都是以電子方式產生,並可同時共用。
企業範圍內信息存取和使用控製軟體,自動地通知哪些人可以使用,使得能實現理想的數據共用,並大大縮短周轉時間。
很好的定義的過程,使多功能工作組能一起有效地協調地工作,其結果是協同工程。
PDM購買須知[5]
無論你在購買汽車還是書藉,不要從錶麵來判斷其內容,要知道你在買的到底是什麼?大多數公司忽略這樣的事實,即PDM的投資,軟體隻占30%,而係統集成和谘詢服務的投入應占70%。這個數字可能會有波動,但現實地說,如用50%對50%,要能取得較好的結果是不常有的。這不象插入即可用、通電即起動的 CAD/CAM/CAE應用那樣,PDM通常要求某種重要的過程改造。最大的和最重要的事是以封裝(encapsulation)來集成。所有PDM係統都封裝數據,這是當今PDM市場,包括在醫療衛生、法律、出版,軟體開發、運輸…等企業,對其大多數來講這是有效的。但在製造業,僅僅封裝還是不夠的。它們還需要在PDM和CAD/CAM/CAE之間形成緊密的集成。
集成在意義上應比由一套規定支持的數據連接更深,儘管這套規定能控製應用軟體和PDM間的文件。集成應提供文件中數據間的增值關係和相關關係。例如,某裝配件中的一個部件能很方便地與產品結構或材料清單的內容(如用法、顏色、註釋…等)建立相關的關係。與封裝不同,集成要使應用軟體和PDM係統之間建立有機的聯繫,並使數據在操作、定義關係、格式、獨立性、存取和屬性等方麵智能化。
其一為重疊
你可投資於PDM方案,也可用電子文件管理係統(EDMS)。兩者都使你從A點到B點,但它們的方法不一樣。PDM是以產品為中心,而EDMS是以文件為中心。其核心功能,包括資料庫、文件管理、工作流、過程管理,各自不僅集成,而且它們幾乎完全地重疊。說到底–不要買兩個係統。你應仔細分析你的需求。
同樣,PDM和MRP之間也有很多重疊。但用MRP係統來替代PDM是不行的,所以兩者之間的集成是必需的。最近,EDS Unigraphics與SAP在一個項目上結為合作夥伴。SAP是世界上最大的集成MRP和後勤軟體的獨立軟體供應商,能提供MRP與IMAN之間的全套集成。
產品數據管理係統功能分析[5]
產品數據管理係統(PDMS)是集成並管理與產品有關的信息、過程和人與組織的軟體。PDM依據全局信息共用的觀點,擴大了產品開發建模的含義,其範圍己包括資源(含人力)配置、生產製造、計劃調度、採購銷售、市場開發等各方麵,為不同地點、不同部門的人員營造了一個虛擬的協同工作環境,使其可以在同一數字化的產品模型上一起工作。在這種虛擬環境中,PDM遠比CAD和工程技術群體的文件管理器功能強大得多,它是所有信息的主要載體,而且在集成的產品開發過程中,可以對它們進行創建、管理和分發。
從PDMS的體繫結構和企業的實施情況分析,其功能主要包括以下幾個方麵。
1.產品項目管理模式及體繫結構項目管理的主要功能包括:
·項目的創建、修改、查詢、審批、統計等功能。
·提供項目人員組織機構的定義和修改。
·在項目人員組織機構的基礎上,實現人員角色指派及其對產品數據操作許可權的規定。
2.企業級工作流程管理
(l)串列產品開發流程
(2)並行產品開發流程
(3)功能劃分
工作流程管理涉及到Ronni Marshak的3R問題,即路由(Routes)、規則(Rules)和角色(Roles)。路由定義了對象及它的傳送路徑,其對象包括文檔、形式、事件、部件和消息等。規則定義了信息如何路由和路由給誰,即工作流的下一步方向和如何處理異常情況。工作流中的工作任務定義了作業的獨立功能,由操作用戶提供。

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