Master PDM系方案(doc)
Master PDM系方案——天思 一．概述 我國已經(jīng)加入WTO，企業(yè)的市場競爭越來越激烈,產品的個性化需求也越來越多。在這 巨大的變革之中，傳統(tǒng)的生產管理方式、企業(yè)組織結構和決策準則，已不能適應日趨激 烈的全球市場競爭。當前我國的眾多企業(yè)，特別是大中型企業(yè)存在著生存困境和競爭能 力低的嚴重局面。企業(yè)要想在競爭激烈的國際環(huán)境中求生存、求發(fā)展，就要面對瞬息萬 變的市場變化，及時開發(fā)出滿足用戶需求的新產品，即縮短新產品的上市時間（T）；提 高產品的質量（Q）；降低產品的成本（C），使價格具有競爭力；并提供優(yōu)質的售后服 務（S），在用戶中享有極高的信譽。 企業(yè)目前普遍應用了CAD技術。計算機技術在制造業(yè)中的應用可以分為兩大類。一類 是在產品設計與工藝等工程部門用計算機數(shù)字化模型來定義和制造產品。另一類在企業(yè) 的生產、采購和銷售等部門，用計算機數(shù)字化技術進行統(tǒng)一管理。在工程部門中，計算 機技術經(jīng)歷了CAD、CAE、CAPP、CAT等軟件的獨立發(fā)展和集成階段，建立統(tǒng)一的產品定義 ，將設計、工藝、制造的軟件孤島集成到產品數(shù)據(jù)管理（PDM）系統(tǒng)。 近幾年，CAD／CAM技術為企業(yè)創(chuàng)造出了一年開發(fā)幾十個新產品的效益。但隨著新技術 的發(fā)展，它們也帶來了新的問題。當CAD技術推廣開后，企業(yè)出現(xiàn)了設計意圖和工藝要求 數(shù)據(jù)及產品整個生命周期中各個過程的數(shù)據(jù)等等，它們的管理以及不同的CAD應用平臺之 間數(shù)據(jù)的傳遞、共享由于沒有一個系統(tǒng)工具而顯得極為混亂且極為不便。這于企業(yè)“想方 設法縮短企業(yè)中產品的研制開發(fā)和生產制造周期，降低成本，提高質量，改善產品性能 ，使新產品盡快和盡早地進入市場，以贏得競爭的主動權和優(yōu)勢”的宗旨大大不利。為了 完全解決企業(yè)在研制開發(fā)和生產過程中信息共享程度低、數(shù)據(jù)傳遞速度慢、業(yè)務數(shù)據(jù)難 以集成、管理水平落后等問題，PDM（Product Data Management，產品數(shù)據(jù)管理）技術應運而生，從而找到了一條能夠真正集成化地管理產 品數(shù)據(jù)和過程，有效地提高企業(yè)市場競爭能力的技術道路。 PDM是以產品為中心，通過計算機網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫技術，把企業(yè)生產過程中所有與產品相關 的信息和過程集成起來，統(tǒng)一管理，使產品數(shù)據(jù)在其生命周期內保持一致、最新和安全 ，為工程技術人員提供一個協(xié)同工作的環(huán)境，從而縮短產品研發(fā)周期、降低成本、提高 質量，為企業(yè)贏得競爭優(yōu)勢。一般而言，與產品相關的信息包括項目計劃、設計數(shù)據(jù)、 產品模型、工程圖紙、技術規(guī)范、工藝資料等等；與產品相關的過程包括工作流程、機 構關系等過程處理程序。PDM技術就是將它們集成并管理起來，使企業(yè)的并行工程能夠真 正發(fā)揮效益。 PDM系統(tǒng)起源于管理計算和軟件產生的大量文檔。由于電子文檔與紙質文檔在產生方式， 存儲手段，查詢工具，傳遞渠道及復制，修改等方面存在巨大的差異，因此模仿紙質文 檔管理的PDM很快被面向產品數(shù)據(jù)對象進行管理的PDM系統(tǒng)所替代。隨著網(wǎng)絡的不斷發(fā)展 ，人們很自然地把開發(fā)全過程的管理也納入到計算機管理范疇。PDM正是面向產品整個開 發(fā)過程進行有效的管理系統(tǒng)。特別是在互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展的今天，地域間的區(qū)別變得越來 越小。各種信息，除了產品開發(fā)部門自己的數(shù)據(jù)，還有零部件供應商的信息，市場對產 品的反饋信息，財務部門對產品成本的跟蹤，銷售部門對產品的配置，采購部門對原材 料的統(tǒng)計，生產車間對設計意圖的理解與計劃的安排等等，都希望PDM能夠及時準確地提 供產品在各個方面的信息，以便各部門及時作出正確的決策。 二．產品數(shù)據(jù)管理的幾個基本概念 產品數(shù)據(jù)管理的對象是產品數(shù)據(jù)及其相關過程的數(shù)據(jù)，是企業(yè)支持并行工程的框架 技術。首先來明晰它的幾個基本概念。這些基本概念有助于我們理解PDM所涉及的范圍 ，更好地理解PDM的核心功能。 ← 產品數(shù)據(jù)：在PDM中的產品數(shù)據(jù)是指與產品相關的數(shù)字化信息。按照其存儲形 式大致分為兩類：一類是與產品相關的數(shù)據(jù)，如合同文本、CAD設計圖、FEM分 析結果報告、CAM編制的NC程序、材料清單以及與產品相關的財務、人事、情 報、質量等數(shù)據(jù)；另一類是與過程相關的數(shù)據(jù)如審批單、批準通知書、開工通 知書等。并行工程下的數(shù)據(jù)管理應能對產品開發(fā)過程中的所有數(shù)據(jù)、文檔進行 管理，是個全集。 ← 項目：項目一般是指產品從抽象的概念到詳細的方案直到最終產形成的過程中 所進行的一系列活動的總稱。在這里我們把項目的概念作延伸，項目也可看作 是在并行環(huán)境下產品開發(fā)生命周期內的有關部門進行某一方面工作的不同的產 品開發(fā)過程。 ← 版本：當產品設計完成以后，由于種種原因，我們不得不在原有的圖紙上，進 行修改，形成圖紙的新版本。圖紙的版本分為：1、2、3……等。 ← 生命周期：任何事物都有它產生、發(fā)展、消亡的過程。產品也不例外，它也有 產生、發(fā)展、消亡的過程，這就是產品的概念形成、詳細設計、樣品試制、批 量生產、回收、報廢這樣一個整個流程，我們把它稱為產品的生命周期。 ← 編碼：對一個企業(yè)來說，圖紙的編號是一個十分復雜的事情，任何一個零件必 須有一個零件號，每一個零件都必須有一個根據(jù)企業(yè)的規(guī)定的一個編碼，一個 零件可能有幾張圖紙對應。每一張圖紙可能對應幾個零件。 三．PDM基本結構： PDM作為支持并行工程的框架技術，必須要求具有集成性、開放性和相對獨立性 ，它有著自身的體系結構。 服務層是指異構的計算機平臺、網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫，主要為上三層提供支持，數(shù)據(jù)庫主要 對元數(shù)據(jù)（Metadata）進行管理，而網(wǎng)絡主要為該框架的客戶/服務器的體系結構提供 支持。數(shù)據(jù)庫我們根據(jù)企業(yè)的大小和實力一般選用關系數(shù)據(jù)庫Oracle和 SQL SERVER。 核心功能層：這是數(shù)據(jù)庫管理的核心層，利用面向對象的思想對產品數(shù)據(jù)集中、 統(tǒng)一管理，是支持擴展應用層的運行基礎，它把服務層（網(wǎng)絡、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫進 行屏蔽。利用圖形化的對象瀏覽器（Object Brower）進行管理，用戶可以方便地進行增、刪、查詢等操作。對象管理思想的引入 方便了查詢，建立數(shù)據(jù)對象之間的聯(lián)系。它主要有以下幾個部分組成：項目管理、圖 文檔管理、產品結構和配置管理、工作流管理、PDM的其他功能。 擴展應用層：擴展應用層構筑在核心功能層之上，提供著與應用集成接口，最終 形成企業(yè)級的PDM，它分為三個層次：工具封裝、信息集成和應用集成。工具封裝指通 過開發(fā)接口將應用工具作為一個整體PDM體系，如各種軟件的內嵌。信息集成是指PDM 和應用系統(tǒng)在統(tǒng)一規(guī)劃的數(shù)據(jù)結構共享信息。應用集成是指實現(xiàn)應用系統(tǒng)和PDM系統(tǒng)之 間雙向操作。 四．MasterPDM系統(tǒng)的主要思路： PDM系統(tǒng)主要是管理技術開發(fā)過程的軟件。許多的國內的PDM系統(tǒng)主要從圖紙入手，根 據(jù)圖紙的標題欄的信息，來提取歸納出產品的結構樹。但主要存在以下幾個問題： ◆ 圖紙中的標題欄并不能包括所有的零部件，有的零件如：螺釘、螺母等不 一定出現(xiàn)的圖紙的標題欄中。 ◆ 只能處理二維的CAD軟件，如AUTOCAD，不能處理三維軟件 ，如PRO/E、UG、CIMTRAN等軟件。因為三維軟件中，并不能根據(jù)實體造型 讀出結構裝配體。 ◆ 對已經(jīng)完成的舊產品，用這種方式處理比較方便。但對新產品的開發(fā)不能 進行并行處理。 …….等等許多問題很難處理。 MasterPDM系統(tǒng)以產品BOM為基礎。參加該項目的設計人員，都在同時構造產品的結 構樹，任何一個設計人員新加的圖形，其他設計人員都可以看到該設計人員的圖紙。 可以瀏覽該圖紙。工藝設計人員可以根據(jù)產品BOM表進行工藝路線的設計。具有簡單并 行設計的思路。MasterPDM系統(tǒng)主要以產品的設計BOM為主線，任何一個產品的設計BO M必須是完整的。 這種思路有以下的好處： ◆ 可以直接構造出完整的產品的設計BOM。 ◆ 對老產品可以直接讀取圖紙的標題欄，形成產品的設計BOM。 ◆ 設計人員可以同時構造一個產品結構樹，具有并行設計的思想。 ◆ 可以方便構造零部件的一些屬性：如單選件、復選件、描述件等 ◆ 產品的零件圖號（或零件編號）作為PDM系統(tǒng)的主線。隨時可以增加各種視 圖。 五．PDM核心功能： 核心功能層是PDM最重要的一個層次，該層次的強弱直接關系到PDM系統(tǒng)的管理范 圍和實現(xiàn)程度。它主要包括：基礎數(shù)據(jù)管理、項目管理、圖文檔管理、產品結構與配 置管理、集成管理系統(tǒng)、工作流管理、零件庫管理、標準件管理、材料價格管理、目 標成本核算、工藝BOM管理、工藝路線管理等，它們互為補充、相互配合，驅動著產品 數(shù)據(jù)管理的有效的進行。 5.1 基礎數(shù)據(jù)管理 ◆ 系統(tǒng)參數(shù)設置系統(tǒng) 設置企業(yè)的一些基本的參數(shù)，如：公司名稱、文件柜等等。 ◆ CAD軟件的設定 PDM管理以下軟件產生的圖紙：AutoCad、Pro/E、UG、SolidEdge、SolidWorks 等 ◆ 用戶和組織結構的設定 根據(jù)企業(yè)的實際情況建立企業(yè)組織結構和人員情況.同時設計每一個角色的權限 。 ◆ 廠標件、國標件、外購件管理系統(tǒng) 由企業(yè)的標準化室，建立廠的廠標件、國標件以及外購件的數(shù)據(jù)庫。設計人 員，在設計時，只能從這些標準件庫中選取。不僅加快了設計人員設計產品的速 度，降低了企業(yè)的成本 5.2項目管理 項目管理是PDM的核心功能之一。由于并行工程環(huán)境下產品開發(fā)任務多，交貨期 通常很短，多功能開發(fā)小組協(xié)同工作時，沒有一個合理、有效的項目管理進行監(jiān)控， 將很難及時、優(yōu)質的完成開發(fā)任務。 項目管理有如下幾個功能： ◆ 組成團隊：從各部門組織力量構成協(xié)同開發(fā)產品團隊，并行工程需要企業(yè) 的各部門甚至客戶的參與，需要從相關部門合理的組織人力并賦予相應的 權限和職責； ◆ 進行任務分解：將父任務分解成子任務，通過任務逐層分派，有效的明確 了權利和責任，監(jiān)控小組成員完成相應的任務； ◆ 項目資源的分配：協(xié)同工作小組進行工作時需要相應的工作條件和一定的 設備，在任務分解的同時要分配一定的資源，確保協(xié)同工作小組順利的開 展工作； ◆ 發(fā)生沖突時進行協(xié)調、仲裁：協(xié)同工作小組工作的特點是并行性和開發(fā)周 期短，開發(fā)過程中總會產生矛盾和沖突，項目管理要能提供有效的協(xié)調和 仲裁機制，保證項目順利的進行； 在我們開發(fā)的PDM軟件中，首先要進行項目設置，要輸入它的項目名稱、項目代 號、負責人、項目路徑、類型、開始日期、結束日期等信息，進行項目初始化 項目初始化之后，要進行項目資源的分配，將符合條件的人從各部門調出來參加 該項目，同時對參加項目的人員進行角色分配。我們將參加項目的人員劃分為以下不 同的角色：項目負責人、設計人員、校對、審核、工藝、標準化、審定.不同的角色在 PDM系統(tǒng)中的具有不同的權限。如只有設計人員才能改動圖紙，并且只能改動自己設 計的圖紙，校對、工藝等角色只有瀏覽的權限，不能改動。 5.3圖文檔管理 PDM是從圖文檔管理中發(fā)展起來的，工程文檔管理是PDM的核心功能之一，它的主 要任務是管理和產品相關的數(shù)據(jù)，并提供各種手段便于各項操作。具體的說它管理的 文檔有以下類別：實體模型（PRT_of_UG、PRT _of_PRO/E、ASM、DRW、SC01、PCB、DRF、NC、ISO、STEP、VML等）和有限元分析文件 ，DWG、DXF格式的文件，IGES標準格式的圖形文件，BMP、TIF、PCX、TCA、GIF格式的 圖象文件，TXT、DOC格式的文本文件。 圖文檔管理的主要功能如下： ← 圖文檔的游覽、檢索、編輯、刪除：打開PDM系統(tǒng)后要能夠方便地瀏覽圖紙， 在系統(tǒng)內激活應用軟件，根據(jù)相應的權限進行編輯、刪除等操作，能夠根據(jù)圖 檔的有關屬性進行檢索。我們的PDM軟件可以瀏覽PRO_E、UG、DWG、DXF等多種 類型的圖形文件，能夠根據(jù)有關屬性進行查詢，并根據(jù)權限決定用戶是否有編 輯、刪除等操作權限，權限不夠的提醒用戶申請權限。 ← 圖文檔的入庫出庫：設計者完成工作后，可以進行入庫操作。所謂“入庫”就是 指把本地的文件復制一份存儲到服務器上，同時文件狀態(tài)改為入庫狀態(tài)。出庫 是入庫的逆過程，是把文件從服務器中復制一份到本地，同時文件狀態(tài)改為出 庫狀態(tài)。文檔出入庫期間，其他用戶只能瀏覽不能修改。在我們的軟件中稱之 為鎖定狀態(tài)。 ← 零件、標準件管理：企業(yè)進行產品設計時，因為產品的開發(fā)通常有一定的繼承 性，零件的設計往往有它的原型，稍加改動或根本不改動就可以應用，所以零 部件的管理相當重要，我們根據(jù)產品的系列分為大類，每一大類再根據(jù)功能、 結構的不同再劃分成中類，逐層分類，從而 使企業(yè)所有零部件的加工材料按照一種易跟蹤的分層網(wǎng)絡結構進行組織安排。 對經(jīng)常引用的零部件我們把它劃為廠標件、外購件一起進行管理。 ← 工程文檔的分類管理。產品數(shù)據(jù)包括的范圍十分廣泛，不僅要有圖紙管理，并 且還有大量的文檔信息需要管理，它們和圖紙信息一起構成整個生命周期的完 整數(shù)據(jù)。在我們的PDM軟件中文檔信息包括會議紀要、通知、交流文件、技術 資料、出廠文件、明...
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