天思制造业解决方案PDM

天思制造业解决方案---PDM第1页共11页11一．概述我国已经加入WTO，企业的市场竞争越来越激烈,产品的个性化需求也越来越多。在这巨大的变革之中，传统的生产管理方式、企业组织结构和决策准则，已不能适应日趋激烈的全球市场竞争。当前我国的众多企业，特别是大中型企业存在着生存困境和竞争能力低的严重局面。企业要想在竞争激烈的国际环境中求生存、求发展，就要面对瞬息万变的市场变化，及时开发出满足用户需求的新产品，即缩短新产品的上市时间（T）；提高产品的质量（Q）；降低产品的成本（C），使价格具有竞争力；并提供优质的售后服务（S），在用户中享有极高的信誉。企业目前普遍应用了CAD技术。计算机技术在制造业中的应用可以分为两大类。一类是在产品设计与工艺等工程部门用计算机数字化模型来定义和制造产品。另一类在企业的生产、采购和销售等部门，用计算机数字化技术进行统一管理。在工程部门中，计算机技术经历了CAD、CAE、CAPP、CAT等软件的独立发展和集成阶段，建立统一的产品定义，将设计、工艺、制造的软件孤岛集成到产品数据管理（PDM）系统。近几年，CAD／CAM技术为企业创造出了一年开发几十个新产品的效益。但随着新技术的发展，它们也带来了新的问题。当CAD技术推广开后，企业出现了设计意图和工艺要求数据及产品整个生命周期中各个过程的数据等等，它们的管理以及不同的CAD应用平台之间数据的传递、共享由于没有一个系统工具而显得极为混乱且极为不便。这于企业“想方设法缩短企业中产品的研制开发和生产制造周期，降低成本，提高质量，改善产品性能，使新产品尽快和尽早地进入市场，以赢得竞争的主动权和优势”的宗旨大大不利。为了完全解决企业在研制开发和生产过程中信息共享程度低、数据传递速度慢、业务数据难以集成、管理水平落后等问题，PDM（ProductDataManagement，产品数据管理）技术应运而生，从而找到了一条能够真正集成化地管理产品数据和过程，有效地提高企业市场竞争能力的技术道路。PDM是以产品为中心，通过计算机网络和数据库技术，把企业生产过程中所有与产品相关的信息和过程集成起来，统一管理，使产品数据在其生命周期内保持一致、最新和安全，为工程技术人员提供一个协同工作的环境，从而缩短产品研发周期、降低成本、提高质量，为企业赢得竞争优势。一般而言，与产品相关的信息包括项目计划、设计数据、产品模型、工程图纸、技术规范、工艺资料等等；与产品相关的过程包括工作流程、机构关系等过程处理程序。PDM技术就是将它们集成并管理起来，使企业的并行工程能够真正发挥效益。PDM系统起源于管理计算和软件产生的大量文档。由于电子文档与纸质文档在产生方式，存储手段，查询工具，传递渠道及复制，修改等方面存在巨大的差异，因此模仿纸质文档管理的PDM很快被面向产品数据对象进行管理的PDM系统所替代。随着网络的不断发展，人们很自然地把开发全过程的管理也纳入到计算机管理范畴。PDM正是面向产品整个开发过程进行有效的管理系统。特别是在互联网迅速发展的今天，地域间的区别变得越来越小。各种信息，除了产品开发部门自己的数据，还有零部件供应商的信息，市场对产品的反馈信息，财务部门对产品成本的跟踪，销售部门对产品的配置，采购部门对原材料的统计，生产车间对设计意图的理解与计划的安排等等，都希望PDM能够及时准确地提供产品在各个方面的信息，以便各部门及时作出正确的决策。二．产品数据管理的几个基本概念产品数据管理的对象是产品数据及其相关过程的数据，是企业支持并行工程的框架技术。首先来明晰它的几个基本概念。这些基本概念有助于我们理解PDM所涉及的范围，更好地理解PDM的核心功能。产品数据：在PDM中的产品数据是指与产品相关的数字化信息。按照其存储形式大致分为两类：一类是与产品相关的数据，如合同文本、CAD设计图、FEM分析结果报告、第2页共11页2CAM编制的NC程序、材料清单以及与产品相关的财务、人事、情报、质量等数据；另一类是与过程相关的数据如审批单、批准通知书、开工通知书等。并行工程下的数据管理应能对产品开发过程中的所有数据、文档进行管理，是个全集。项目：项目一般是指产品从抽象的概念到详细的方案直到最终产形成的过程中所进行的一系列活动的总称。在这里我们把项目的概念作延伸，项目也可看作是在并行环境下产品开发生命周期内的有关部门进行某一方面工作的不同的产品开发过程。版本：当产品设计完成以后，由于种种原因，我们不得不在原有的图纸上，进行修改，形成图纸的新版本。图纸的版本分为：1、2、3……等。生命周期：任何事物都有它产生、发展、消亡的过程。产品也不例外，它也有产生、发展、消亡的过程，这就是产品的概念形成、详细设计、样品试制、批量生产、回收、报废这样一个整个流程，我们把它称为产品的生命周期。编码：对一个企业来说，图纸的编号是一个十分复杂的事情，任何一个零件必须有一个零件号，每一个零件都必须有一个根据企业的规定的一个编码，一个零件可能有几张图纸对应。每一张图纸可能对应几个零件。三．PDM基本结构：PDM作为支持并行工程的框架技术，必须要求具有集成性、开放性和相对独立性，它有着自身的体系结构。服务层是指异构的计算机平台、网络和数据库，主要为上三层提供支持，数据库主要对元数据（Metadata）进行管理，而网络主要为该框架的客户/服务器的体系结构提供支持。数据库我们根据企业的大小和实力一般选用关系数据库Oracle和SQLSERVER。核心功能层：这是数据库管理的核心层，利用面向对象的思想对产品数据集中、统一管理，是支持扩展应用层的运行基础，它把服务层（网络、操作系统、数据库进行屏蔽。利用图形化的对象浏览器（ObjectBrower）进行管理，用户可以方便地进行增、删、查询等操作。对象管理思想的引入方便了查询，建立数据对象之间的联系。它主要有以下几个部分组成：项目管理、图文档管理、产品结构和配置管理、工作流管理、PDM的其他功能。扩展应用层：扩展应用层构筑在核心功能层之上，提供着与应用集成接口，最终形成企业级的PDM，它分为三个层次：工具封装、信息集成和应用集成。工具封装指通过开发接口将应用工具作为一个整体PDM体系，如各种软件的内嵌。信息集成是指PDM和应用系统在统一规划的数据结构共享信息。应用集成是指实现应用系统和PDM系统之间双向操作。四．MasterPDM系统的主要思路：PDM系统主要是管理技术开发过程的软件。许多的国内的PDM系统主要从图纸入手，根据图纸的标题栏的信息，来提取归纳出产品的结构树。但主要存在以下几个问题：图纸中的标题栏并不能包括所有的零部件，有的零件如：螺钉、螺母等不一定出现的图纸的标题栏中。只能处理二维的CAD软件，如AUTOCAD，不能处理三维软件，如PRO/E、UG、CIMTRAN等软件。因为三维软件中，并不能根据实体造型读出结构装配体。对已经完成的旧产品，用这种方式处理比较方便。但对新产品的开发不能进行并行处理。…….等等许多问题很难处理。MasterPDM系统以产品BOM为基础。参加该项目的设计人员，都在同时构造产品的结构树，任何一个设计人员新加的图形，其他设计人员都可以看到该设计人员的图纸。可以浏览该图纸。工艺设计人员可以根据产品BOM表进行工艺路线的设计。具有简单并行设计的思路。MasterPDM系统主要以产品的设计BOM为主线，任何一个产品的设计BOM必须是完整的。这种思路有以下的好处：可以直接构造出完整的产品的设计BOM。第3页共11页3对老产品可以直接读取图纸的标题栏，形成产品的设计BOM。设计人员可以同时构造一个产品结构树，具有并行设计的思想。可以方便构造零部件的一些属性：如单选件、复选件、描述件等产品的零件图号（或零件编号）作为PDM系统的主线。随时可以增加各种视图。五．PDM核心功能：核心功能层是PDM最重要的一个层次，该层次的强弱直接关系到PDM系统的管理范围和实现程度。它主要包括：基础数据管理、项目管理、图文档管理、产品结构与配置管理、集成管理系统、工作流管理、零件库管理、标准件管理、材料价格管理、目标成本核算、工艺BOM管理、工艺路线管理等，它们互为补充、相互配合，驱动着产品数据管理的有效的进行。5.1基础数据管理系统参数设置系统设置企业的一些基本的参数，如：公司名称、文件柜等等。CAD软件的设定PDM管理以下软件产生的图纸：AutoCad、Pro/E、UG、SolidEdge、SolidWorks等用户和组织结构的设定根据企业的实际情况建立企业组织结构和人员情况.同时设计每一个角色的权限。厂标件、国标件、外购件管理系统由企业的标准化室，建立厂的厂标件、国标件以及外购件的数据库。设计人员，在设计时，只能从这些标准件库中选取。不仅加快了设计人员设计产品的速度，降低了企业的成本5.2项目管理项目管理是PDM的核心功能之一。由于并行工程环境下产品开发任务多，交货期通常很短，多功能开发小组协同工作时，没有一个合理、有效的项目管理进行监控，将很难及时、优质的完成开发任务。项目管理有如下几个功能：组成团队：从各部门组织力量构成协同开发产品团队，并行工程需要企业的各部门甚至客户的参与，需要从相关部门合理的组织人力并赋予相应的权限和职责；进行任务分解：将父任务分解成子任务，通过任务逐层分派，有效的明确了权利和责任，监控小组成员完成相应的任务；项目资源的分配：协同工作小组进行工作时需要相应的工作条件和一定的设备，在任务分解的同时要分配一定的资源，确保协同工作小组顺利的开展工作；发生冲突时进行协调、仲裁：协同工作小组工作的特点是并行性和开发周期短，开发过程中总会产生矛盾和冲突，项目管理要能提供有效的协调和仲裁机制，保证项目顺利的进行；在我们开发的PDM软件中，首先要进行项目设置，要输入它的项目名称、项目代号、负责人、项目路径、类型、开始日期、结束日期等信息，进行项目初始化项目初始化之后，要进行项目资源的分配，将符合条件的人从各部门调出来参加该项目，同时对参加项目的人员进行角色分配。我们将参加项目的人员划分为以下不同的角色：项目负责人、设计人员、校对、审核、工艺、标准化、审定.不同的角色在PDM系统中的具有不同的权限。第4页共11页4如只有设计人员才能改动图纸，并且只能改动自己设计的图纸，校对、工艺等角色只有浏览的权限，不能改动。5.3图文档管理PDM是从图文档管理中发展起来的，工程文档管理是PDM的核心功能之一，它的主要任务是管理和产品相关的数据，并提供各种手段便于各项操作。具体的说它管理的文档有以下类别：实体模型（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标准格式的图形文件，BMP、TIF、PCX、TCA、GIF格式的图象文件，TXT、DOC格式的文本文件。图文档管理的主要功能如下：图文档的游览、检索、编辑、删除：打开PDM系统后要能够方便地浏览图纸，在系统内激活应用软件，根据相应的权限进行编辑、删除等操作，能够根据图档的有关属性进行检索。我们的PDM软件可以浏览PRO_E、UG、DWG、DXF等多种类型的图形文件，能够根据有关属性进行查询，并根据权限决定用户是否有编辑、删除等操作权限，权限不够的提醒用户申请权限。图文档的入库出库：设计者完成工作后，可以进行入库操作。所谓“入库”就是指把本地的文件复制一份存储到服务器上，同时文件状态改为入库状态。出库是入库的逆过程，是把文件从服务器中复制一份到本地，同时文件状态改为出库状态。文档出入库期间，其他用户只能浏览不能修改。在我们的软件中称之为锁定状态。零件、标准件管理：企业进行产品设计时，因为产品的开发通常有一定的继承性，零件的设计往往有它的原型，稍加改动或根本不改动就可以应用，所以零部件的管理相当重要，我们根据产品的系列分为大类，每一大类再根据功能、结构的不同再划分成中类，逐层分类，从而使企业所有零部件的加工材料按照一种易跟踪的分层网络结构进行组织