PLM研修班笔记

1PDM的核心功能1.1PDM的功能模块PDM系统包括以下五个核心功能模块：系统集成、数据管理、工作流管理、项目管理及权限管理。1)系统集成原理产品数据包括CAD、EDA、CAO……等用户数据，在PDM系统数据库中存有这些数据元数据、同时，数据指针指向这些用户数据的存放地址。在ERP系统中也存有产品或物料等的元数据。CAX和ERP等系统与PDM系统通过系统通信进行双向数据交换。PDM与CAX通过标准接口与商用系统（如机械CAD、电子CAD、仿真数据、数字样机、质量控制、文档系统及软件数据）进行双向数据传输，实现双向通信。对于专用（非标）系统，PDM通过专用集成接口与这些系统进行数据交换。PDM与ERP的集成包括过程集成和信息集成两部分，这些集成都是双向的数据交互。2)数据管理原理一个零件数据包括业务对象和数据对象两部分，业务对象有零件主记录（我理解为零件属性）、模型主记录、工程图主记录和文档主记录（如MSOffice）等等；数据对象包括工程图纸等。在PDM数据库中存放业务对象和数据对象的属性信息，图形文件存放于PDM文件系统中，PDM数据库通过地址指针指向存放位置。3)工作流管理原理一个标准的过程步骤包括：任务指派、检验、通知、条件判断及系统调用五个基础步骤。在每一个流程步骤中都需要提供任务清单、工作台数据的记录以及执行任务的人（角色）；在工作流管理系统中，可以管理零件数据的过程历史和过程状态，随着业务执行的变迁，零件的发放状态也随之变迁。在流程执行的一些阶段，系统用户需要查看零件的相关数据，因此，在流程步骤需要与零件数据（如工程图主记录）进行关联。而这些零件数据的相关属性在流转的过程中会产生变化，如发放状态和发放阶段等；创建一个工作过程（过程建模）可以采用交互和自动两种方式。交互指的是在PDM系统的过程库里存放有标准过程步骤，这些步骤没有组成一个业务流程，当启动任务时，系统用户则将这些标准步骤按自己的要求形成过程链；所谓自动构建是指在系统定义时将一些常用的业务流程定义好，存放到过程库中，当需要调用此过程时，便可自动调用了。4)项目管理原理项目管理系统是集成的过程和数据系统。每个项目都有项目主记录。所有项目数据的汇集点就在项目管理模块。项目包括：项目任务：每个项目有项目进度和项目成本，其还会有多个项目子任务，这些子任务同样有进度和成本属性。每个子任务的工作流由工作流管理系统提供支撑。项目组：项目的组织结构，包括n个角色、每个角色都有成本，每个角色都是其些子任务工作流中的一个用户。项目文件夹：PDM系统还应提供项目文件夹来存放项目数据，包括该项目的文件系统、主记录等产品文件夹：产品文件夹由用来存放产品数据，包括：产品结构数据、产品文档（数据表、试验图及CAD模型等）5)权限管理PDM的权限可针对角色、用户、用户组、功能及对象类进行权限管理。PDM的权限有：写、读、检索、删除及执行等。在项目管理中还提供动态权限，当用户进入某个项目时，可给予其相应权限，项目一旦结束，其权限也终止。举例：项目角色可以有：项目负责人、设计工程师、工程图检验人员、工程图发放人员、项目管理员、计划员、采购员、系统管理员、代理商……萧塔纳介绍了德国Intellivate公司按照其技术体系开发的PDM系统OpenEDM系统。他提到，PDM作为一个集成工作平台，需要与企业的IT工具（CAX、CAO、ERP等）进行系统通信和双向数据交换。PDM数据库记录虚拟产品的元数据，其存储有指针指向用户数据（文件系统）。在ERP和PDM系统中部分产品存在冗余情况，但这些冗余应处于受控之中。1.2PLM工作平台萧塔纳将PLM称为PLM平台。他认为，PLM工作平台管理从产品研发、制造到使用、维修的全过程中产生的各类数据，包括产品数据、计划数据、生产数据及经营数据等多种数据。PDM是PLM的基本组成部分，是所有后续过程的基础。ERP、MES、SCM、CRM等系统也是PLM工作平台的一部分。1用于管理虚拟产品的数据模型PDM需要对零部件的各种数据进行描述并管理。零件主记录（PaMR）是一种与产品设计过程有关的数据记录，用来对零部件在其生命周期中的各种情况进行描述和管理。我理解零件主记录即为零件元数据（或称为属性。例如：零件号、Revision及名称等）。每个零部件及其组成部分零件都具有各自的零件主记录。其中某些特殊的元数据与零件种类有关。这里所说的零件种类可以是组件、零件、毛坏、原材料、辅料、耗材、软件、备件、文档、装配组件、包装材料等等。零件主记录的内容包括：零件号、Revision（更改状态）、Version（版本）、名称、零件种类、项目号、标准、材料、重量、重量单位、发放阶段、发放状态、使用阶段、创建者、创建日期、发放者、发放日期、更改者、更改日期等。这些主记录的属性可以根据不同企业的具体情况分别加以定义。其中：Revision（更改状态）、Version（版本）、发放阶段、发放状态、使用阶段等属性与时间有关。祁老师认为中文的更改状态和版本不能恰当表达Revision和Version的含义。因为不同的企业有不同的理解。我个人理解Revision类似于软件产品的大版本，Version类似于软件产品的小版本。在正式发放之前，一个Revision可以有多个版本。1.1文档管理原理每一个零件或组件可以包括任意多个用来对其进行描述的CAX文档（3D几何模型和工程图），同样的，它们还会有诸如技术要求、使用说明书等文档；因此，一个PDM文档由一个主记录（业务对象）以及一个或多个CAX文档（数据对象）组成。图片摘自:萧塔纳教授教材文档主记录（DoMR）文档主记录管理所有种类和格式的CAO/……/CAX文档；因此，文档主记录（业务对象）与各种格式的数据对象是1对多的关系；数据对象与CAX文件通过指针关联；模型主记录（MoMR）管理所有种类和格式的CAD几何模型；模型主记录与各种类型的几何模型（CAD格式）也是1对多的关系；几何模型与CAD文件通过指针关联；工程图主记录（DrMR）管理所有种类和格式的CAD工程图；工程图主记录与工程图（CAD格式）也是1对多的关系；工程图与CAD文件通过指针关联；1.2零件主记录之间的联系在产品的零件主记录之间，可能存在某些联系，也可能没有任何关系。企业应该按照企业的实际情况，对零件主记录之间的联系进行定义。这些联系包括：零件号和Revision、生效日期、数量、半成品长度、半成品宽度、几何定位坐标和角度、物料清单中的位号、BOM指针、……等等。零件主记录之间的联系可以用矩阵来表示。同时，随着时间的推移，产品结构也会有所变化，因此，一个产品所有零件之间的当前有效联系会有不同的Revision。比如：一个由底座、顶板、六角螺钉组成的夹具，它的B版本是当前有效版本，它的底座可能是B版本、顶板可能是C版本、六角螺钉可能是A版本。图片摘自:萧塔纳教授教材1.3文档主记录及其数据对象文档主记录一个文档包括多个CAO文件（包括：DOC、XLS、PDF文件等），是1对多的关系。每个CAO文档都有指针指向相应的文件。用户可以通过文档主记录选择相应的CAX文档并进行修改。系统应可以用任何内容关键词对文档进行检索。文档种类有：安装说明书、计算书、可行性报告、故障分析报告及专利等；文档主记录包括所有描述某个CAX文档的元数据，包括：文档号、Revision（更改状态）、Version（版本）、文档种类、文档组、名称、项目号、数量单位、发放阶段、发放状态、创建者、创建日期、发放者、发放日期、更改者、更改日期、更改原因等；这些属性可以根据不同企业的具体情况分别加以定义。文档主记录的属性可以分为与时间相关的属性（如：Revision、Version、发放阶段……）和与时间无关的属性（如：文档号、名称……）这里要特别提到的是：在正式发放前，一个Revision可以有多个Version。数据对象对于一个具体的CAX数据对象（文档）而言，其属性包括所有描述该文档元数据及其存放地址。这些属性可以是文档号、Version（版本）、文档种类、文档组、名称、项目号、单位、数量、发放阶段、发放状态、存放地址、文件名、文件格式、应用系统、发放系统……等。所有这些都需根据不同企业的具体情况分别加以定义。在这些属性中，某些特殊的元数据与文档的种类有关。比如：单位（即：页数）与文档种类就有关。零件主记录与文档主记录之间的联系1)零件主记录与文档主记录之间是多对多的关系。2)一个零件主记录可以关联多个文档主记录；3)多个零件主记录可以关联一个文档主记录，如多个零件会遵从一个回收处理规范；4)零件主记录与文档主记录都具有独立的Revision。1.4模型主记录及其数据对象模型主记录模型主记录的特点和文档主记录的特点一样。只是模型主记录的数据对象是CAD模型文件。每个模型主记录对应多个CAD模型，而CAD模型有指针指向相应的模型文件。模型种类：标准几何模型、空间安装模型、功能模型、设计构思模型、电子元器件模型、工装模型及变型几何模型等。模型主记录的属性除了一些与模型种类有关的属性外，其他类同于文档主记录。模型数据对象类同于文档数据对象。必须是包括所有描述该模型数据对象的所有元数据及其存放地址；其中与模型种类有关的特殊属性有：几何模型类、显示等级、视图、视图变型、组装状态变形等。几何模型类有：完整模型、初步模型、适配模型、展开模型、工具模型、实体模型、表面模型、通用几何模块、特殊几何模块、轮廓几何模型……等；显示等级有：符号显示、标准显示、扩展显示等；视图有：3D几何模型、主视图、俯视图、左视图、右视图、仰视图、后视图……等；视图变型：不透视、透视、剖视图、截断、局部剖面、特殊剖面、……组装状态变形：组装前状态、组装后状态、运行后状态、……零件主记录与模型主记录之间的关系类同于零件主记录与文档主记录之间的关系，是多对多的关系。不同颜色的零件可以共用一个标准的几何模型。零件主记录与模型主记录都具有独立的Revision。如果对模型的修改不影响某个零件，譬如仅修改CAD模型中某个错误的数据结构），则该零件不需要定义一个新的Revision。1.5工程图主记录及其数据对象工程图主记录工程图主记录也和文档主记录的特点一样。工程图主记录与CAD文件是1对多的关系。工程图的种类：报价图、样本用图、加工图、装配图、检验图、服务用图、专利简图；工程图主记录特殊的属性有：工程图种类。工程图数据对象类同于模型数据对象零件主记录与工程图主记录之间的关系类同于零件主记录与文档主记录之间的关系，是多对多的关系。不同颜色的零件可以共用一个加工。零件主记录与工程图主记录都具有独立的Revision。1.6关于建立产品数据模型的建议在由德国SICON开发的通用数据模型中，一个零件以及描述该零件的各种文档都具有独立的Revision。案例1：缺少工程图主记录的数据模型对于缺少工程图主记录的数据模型，一个有二页工程图的零件主记录将会有两个版本；如果在不同时刻分别修改了某一页，为了描述这种情况，不论其修改原因如何，零件主记录都需要定义二个新的Revision；如果中间有一个工程图主记录，就不需要定义新的工程图主记录。因此，对于缺少工程图主记录的数据模型，每次修改文档都必须改变与其关联的所有零件主记录的Revision。不合适。案例2：一个几何模型描述多个零件的情况一个几何模型描述多个零件的情况。这些零件具有不同的材料、表面处理方式和颜色。如果对某个几何模型进行修改，则与其有关的各个零件都需要定义一个新的Revision，即便本次几何模型的修改并不会影响到该零件（如：仅修改CAD模型中的某个错误的数据结构）。小结：业务对象和数据对象集成的数据模型在由德国SICON开发的通用数据模型中，一个零件以及描述该零件的各种文档都具有独立的Revision。每个零件都必须有零件主记录、模型主记录、文档主记录及工程图主记录。对于多页的工程图，萧塔纳提出了两个模型：A：多页工程图数据对象关联同一个工程图主记录。