xdu7基于PDM的集成技术

产品数据与产品生命周期管理产品数据管理—ProductDataManagement，PDM产品生命周期管理—ProductLifecycleManagement，PLM主要内容PDM的基本概念PLM的基本概念PLM/PDM系统的实施产品数据与产品生命周期管理PDM技术最早出现在20世纪80年代初期，目的是为了解决设计中产生的大量工程图纸和技术文档的计算机管理问题。当时认为，产品就是图纸，产品数据管理就是图档管理，于是出现了早期的图纸和文档管理系统。后来逐渐扩展到材料明细表（BillofMaterial，BOM）管理和工程变更的管理，形成了早期的PDM系统。7.1PDM的产生与定义1995年，美国国际咨询公司CIMdata给出的定义是：“PDM是一门管理所有与产品相关的信息和所有与产品相关过程的技术。”加特纳集团（GartnerGroup）给出的定义为：“PDM是一个使能器，它用于在企业范围内构造一个从产品策划到产品实现的并行化协作环境（由供应、工程设计、制造、采购、市场与销售、客户等构成）。一个成熟的PDM系统能够使所有参与创建、交流以及维护产品设计意图的人员在整个产品生命周期中自由共享与产品相关的所有异构数据，如图纸与数字化文档、CAD文件和产品结构等。”7.1PDM的产生与定义我国学者的定义：PDM是一种以软件为基础，管理所有与产品相关的信息（包括电子文档、数字化产品模型、数据记录等）和所有与产品相关的过程（包括工作流程和更改流程等）的技术，可以在企业内或企业间为产品设计与制造建立一个并行化的产品开发协作环境。PDM在企业中的应用可分为4个层次：图档管理、部门级的数据管理、企业级的数据管理、企业间的数据管理。7.1PDM的产生与定义重要工作查找通知检查归档分类设计计算绘图建立零件表修改利用PDM可以大大简化开发和设计工作图纸管理文档管理零件分类产品结构管理BOM生成2D/3D-CADFEMDTP文档保存基于PDM的系统解决方案零件管理CAD与PDMPDM——支持产品生命周期管理产品生命周期产品规划产品开发产品交付标准产品配置A销售产品更改标准产品配置B销售产品更改...定制产品A1设计/制造.定制产品B1设计/制造.市场开发–销售–订单处理–售后服务虚拟产品产品制订产品规划采购制订生产计划装配制造供货商生产订单产品设计制订工艺规划产品开发ERPPDM可分为4层：用户界面层、功能模块及开发工具层、框架核心层和系统支撑层。7.2PDM系统的体系结构用户界面层提供交互式的图形用用户界面，包括图示化的浏览器、各种菜单、对话框等，用于支持命令的操作、信息的输入和输出。功能模块及开发工具层为用户提供主要的功能模块，包括系统管理、电子仓库与文档管理、产品结构与配置管理、工作流程管理、零件分类管理与检索、工程变更管理、集成工具等。框架核心层提供了实现PDM各种功能的核心结构与架构，使用户在应用各种功能时，实现对数据的透明化操作、对应用的透明化调用和对过程的透明化管理等。系统支撑层以目前流行的关系型数据库为PDM的支持平台，通过关系型数据库的数据操作功能支持PDM系统对象在底层数据库的管理。7.2PDM系统的体系结构电子仓库与文档管理：电子仓库（datavault）。是在PDM中实现某种特定数据存储机制的元数据（管理数据的数据）库及其管理系统。它保存所有与产品相关的物理数据和文件的元数据，以及指向物理数据和文件的指针，该指针指定存放物理数据的数据库记录和存放物理文件的文件系统与目录。7.3PDM系统的主要功能元数据就是描述数据的数据图形数据（数据）快门、光圈、拍摄时间、相机厂商、相机产品编号……（元数据）用于描述数据的内容（what），覆盖范围（when，where），质量，管理方式，数据的所有者（who），数据的提供方式（how）等信息，是数据与数据用户之间的桥梁。电子仓库与文档管理：PDM通过建立元数据与物理数据的联系，并将这种联系与元数据保存在电子仓库中，从而达到快速检索与节省存储空间的目的。电子仓库提供给用户的主要数据操作功能包括：数据对象的检入（checkin）和检出（checkout）、改变数据对象的状态、转换数据对象的属主关系、按对象属性进行检索、数据对象的动态浏览与导航、数据对象的归档、数据对象的安全控制与管理等。7.3PDM系统的主要功能电子仓库与文档管理：文档管理。A．文档管理的对象：以文件或图档为主要管理对象，统称为文档。这些文档分属于不同的部门，有动态、静态之分。例如设计部门中的设计规范、标准、技术参数文件等属静态文档，而在设计过程中生成的零部件二维图纸、三维模型、技术文件、有限元分析报告、产品结构分析报告、测试报告等属动态文档。7.3PDM系统的主要功能电子仓库与文档管理：文档管理。B．文档分类：可分为文本文件、数据文件、图形文件、表格文件和多媒体文件。7.3PDM系统的主要功能电子仓库与文档管理：文档管理。C．文档的管理方法：有两种管理方法：一种将文档进行“打包”管理，即将文档作为一个整体对象，规定其名称、大小等描述信息，放到PDM数据库表中，由PDM管理，而文档的物理位置仍然在操作系统的目录下；另一种是将文档内容打散，放到数据库中，由PDM提供分类查询，或建立与其他数据库中对象的关联。7.3PDM系统的主要功能电子仓库与文档管理：文档管理。C．文档的管理方法：文本文件以说明性的文字为主，信息不便于计算机识别，因此一般对其进行整体打包管理；数据文件与音像文件信息量大，数据脱离了具体的应用程序就会失大意义或无法显示，因此也以整体管理为好；图形文件，如CAD的三维模型或二维图形文件一般也按整体管理。表格文件具有数据结构化与逻辑性强的特点，一般采用打散管理。7.3PDM系统的主要功能电子仓库与文档管理：文档管理。D．文档组织：在文档管理系统中，以产品、部件、零件等为对象，通过多个文件夹将属于该对象的各种文档（例如设计、工艺和制造等）放在相应的文件夹中，或通过多个数据库放置该对象的各种属性表和数据表，形成图示的对象-文件夹-文档，或是对象-数据库-数据表的文档组织结构。7.3PDM系统的主要功能电子仓库与文档管理：文档管理。E．文档的版本管理：常见有线性版本模型（图a）和树状结构版本模型（图b）两种。7.3PDM系统的主要功能电子仓库与文档管理：文档管理。E．文档的版本管理：当文档有了版本属性后，明显地增加了产品结构关系的复杂性。不含版本的零件文档结构关系包含版本的零件文档结构关系7.3PDM系统的主要功能电子仓库与文档管理：文档管理。F．文档管理的功能：文档对象的分类、创建、检入、检出；文档对象的编辑，即改变对象位置及组织关系；文档对象的浏览与查询；文档的版本管理；文档的安全控制等。7.3PDM系统的主要功能产品结构与配置管理：产品结构管理。相互关联的一组零件按照特定的装配关系组装成部件，一系列零件和部件装配在一起则构成为产品。将产品按照部件、零件进行分解，直到不可再分为止，由此形成的分层的树状结构，称为产品结构树。在产品设计中，用BOM表来描述产品结构中各零部件的层次关系以及每个零部件的名称、数量、材料等属性信息。7.3PDM系统的主要功能产品结构与配置管理：产品结构管理。在每个结点对象上添加属性信息和与设计、工艺、制造等有关的文档、数据、表格等信息，以形成信息完整的产品结构树。7.3PDM系统的主要功能产品结构与配置管理：产品结构管理。PDM中采用这种信息完备的产品结构树所带来的好处：对管理者而言，可以方便地按树结点组织产品数据；对用户而言，可以迅速地按树的层次和分叉找到自己所要结点对象的全部文档和数据；还给BOM表的汇总和分类统计创造了必要的条件。7.3PDM系统的主要功能产品结构与配置管理：产品结构管理。产品结构树的举例：7.3PDM系统的主要功能产品结构与配置管理：产品配置管理。BOM作为企业进行设计、生产、管理的核心，不同部门对BOM有不同的要求。设计部门作为产生各种BOM表的源头，应提供信息最为全面的设计BOM表。针对产品设计中同一产品的不同批次，或同一批次中不同的阶段（如设计、制造与组装等），也都需要有不同的BOM描述。为了满足上述要求，必须将产品结构中的零部件按照一定的条件进行重新编排，得到满足该条件的特定的产品结构，这就称为配置，其中的条件称为配置条件，用各种不同的配置条件形成产品结构的不同配置，称为产品结构的配置管理。7.3PDM系统的主要功能产品结构与配置管理：产品配置管理。举例——基于颜色的圆珠笔配置。7.3PDM系统的主要功能圆珠笔结构树三件同色配置三件异色配置两件同色配置产品结构与配置管理：产品配置管理。产品的配置规则分为3类：①变量配置规则。当产品结构树中的零部件的某个属性具有多个可选项时，可以将该属性视为变量，按变量的不同值来确定具体的产品，称为变量配置。下图为某型号电冰箱的变量配置情况。7.3PDM系统的主要功能产品结构与配置管理：产品配置管理。产品的配置规则分为3类：②版本配置规则。版本具有不同的状态，如工作状态、提交状态、发布状态、冻结状态等，按照版本所处的状态可以形成不同的配置。其中按照已发布的最新版本进行配置和按照已发布的所有版本进行配置是应用较多的配置方法。7.3PDM系统的主要功能产品结构与配置管理：产品配置管理。产品的配置规则分为3类：③有效性配置规则。产品结构中的各个版本的生效时间、有效时间可能不同。有时在产品结构树的不同层次上分别有同一零件的不同版本，或者同一版本的零件分布在结构树的不同层次上，由此形成了不同的配置情况。此时需要按照有效性进行配置。有效性配置中的配置项可以是版本的有效时间、修改序号的有效时间、零部件的有效个数等。运用上述配置规则，可以进行3种形式的产品配置管理：单一产品配置、系列化产品配置和产品结构多视图管理。7.3PDM系统的主要功能工作流与过程管理：基本概念：①产品数据的全生命周期。产品数据从生成到报废是由一系列有序状态织成的，例如从设计开始，经过审批、发放、生产、使用、变更与报废等状态，这一有序的状态称为产品数据的全生命周期。②过程。数据对象在其全生命周期中从一种状态变到另一种状态时应进行的操作或处理的规则集合，称为过程，过程为工作流程的基本构成单元。③工作流。面向某类或某几类数据对象的多个过程的有序组合称为一个工作流。7.3PDM系统的主要功能工作流与过程管理：类型：①任务管理。任务管理主要管理某人在某时对哪些数据对象做了哪些事情，对其他哪些数据产生影响，应该通知哪些人。②工作流管理。在产品设计与制造过程中，小到一张工程图纸的审批、发放或更改，大到零部件设计、分析、制造，都要依照一定流程行事。在一个企业中，这样的工作流程数以百计。建立工作流程涉及3个模型：工作流程模型、资源模型、数据模型。③任务历史管理。正如数据的版本管理是维护产品数据有效性和核查演变过程的必要手段，任务的完成情况及其过程也应有完善的记录，以便于将来查询。7.3PDM系统的主要功能工作流与过程管理：功能：①建立工作流程。首先定义产品的开发流程，有串行式、并行式或混合式。然后，指定流程的用户，对这些用户进行角色分工，规定他们的工作权限与工作职责。7.3PDM系统的主要功能设计数据的审批流程（串行式）工作流与过程管理：功能：工作流程的运行。工作流程的控制器将每个参与人员的任务放到个人的工作任务列表单里，每个参与人员从计算机中可查看到自已的工作任务，在流程的规定下进行工作。查看流程。在工作流程运行的过程中，授权的用户均能看到流程执行的情况、流程中文档的确切位量、测览过程的历史以及执行的结果。管理员可以根据过程的完成情况检查各人的工作时间是否超期，以便作出相应的决策。7.3PDM系统的主要功能零件分类管理与检索：零件分类管理的主要目的：最大限度地重用现有零件，以加速新产品的开发。根据成组编码的思想，将零件进行分类