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PDM与企业信息管理

(2007-06-21 19:18:42)
标签:

科学

汽车

 PDM究竟是什么?

  单从字面上理解,PDM是 Product Data Management(产品数据管理)的缩写,是指某一类软件的总称。CIMdata曾这样定义:“PDM是一种帮助工程师和其他人员管理产品数据和产品研发过程的工具。 PDM系统确保跟踪那些设计、制造所需的大量数据和信息,并由此支持和维护产品”。如果说得再细致一点:

  从产品来看, PDM系统可帮助组织产品设计,完善产品结构修改,跟踪进展中的设计概念,及时方便地找出存档数据以及相关产品信息。

  从过程来看, PDM系统可协调组织整个产品生命周期内诸如设计审查、批准、变更、工作流优化以及产品发布等过程事件。但是,这只是单纯从技术的角度给 PDM下了一个“准确”的定义。真正意义上的PDM远不止如此。如果一定要探寻 PDM究竟是什么,我们不妨这样来定义它:

  PDM是依托IT技术实现企业最优化管理的有效方法,是科学的管理框架与企业现实问题相结合的产物,是计算机技术与企业文化相结合的一种产品。企业文化为企业自身所积累、表现出来的各方面特色之总和。

  由此看来,所谓PDM,并不只是一个技术模型,也不是一堆时髦的技术辞藻的堆砌,更不是简单的编写程序。它必须是一种可以实现的技术,必须是一种可以在不同行业、不同企业中实现的技术,必须是一种与企业文化相结合的技术。因此,它与企业自身密切相关。考察当今PDM实施成功之企业,每个企业都有自己非常具体的奋斗目标和项目名称,从福特的“Ford 2000”、波音的“DCAC/MRM”到日产的“业务过程革新”等,凡取得成就者,无一不是将PDM融汇于企业文化之中。因此,PDM的生命力,或换而言之,PDM之精髓,也正在于此。

PDM与企业信息集成

  PDM在企业的信息集成过程中可以被看作是起到一个集成“框架(Framework)”的作用。各种应用程序诸如CAD/CAM/CAE、EDA、OA、CAPP等将通过各种各“对象(Object)”而被集成进来,使得分布在企业各个地方、在各个应用中使用(运行)的所有产品数据得以高度集成、协调、共享,所有产品研发过程得以高度优化或重组。

PDM与企业人

  PDM可触及现代企业的每个角落,每根神经。在企业内,只要是与产品数据打交道的人,都可以使用PDM。如果加以罗列的话,诸如总经理、厂长、总师、技术专家、项目经理、工程师、信息主管、设计人员、CAD/CAM/CAE使用者、系统管理员、会计资产评估人员、采购人员、市场/营销人员等,几乎业界每个企事业单位的每个部门都可以用到PDM,都可能从中受益,这是企业管理的需要。应该说PDM是21世纪企业的必由之路。我们有理由这样认为,现代企业人涉足 PDM,不是意愿问题,而只是时间问题。

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PDM与企业数据

PDM实在为一种“管得很宽”的软件。凡是最终可以转换成计算机描述和存储的数据,如下所列,它都可以兼收并蓄,一概管之。

  ·产品结构和配置
  ·零件定义及设计数据
  ·CAD集合造型文件和绘图文件
  ·工程分析及验证数据
  ·制造计划及规范
  ·NC编程文件
  ·图象文件(照片、造型图、扫描图等)
  ·产品说明书
  ·软件产品(程序、库、函数等“零部件”)
  ·各种电子报表、成本核算、产品注释等
  ·项目规划书
  ·多媒体音像产品
  ·硬考贝文件
  ·其它电子数据等

PDM之应用层次
  PDM系统由于其功能性、系统独立性、规模性、开放性等区别而大致分为两类。一种是面向设计团队(项目组),针对具体开发项目,主要以一两种应用软件为特定集成内容,使用规模在几台至百台左右,运行在局域网络环境中的PDM产品,我们称其为“项目组级 PDM”。

  另一种PDM产品是高层次的“企业级PDM”系统。它具有我们前面讨论提到的所有功能,可按用户需求以任意规模组成多硬件平台、多网络环境、多数据库、多层分布式Server、多种应用软件一起集成的跨企业、跨地区的超大型PDM系统,为企业提供基于并行工程思想的完整解决方案。目前世界上只有极少数PDM系统具备这样的能力。如SDRC的 Metaphase、 Inso的 SherpaWorks等。

  企业实施PDM的最终目标是达到企业级应用,项目组级PDM的应用只是实现这一目标的初级阶段,“中档PDM”事实上是不存在的。那些游离在这两种层次之间的 PDM产品,目前很难去定位它们。有些产品在技术上宣称是企业级的,但实施结果却是项目组级的。有些产品堆砌了许多漂亮辞藻来宣传其与众不同,但是至今仍无一个成功用户。客观上说来,它们还有很长的开发道路要走,自身有待完善。

非凡的优势 PDM的好处—投资可在整个企业中得到回报
  全面有效地执行PDM,因而取得了很多重要的成果。而所有对其很小一点的改进,就会象滚雪球那样,在整个企业中产生巨大的影响,包括上市时间、生产成本和竞争优势等。

  有效地实施PDM,会收到意想不到的效果。它能成倍地增加新产品的推销,大辐度地降低产品成本,大大减少停机时间和返工工时......以及能快速适应工程变化,但不影响计划调度的作业过程。根据我们的经验和业界的一般反映,在这里简要列出一些正确实施PDM所获得的巨大好处:

·大大缩短上市时间,一般来讲要快50%-200%。

·总成本削减25%以上。

·每个产品和每类产品的平均盈利能力大大提高。

·每财政年度可推销更多的产品。

·能在几分钟内查询到现有产品的设计数据,而不象过去那样,要用几小时甚至几天。

·成本估算和顾客问题回答非常容易进行,而且精确度高。

·产品的美学外观、质量和性能易于改进,以适应市场新的要求和市场范围迅速改变的可能性。

·降低产品保修成本。

·基于纸质的文件大大减少。

·为达到顾客的要求而提出具体明确的建议,而且实际上常只需很短时间就可提出。

·在全球任何远程地理位置之间,可一起协同工作,就好像同时工作。

·工作效率极高,例如,处理技术问题,要与哪个网络或什么应用软件有关,这些都是透明的。

·用户接口配置、系统信息、用户术语和新功能等均可追加,并用户化。这样进一步方便了使用并提高了生产效率。

·可将第三方应用软件集成到一起,在你和你的供应商、你的用户之间,实现最大限度的通讯。

·在应用软件之间,预定义数据转换接口,保证了数据的标准性。

·大大改进每个雇员的输出,能使企业资源重新配置,以用于其它项目。

·每个工程产品的结构得到了真正的控制,包括从批准到技术更改。

·产品的技术更改不会在整个产品中形成冲击波,这种改变会自动地反映到60M的配置中。

·专门定义的相关关系,如装配件与B0M数据间的相关性,加速了设计的开发。

·标准容易采纳、执行和控制。包括I309000,CALS,PDES,STEP,IGES和0S-HA等。

·数据备份和安全控制,使用权限和存档都易于进行,并在一个系统之下,从而保证了数据和过程的一致性。

·从设计到制造过程的出错会成为偶然性,而不是成规律性。

·人们在开发初期就能发挥重大作用,而不用等到最后阶段。

·按照起伏的项目计划,组织虚拟工作小组,可更方便地经营、使用资源。因为工作组成员不需在物理上到一起工作。

·协同工程使产品配置生成快10到100倍。

·工作流和过程可以电子速度并行实施。对比之下,纸质文件要延国际邮路体系弯弯曲曲地顺序传送。

·资源分配计划、项目跟踪和其它程序管理要求,可受到密切的监控。

·可很方便地收看和审定光栅、矢量、视频图象。例如,经理和车间工人可在便宜的终端上或PC机上,查看图形和其它设计数据。

·图纸的审查可以随时和并行地进行,而没有必要聚集到一起进行。这一系统还有拒签的功能。

·所有技术文件,如设计指导原则、技术要求、安装说明、批准说明等都是以电子方式产生,并可同时共享。

·企业范围内信息存取和使用控制软件,自动地通知哪些人可以使用,使得能实现理想的数据共享,并大大缩短周转时间。

·很好的定义的过程,使多功能工作组能一起有效地协调地工作,其结果是协同工程。

二、PDM的发展
  PDM技术的发展可以化为以下三个阶段,配合CAD工具的PDM系统、PDM 产品产生和PDM的标准化阶段。

  1.配合CAD工具的PDM系统 早期的PDM产品诞生于二十世纪的八十年代初。在当时,CAD已经在企业中得到了广泛的应用,工程师们在享受CAD带来的好处的同时,当不得不将大量的时间浪费有查找设计所需信息上,对于电子数据的存储和获取新方法的需求变得越来越迫切了。针对这种需求,各CAD厂家配合自己CAD软件推出的第一代PDM产品,这些主品的目标主要是解决大量电子数据的存府和管理问题,提供了维护“电子绘图仓库 ”的功能。

  第一代PDM产品仅在一定和度上缓解了“信息孤岛”问题,仍然普遍存在系统功能较弱。集成能力和开放程度较低等问题。

  2.专业PDM产品 通过对早期PDM产品功能的不断扩展,最终出现了专业化的PDM产品,如SDRC公司的Metaphase和ESS的IMAN等就是第二代PDM产品的代表。

  与第一代PDM产品相比,在第二代PDM产品中出现了许多新功能,如对产品生命周期内各种形式的产品数据的管理能力、对产品结构与配置和管理、对电子数据的发布和更改的控制以及基于成组技术的零件分类管理与查询等,同时软件的集成能力和开放程度也有较大的提高,少数优秀PDM产品可以真正实现企业级的信息集成和过和集成。

  第二代PDM产品在取得世大进时,在商业上也获得了很大的成功。PDM开始成为一个产业,出现了许多专业开发、销售和实施PDM的公司。

  3.PDM的标准化阶段 1997年2月,OMG组织公布了其PDM Enabier标准草案。作为PDM领域的第一个国际标准,本草案由许多PDM领域的主导厂商与制订,如IBM、SDRC、PTC等,PDM Enabier的公布标志着PDM技术的标准化方面迈出了崭新的一步。

  PDM Enabier基于CORBA技术就PDM的系统功能、PDM的逻辑模型和多在PDM系统间的互操作提出了一个标准。边一标准的制订为新一代标准化PDM产品的发展奠定了基础。

  从EDM发展到PDM,再从初级的PDM发展到虚拟的可视化的PDM:PDM技术的发展历程如下:

http://www.stcsm.gov.cn/learning/lesson/guanli/20010730/image/tt3.jpg

  PDM技术作为一门管理技术,管理着企业的全部知识资产。随着PDM技术的不断更新。为用户提供的功能越来越强大,同时又必须有效地保护原有的资源。一般来说,CAD系统的改变可以通过图形数据交换标准来保护原有资源。理论上PDM系统的改变可以通过STEP标准来保护原有的资源,可实际上由于PDM系统内巨大的数据量,往往这种转换是不可取的。因此,用户在选择PDM产品时要慎重,使用时要稳重,更新时要保重。

三、PDM功能分析
  PDM技术的研究与应用在国外已经非常普遍。目前,全球范围商品化的PDM软件有不下100种。这些PDM产品虽然有许多差异,但一般来说,大多具有以下一些主要功能:

  1.电子资料库和文档管理 对于大多数企业说,需要使用许多不同的计算机系统(主机、工作站、PC机等)和不同的计算机软件来产生产品整个生命周期内所需的各种数据,而这些计算机系统和软件还有可能建立在不同的网络体系上。在这种情况下,如何确保这些数据总是最新的和正确的,并且使这此数据能在整个企业的范围内得到充分的共享,同时还要保证数据免遭有决的或有意的坡环。这些都是近切需要觖决的问题。 

  PDM的电资料库和文档管理提供了对分布式异构数据的存储、检索和管理功能。在PDM中,数据的访问对用户来说是完全透明的,用户无需关心电子数据存放的具体样置,以及自己得到的是否是最新版本,这些工作均由PDM系统来完成。电子资料库的安全机制使管理员可以定义不同的角色并赋予这些角色不同的数据访问权限和范围,通过给用户分配相应的角色使数据只能被经过授权的用户获取或修改。同时,在PDM中电子数据的发布和变更必须经过事先定义的审批流程后过能生效,这样就使用户得到总是经过审批的正确信息。

  某些PDM系统还具有对异流数据的管理能力,即PDM系统可以对传统的以非电子化形式存储和数据进行管理,虽然对这种文件和管理无法到对PDM内部数据管理的安全程度,但其它全程度至少也不低于传统的手工管理方式,同时这种管理方法还提供了更好的对非电子化数据进行查找和跟踪的能力。

  2.产品结构与配置管理 产品结构与配置管理是PDM的核心功能之一,种用此功能可以实现对产品结构与配置信息和物料清单(Bill of Materials)的管理。而用户可以得用PDM提供的图形化的界面来对产品结构进行查看和编辑。

  PDM系统中,零部件按照它们之间的装配关系被组织起来,用户可以将各产品定义数据与零部间关联起来,最终形成对产品结构的完整描述,传统BOM可以利用PDM自动生成。

  PDM系统通过有效性和配置规则来对系统化产品进行管理。有效性分为两种:结构有效性和版本有效性。结构有效影响的是零部件在某个具体的装配关系中的数量,而版本有效性影响的是对零部件版本的选择,有效性控制有两种形式:时间有效性和序列数有效性。产品配置规则也分为两种:结构配置规则和可替换件配置规则。结构配置规则与结构有效性类拟,控制的都是零部件在某个具体的装配关系中的数量,结构配置规则与结构有效性可以组合使用,可替换件配置规则控制的是可替换件组中零件的选择。配置规则由结构有效性可以组合使用;可替换件配置规则控制的是可替换件组中零件的选择。配置规则是由事先定义的配置参数经过逻辑组合而成。用户可以通过选择各配置变量的取值和设定具体的时间及序列数来得到同一产品的不同配置。

  在企业中,同一产品的产品结构形式在不同的部门(如设计部门、工艺部门和生产计划部门)并不相同,因此 PDM系统还提供了按产品视图来组织产品结构的功能。通过建立相应的产品视图,企业的不同部门可以按其需要的形式来对产品结构进行组织。而当产品结构发生更改时,可以通过网络化的产品结构视图来分析和控制更改对整个企业的影响。

  3.生命周期(工作流)管理 PDM 和生合周期管理 模块管理着产品数据的动态定义过程,其中包括宏观过程(产品生命周期)和各种微过程(如图纸的审批流程)对产品生命周期的管理包括保留和跟踪产品从概念设计、产品开发、生产制造直到停止生产的整个过程中的所有历史记录,以及定义产品从一个状态换到另一个状态时必须经过的处理步骤。

  管理员可以通过对产品数据的各基本处理步骤的组合来构造产品设计或更改流程,这些基本的处理步骤包括指定任务、审批和通知相关人员等。流程的构造是建立在对企业中各种业务流程的分析结果上的。

  4.集成开发接口 各企业和情况千差万别,用户的要求也是多种多样的,没有哪一种PDM系统可以适应所有企业的情况,这就要求PDM系统必须具有强大的客户化和二次用这害工具包PDM实施人员或用户可以得用这类工具包来进行针对企业具体情况的定制工作。

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