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前 言 随 着 市 场 经 济 的 发 展, 企 业 面 临 着 越 来 越 大 的 竞 争 压 力 市 场 要 求 企 业 以 更 短 的 时 间 提 供 更 好 质 量 更 低 成 本 的 产 品 能 否 满 足 这 种 要 求 已 经 成 为 现 代 企 业 能 否 生 存 和 发 展 的 关 键 在 现 代 企 业 中, 随 着 计 算 机 技 术 和 CAX 应 用 程 序 的 广 泛 应 用, 生 产 效 率 得 以 大 幅 度 提 高 与 此 同 时, 企 业 中 的 产 品 信 息 呈 现 出 爆 炸 性 的 增 长 势 头, 并 产 生 了 新 的 问 题 在 企 业 中, 各 个 部 门 都 在 用 不 同 的 CAX 系 统 产 生 着 产 品 信 息 这 些 由 不 同 系 统 产 生 的 产 品 信 息 之 间 缺 乏 很 好 的 互 换 性, 形 成 了 一 个 个 信 息 孤 岛, 无 法 高 效 利 用 它 们 另 外 在 信 息 查 询 方 面, 有 用 的 信 息 淹 没 在 信 息 海 洋 之 中, 难 以 搜 寻 统 计 数 字 表 明, 设 计 工 程 师 的 70% 时 间 在 整 理 查 找 旧 数 据, 创 造 设 计 的 时 间 只 有 30% 还 有 许 多 有 关 管 理 产 品 数 据 的 问 题, 诸 如 跟 踪 设 计 所 属 的 项 目 确 保 使 用 设 计 资 料 的 最 新 版 本 等 等 如 果 对 它 们 处 理 不 当, 都 会 对 工 作 效 率 产 生 负 面 效 应 所 以 产 品 信 息 的 管 理 问 题 已 经 成 为 进 一 步 提 高 生 产 效 率 的 关 键 问 题 产 品 数 据 管 理 (PDM) 是 解 决 这 些 问 题 的 技 术 PDM 系 统 的 主 要 作 用 就 是 作 为 各 种 计 算 机 应 用 系 统 的 集 成 框 架, 实 现 对 产 品 数 据 进 行 管 理, 进 而 达 到 对 整 个 产 品 生 产 过 程 进 行 控 制 的 目 的 它 将 为 企 业 提 供 一 个 最 大 限 度 地 利 用 企 业 的 人 力 资 源 和 信 息 资 源 的 强 大 工 具 本 书 的 目 的 是 为 了 从 理 论 上 阐 述 这 种 技 术, 从 实 践 上 对 企 业 在 实 施 PDM 系 统 时 所 遇 到 的 问 题 给 予 解 答 本 书 的 侧 重 点 是 使 企 业 决 策 者 了 解 实 施 PDM 的 重 要 性 和 迫 切 性 PDM 能 为 企 业 做 些 什 么 以 及 为 企 业 决 策 者 进 行 实 施 PDM 决 策 提 供 理 论 参 考 ; 使 实 施 PDM 的 人 员 掌 握 具 体 实 施 PDM 的 技 术, 进 行 需 求 分 析, 建 立 PDM 系 统 环 境, 设 计 管 理 模 式, 建 立 管 理 模 型 管 理 模 板 和 管 理 流 程 因 此, 本 书 也 可 以 作 为 实 施 和 应 用 PDM 技 术 的 培 训 教 材 如 果 您 对 PDM 不 甚 了 解, 您 可 以 阅 读 本 书 全 部 内 容 如 果 您 只 是 针 对 某 一 个 项 目 或 技 术 有 兴 趣, 目 录 将 提 供 主 題 选 择 参 考 编 者 2001 年 7 月 vii
目 录 前 言...vi 第 一 篇 产 品 数 据 管 理 导 论...1 第 一 章 产 品 数 据 管 理 (PDM) 概 述...1 1.1 现 代 企 业 与 产 品 数 据 管 理...1 1.1.1 现 代 企 业 在 发 展 中 所 面 临 的 问 题 与 挑 战...1 1.1.2 产 品 数 据 管 理 系 统 在 企 业 中 的 地 位...4 1.1.3 PDM 的 优 点 与 效 益...6 1.1.4 PDM 的 应 用 对 象 与 范 围...8 1.1.5 PDM 的 应 用 现 状...11 1.2 PDM 的 基 本 概 念...14 1.2.1 PDM 的 形 成 与 发 展 阶 段...14 1.2.2 PDM 的 定 义...18 1.2.3 PDM 的 类 型...19 1.3 PDM 的 主 要 功 能 分 析...22 1.3.1 项 目 管 理...22 1.3.2 电 子 数 据 存 储 和 文 档 管 理...23 1.3.3 电 子 保 险 箱...23 1.3.4 灵 活 组 织 文 件...24 1.3.5 支 持 多 种 文 件 格 式...24 1.3.6 文 档 安 全 性...24 1.3.7 产 品 结 构 与 配 置 管 理...24 1.3.8 工 作 流 程 管 理...25 1.3.9 分 类 及 检 索 管 理...25 1.3.10 用 户 化 工 具 和 集 成 接 口...25 1.4 相 关 技 术 分 析...26 1.5 PDM 的 特 性 集 成 性 与 开 放 性...28 1.5.1 PDM 的 集 成 性...28 1.5.2 PDM 的 开 放 性...29 1.6 PDM 的 体 系 结 构 与 构 成...29 1.7 PDM 与 MRP-II,ERP 的 关 系...31 第 二 章 文 档 管 理...34 2.1 概 述...34 2.2 文 档 管 理...35 2.2.1 文 档 管 理 的 对 象...35 2.2.2 文 档 的 分 类...35 2.2.3 文 档 的 数 据 类 型 及 管 理 方 法...36 2.2.4 文 档 的 组 织 方 式...36 2.3 电 子 保 险 箱...37 2.3.1 电 子 保 险 箱 概 念...37 viii
2.3.2 电 子 保 险 箱 的 功 能 与 作 用...38 2.4 版 本 管 理...39 2.4.1 版 本 的 概 念...39 2.4.2 文 档 的 版 本 管 理...39 2.5 用 户 管 理 和 权 限 管 理...41 第 三 章 产 品 结 构 管 理 和 配 置 管 理...45 3.1 产 品 结 构...45 3.2 产 品 结 构 管 理...45 3.3 产 品 结 构 配 置...47 3.4 产 品 结 构 配 置 管 理...47 3.4.1 产 品 结 构 配 置 的 规 则...48 3.4.2 产 品 结 构 视 图 管 理...49 3.4.3 产 品 结 构 的 变 型 配 置...50 3.4.4 产 品 结 构 的 精 确 配 置 和 非 精 确 配 置...50 第 四 章 流 程 管 理...52 4.1 概 述...52 4.2 流 程 定 义...53 4.3 审 批 流 程 管 理...54 4.4 变 更 流 程 管 理...55 4.5 流 程 监 控...56 第 五 章 分 类 和 检 索 管 理...58 5.1 概 述...58 5.2 零 件 族 和 零 件 分 类 方 法...58 5.2.1 零 件 族...58 5.2.2 零 件 分 类 方 法...58 5.3 零 件 成 组 编 码 管 理...59 5.3.1 信 息 编 码 方 法 与 编 码 原 则...59 5.3.2 零 件 代 码...60 5.3.3 计 算 机 成 组 编 码 管 理...60 5.4 零 件 分 类 管 理...60 5.4.1 零 件 分 类 编 码 的 作 用...60 5.4.2 零 件 分 类 管 理 的 功 能...61 5.5 检 索 管 理...61 第 六 章 项 目 管 理...63 第 七 章 集 成 与 其 它 管 理...65 7.1 系 统 定 制 和 集 成 功 能...65 7.2 浏 览 与 圈 阅...66 7.3 WEB 管 理 功 能...67 7.4 用 户 管 理 与 权 限 管 理...67 ix
第 八 章 PDM 系 统 的 应 用 集 成...69 8.1 概 述...69 8.2 CAD/CAM/CAPP...69 8.2.1 计 算 机 辅 助 设 计 (CAD)...69 8.2.2 计 算 机 辅 助 工 艺 规 程 (CAPP)...70 8.2.3 计 算 机 辅 助 制 造 (CAM)...71 8.2.4 CAD/CAPP/CAM 的 集 成...71 8.3 管 理 信 息 系 统 与 制 造 资 源 计 划 系 统...71 8.3.1 管 理 信 息 系 统 MIS...71 8.3.2 制 造 资 源 计 划 系 统 MRP-II...72 8.4 企 业 资 源 计 划 系 统 (ERP)...73 8.4.1 ERP 的 基 本 思 想...73 8.4.2 ERP 系 统 的 功 能 组 成...74 8.4.3 ERP 与 MRP-II 的 区 别...75 8.5 基 于 PDM 系 统 的 集 成 模 式...76 8.5.1 应 用 封 装 模 式...76 8.5.2 接 口 和 紧 密 集 成 模 式...77 8.6 PDM 系 统 的 应 用 集 成 框 架...78 8.6.1 PDM 与 CAD/CAPP/CAM/CAE 的 集 成...78 8.6.2 PDM 与 MRP-II 的 集 成...81 8.6.3 PDM 与 ERP 的 集 成...82 8.6.4 CAD/CAM/CAPP 与 ERP 的 信 息 集 成...84 8.7 PDM 系 统 的 集 成 途 径...86 第 二 篇 产 品 数 据 管 理 的 实 施 技 术 及 软 件 系 统...87 第 九 章 实 施 PDM 的 效 益 评 价 与 计 算...87 9.1 直 接 效 益 的 评 估...87 9.1.1 投 资 回 报 的 简 单 计 算...87 9.1.2 评 估 个 人 生 产 率...88 9.1.3 降 低 成 本 的 效 益...89 9.2 对 间 接 效 益 的 认 识...90 9.2.1 保 护 企 业 技 术 资 产, 提 高 其 重 用 率...90 9.2.2 提 高 管 理 水 平...91 9.2.3 缩 短 对 客 户 订 单 的 反 应 时 间...91 9.2.4 提 高 产 品 竞 争 能 力...91 9.2.5 其 它 效 益...92 第 十 章 PDM 系 统 的 实 施 技 术...93 10.1 实 施 PDM 的 目 标...93 10.2 实 施 计 划 及 实 施 方 案...94 10.2.1 实 施 计 划...94 10.2.2 实 施 方 案 的 一 般 内 容...96 x
10.2.3 工 作 组 的 设 计 管 理 解 决 方 案...97 10.2.4 企 业 级 信 息 管 理 的 解 决 方 案...97 10.3 实 施 工 作 的 关 键 点...98 10.4 组 织 实 施 队 伍...99 10.4.1 实 施 人 员 配 置 及 素 质 要 求...99 10.4.2 人 员 培 训...102 10.5 PDM 系 统 的 实 施 方 法...103 10.6 PDM 系 统 的 工 作 环 境...104 10.6.1 PDM 与 数 据 库...104 10.6.2 服 务 器 和 网 络...104 10.6.3 客 户 端 / 服 务 器 结 构 类 型...105 10.6.4 PDM 系 统 软 件 对 服 务 器 和 客 户 端 的 要 求...107 10.7 PDM 系 统 设 定 与 工 业 标 准...107 第 十 一 章 企 业 实 施 PDM 系 统 的 过 程 与 步 骤...109 11.1 企 业 实 施 PDM 系 统 的 步 骤...109 11.2 调 研 与 需 求 分 析... 110 11.3 选 择 PDM 产 品... 110 11.4 PDM 系 统 引 入... 111 11.5 PDM 全 面 使 用... 112 11.6 PDM 系 统 维 护 与 改 进... 112 11.7 企 业 实 施 PDM 中 应 注 意 的 问 题... 112 第 十 二 章 信 息 模 型 建 立 方 法...114 12.1 人 员 管 理 模 型... 114 12.2 流 程 管 理 模 型... 117 12.3 产 品 模 型... 118 12.3.1 产 品 对 象 模 型...118 12.3.2 产 品 对 象 的 关 系 模 型...119 12.3.3 产 品 对 象 的 版 本 模 型...120 12.3.4 产 品 对 象 的 完 整 描 述...120 12.4 产 品 结 构 与 配 置 管 理 模 型...120 12.4.1 产 品 结 构 管 理 模 型...120 12.4.2 产 品 配 置 管 理 模 型...121 第 三 篇 企 业 级 PDM 系 统 ----SmarGroup 及 应 用...122 第 十 三 章 SmarGroup 概 述...122 13.1 SmarGroup 的 技 术 创 新 点...122 13.2 SmarGroup 功 能 模 块 组 成...123 13.3 安 装 环 境...125 13.4 SmarGroup 系 统 界 面...125 第 十 四 章 SmarGroup 的 管 理 功 能...130 14.1 项 目 管 理...130 xi
14.1.1 新 建 项 目...130 14.1.2 编 辑 项 目 属 性...130 14.2 文 档 管 理...132 14.2.1 设 置 工 程 数 据 资 料 夹...132 14.2.2 新 建 资 料...134 14.2.3 批 量 录 入...134 14.2.4 引 用 某 个 归 档 项 目 的 资 料...135 14.2.5 拷 贝 资 料...136 14.2.6 引 用 质 量 认 证 文 件...136 14.2.7 文 档 的 操 作...136 14.2.8 版 本 操 作...138 14.2.9 删 除...140 14.2.10 查 询 资 料 信 息...140 14.2.11 光 盘 存 储...145 14.3 产 品 结 构 管 理...149 14.3.1 数 据 关 联...149 14.3.2 建 立 资 料 夹...150 14.3.3 建 立 节 点...151 14.3.4 注 册...153 14.4 部 件 管 理...154 14.4.1 启 动...155 14.4.2 企 标 件...155 14.4.3 外 购 件...158 14.5 用 户 管 理...159 14.5.1 启 动...159 14.5.2 用 户 设 置...160 14.5.3 企 业 组 织 结 构 的 建 立...161 14.5.4 设 置 用 户 组...164 14.5.5 系 统 模 块 用 户 的 设 置...165 14.5.6 设 置 专 业...166 14.5.7 设 置 用 户 密 级...168 14.6 编 码 管 理...169 14.6.1 启 动...169 14.6.2 基 本 操 作...170 14.7 案 卷 管 理...172 14.7.1 启 动...172 14.7.2 案 卷 管 理...173 14.7.3 借 阅 管 理...176 14.8 打 印 管 理...180 14.8.1 界 面...180 14.8.2 流 程 准 备...181 14.8.3 执 行 打 印...182 14.8.4 统 计...183 第 十 五 章 SmarGroup 的 流 程 管 理...185 xii
15.1 流 程...185 15.1.1 引 入 流 程...185 15.1.2 建 立 流 程 公 文...185 15.1.3 启 动 流 程 公 文...185 15.1.4 处 理 流 程 任 务...186 15.2 设 置 流 程...187 15.2.1 启 动...187 15.2.2 软 件 界 面...188 15.2.3 流 程 结 构 模 板...188 15.2.4 建 立 流 程...191 15.2.5 步 骤 库...193 15.2.6 设 置 流 程 的 属 性...194 15.2.7 发 行 当 前 流 程...195 15.2.8 退 出 Flow Designer...196 15.3 个 人 流 程...196 15.3.1 界 面...197 15.3.2 工 具 条...198 15.3.3 设 置 通 讯 簿...198 15.3.4 邮 件...198 15.4 打 印 流 程...201 15.5 文 件 密 级 流 程...202 15.6 调 阅 归 档 流 程...204 15.7 系 统 监 控...204 15.7.1 启 动...204 15.7.2 界 面...205 15.7.3 基 本 操 作...207 第 十 六 章 报 表 模 板 工 具...212 16.1 概 述...212 16.2 用 户 界 面...212 16.2.1 菜 单 栏...212 16.2.2 工 具 条...213 16.3 定 义 一 般 模 板...213 16.3.1 Excel 模 板 的 定 义...214 16.3.2 Word 模 板 的 定 义...216 16.4 模 板 管 理...216 16.4.1 修 改 模 板...216 16.4.2 删 除 模 板...216 16.5 模 板 的 应 用...216 16.5.1 标 准 模 板...217 16.5.2 一 般 模 板...220 16.6 利 用 向 导 创 建 报 表...220 16.6.1 选 择 报 表 列...221 16.6.2 选 择 查 询 列...221 16.6.3 选 择 查 询 条 件...221 xiii
16.7 手 工 创 建 报 表...223 第 十 七 章 与 应 用 软 件 的 集 成...225 17.1 与 Autocad 的 集 成...225 17.1.1 登 录...225 17.1.2 保 存...226 17.1.3 注 册...226 17.1.4 编 辑...227 17.1.5 版 本 管 理...227 17.2 与 Word 的 集 成...227 17.2.1 登 录...228 17.2.2 保 存...228 17.2.3 注 册...229 17.2.4 编 辑...229 17.3 利 用 SoftIntegration 模 块...230 17.3.1 启 动...230 17.3.2 添 加 应 用 软 件 图 标...230 17.3.3 文 件 夹 及 数 据 节 点 的 操 作...231 17.3.4 资 料 的 注 册...233 17.3.5 资 料 的 编 辑...233 17.4 集 成 软 件 的 属 性 设 置...233 17.4.1 登 录...234 17.4.2 界 面...234 17.4.3 标 题 栏...234 17.4.4 明 细 表...236 参 考 文 献...238 xiv
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第 一 篇 产 品 数 据 管 理 导 论 第 一 章 产 品 数 据 管 理 (PDM) 概 述 近 年 来, 我 国 企 业 在 工 业 生 产 中 采 用 先 进 的 设 计 手 段, 特 别 是 应 用 计 算 机 技 术 和 CAX (CAD CAE CAPP CAM 等 ) 技 术, 大 大 提 高 了 企 业 的 产 品 开 发 能 力 和 市 场 竞 争 能 力, 促 进 了 生 产 力 的 发 展, 使 企 业 取 得 了 明 显 的 效 益 但 与 此 同 时, 产 品 设 计 过 程 中 的 设 计 数 据 和 技 术 文 档 呈 现 出 信 息 爆 炸 性 的 增 长 势 头 ; 另 一 方 面, 企 业 各 部 门 使 用 不 同 的 应 用 系 统, 这 些 自 动 化 单 元 之 间 缺 乏 有 效 的 信 息 传 递 和 转 换, 因 而 形 成 信 息 孤 岛 ; 这 些 问 题 的 出 现 严 重 地 影 响 了 CAX 技 术 在 企 业 的 应 用 面 对 信 息 爆 炸 解 决 信 息 孤 岛 的 问 题 已 经 突 出 地 摆 在 了 企 业 各 级 管 理 人 员 和 技 术 人 员 面 前, 已 经 成 为 制 约 企 业 发 展 的 瓶 颈 产 品 数 据 管 理 (Product Data Management-PDM) 正 是 在 这 一 背 景 下 产 生 的 一 种 新 的 信 息 管 理 的 思 想 和 技 术 它 以 软 件 技 术 为 基 础, 以 产 品 为 核 心, 实 现 对 产 品 相 关 的 数 据 过 程 和 资 源 的 集 成 化 管 理 技 术 本 章 从 信 息 和 管 理 的 角 度 论 述 现 代 企 业 需 要 PDM, 介 绍 其 产 生 的 背 景 和 发 展 阶 段 以 及 PDM 的 基 本 概 念 特 性 功 能 和 总 体 结 构 1.1 现 代 企 业 与 产 品 数 据 管 理 1.1.1 现 代 企 业 在 发 展 中 所 面 临 的 问 题 与 挑 战 1 21 世 纪 企 业 面 临 的 商 业 环 境 发 生 了 根 本 变 化 进 入 20 世 纪 末, 以 信 息 技 术 为 主 要 特 征 的 高 新 技 术 飞 速 发 展, 推 动 了 技 术 进 步 和 经 济 全 球 化, 加 速 了 技 术 革 新 管 理 创 新 企 业 面 临 的 商 业 环 境 和 市 场 环 境 发 生 了 根 本 变 化, 主 要 包 括 : 1) 技 术 进 步 和 高 新 技 术 的 应 用, 信 息 量 急 剧 增 长 一 方 面, 信 息 技 术 的 飞 速 发 展, 特 别 是 网 络 技 术 和 Internet/Intranet 技 术 及 基 于 信 息 技 术 的 高 新 技 术 在 企 业 中 的 应 用, 企 业 感 受 到 了 技 术 进 步 带 来 的 机 遇 和 好 处 高 新 技 术 的 应 用 不 仅 能 够 节 省 人 力 减 低 生 产 成 本, 提 高 生 产 效 率, 更 重 要 的 是 提 高 了 产 品 和 服 务 质 量, 缩 短 了 对 用 户 需 求 的 响 应 时 间, 从 而 为 企 业 在 较 短 的 时 间 开 发 出 新 产 品 赢 得 市 场 竞 争 创 造 条 件 同 时, 全 球 范 围 内 的 新 技 术 新 产 品 不 断 涌 现, 使 企 业 也 感 受 到 了 空 前 的 技 术 进 步 压 力 和 技 术 进 步 要 求 的 管 理 革 新 的 要 求 因 此, 企 业 如 何 利 用 信 息 技 术 推 动 技 术 革 新 和 管 理 创 新 已 经 成 为 企 业 赢 得 竞 争 力 的 重 要 课 题 2) 全 球 化 市 场 与 全 球 化 竞 争 随 着 通 信 技 术 和 计 算 机 网 络 技 术 的 发 展, 全 球 性 的 设 计 与 制 造 已 经 成 为 可 能, 世 界 市 场 变 的 越 来 越 开 放 企 业 在 建 立 全 球 化 市 场 的 同 时, 也 在 全 球 范 围 内 面 临 着 更 多 的 竞 争 者 而 要 赢 得 全 球 化 市 场 的 竞 争, 不 仅 要 靠 具 有 吸 引 力 的 产 品 质 量, 而 且 要 有 强 大 的 全 球 化 技 术 支 持 和 售 后 服 务 3) 用 户 对 产 品 的 需 求 呈 现 多 样 化 和 个 性 化 随 着 时 代 的 进 步 和 社 会 的 发 展, 市 场 带 给 人 们 的 产 品 日 益 丰 富 用 户 对 产 品 的 要 求 和 期 望 也 就 越 来 越 高, 需 求 结 构 向 高 层 次 发 展, 价 值 观 也 发 生 了 显 著 变 化 一 方 面 表 现 为 对 产 品 的 品 种 规 格 花 色 需 求 数 量 呈 现 多 样 化 个 性 化 要 求, 这 种 要 求 还 具 有 很 大 的 非 确 定 性 另 一 方 面 对 产 品 的 功 能 质 量 可 靠 性 的 要 求 也 有 所 提 高, 而 且 这 种 要 求 的 标 准 也 因 人 而 异, 具 有 不 确 定 性 此 外, 用 户 在 满 足 个 性 化 的 同 时 对 产 品 价 格 也 希 望 象 批 量 生 产 一 样 地 低 廉 1
4) 产 品 更 新 换 代 加 快, 生 命 周 期 缩 短, 人 们 对 交 货 期 的 期 望 越 来 越 高 为 了 顺 应 用 户 对 产 品 的 多 样 化 和 个 性 化 要 求, 企 业 开 发 新 产 品 的 能 力 越 来 越 强, 新 产 品 研 制 周 期 大 大 缩 短 同 时 由 于 新 技 术 的 应 用, 产 品 的 制 造 周 期 缩 短, 从 而 缩 短 产 品 的 生 命 周 期, 加 快 了 更 新 换 代 的 速 度 由 于 产 品 开 发 和 上 市 时 间 的 活 动 余 地 越 来 越 小, 给 企 业 造 成 了 压 力 随 着 市 场 竞 争 的 加 剧, 人 们 对 产 品 的 交 货 期 的 要 求 也 越 来 越 重 视 5) 生 产 方 式 的 多 样 化 随 着 用 户 需 求 的 多 样 化 和 个 性 化 以 及 对 产 品 交 货 期 的 要 求, 企 业 必 须 调 整 生 产 方 式, 改 变 单 一 的 大 批 量 生 产 方 式, 实 行 多 品 种 小 批 量 生 产 改 变 企 业 按 预 测 组 织 生 产 的 方 式, 转 变 为 按 定 单 组 织 生 产, 按 用 户 需 求 驱 动 生 产, 多 品 种 小 批 量 的 生 产 模 式 2 21 世 纪 全 球 市 场 竞 争 的 特 点 商 业 环 境 的 深 刻 变 化, 带 来 了 市 场 竞 争 的 变 化, 影 响 企 业 赢 得 市 场 竞 争 的 主 要 因 素 也 在 发 生 变 化 21 世 纪 的 市 场 竞 争 具 有 如 下 特 点 : 1) 企 业 面 临 的 市 场 竞 争 环 境 不 再 是 区 域 之 间 单 一 企 业 之 间 的 竞 争, 而 是 全 球 市 场 的 竞 争 2) 企 业 对 产 品 的 多 样 化 和 个 性 化 需 求 响 应 速 度 体 现 企 业 对 新 产 品 的 开 发 能 力 3) 在 追 求 产 品 的 质 量 的 同 时, 重 视 全 球 化 的 产 品 技 术 支 持 和 售 后 服 务 4) 产 品 交 货 期 已 经 成 为 企 业 赢 得 竞 争 的 重 要 因 素 3 现 代 企 业 对 PDM 的 需 求 在 人 类 进 入 21 世 纪 处 于 知 识 经 济 和 网 络 经 济 时 代, 以 信 息 技 术 为 主 导, 综 合 先 进 制 造 技 术 和 现 代 管 理 模 式 的 高 新 技 术 是 现 代 企 业 发 展 的 方 向 传 统 的 生 产 组 织 方 式 管 理 模 式 陈 旧 落 后 的 生 产 手 段 和 工 具, 已 不 能 适 应 现 代 企 业 在 日 趋 激 烈 的 全 球 市 场 环 境 中 的 竞 争 在 这 巨 大 的 技 术 变 革 和 管 理 革 新 之 中, 把 技 术 创 新 与 组 织 创 新 管 理 创 新 结 合 起 来, 使 我 国 的 众 多 企 业, 特 别 是 大 中 型 企 业 摆 脱 当 前 的 生 存 困 境, 提 高 竞 争 能 力, 适 应 全 球 市 场 环 境 是 科 技 工 作 者 和 管 理 工 作 者 要 解 决 的 重 要 课 题 为 此, 在 过 去 的 几 年 里, 国 家 科 委 大 力 推 广 计 算 机 辅 助 设 计 与 制 造 (CAD/CAM) 技 术, 实 施 CAD 应 用 工 程, 使 我 国 的 CAD/CAM 技 术 以 迅 猛 的 势 头 飞 速 发 展, 对 加 速 我 国 企 业 的 技 术 进 步, 提 高 企 业 的 市 场 竞 争 力 具 有 至 关 重 要 的 作 用 尽 管 如 此, 我 国 大 部 分 企 业 在 技 术 管 理, 技 术 与 管 理 的 协 调 发 展 以 及 适 应 新 的 生 产 模 式 和 管 理 方 式 等 方 面 还 存 在 一 些 问 题, 影 响 了 企 业 的 竞 争 能 力 和 向 现 代 企 业 的 发 展 1) 设 计 手 段 和 加 工 技 术 落 后 一 方 面, 总 体 上,CAD 技 术 在 企 业 的 应 用 还 未 普 及, 仍 有 相 当 一 部 分 中 小 企 业 还 使 用 手 工 绘 图 方 式, 设 计 效 率 低 另 一 方 面, 有 些 企 业 虽 然 采 用 了 CAD 技 术, 但 大 多 采 用 的 是 二 维 CAD 软 件, 只 能 提 高 绘 图 速 度, 使 设 计 人 员 从 繁 重 的 体 力 劳 动 中 解 脱 出 来, 而 不 能 解 决 复 杂 产 品 的 设 计 分 析 和 优 化 零 部 件 之 间 的 干 涉 机 构 运 动 部 件 之 间 的 关 系 曲 面 的 描 述 和 复 杂 零 件 的 数 控 编 程 等 问 题 另 外, 加 工 过 程 自 动 化 程 度 低, 加 工 技 术 落 后 目 前 数 控 加 工 还 不 普 及, 大 量 的 零 部 件 还 是 由 手 工 操 作 的 机 床 加 工, 质 量 难 以 保 证 大 量 的 工 艺 设 计, 占 用 了 宝 贵 的 产 品 开 发 时 间, 工 艺 准 备 周 期 长 由 于 加 工 工 艺 手 段 落 后, 工 艺 人 员 又 把 大 量 的 精 力 耗 费 在 抄 抄 写 写 的 重 复 工 作 上, 没 有 时 间 研 究 提 高 产 品 制 造 质 量 的 新 工 艺, 造 成 加 工 技 术 落 后 有 的 企 业 虽 然 采 用 了 先 进 的 数 控 机 床, 却 仍 采 用 手 工 编 程, 结 果 还 是 无 法 加 工 复 杂 的 产 品, 也 无 法 充 分 发 挥 昂 贵 的 数 控 机 床 的 作 用 2) 管 理 落 后, 特 别 是 技 术 先 进 性 与 管 理 落 后 的 矛 盾 日 益 突 出 2
在 某 些 企 业 中, 由 于 使 用 手 工 设 计, 全 部 图 样 资 料 由 资 料 室 统 一 人 工 管 理 资 料 室 的 管 理 人 员 通 过 对 这 些 图 样 和 技 术 资 料 进 行 编 号 装 订 成 册 归 档 装 入 文 件 柜 中 当 工 程 技 术 人 员 和 企 业 管 理 干 部 等 要 查 询 这 些 资 料 时, 需 要 通 过 一 定 的 手 续 在 密 级 允 许 的 情 况 下 向 资 料 室 借 阅 应 用 CAD 技 术 后, 大 部 分 电 子 资 料 存 放 在 计 算 机 内, 部 分 工 程 图 样 存 放 在 资 料 室, 这 种 手 工 管 理 方 式 已 经 不 能 适 应 CAD 技 术 的 应 用 因 此, 在 应 用 CAD 技 术 提 高 设 计 能 力 和 设 计 效 率, 特 别 是 采 用 三 维 模 型 设 计, 有 限 元 分 析 验 证, 机 构 运 动 仿 真 等 手 段, 大 大 提 高 了 设 计 质 量, 减 少 了 差 错, 降 低 了 返 工 率, 大 大 提 高 了 企 业 的 产 品 开 发 能 力 和 市 场 竞 争 能 力 但 另 一 方 面,CAD 技 术 的 全 面 推 广, 却 给 数 据 管 理 带 来 了 更 多 的 困 难, 数 据 管 理 落 后 的 问 题 更 为 明 显, 主 要 表 现 在 : (1) 信 息 共 享 程 度 低 目 前, 企 业 应 用 的 计 算 机 辅 助 工 具 和 信 息 系 统, 如 CAD CAM CAPP MIS 等 都 是 局 部 的 面 向 企 业 某 个 部 门 的 应 用 系 统, 产 生 的 数 据 涉 及 产 品 的 不 同 方 面 这 些 互 不 兼 容 的 软 件 系 统 由 于 采 用 不 同 的 操 作 系 统 网 络 系 统 数 据 库 系 统 等 软 件 环 境, 所 产 生 的 数 据 不 能 由 一 个 企 业 级 的 计 算 机 应 用 系 统 来 管 理, 而 常 常 以 不 同 的 格 式 和 介 质 存 储 于 不 同 的 计 算 机 系 统 中, 从 而 无 法 在 设 计 工 艺 和 制 造 部 门 之 间 进 行 有 效 地 实 现 信 息 共 享 与 传 递, 从 而 形 成 信 息 孤 岛 (2) 信 息 传 递 速 度 慢 在 大 部 分 企 业 中, 信 息 传 递 主 要 是 通 过 书 面 文 件 报 表 及 电 话 等 联 络 方 式, 因 而 无 法 及 时 收 集 工 艺 和 制 造 过 程 中 的 反 馈 信 息, 不 能 实 时 反 映 设 计 过 程 中 的 变 化, 甚 至 随 时 跟 踪 整 个 产 品 设 计 和 制 造 的 进 展 情 况 (3) 文 档 管 理 落 后 在 产 品 的 设 计 过 程 中, 不 仅 会 产 生 大 量 的 文 件 和 图 样, 同 时 要 多 次 查 询 和 充 分 利 用 已 有 的 设 计 数 据 手 工 管 理 和 维 护 这 些 数 据 会 浪 费 大 量 的 人 力 资 源 和 空 间 资 源 应 用 CAD 技 术, 要 求 计 算 机 把 大 量 的 图 样 和 技 术 数 据 进 行 有 效 地 管 理, 在 需 要 时 能 够 方 便 快 捷 地 查 询 和 获 取 所 需 的 技 术 资 料 ; 能 根 据 项 目 设 计 者 工 作 阶 段 审 批 状 态 日 期 类 型 以 及 预 先 定 义 的 各 类 参 数, 例 如 材 料 重 量 加 工 方 法 等 进 行 查 询 在 查 询 时, 不 仅 可 以 查 到 当 前 的 资 料, 还 可 以 查 到 过 去 的 或 者 类 似 的 相 应 资 料 另 外, 也 要 求 计 算 机 详 细 记 录 设 计 加 工 过 程 中 的 原 始 资 料 及 相 应 的 更 改 信 息, 用 不 同 的 版 本 来 描 述 当 前 有 效 的 数 据 要 求 计 算 机 系 统 的 管 理 人 员 能 够 根 据 各 类 人 员 所 担 任 的 不 同 职 责, 分 别 赋 予 不 同 的 权 力, 处 理 不 同 范 围 的 资 料 同 样, 对 资 料 也 应 根 据 不 同 适 用 范 围 设 置 不 同 的 密 级, 保 证 各 类 资 料 的 安 全 和 保 密 (4) 设 计 方 式 陈 旧 长 期 以 来, 产 品 开 发 沿 用 传 统 的 顺 序 工 程 方 法, 遵 循 概 念 设 计 详 细 设 计 过 程 设 计 加 工 制 造 实 验 验 证 设 计 修 改 的 流 程 但 由 于 该 方 法 在 设 计 的 早 期 不 能 全 面 地 考 虑 设 计 下 游 的 可 制 造 性 可 装 配 性 质 量 保 证 等 多 种 因 素, 导 致 所 制 造 的 产 品 存 在 诸 多 缺 陷 和 对 设 计 的 多 次 更 改 造 成 设 计 改 动 量 大 产 品 开 发 周 期 长 成 本 高 等 状 况, 难 以 适 应 激 烈 的 市 场 竞 争 (5) 支 撑 技 术 不 配 套 在 数 据 管 理 方 面, 企 业 仍 然 停 留 在 使 用 大 型 商 用 关 系 数 据 库 ( 如 Oracle Sybase) 层 次 上, 由 于 这 些 数 据 库 不 能 有 效 地 管 理 图 形 图 像 等 非 结 构 数 据, 更 无 法 实 现 过 程 管 理 配 置 管 理 以 及 对 应 用 工 具 的 集 成, 从 而 不 能 在 异 构 与 分 布 式 计 算 机 环 境 中 实 现 企 业 内 各 类 应 用 的 信 息 集 成 功 能 集 成 和 过 程 集 成 这 些 问 题 更 加 剧 了 先 进 设 计 技 术 与 落 后 管 理 手 段 之 间 的 矛 盾 产 品 数 据 管 理 正 是 解 决 这 个 矛 盾 的 一 种 新 途 径 3) 新 的 生 产 模 式, 如 CIMS 并 行 工 程 虚 拟 产 品 开 发 精 良 生 产 敏 捷 制 造 等 对 信 息 管 理 技 术 的 新 要 求 自 20 世 纪 90 年 代 以 来, 新 的 制 造 模 式 和 运 行 管 理 模 式, 如 CIMS 并 行 工 程 虚 拟 产 品 开 发 精 良 生 产 敏 捷 制 造 等, 对 信 息 管 理 技 术 提 出 了 更 高 的 要 求, 不 仅 要 求 支 撑 技 术 3
能 够 支 持 多 学 科 领 域 专 家 群 体 协 同 工 作, 而 且 要 求 把 产 品 信 息 和 开 发 过 程 有 机 地 集 成 起 来, 作 到 在 正 确 的 时 刻, 把 正 确 的 信 息 以 正 确 的 形 式 送 到 正 确 的 人 正 是 由 于 以 上 诸 多 方 面 对 信 息 管 理 的 需 求, 呼 唤 一 种 新 的 信 息 管 理 技 术 产 品 数 据 管 理 正 是 这 样 一 种 新 的 信 息 管 理 思 想 和 技 术 它 以 软 件 技 术 为 基 础, 以 产 品 为 核 心, 实 现 对 产 品 相 关 的 数 据 过 程 和 资 源 的 集 成 化 管 理 技 术 1.1.2 产 品 数 据 管 理 系 统 在 企 业 中 的 地 位 可 以 从 以 下 几 方 面 来 看 产 品 数 据 管 理 系 统 在 企 业 信 息 管 理 中 的 作 用 : 1)PDM 是 CAD/CAPP/CAM(3C) 的 集 成 平 台 随 着 CAX 技 术 在 企 业 的 应 用 和 发 展, 许 多 性 能 优 良 的 商 品 化 CAD CAPP CAM 系 统 分 别 在 产 品 设 计 自 动 化 工 艺 过 程 设 计 自 动 化 和 数 据 编 程 自 动 化 方 面 起 到 了 重 要 的 作 用 但 是, 采 用 这 些 各 自 独 立 的 系 统, 不 能 实 现 系 统 之 间 信 息 的 自 动 化 传 递 和 交 换 即 使 是 在 产 品 设 计 方 面, 一 般 都 要 用 到 一 种 或 多 种 CAD 系 统, 例 如 用 AUTOCAD 进 行 二 维 工 程 设 计, 用 UG 或 PRO/E 等 进 行 三 维 建 模, 因 而 产 品 的 设 计 信 息 也 需 要 多 种 CAD 系 统 来 进 行 描 述 用 CAD 系 统 进 行 产 品 设 计 的 结 果 不 能 直 接 为 CAPP 系 统 所 接 受, 进 行 工 艺 过 程 设 计 时, 还 须 由 人 工 将 这 些 图 样 文 档 等 纸 面 上 的 文 件 转 换 成 CAPP 系 统 所 需 的 输 入 数 据, 并 通 过 人 机 交 互 方 式 输 入 给 CAPP 系 统 进 行 处 理, 得 到 加 工 工 艺 规 程 同 样, 当 使 用 CAM 系 统 进 行 计 算 机 辅 助 数 控 编 程 时, 也 需 要 人 工 将 CAPP 系 统 输 出 的 纸 面 文 件 转 换 成 CAM 系 统 所 需 的 输 入 文 件 和 数 据 由 于 各 自 独 立 的 系 统 所 产 生 的 信 息 需 经 人 工 转 换, 这 一 方 面 影 响 了 工 程 设 计 效 率 的 提 高, 同 时 也 提 高 了 发 生 错 误 的 概 率, 并 给 生 产 带 来 很 大 的 危 害 当 然 采 用 IGES 或 STEP 标 准 可 以 进 行 数 据 交 换, 但 依 然 无 法 自 动 从 CAD 中 抽 取 CAPP 所 必 需 的 全 部 信 息 对 于 不 同 的 CAM 系 统, 也 很 难 实 现 从 CAPP 到 CAM 通 用 的 信 息 传 递 CAD CAP CAM PDM 产 品 对 象 库 文 档 对 象 库 工 艺 信 息 库 零 部 件 资 源 库... 原 材 料 库 图 1-1 PDM 是 CAD/CAPP/CAM 的 集 成 平 台 因 此,3C(CAD/CAM/CAPP) 的 集 成 问 题 是 企 业 应 用 CAX 技 术 实 现 设 计 生 产 自 动 化 的 关 键 问 题, 得 到 了 企 业 界 和 研 究 与 开 发 人 员 的 广 泛 关 注 PDM 系 统 正 是 最 好 的 3C 集 成 4
平 台, 可 以 把 与 产 品 有 关 的 信 息 统 一 管 理 起 来, 并 将 信 息 按 不 同 的 用 途 分 门 别 类 地 进 行 有 条 不 紊 的 管 理 3C 之 间 不 必 直 接 传 递 信 息, 他 们 之 间 的 信 息 传 递 通 过 分 别 与 PDM 之 间 传 递 信 息 来 实 现 不 同 的 CAD/CAPP/CAM 系 统 都 可 以 从 PDM 中 提 取 各 自 所 需 要 的 信 息, 再 把 结 果 放 回 PDM 中, 从 而 真 正 实 现 3C 集 成, 如 图 1-1 所 示 2)PDM 是 产 品 信 息 传 递 的 桥 梁 人 财 物 产 供 销 六 大 部 门 是 企 业 的 经 营 管 理 与 决 策 部 门 PDM 作 为 3C 的 集 成 平 台, 用 计 算 机 技 术 完 整 地 描 述 了 产 品 整 个 生 命 周 期 的 数 据 和 模 型, 是 ERP 中 有 关 产 品 全 部 数 据 的 来 源 PDM 是 沟 通 产 品 工 艺 设 计 部 门 和 管 理 信 息 系 统 及 制 造 资 源 系 统 之 间 信 息 传 递 的 桥 梁, 使 MIS 和 MRPⅡ 从 PDM 集 成 平 台 自 动 得 到 所 需 的 产 品 信 息, 如 材 料 清 单 BOM 等, 而 无 需 再 用 人 工 从 键 盘 输 入 ERP 也 可 通 过 PDM 这 一 桥 梁 将 有 关 信 息 自 动 传 递 或 交 换 给 3C 系 统 因 而 PDM 是 产 品 信 息 传 递 的 桥 梁, 如 图 1-2 所 示 3)PDM 支 持 并 行 工 程, 缩 短 产 品 开 发 周 期 并 行 工 程 是 一 种 面 向 产 品 开 发 过 程 的 新 的 设 计 模 式 和 系 统 方 法, 以 缩 短 产 品 开 发 周 期 降 低 成 本 提 高 质 量 为 目 标, 把 先 进 的 管 理 思 想 和 先 进 的 自 动 化 技 术 结 合 起 来, 采 用 集 成 化 和 并 行 化 的 思 想 设 计 产 品 及 其 相 关 过 程 这 种 设 计 方 法 在 原 有 信 息 集 成 的 基 础 上, 更 强 调 功 能 集 成 和 过 程 集 成 它 要 求 在 产 品 开 发 的 早 期 就 充 分 考 虑 产 品 生 命 周 期 中 相 关 环 节 的 影 响, 特 别 注 重 产 品 早 期 阶 段 的 并 行 协 调 它 在 优 化 和 重 组 产 品 开 发 过 程 的 同 时, 不 仅 要 实 现 多 学 科 领 域 专 家 群 体 协 同 工 作, 而 且 要 求 把 产 品 信 息 和 开 发 过 程 有 机 地 集 成 起 来 PDM 作 为 支 持 协 同 工 作 的 使 能 技 术, 首 先 能 支 持 异 构 计 算 机 环 境, 包 括 不 同 的 网 络 与 数 据 库 ; 其 次, 能 实 现 产 品 数 据 的 统 一 管 理 与 共 享, 提 供 单 一 的 产 品 数 据 源 ; 第 三,PDM 能 方 便 地 实 现 对 应 用 工 具 的 封 装, 便 于 有 效 地 管 理 全 部 应 用 工 具 产 生 的 信 息, 提 供 应 用 系 统 之 间 的 信 息 传 递 与 交 换 平 台 ; 另 外, 可 以 提 供 过 程 管 理 与 监 控, 为 协 同 工 作 中 的 过 程 集 成 提 供 必 要 的 支 持 因 此,PDM 在 突 出 产 品 数 据 管 理 的 基 础 上, 正 逐 步 完 善 其 作 为 制 造 业 领 域 集 成 框 架 的 功 能, 为 协 同 工 作 实 施 提 供 更 强 有 力 的 自 动 化 环 境 3C PDM MIS MRP-II ERP 市 场 信 息 发 展 战 略 图 1-2 PDM 是 产 品 信 息 传 递 的 桥 梁 4).PDM 是 CIMS 的 集 成 框 架, 是 企 业 应 用 集 成 平 台 所 谓 集 成 框 架, 是 在 异 构 分 布 式 计 算 机 环 境 中 能 使 企 业 内 各 类 应 用 系 统 实 现 信 息 集 成 功 能 集 成 和 过 程 集 成 的 软 件 系 统 5
信 息 集 成 平 台 的 发 展 经 历 了 计 算 机 通 信 局 域 网 络 集 中 式 数 据 库 分 布 式 数 据 库 等 阶 段 随 着 CIMS 技 术 的 不 断 深 入 发 展 和 应 用 规 模 的 不 断 扩 大, 企 业 集 成 信 息 模 型 越 来 越 复 杂, 对 信 息 控 制 和 维 护 的 有 效 性 可 靠 性 和 实 时 性 要 求 越 来 越 高, 迫 切 需 要 寻 求 更 高 层 次 上 的 集 成 技 术, 提 供 高 层 信 息 集 成 管 理 机 制, 提 高 运 作 效 率 目 前, 国 内 外 的 技 术 人 员 对 新 一 代 信 息 集 成 平 台 做 了 大 量 的 研 究 开 发 工 作, 也 推 出 了 多 种 平 台, 典 型 的 是 面 向 对 象 数 据 库 及 面 向 对 象 工 程 数 据 库 管 理 系 统 虽 然 这 些 面 向 对 象 技 术 已 部 分 商 品 化, 但 还 没 有 在 企 业 中 得 到 全 面 应 用 和 成 功 实 施, 技 术 仍 不 成 熟 具 有 对 象 特 性 的 数 据 库 二 次 开 发 环 境, 由 于 其 开 放 性 可 靠 性 等 方 面 明 显 不 足, 无 法 胜 任 CIMS 大 规 模 实 施 应 用 的 需 求 在 关 系 型 数 据 基 础 上 开 发 的 具 有 对 象 特 性 的 PDM 系 统 由 于 其 技 术 支 持 产 品 生 命 周 期 过 程 而 具 有 的 先 进 性 和 合 理 性, 成 为 新 一 代 信 息 集 成 平 台 中 最 为 成 熟 的 技 术, 是 企 业 实 现 CIMS 的 集 成 框 架 5) 支 持 虚 拟 产 品 开 发 技 术 [Jiafu1] 虚 拟 产 品 开 发 是 在 真 实 产 品 尚 未 制 造 出 来 之 前, 借 助 于 CAD/CAE/CAM 多 媒 体 等 高 新 技 术, 在 计 算 机 屏 幕 上 实 现 虚 拟 产 品 的 设 计 和 制 造 通 过 现 代 化 的 CAD 技 术, 实 现 虚 拟 产 品 的 造 型 设 计 色 彩 光 照 效 应 材 质 的 纹 理 处 理, 其 至 动 画 设 计 使 人 们 不 仅 可 以 观 察 到 未 来 产 品 的 外 观 结 构, 并 可 从 不 同 的 角 度 观 察, 还 可 以 看 到 它 运 动 的 状 态, 例 如 虚 拟 新 型 车 辆 在 公 路 上 奔 驰 利 用 三 维 建 模 技 术, 设 计 产 品 内 部 的 各 个 零 部 件, 并 可 虚 拟 装 配 过 程 和 拆 卸 过 程 通 过 CAE 技 术, 对 虚 拟 产 品 进 行 性 能 分 析 如 虚 拟 汽 车 在 受 到 碰 撞 后 的 汽 车 变 形 和 对 驾 驶 员 乘 客 伤 害 的 影 响, 还 可 分 析 虚 拟 汽 车 由 于 公 路 路 面 质 量 引 起 的 振 动 善 等 各 种 汽 车 动 静 态 性 能 分 析 CAM 技 术 则 可 虚 拟 产 品 的 加 工 过 程, 确 定 所 需 工 时 等 总 之, 通 过 虚 拟 产 品 使 顾 客 在 产 品 制 造 前 就 能 充 分 地 了 解 所 需 产 品 的 外 观 结 构 性 能 可 加 工 性 价 格 和 交 货 期 等 若 顾 客 有 不 满 意 之 处, 可 实 时 地 修 改, 最 大 限 度 地 满 足 顾 客 需 求 保 证 产 品 质 量 和 降 低 成 本 虚 拟 产 品 开 发 是 用 数 字 方 式 确 定 工 作 任 务, 再 用 数 字 方 式 在 各 部 门 各 地 区 以 及 公 司 的 合 作 者 之 间 进 行 任 务 分 派 在 虚 拟 产 品 开 发 环 境 中 的 产 品 实 际 上 是 一 种 数 字 模 型, 可 以 使 大 家 同 时 在 同 一 个 产 品 模 型 上 工 作, 对 它 进 行 观 察 分 析 通 信 和 即 时 更 新 这 就 要 求 做 到 实 时 采 集 信 息, 将 这 些 信 息 分 配 给 参 加 新 产 品 开 发 过 程 的 每 个 人 或 传 送 到 各 个 场 所 并 且, 虚 拟 产 品 和 过 程 模 型 及 其 各 种 迭 代 模 型 在 整 个 产 品 开 发 过 程 中 不 断 地 循 环 使 用, 并 使 用 相 关 的 应 用 规 程 这 些 都 需 要 PDM 系 统 的 支 持 此 外,PDM 还 支 持 先 进 的 生 产 模 式 和 管 理 模 式, 如 精 良 生 产 (Lean Production) 敏 捷 制 造 (Agile Manufacturing) 企 业 过 程 重 构 (Business Process Reengineering-BPR), 为 企 业 在 全 球 市 场 环 境 下 缩 短 产 品 上 市 时 间 (T) 提 高 产 品 质 量 (Q) 减 低 产 品 成 本 (C) 提 高 服 务 质 量 (S) 增 强 综 合 竞 争 能 力 提 供 了 支 撑 技 术 1.1.3 PDM 的 优 点 与 效 益 1) 提 高 设 计 效 率 根 据 CIMdata 的 调 查 统 计 显 示, 设 计 人 员 在 信 息 查 询 检 索 等 待 图 样 新 数 据 的 存 档 等 方 面 花 费 的 时 间 约 占 设 计 开 发 时 间 的 25%~30% PDM 向 设 计 工 程 师 提 供 适 当 的 工 具 和 访 问 权 限, 而 无 需 知 道 到 什 么 地 方 去 寻 找 发 布 的 设 计 或 其 它 数 据, 以 便 使 数 据 访 问 更 加 有 效, 大 大 地 缩 短 设 计 过 程 设 计 人 员 可 以 把 更 多 的 时 间 和 精 力 用 于 创 造 性 地 设 计 和 开 发, 从 而 提 高 设 计 效 率, 提 高 整 个 企 业 的 生 产 效 益 另 一 方 面, 在 PDM 的 支 持 下, 进 行 并 行 设 6
计, 减 少 设 计 过 程 中 发 生 的 修 改 和 重 复 次 数, 缩 短 设 计 过 程, 提 高 设 计 效 率 国 外 的 一 些 汽 车 飞 机 公 司 实 施 PDM 系 统 后 均 大 大 提 高 了 企 业 的 效 益 国 内 CIMS 示 范 应 用 企 业 使 用 PDM 新 技 术 后, 设 计 能 力 和 生 产 效 益 有 了 很 大 的 提 高 2) 缩 短 产 品 上 市 时 间 影 响 产 品 进 入 市 场 的 时 间 包 括 如 工 程 设 计 所 花 费 的 时 间, 用 于 审 校 上 述 工 作 成 果 所 花 费 的 时 间 或 任 务 交 接 之 间 的 时 间 浪 费 和 设 计 过 程 中 修 改 错 误 所 花 费 的 时 间 PDM 系 统 提 供 使 用 者 以 有 组 织 的 方 式 和 界 面 来 查 询 资 料 和 设 计 工 具, 加 速 寻 找 正 确 版 本 的 设 计 图 或 文 件, 从 而 缩 短 设 计 需 要 的 时 间, 大 幅 度 降 低 在 产 品 开 发 期 间 ( 特 别 是 末 期 ) 发 生 设 计 变 更 的 可 能 性 和 减 少 错 误 发 生 的 概 率 3) 提 高 设 计 与 制 造 的 准 确 性 PDM 系 统 提 供 的 版 本 管 理 功 能 能 够 保 证 所 有 参 加 同 一 工 程 项 目 的 员 工 采 用 同 一 数 据 来 工 作, 并 且 是 及 时 和 最 新 的 数 据, 确 保 设 计 过 程 数 据 的 一 致 性, 减 少 了 设 计 中 的 重 复 和 更 改 次 数 同 时 在 并 行 设 计 过 程 中, 在 设 计 的 初 期, 就 已 经 考 虑 产 品 的 可 制 造 性 和 产 品 的 质 量 等 因 素 此 外, 当 用 户 访 问 数 据 时, 可 以 确 保 所 有 的 主 文 件 和 历 史 记 录 的 完 整 和 一 致 4) 改 善 产 品 与 服 务 质 量 PDM 提 供 产 品 结 构 管 理 与 配 置 管 理, 促 进 标 准 零 件 和 标 准 设 计 的 再 利 用, 便 于 企 业 采 用 模 块 化 设 计 方 法, 以 减 少 零 件 的 数 量, 简 化 产 品 的 制 造 与 维 护 过 程 另 一 方 面,PDM 系 统 帮 助 企 业 进 行 并 行 产 品 开 发, 尽 可 能 把 修 改 工 作 量 放 在 产 品 开 发 的 初 期, 以 减 少 甚 至 消 除 在 制 造 过 程 中 因 修 改 设 计 而 造 成 的 损 失 5) 更 好 地 管 理 工 程 变 更 PDM 系 统 的 版 本 管 理 允 许 在 数 据 库 里 生 成 和 保 存 任 一 设 计 的 多 个 修 订 版 本 和 改 型 使 用 户 可 以 生 成 一 个 设 计 的 多 个 替 代 方 案, 而 不 用 担 心 前 面 的 版 本 会 丢 失 或 意 外 地 被 擦 去 而 且 每 个 版 本 和 修 订 版 都 要 签 字 和 标 注 日 期, 消 除 对 现 有 设 计 的 任 何 有 关 分 歧, 提 供 完 整 的 变 更 审 查 线 索 6) 提 供 了 同 步 工 程 的 环 境 PDM 系 统 由 于 对 所 有 的 使 用 者, 具 备 有 广 泛 的 流 程 控 制 与 信 息 集 成 的 能 力, 因 此 PDM 系 统 提 供 了 同 步 工 程 的 最 佳 环 境 实 施 同 步 工 程, 除 了 在 工 程 设 计 上 可 以 缩 短 时 间 之 外, 还 进 一 步 在 制 造, 缩 短 交 期, 以 及 产 量 提 高 上 提 供 了 具 体 的 效 益 7) 促 进 企 业 流 程 的 不 数 改 善 PDM 可 以 实 现 流 程 的 电 子 化 进 而 实 现 IPD( 集 成 产 品 开 发 ) 虽 然 许 多 企 业 并 未 把 产 品 开 发 活 动 看 成 是 一 个 流 程, 更 谈 不 上 对 流 程 进 行 管 理 和 优 化 但 是, 一 部 分 业 界 领 先 者 已 经 开 始 进 行 产 品 开 发 流 程 的 研 究 与 优 化, 甚 至 对 企 业 整 个 业 务 流 程 进 行 重 组 (BPR) PDM 从 使 能 器 (Enabler) 的 角 度, 极 大 地 支 持 了 企 业 在 流 程 重 整 方 面 的 投 资, 促 进 了 BPR 成 果 的 实 现 与 巩 固 8) 改 善 企 业 的 整 体 动 作 处 于 电 子 商 务 时 代, 企 业 的 异 地 设 计 异 地 制 造 异 地 销 售 和 产 品 供 应 链 的 问 题 都 越 来 越 普 遍 随 之 而 来 的 是 异 地 管 理 技 术 数 据 的 充 分 利 用 供 应 链 的 管 理 异 构 应 用 软 件 工 具 的 集 成 问 题,PDM 可 以 针 对 这 些 问 题 提 供 解 决 方 案 9) 更 好 地 控 制 项 目 一 般 产 品 开 发 项 目 几 乎 都 被 推 迟 的 原 因 是 在 项 目 进 行 过 程 中 的 失 控 因 为 项 目 产 生 出 的 大 量 数 据, 象 滚 雪 球 似 地 快 速 增 加, 超 出 了 传 统 项 目 管 理 技 术 的 能 力 范 围 PDM 系 统 的 7
产 品 结 构 管 理 变 更 管 理 配 置 管 理 和 可 跟 踪 性 能 够 确 保 对 这 些 数 据 的 有 效 控 制, 进 而 控 制 项 目 的 进 展 10) 便 于 实 施 全 面 质 量 管 理 全 面 质 量 管 理 (TQM) 的 很 多 基 本 原 理, 如 通 过 个 人 授 权 来 识 别 和 解 决 问 题 都 是 PDM 结 构 中 所 固 有 的 规 范 的 控 制 检 查 变 更 管 理 过 程 和 规 定 责 任 也 将 有 助 于 保 证 用 户 所 选 择 的 PDM 系 统 能 够 与 国 际 质 量 标 准 保 持 一 致 通 过 对 产 品 开 发 周 期 内 引 入 一 组 相 关 审 查 过 程,PDM 系 统 可 以 建 立 适 应 ISO9000 系 列 验 证 和 全 面 质 量 管 理 的 环 境 PDM 技 术 已 经 成 为 企 业 重 构 实 施 并 行 工 程 和 ISO9000 系 列 国 际 质 量 认 证 等 必 不 可 少 的 一 项 重 要 使 能 技 术, 也 是 企 业 提 高 自 身 竞 争 能 力 必 须 具 备 的 手 段 正 因 为 PDM 具 有 如 上 优 点, 企 业 应 用 PDM 系 统 和 不 应 用 PDM 系 统 有 很 大 的 不 同, 据 国 外 一 些 研 究 机 构 统 计,PDM 系 统 的 实 施 将 为 企 业 节 约 工 程 成 本 10% 节 约 产 品 开 发 时 间 20% 缩 短 产 品 上 市 时 间 50% 提 高 定 单 的 反 应 速 度 30% 减 少 开 发 过 程 修 改 40% 左 右 1.1.4 PDM 的 应 用 对 象 与 范 围 1 哪 些 企 业 需 要 PDM 产 品 数 据 管 理 系 统 起 源 于 工 程 设 计 领 域, 是 企 业 设 计 和 工 艺 部 门 的 数 据 管 理 中 心 和 流 程 管 理 中 心, 但 随 着 PDM 的 发 展, 其 应 用 领 域 远 远 超 出 当 初 的 工 程 设 计 领 域, 扩 展 到 产 品 整 个 生 命 周 期 目 前 越 来 越 多 的 企 业 已 经 意 识 到 PDM 的 重 要 性, 已 经 和 准 备 实 施 PDM 那 么, 到 底 哪 些 企 业 需 要 产 品 数 据 管 理 系 统 (1) 设 计 制 造 复 杂 产 品 的 企 业 这 类 企 业 如 飞 机 制 造 厂 导 弹 卫 星 制 造 厂 汽 车 制 造 厂 机 车 制 造 厂 和 轮 船 制 造 厂 等, 每 个 产 品 都 有 几 万 甚 至 上 百 万 个 零 部 件 为 了 满 足 用 户 不 断 变 化 的 要 求, 设 计 制 造 复 杂 产 品 的 企 业 必 须 在 最 短 的 时 间 内, 开 发 出 低 成 本 高 质 量 的 产 品, 以 提 高 企 业 的 竞 争 能 力 采 用 PDM 技 术, 可 以 大 大 地 提 高 管 理 水 平, 实 施 并 行 工 程, 降 低 成 本, 缩 短 产 品 开 发 周 期, 创 造 巨 大 的 经 济 效 益 (2) 设 计 制 造 系 列 产 品 的 企 业 系 列 产 品 如 电 视 空 调 洗 衣 机 等 家 用 电 器 和 电 脑 等 电 子 产 品, 周 期 短 更 新 快 市 场 竞 争 激 烈 这 类 企 业 为 了 适 应 市 场 日 新 月 异 的 变 化, 必 须 不 断 推 陈 出 新, 开 发 出 高 质 量 低 成 本 的 新 产 品, 以 创 新 占 有 市 场 赢 得 市 场 因 此, 充 分 利 用 原 有 的 产 品 数 据, 减 少 新 开 发 的 工 作 量, 形 成 系 列 化 的 产 品, 就 成 为 采 用 PDM 系 统 的 主 要 目 标 (3) 跨 地 区 跨 国 的 异 地 设 计 制 造 企 业 对 于 跨 地 区 跨 国 的 异 地 设 计 和 制 造 企 业 更 需 要 PDM 系 统 的 支 持 因 为 不 同 地 区 之 间 必 须 存 在 产 品 数 据 的 交 换, 而 PDM 系 统 提 供 了 异 构 数 据 和 异 地 数 据 之 间 信 息 传 递 和 转 换 的 平 台, 确 保 不 同 地 区 设 计 和 制 造 信 息 的 畅 通 (4) 各 类 专 业 设 计 院 所. 我 国 各 类 专 业 设 计 院 所 的 主 要 任 务 是 工 程 设 计 与 分 析, 包 括 设 计 工 程 图 样 计 算 数 据 和 技 术 分 析 等 目 前, 由 于 CAD 技 术 的 应 用, 使 设 计 院 所 甩 掉 了 绘 图 板, 但 同 时 产 生 了 大 量 的 电 子 文 档 为 了 对 这 些 电 子 文 档 进 行 有 效 管 理, 一 些 设 计 院 所 采 用 面 向 文 档 管 理 的 EDM 系 统 但 EDM 系 统 不 能 帮 助 设 计 人 员 提 高 设 计 的 重 用 率, 不 能 对 设 计 和 施 工 过 程 中 发 生 的 审 批 和 更 改 等 过 程 产 生 的 动 态 数 据 提 供 有 效 地 有 效 管 理 和 控 制 对 设 计 院 所 来 说, 针 对 不 同 的 工 程 项 目, 虽 然 设 计 的 图 样 不 尽 相 同, 甚 至 会 有 很 大 的 变 化, 但 是 基 本 的 设 计 都 是 一 样 的, 特 别 是 对 于 一 些 相 似 的 项 目 另 外, 审 批 和 更 改 是 设 计 和 施 工 过 程 中 的 主 要 工 作 流 程 因 此, 有 效 地 管 理 和 控 制 动 态 的 数 据 提 高 设 计 的 重 用 率 是 设 计 院 所 提 高 设 计 效 率, 缩 短 设 计 周 期, 保 证 质 量 和 降 低 成 本 的 重 要 选 择 面 向 产 品 8
的 PDM 技 术 具 有 有 效 地 管 理 和 控 制 动 态 数 据, 提 高 设 计 重 用 率 的 功 能 (5) 一 般 的 中 小 型 企 业 一 般 来 说, 凡 是 采 用 CAD 技 术 的 设 计 制 造 业 都 需 要 采 用 PDM 系 统, 至 少 用 于 图 形 技 术 说 明 等 电 子 文 档 的 管 理 对 于 一 些 需 要 优 化 和 重 组 产 品 开 发 过 程 的 企 业, 把 引 进 的 纸 介 质 的 图 样 扫 描 到 计 算 机 内, 转 换 成 电 子 图 形 文 档, 也 需 要 用 PDM 系 统 来 管 理 对 于 前 四 种 类 型 的 企 业, 对 PDM 系 统 的 功 能 要 求 较 高 不 仅 要 求 具 有 文 档 管 理 配 置 管 理 流 程 管 理 的 功 能, 还 应 该 具 有 项 目 管 理 电 子 保 险 箱 用 户 化 工 具 和 集 成 化 管 理 等 功 能 应 而 在 资 金 允 许 的 情 况 下, 可 以 引 进 国 外 或 国 产 高 档 次 的 的 PDM 系 统 相 反, 对 中 小 型 的 设 计 制 造 企 业 来 说, 对 PDM 系 统 的 功 能 要 求 仅 局 限 于 电 子 文 档 管 理 产 品 配 置 管 理 和 工 作 流 程 管 理 等 基 本 功 能, 因 而 可 以 采 用 国 内 价 格 较 低 廉 的 PDM 系 统 随 着 PDM 在 企 业 的 应 用, 越 来 越 多 的 企 业 已 经 意 识 到 PDM 将 给 企 业 带 来 的 潜 在 效 益 这 些 企 业 已 经 由 原 来 的 机 械 制 造 行 业 扩 展 到 国 民 经 济 的 不 同 行 业 的 多 个 产 业 领 域, 具 体 包 括 包 括 航 天 业 食 品 饮 料 业 汽 车 业 : 组 装 与 零 件 业 制 药 业 一 般 机 械 业 发 电 业 电 子 电 机 业 营 造 业 电 脑 制 造 业 交 通 运 输 輸 业 ( 空, 陆, 水 ) 国 防 工 业 电 力 自 来 水 电 信 事 业 石 油 天 然 气 开 采 业 设 计 与 管 理 顾 问 业 化 工 业 中 央 与 地 方 政 府 2 哪 些 人 用 到 PDM 可 以 说, 所 有 需 要 用 到 产 品 信 息 的 人 都 需 要 用 到 PDM 系 统 最 常 见 的 PDM 系 统 使 用 者 包 括 设 计 工 程 师 制 造 工 程 师 现 场 工 程 师 项 目 负 责 人 以 及 许 多 传 统 上 在 设 计 初 期 由 于 信 息 不 够 流 畅, 而 被 迫 放 弃 提 供 设 计 与 开 发 意 见 机 会 的 许 多 人 员 等 等 以 下 几 种 人 是 最 可 以 从 PDM 软 件 中 得 到 具 体 效 益 的, 他 们 是 企 业 的 高 级 主 管 阶 层 技 术 部 门 主 管 主 任 工 程 师 工 程 部 经 理 所 有 的 工 程 师 CAD/CAM/CAE 经 理 产 品 经 理 项 目 经 理 现 场 与 维 修 部 经 理 采 购 与 估 价 部 门 主 管 市 场 与 销 售 部 门 经 理 3 PDM 的 工 作 范 围 PDM 可 以 应 用 于 企 业 的 各 个 领 域 与 方 向, 提 供 对 包 括 产 品 设 计 与 开 发 制 造 后 勤 服 务 等 产 品 全 生 命 周 期 的 信 息 和 过 程 的 管 理 与 控 制 首 先,PDM 是 一 种 管 理 产 品 定 义 信 息 的 工 具, 在 产 品 设 计 与 开 发 过 程 之 中, 对 不 同 阶 段 都 有 相 当 的 贡 献, 提 供 了 我 们 对 各 种 产 品 设 计 制 造 与 维 护 的 信 息 去 做 存 储 管 理 以 及 控 制 的 功 能 标 准 的 PDM 软 件 可 以 用 来 对 文 字 档 案 图 形 档 案 以 及 数 据 库 记 录 去 做 系 统 的 规 划 和 管 理, 这 些 具 体 的 工 作 包 括 : 产 品 形 态 管 理 零 组 件 定 义 以 及 其 它 设 计 信 息 规 格 CAD 文 件 几 何 模 型 图 像 文 件 ( 扫 描 文 件, 照 片 等 ) 工 程 分 析 模 型 与 分 析 结 果 制 造 工 艺 规 划 NC 程 序 档 案 产 品 的 元 件 标 注 以 及 关 连 性 的 电 子 形 式 的 信 息 声 音 与 影 像 纸 张 形 式 的 文 件 或 是 微 缩 片 ( 索 引 目 录 控 制 ) 项 目 规 划 等 其 次,PDM 可 以 管 理 版 本 资 料, 也 就 是 信 息 的 生 命 周 期 这 些 管 理 功 能 包 括 了 在 任 何 时 间 下, 由 任 何 PDM 系 统 的 使 用 者, 可 以 在 产 品 生 命 周 期 中 的 任 一 阶 段, 在 权 限 允 许 的 情 况 下, 取 得 产 品 生 命 周 期 中 的 各 种 相 关 信 息 现 有 的 PDM 系 统 多 数 是 通 过 电 子 保 险 箱 (DataVault) 的 概 念 来 实 现 的 PDM 除 了 管 理 设 计 阶 段 的 信 息 之 外, 还 能 依 照 使 用 者 的 需 求 去 管 理 细 部 设 计 样 品 试 做 测 试 制 造 与 封 裝 运 作 以 及 维 修 等 阶 段 中 的 所 有 信 息 PDM 同 时 管 理 信 息 与 流 程, 包 括 产 品 信 息 状 态 流 程 权 限 以 及 其 它 的 行 为 模 式 对 资 料 本 身 所 产 生 的 具 体 影 响 透 过 PDM 系 统 的 帮 助, 确 保 使 用 者 拿 到 的 信 息 是 最 新 的, 并 且 经 过 核 准 和 完 整 管 理 的 信 息 9
PDM 系 统 小 到 支 持 工 作 组, 大 到 支 持 整 个 企 业 PDM 系 统 除 了 对 一 个 工 作 组 产 生 显 著 的 效 益 之 外, 若 是 实 施 到 整 个 企 业, 会 产 生 更 为 显 著 的 效 益 PDM 系 统 不 是 只 针 对 工 程 师 而 设 计 的 系 统 它 可 以 应 用 到 如 出 版 业 软 件 业 金 融 业 以 及 其 它 任 何 由 产 品 信 息 的 整 理 与 控 制 可 以 具 体 发 挥 效 益 的 产 业 4 PDM 的 功 能 应 用 领 域 目 前,PDM 在 橫 向 应 用 领 域 (Global PDM Enabler) 的 功 能 包 括 : 流 程 管 理 产 品 主 档 管 理 BOM 的 管 理 项 目 数 据 库 的 管 理 所 谓 的 橫 向 应 用 就 是 在 任 何 一 个 PDM 应 用 模 块 之 中 都 会 用 到 的 应 用 功 能 PDM 的 纵 向 应 用 领 域 (Special PDM Enabler) 功 能 包 括 了 各 种 特 定 客 户 化 的 特 殊 应 用 例 如, 特 定 客 戶 的 特 定 应 用 开 发 ( 如 :xx 产 品 询 报 价 系 统 ) 各 种 特 定 产 品 的 设 计, 分 析 软 件 模 块 的 开 发 等 所 谓 纵 向 应 用, 就 是 只 有 特 定 使 用 者 的 特 定 应 用 才 会 用 到 的 功 能 PDM 系 统 所 集 成 的 应 用 系 统 包 括 MRP MRPII Supply Chain 询 报 价 MIS ERP CAD/CAM/CAE 等 5 企 业 应 用 和 实 施 PDM 应 注 意 的 问 题 从 本 质 上 说,PDM 系 统 可 以 适 用 于 各 种 各 样 的 产 业 部 门 随 着 PDM 技 术 的 发 展, 象 石 油 精 炼 医 药 和 电 力 等 部 门, 还 有 疗 保 健 法 律 服 务 和 运 输 等 部 门 也 开 始 采 用 PDM 技 术 企 业 在 实 施 过 程 中 必 须 清 醒 地 认 识 到 PDM 技 术 不 是 拿 来 即 用 的 工 具, 也 不 是 所 有 应 用 企 业 都 能 成 功 并 获 得 效 益 PDM 与 企 业 的 应 用 背 景 与 管 理 习 惯 密 切 相 关 由 于 东 西 方 企 业 文 化 的 差 异, 对 引 进 的 PDM 系 统 必 须 做 大 量 的 本 地 化 工 作 及 相 应 的 二 次 开 发 工 作, 所 以 需 要 有 较 强 的 技 术 支 持 与 服 务 这 一 点 在 国 内 企 业 引 进 PDM 技 术 时 应 特 别 注 意, 要 充 分 做 好 调 查 和 咨 询 工 作, 不 仅 要 看 PDM 产 品 的 功 能 好 坏, 更 重 要 的 是 要 了 解 PDM 产 品 的 供 应 商 是 否 有 很 好 的 技 术 支 持 服 务 6 企 业 如 何 选 择 PDM 产 品 PDM 是 一 种 使 能 技 术, 它 提 供 了 一 种 组 织 管 理 和 利 用 产 品 数 据 的 模 式 和 机 制 PDM 的 作 用 不 仅 在 于 对 数 据 的 组 织, 而 且 更 关 注 这 些 组 织 起 来 的 数 据 应 该 怎 样 用 于 产 品 设 计 与 开 发 之 中, 从 而 使 PDM 成 为 企 业 的 知 识 库 和 资 源 库, 特 别 是 成 为 企 业 全 局 信 息 的 集 成 平 台 同 时,PDM 为 企 业 提 供 了 一 系 列 的 管 理 工 具, 可 以 为 企 业 创 造 出 各 种 各 样 的 PDM 系 统 针 对 不 同 的 企 业, 可 以 侧 重 于 提 供 准 确 的 BOM 表, 适 用 于 系 列 化 生 产 企 业 ; 可 以 侧 重 于 提 供 严 格 的 科 学 的 工 作 流 程 管 理, 适 用 于 复 杂 产 品 研 制 开 发 ; 可 以 侧 重 于 快 速 响 应 用 户 的 需 求, 适 用 于 企 业 项 目 招 标 管 理 ; 可 以 侧 重 企 业 全 局 信 息 的 集 成, 适 用 于 企 业 采 用 并 行 工 程 等 新 技 术 因 此, 企 业 选 择 PDM 系 统 时, 首 先 要 根 据 本 企 业 的 实 际 情 况 和 需 求 分 析, 做 好 调 查 和 咨 询 工 作, 选 择 适 合 自 己 企 业 的 PDM 系 统, 使 PDM 和 管 理 能 力 与 企 业 的 具 体 情 况 融 合 起 来, 成 为 本 企 业 自 己 的 PDM 系 统 其 次, 注 重 供 应 商 实 施 PDM 的 技 术 服 务 能 力, 即 技 术 支 持 二 次 开 发 咨 询 服 务 和 培 训 的 能 力 在 购 买 PDM 产 品 之 前, 不 仅 要 很 好 地 了 解 PDM 产 品 的 功 能, 还 要 深 入 地 调 查 该 供 应 商 是 否 有 雄 厚 的 技 术 开 发 队 伍 是 否 有 实 施 PDM 系 统 的 能 力 过 去 在 哪 些 企 业 作 过 PDM 系 统 的 实 施 是 否 有 实 施 PDM 的 成 功 经 验 等 另 外, 企 业 在 购 买 PDM 软 件 的 同 时, 还 要 花 费 一 定 的 资 金 购 买 服 务, 即 为 企 业 提 供 技 术 咨 询 技 术 支 持 二 次 开 发 技 术 培 训 和 实 施 等 服 务 工 作 在 预 算 经 费 时, 这 些 开 销 也 10
要 占 到 一 定 的 比 例, 一 定 要 规 划 在 内 1.1.5 PDM 的 应 用 现 状 随 着 网 络 技 术 数 据 库 技 术 和 O O 技 术 的 发 展,PDM 技 术 在 全 球 范 围 内 得 到 了 广 泛 的 应 用, 其 应 用 领 域 已 经 由 原 来 的 机 械 制 造 扩 展 到 包 括 机 械 电 子 汽 车 航 空 航 天 以 及 非 制 造 业 等 十 分 广 泛 的 领 域 汽 车 工 业 已 经 在 全 球 范 围 内 开 始 实 施 PDM 技 术 ( 如 福 特 通 用 等 ), 航 空 / 航 天 工 业 用 PDM 技 术 对 企 业 进 行 重 组 ( 如 波 音 麦 道 等 ), 非 制 造 业 ( 如 交 通 商 业 电 子 出 版 等 ) 应 用 PDM 技 术 的 增 长 速 度 也 十 分 迅 速 据 致 力 于 PDM 和 相 关 计 算 机 集 成 技 术 的 国 际 咨 询 公 司 美 国 CIMdata 公 司 公 布 的 调 查 报 告,1995 年 全 球 PDM 软 件 与 服 务 市 场 规 模 为 6.84 亿 美 元,1996 年 达 8.50 亿 美 元,1999 年 将 近 20 亿 美 元,2000 年 达 到 28.6 亿 美 元, 估 计 到 2001 年 可 达 40 亿 美 元, 并 预 测 从 2001 年 到 未 来 五 年 内, 将 以 43% 的 年 增 长 率 增 长 1996 年 到 2005 年 的 软 件 与 市 场 规 模 如 图 1-3 所 示 近 几 年 来, 我 国 也 很 重 视 PDM 的 开 发 和 应 用 工 作, 国 家 863/CIMS 领 域 已 将 PDM 作 为 软 件 产 业 的 目 标 产 品 进 行 研 究 和 开 发, 并 相 继 在 一 些 CIMS 试 点 企 业 中 推 广 和 应 用 PDM 技 术, 已 取 得 了 良 好 PDM 市 场 投 资 发 展 趋 势 14000 12000 Million USD 10000 8000 6000 4000 2000 0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 软 件 技 术 服 务 的 效 果 图 1-3 1996-2005PDM 市 场 发 展 趋 势 1 我 国 企 业 应 用 PDM 技 术 的 现 状 近 年 来, 产 品 数 据 管 理 技 术 日 益 成 熟 和 发 展, 国 外 PDM 产 品 相 继 进 入 中 国 市 场, 引 起 了 我 国 企 业 界 的 广 泛 关 注, 尽 管 PDM 在 我 国 刚 刚 起 步, 国 内 一 些 高 校 和 研 究 机 构 也 开 发 出 了 一 些 PDM 产 品,PDM 在 企 业 的 应 用 和 实 施 正 方 兴 未 艾,PDM 产 品 市 场 在 迅 速 增 长 从 应 用 PDM 系 统 的 企 业 范 围 来 看, 目 前 我 国 应 用 PDM 系 统 的 企 业 主 要 有 : 11
(1) 竞 争 激 烈 的 家 电 企 业 随 着 人 们 生 活 的 日 益 改 善 和 提 高, 人 们 对 家 用 电 器, 特 别 是 电 冰 箱 电 视 机 空 调 的 需 求 量 持 续 增 长, 家 用 电 器 企 业 竞 争 激 烈, 为 了 在 竞 争 中 赢 得 市 场, 我 国 的 一 些 主 要 空 调 电 冰 箱 和 电 视 机 生 产 厂 家, 如 春 兰 空 调 厂 华 宝 空 调 厂 科 隆 空 调 厂 和 海 尔 集 团 长 虹 电 视 机 厂 康 佳 电 视 机 厂 等 企 业 都 引 进 了 美 国 EDS 公 司 的 IMAN 产 品 数 据 管 理 系 统 (2) 生 产 复 杂 产 品 的 企 业 生 产 复 杂 产 品 的 飞 机 汽 车 等 制 造 业 企 业, 如 上 海 飞 机 制 造 厂 沈 阳 飞 机 设 计 所 成 都 飞 机 制 造 厂 北 京 人 民 印 刷 机 械 厂 不 海 汽 车 齿 轮 厂 上 海 离 合 器 厂 和 上 海 汽 轮 机 厂 等 采 用 美 国 EDS 公 司 的 IMAN 系 统 西 安 飞 机 设 计 所 引 进 IBM 公 司 的 PM, 航 天 部 二 院 204 所 采 用 美 国 SDRC 公 司 的 Metaphase 江 西 五 十 铃 汽 车 制 造 厂 上 海 港 口 机 械 厂 和 苏 州 阀 门 厂 等 采 用 华 中 软 件 公 司 的 IntePDM 另 外, 一 些 建 筑 石 化 等 设 计 院 所, 如 深 圳 市 政 设 计 院 使 用 东 北 大 学 欧 垒 技 术 中 心 设 计 开 发 的 SmarGroup 产 品 数 据 管 理 系 统 随 着 PDM 技 术 的 发 展, 其 它 一 些 部 门 象 石 油 精 炼 医 药 和 电 力 等 部 门 也 开 始 对 PDM 感 兴 趣, 此 外 还 有 医 疗 保 健 法 律 服 务 运 输 等 部 门 也 想 引 进 PDM 技 术 应 用 PDM 技 术 的 企 业 范 围 正 在 不 断 扩 大 从 应 用 效 果 看, 实 施 PDM 的 企 业 中, 有 的 取 得 了 明 显 的 经 济 效 益, 也 有 的 未 能 达 到 预 期 目 标 就 我 国 的 PDM 产 品 而 言, 主 要 从 面 向 文 档 管 理 和 面 向 简 单 的 工 作 流 程 管 理 入 手, 侧 重 于 将 现 有 的 人 工 管 理 转 变 为 计 算 机 管 理 电 子 文 档, 并 逐 渐 增 加 其 功 能, 满 足 企 业 级 产 品 数 据 管 理 的 要 求 近 年 来, 国 内 PDM 的 研 究 和 产 品 开 发 正 在 迅 速 发 展, 比 较 成 熟 的 商 品 化 PDM 系 统 主 要 包 括 清 华 同 方 PDM 华 软 公 司 的 IntePDM 南 京 的 同 创 公 司 开 发 的 同 创 PDMS 中 科 院 的 凯 思 公 司 推 出 的 凯 思 PDMS 东 北 大 学 欧 垒 技 术 中 心 的 SmarGourp 等 其 中, 华 中 科 技 大 学 的 华 中 软 件 公 司 开 发 的 IntePDM 是 适 应 我 国 制 造 企 业 特 点 的 PDM 系 统, 已 经 在 我 国 40 余 家 企 业 得 到 了 成 功 应 用, 成 为 国 产 PDM 系 统 的 知 名 品 牌 与 国 外 的 同 类 产 品 相 比, 国 内 的 PDMS 产 品 普 遍 存 在 功 能 不 够 完 善 开 放 性 不 高 等 缺 点, 但 符 合 国 内 企 业 的 实 际 管 理 模 式, 价 格 也 相 对 低 廉, 并 且 结 合 企 业 的 实 际 提 供 全 面 深 入 的 技 术 支 持 和 服 务, 这 对 中 小 企 业 来 说 是 一 种 最 合 适 的 选 择 虽 然 国 外 的 PDM 产 品 功 能 齐 全, 但 由 于 价 格 高, 国 内 的 中 小 企 业 只 能 望 洋 兴 叹, 2 国 外 企 业 应 用 PDM 技 术 的 现 状 从 应 用 企 业 和 投 资 规 摸 来 看, 早 期 应 用 PDM 技 术 的 企 业 大 部 分 都 在 美 国 近 年 来, 北 美 欧 洲 环 太 平 洋 地 区, 特 别 是 日 本 和 韩 国 以 及 其 它 一 些 国 家, 对 PDM 的 投 资 都 在 不 断 增 加 其 中, 欧 洲 在 PDM 上 的 投 资 增 长 率 最 高, 投 资 额 数 量 已 经 与 北 美 齐 平 一 些 先 前 从 未 实 施 这 种 技 术 的 国 家 和 地 区, 如 印 度 巴 西 中 东 等 也 开 始 应 用 PDM 技 术,1995 年 CIMdata 公 司 对 所 有 实 施 PDM 的 用 户 所 作 的 情 况 调 查 表 明,98% 的 用 户 表 示, 他 们 将 追 加 PDM 资 金 投 入, 扩 大 实 施 范 围, 提 高 技 术 层 次 他 们 一 致 认 为 PDM 的 价 值 是 积 极 的 投 资 是 值 得 的 CIMdata 公 司 总 裁 EdMiller 认 为, 对 一 个 企 业 来 说, 实 施 PDM 已 经 不 再 是 要 与 不 要 的 问 题, 而 是 在 什 么 时 候 实 施 的 问 题 从 应 用 范 围 来 看, 目 前 PDM 应 用 已 超 出 了 制 造 业, 它 处 理 大 量 异 构 数 据 的 能 力 使 其 它 行 业 也 能 从 中 收 益 PDM 已 广 泛 地 用 于 医 疗 保 健 保 险 建 筑 通 信 及 软 件 开 发 等 行 业 例 如, 按 照 HP 公 司 的 一 份 研 究 报 告 结 果 表 明,HP 公 司 开 发 的 PDM 系 统 Work Manager 20% 服 务 于 非 制 造 业 12
从 PDM 产 品 和 产 业 来 看, 由 于 PDM 技 术 的 兴 起 和 发 展, 已 经 产 生 并 形 成 了 一 个 相 关 的 新 产 业, 涌 现 出 一 大 批 软 硬 件 供 应 商, 这 些 供 应 商 的 产 品 和 服 务, 有 支 持 全 企 业 的, 有 支 持 工 作 团 体 或 部 门 的, 有 面 向 产 品 的, 有 面 向 文 档 的, 有 面 向 应 用 的 从 效 益 来 看, 企 业 应 用 PDM 系 统 的 效 益 显 著 英 国 贸 易 和 工 业 部 的 一 项 调 查 结 果 表 明, 通 过 使 用 PDM 系 统, 企 业 可 以 减 少 10% 工 程 成 本, 缩 短 产 品 开 发 时 间 20%, 减 少 开 发 过 程 修 改 40%, 节 约 产 品 上 市 时 间 50% 以 上, 加 快 对 定 单 改 变 的 反 应 速 度 30% 从 PDM 的 应 用 趋 势 来 看,PDM 技 术 所 涉 及 的 领 域 已 经 超 出 了 设 计 工 程 部 门 的 范 畴, 逐 步 向 生 产 经 营 管 理 部 门 渗 透, 成 为 企 业 全 局 信 息 集 成 的 平 台 PDM 不 仅 实 现 对 CAD 和 工 程 部 门 的 文 档 的 管 理, 而 且 能 够 对 静 态 的 产 品 支 持 数 据 ( 包 括 工 业 标 准 产 品 规 范 标 准 件 和 通 用 件 数 据 等 ) 和 产 品 设 计 数 据 ( 如 产 品 定 义 模 型 产 品 图 BOM 表 设 计 文 件 工 艺 文 件 NC 代 码 CAE 分 析 报 告 等 ) 及 动 态 的 产 品 过 程 数 据 ( 反 映 设 计 数 据 的 发 放 变 更 审 批 签 字 等 信 息 的 数 据 ) 进 行 管 理, 另 外, 企 业 需 要 的 是 全 局 信 息 的 集 成 系 统, 既 包 括 设 计 工 艺 部 门 的 信 息, 又 包 括 人 财 物 产 供 销 部 门 的 信 息, 企 业 各 个 职 能 部 门 都 必 须 共 享 和 访 问 与 产 品 模 型 相 关 的 信 息 因 此, 在 完 善 自 己 的 功 能 的 同 时,PDM 系 统 应 该 不 断 开 发 与 ERP 信 息 交 换 的 接 口, 为 企 业 全 局 信 息 集 成 提 供 平 台 3 国 产 PDM 在 企 业 中 的 应 用 领 域 国 产 PDM 产 品 在 企 业 中 的 应 用 主 要 限 于 以 下 几 方 面 : 1) 产 品 数 据 的 归 档 管 理 长 期 以 来, 企 业 将 产 品 数 据 分 门 别 类 地 归 档 到 文 件 服 务 器 上, 限 于 网 络 操 作 系 统 所 提 供 的 有 限 功 能, 归 档 工 作 只 能 由 专 人 负 责, 国 产 PDM 产 品 提 供 了 方 便 的 产 品 数 据 归 档 方 法, 只 要 用 户 提 供 必 要 的 工 程 信 息, 该 产 品 的 数 据 就 可 以 有 条 不 紊 地 进 入 应 用 服 务 器 上 的 产 品 数 据 库 中 2) 使 用 统 一 编 码 产 品 零 部 件 的 有 效 分 类 是 PDM 技 术 要 解 决 的 主 要 问 题, 推 行 统 一 编 码 也 是 企 业 信 息 化 的 基 础 过 去 企 业 的 编 码 标 准 表 现 在 纸 上, 使 用 人 员 只 能 靠 翻 阅 手 册, 有 时 还 需 要 人 工 协 调 才 能 完 成 编 码, 企 业 推 行 使 用 统 一 的 编 码 规 则 相 当 困 难 国 产 PDM 产 品 提 供 了 有 效 的 编 码 管 理 和 辅 助 生 成 工 具 利 用 编 码 管 理 工 具, 企 业 可 以 将 编 码 规 则 定 义 到 产 品 数 据 库 中, 以 便 使 用 人 员 随 时 在 网 络 上 查 找 浏 览 ; 通 过 辅 助 生 成 工 具, 使 用 人 员 可 以 在 单 元 应 用 软 件 中 直 接 对 生 成 的 数 据 进 行 编 码, 保 证 编 码 的 正 确 性 3) 产 品 结 构 的 管 理 产 品 结 构 (Product Structure) 是 跨 越 组 织 部 门 和 经 营 阶 段 的 核 心 概 念, 是 PDM 系 统 联 接 各 个 应 用 系 统 ( 如 CAD/CAPP/CAM/MRPⅡ) 的 纽 带 与 桥 梁 传 统 的 基 于 文 件 系 统 的 管 理 方 法, 虽 然 可 以 按 照 产 品 结 构 进 行 归 档, 却 无 法 使 用 基 于 卡 片 式 的 档 案 管 理 系 统, 只 能 按 照 线 性 模 式 进 行 数 据 组 织 国 产 PDM 产 品 以 产 品 结 构 为 核 心 来 组 织 工 程 数 据, 符 合 PDM 系 统 的 数 据 组 织 逻 辑, 企 业 的 工 程 数 据 在 明 确 的 产 品 结 构 视 图 下 层 次 关 系 清 晰 可 见 同 时, 还 提 供 基 于 产 品 结 构 的 查 询 修 改 和 数 据 组 织 工 作 4) 过 程 管 理 随 着 甩 图 板 工 程 的 深 入, 企 业 技 术 部 门 的 绘 图 工 作 实 行 计 算 机 化 以 后, 原 来 基 于 纸 介 质 的 工 作 驱 动 方 式 阻 碍 了 工 程 技 术 部 门 生 产 效 率 的 提 高 因 此, 寻 求 一 种 适 合 企 业 的 电 子 流 程 管 理 手 段, 成 为 企 业 需 要 进 一 步 解 决 的 问 题, 这 也 是 PDM 技 术 所 要 解 决 的 关 键 技 13
术 多 数 国 产 PDM 产 品 为 技 术 部 门 提 供 了 工 作 流 程 管 理 模 块 企 业 可 以 根 据 自 己 的 情 况 来 定 制 工 作 环 节, 利 用 内 嵌 的 浏 览 工 具 完 成 整 个 工 作 过 程 中 的 浏 览 与 批 注 任 务 5) 企 业 产 品 数 据 的 处 理 在 制 造 企 业 的 工 艺 设 计 生 产 组 织 物 资 供 应 物 流 管 理 对 外 协 作 等 经 营 活 动 中, 经 常 需 要 使 用 基 于 产 品 结 构 的 数 据 信 息 为 企 业 制 作 各 种 表 格, 多 数 国 产 PDM 产 品 都 提 供 了 交 互 式 自 定 义 表 格 工 具, 可 以 很 方 便 地 自 动 生 成 任 意 复 杂 的 企 业 表 格, 并 且 具 有 多 种 统 计 汇 总 等 功 能 1.2 PDM 的 基 本 概 念 1.2.1 PDM 的 形 成 与 发 展 阶 段 1 产 品 及 产 品 信 息 产 品 是 指 人 造 品, 产 品 进 入 市 场 销 售 而 成 为 商 品, 企 业 通 过 产 品 的 附 加 值 经 营 而 获 取 利 润 信 息 是 用 以 在 通 信 中 对 事 实 过 程 概 念 思 想 的 表 达 或 描 述 而 数 据 则 是 信 息 的 符 号 化 表 示, 这 里 的 符 号 有 自 己 的 特 定 集 合 为 了 能 够 更 加 明 确 地 说 明 问 题, 给 定 如 下 关 于 产 品 数 据 和 产 品 定 义 数 据 的 定 义 : 产 品 数 据 是 关 于 产 品 的 一 个 或 一 组 事 实 概 念 相 关 过 程 和 要 求 的 形 式 化 描 述, 在 产 品 周 期 内 使 之 适 合 于 计 算 机 处 理 产 品 定 义 数 据 是 产 品 数 据 的 一 个 子 集, 是 唯 一 完 整 定 义 和 描 述 产 品 的 数 据 在 使 用 CAD/CAM 系 统 时, 产 品 定 义 数 据 唯 一 地 由 CAD 系 统 产 生 并 提 供 给 产 品 全 生 命 周 期 使 用 产 品 数 据 具 有 如 下 一 些 特 点 : (1) 数 据 量 大 类 型 多 描 述 产 品 的 信 息 是 多 种 类 型 的 数 据, 除 数 字 和 字 符 外, 还 有 大 量 的 图 形 图 象 运 动 视 频 和 声 音 信 息 只 有 多 种 媒 体 信 息 表 现 方 式, 才 能 生 动 逼 真 地 表 现 产 品 信 息, 又 由 于 产 品 对 象 本 身 的 系 统 性 和 长 过 程 的 固 有 特 点, 使 得 产 品 数 据 量 庞 大 而 复 杂, 即 使 是 较 为 标 准 的 数 据, 如 设 计 规 范 数 据 标 准 公 差 结 构 要 素 材 料 和 零 件 技 术 规 范 等, 其 数 据 量 也 是 很 大 的, 这 些 客 观 因 素 都 要 求 产 品 数 据 库 具 有 大 容 量 数 据 存 储 和 快 速 处 理 能 力 产 品 数 据 主 要 有 两 类 : 一 是 设 计 环 境 数 据, 主 要 是 设 计 环 境 规 则 设 计 方 法 标 准 元 素 设 计 条 件 和 需 求 等 ; 二 是 设 计 对 象 数 据, 主 要 是 设 计 产 品 定 义 设 计 约 束 控 制 产 品 性 能 生 产 要 求 经 济 核 算 设 计 方 案 等 两 类 数 据 中, 都 存 在 基 本 标 准 数 据 类 型, 同 时 又 存 在 非 结 构 化 的 变 长 数 据, 如 变 长 字 符 串 图 形 图 象 信 息 声 音 信 息 等 一 般 的 基 于 传 统 数 据 模 型 的 数 据 库 就 难 于 用 自 然 的 方 式 对 这 类 复 杂 对 象 进 行 描 述 操 纵 和 检 索, 更 谈 不 上 有 效 地 调 用 和 处 理 (2) 数 据 结 构 复 杂 产 品 数 据 在 随 过 程 展 开 而 动 态 形 成 发 展 的 同 时, 随 之 带 来 复 杂 多 样 的 实 体 间 关 系 这 些 关 系 呈 现 网 状 结 构, 又 有 层 次 之 分 分 层 设 计 不 仅 有 层 次 结 构, 而 且 对 于 不 同 的 设 计 对 象 的 层 次 数 目 也 不 一 样, 在 每 个 节 点 中, 有 的 可 能 本 身 就 具 有 复 杂 的 结 构 特 性 而 传 统 的 数 据 库 无 法 提 供 这 类 设 计 数 据 的 存 储 结 构, 也 难 以 用 方 便 手 段 操 纵 这 种 非 标 准 层 次 化 的 数 据 14
产 品 中 关 于 知 识 和 规 则 数 据 的 表 示 和 存 取, 其 结 构 关 系 就 显 现 出 更 加 纷 繁 复 杂 景 象, 特 别 是 许 多 事 实 知 识 ( 设 计 和 生 产 经 验 ) 本 身 就 存 在 描 述 的 模 糊 性, 对 设 计 对 象 或 管 理 对 象 又 具 有 复 杂 的 逻 辑 联 系 和 不 确 定 性 推 理 因 此, 必 须 采 用 新 的 结 构 和 方 法 来 定 义 和 操 纵 这 种 数 据 (3) 动 态 数 据 模 式 产 品 数 据 一 般 包 括 静 态 数 据 部 分 和 动 态 数 据 部 分 静 态 数 据 部 分 是 指 事 先 准 备 好 用 于 指 导 设 计 的 信 息, 如 设 计 规 范 等 动 态 数 据 是 指 在 产 品 设 计 过 程 中 随 设 计 行 为 展 开 而 动 态 产 生, 并 且 直 接 关 系 到 最 后 结 果 的 数 据, 如 结 构 分 析 计 算 力 学 模 型 零 件 图 形 等, 又 如 工 艺 规 程 方 案 处 理 技 术 档 等 在 产 品 数 据 的 描 述 和 管 理, 动 态 数 据 的 管 理 更 为 重 要 在 动 态 数 据 的 管 理 中, 库 模 式 也 要 求 具 有 动 态 构 造 性 质, 直 到 产 品 对 象 最 终 结 果 产 生 出 来, 数 据 库 的 模 式 构 造 才 完 成 一 般 的 传 统 的 商 用 型 数 据 库 管 理 系 统 难 以 支 持 这 类 动 态 数 据 的 描 述 和 处 理 (4) 随 机 存 取 和 过 程 存 取 运 行 方 式 产 品 设 计 通 常 要 持 续 很 长 一 段 时 间, 对 数 据 不 仅 是 简 单 的 查 询, 或 大 量 的 提 取 数 据, 而 且 提 取 的 数 据 要 参 与 设 计 过 程 设 计 过 程 又 使 用 多 方 面 的 相 关 信 息, 并 且 新 产 生 的 设 计 结 果 和 对 已 有 设 计 数 据 的 修 改 要 作 为 事 务 提 交, 存 入 数 据 库 产 品 数 据 主 要 是 过 程 存 取 另 外, 产 品 设 计 是 一 个 试 探 性 过 程, 要 求 能 保 留 和 管 理 设 计 的 历 史 不 同 设 计 方 案 和 动 态 变 化 的 模 式 等 因 此 产 品 数 据 运 行 方 式 上 还 有 版 本 控 制 的 要 求 产 品 设 计 中 有 总 体 数 据 各 专 业 数 据 竖 向 关 联 数 据 和 横 向 关 联 数 据, 在 一 个 集 成 系 统 中, 随 机 存 取 的 数 据 量 很 大 2 PDM 的 形 成 随 着 计 算 机 技 术 的 飞 速 发 展 和 CAX 技 术 在 企 业 的 广 泛 普 及 和 应 用, 企 业 的 信 息 集 成 以 及 过 程 集 成 是 企 业 发 展 的 必 然 要 求 我 国 企 业 在 工 业 生 产 中 采 用 先 进 的 设 计 手 段, 特 别 是 应 用 计 算 机 技 术 和 CAX 技 术, 提 高 企 业 的 产 品 开 发 能 力 和 市 场 竞 争 能 力 的 同 时, 产 品 设 计 过 程 中 的 设 计 数 据 和 技 术 文 档 呈 现 出 信 息 爆 炸 性 的 增 长 势 头 ; 另 一 方 面, 企 业 各 部 门 使 用 不 同 的 应 用 系 统, 这 些 自 动 化 单 元 之 间 缺 乏 有 效 的 信 息 传 递 和 转 换, 因 而 形 成 信 息 孤 岛 ; 面 对 信 息 爆 炸 解 决 信 息 孤 岛 的 问 题 已 经 突 出 地 摆 在 了 企 业 各 级 管 理 人 员 和 技 术 人 员 面 前, 已 经 成 为 制 约 企 业 发 展 的 瓶 颈 产 品 数 据 管 理 (Product Data Management-PDM) 正 是 在 这 一 背 景 下 产 生 的 一 种 新 的 信 息 管 理 的 思 想 和 技 术 产 品 数 据 管 理 技 术 是 在 关 系 型 数 据 库 技 术 和 工 程 数 据 库 技 术 的 基 础 上, 结 合 面 向 对 象 技 术 发 展 起 来 的 在 20 世 纪 80 年 代 初, 数 据 库 技 术 特 别 是 关 系 型 数 据 库 技 术 得 到 了 飞 速 发 展 数 据 库 系 统 把 数 据 的 定 义 和 描 述 从 应 用 程 序 中 分 离 出 来, 提 供 了 存 储 结 构 和 逻 辑 结 构, 数 据 的 总 体 逻 辑 结 构 与 某 类 应 用 所 涉 及 的 局 部 逻 辑 结 构 之 间 的 映 射 和 转 换 功 能, 提 供 了 结 构 化 查 询 语 言 SQL 和 友 好 的 人 机 界 面, 简 化 了 应 用 程 序 的 设 计 和 开 发, 提 供 数 据 库 共 享 资 源 的 完 整 性 一 致 性 和 安 全 性 以 及 处 理 结 构 化 数 据 等 特 点, 为 数 据 库 技 术 在 企 业 中 的 应 用 提 供 了 基 础 这 些 数 据 库 系 统 管 理 对 象 及 关 系 简 单, 变 化 少 数 据 相 对 比 较 稳 定, 主 要 用 于 事 务 处 理 等 领 域 在 工 程 设 计 领 域, 产 品 数 据 量 大 种 类 多, 结 构 复 杂, 特 别 是 随 着 设 计 过 程 的 进 行, 产 品 数 据 在 不 断 地 动 态 变 化 传 统 的 商 用 数 据 库 只 面 向 记 录, 不 支 持 设 计 过 程, 缺 乏 协 调 工 作 机 制 等 弱 点, 难 于 处 理 非 结 构 化 的 数 据, 在 企 业 的 工 程 数 据 管 理 及 各 种 工 程 应 用 方 面 显 得 力 不 从 心, 不 能 适 应 现 代 企 业 对 信 息 管 理 的 要 求 为 此, 出 现 了 多 种 研 究 性 的 工 程 数 据 库 管 理 系 统, 用 于 满 足 工 程 设 计 与 制 造 生 产 管 理 与 经 营 决 策 支 持 环 境 的 数 据 库 系 统 但 工 程 数 据 库 系 统 仍 然 存 在 着 对 工 程 应 用 支 持 不 够 的 弱 点, 包 括 : 1) 对 工 程 应 用 的 数 据 表 示 不 够 充 分, 不 能 全 面 描 述 数 据 类 型 之 间 的 分 类 组 合 继 承 和 引 用 关 系 产 品 的 开 发 过 程 存 在 多 个 阶 段, 包 括 需 求 分 析 概 念 设 计 结 构 设 计 详 细 设 计 工 艺 设 计 数 据 分 析, 直 至 产 品 制 造 与 组 装, 每 个 阶 段 都 会 产 生 大 量 的 数 据, 数 据 15
类 型 繁 多 这 些 数 据 类 型 之 间 还 存 在 着 分 类 组 合 继 承 和 引 用 关 系 这 些 关 系 难 以 用 普 通 的 数 据 组 织 技 术 来 清 晰 地 描 述 和 管 理 2) 对 应 用 集 成 的 支 持 能 力 不 强, 难 于 做 到 产 品 信 息 和 应 用 程 序 的 完 全 集 成 由 于 各 种 工 程 数 据 来 自 不 同 的 部 门, 不 同 的 应 用 系 统, 这 些 应 用 系 统 之 间 的 集 成 和 产 品 信 息 的 集 成 是 数 据 管 理 的 关 键, 也 是 基 本 要 求 然 而 现 有 的 工 程 数 据 库 难 于 完 全 满 足 应 用 系 统 之 间 的 无 缝 集 成 3) 应 用 开 发 接 口 能 力 差 由 于 不 同 企 业 对 工 程 数 据 管 理 的 实 际 需 求 各 不 相 同, 因 此 往 往 需 要 在 通 用 的 工 程 数 据 管 理 系 统 的 基 础 上, 通 过 接 口 和 用 户 化 工 具, 进 行 客 户 化 定 制 工 作 现 有 的 工 程 数 据 库 提 供 的 手 段 不 能 满 足 这 一 要 求 另 外, 工 程 数 据 管 理 系 统 仍 然 采 用 结 构 化 的 设 计 思 想, 仅 限 于 结 构 化 的 数 据, 功 能 扩 展 不 多, 应 用 集 成 功 能 考 虑 不 够 方 面, 面 向 对 象 技 术 提 供 的 分 解 组 合 和 继 承 特 性 适 于 描 述 结 构 复 杂 种 类 繁 多 的 工 程 数 据, 特 别 是 工 程 设 计 领 域 的 产 品 数 据 PDM 技 术 正 是 在 这 一 技 术 的 支 持 下, 结 合 分 布 式 数 据 库 技 术 和 计 算 机 网 络 技 术 而 发 展 起 来 的 一 种 新 型 企 业 信 息 集 成 平 台 技 术 产 品 数 据 管 理 技 术 是 20 世 纪 80 年 代 初 首 先 从 CAD/CAM 和 工 程 设 计 领 域 产 生 出 来 的, 当 时 主 要 是 为 解 决 大 量 工 程 图 纸 技 术 文 档 以 及 CAD 文 件 的 计 算 机 化 的 管 理 问 题, 后 来 逐 渐 扩 展 到 产 品 开 发 中 的 三 个 主 要 领 域, 包 括 设 计 图 纸 和 电 子 文 档 的 管 理 材 料 报 表 (BOM) 的 管 理 以 及 与 工 程 文 档 的 集 成 工 程 变 更 请 求 / 指 令 的 跟 踪 与 管 理 现 在 的 PDM 已 经 扩 展 到 对 企 业 产 品 全 生 命 周 期 内 所 有 与 产 品 相 关 的 信 息 和 过 程 的 管 理 产 品 数 据 管 理 实 际 上 也 是 企 业 计 算 机 信 息 化 发 展 到 一 定 阶 段 的 必 然 结 果 企 业 产 品 开 发 的 各 专 业 领 域 计 算 机 化 到 一 定 程 度, 必 然 要 遇 到 信 息 集 成 的 问 题, 一 般 的 系 统 难 以 承 担 此 任 唯 有 产 品 数 据 管 理 系 统 才 能 以 前 所 未 有 的 更 大 更 完 整 的 视 图 展 示 产 品 过 程 与 人 员 的 关 系 它 横 跨 企 业 的 产 品 设 计 开 发 全 过 程 直 至 产 品 全 生 命 周 期, 它 纵 向 深 入 到 产 品 结 构 的 各 个 层 面 直 至 产 品 零 件 的 各 个 侧 面, 它 从 信 息 共 享 等 方 面 有 力 地 支 持 并 行 工 程, 它 为 产 品 开 发 团 队 (Team work) 的 每 一 个 成 员 角 色 提 供 更 加 完 备 的 服 务 ; 特 别 是 在 支 持 设 计 重 用 方 面 它 能 发 挥 明 显 的 优 势, 产 品 数 据 管 理 的 内 涵 是 集 成 并 管 理 与 产 品 有 关 的 信 息 与 过 程 产 品 数 据 管 理 在 企 业 范 围 为 设 计 与 制 造 建 立 一 个 并 行 化 产 品 开 发 协 作 环 境 它 视 整 个 企 业 为 一 体, 可 跨 越 整 个 工 程 技 术 群 体, 是 加 速 产 品 开 发 的 使 能 器 它 也 是 在 分 布 式 企 业 管 理 模 式 的 基 础 上, 与 其 它 应 用 系 统 建 立 直 接 联 系 的 重 要 工 具 产 品 数 据 管 理 依 据 全 局 产 品 信 息 强 调 共 享 的 观 点, 扩 大 了 产 品 开 发 建 模 的 含 义 它 为 不 同 地 点 不 同 部 门 的 人 员 提 供 了 一 个 协 同 工 作 环 境, 使 其 可 以 在 同 一 数 字 化 的 产 品 模 型 上 一 起 工 作 进 入 九 十 年 代 中 后 期, 人 们 才 逐 步 认 识 到 产 品 数 据 管 理 的 重 要 性 目 前, 由 于 新 的 制 造 模 式 的 发 展 与 应 用, 如 CIMS 并 行 工 程 虚 拟 制 造 等, 人 们 已 经 认 识 到 产 品 数 据 管 理 对 企 业 作 为 一 个 集 成 系 统 运 行 的 重 要 性, 可 以 认 为 产 品 数 据 管 理 是 适 用 于 企 业 过 程 组 织 方 式 的 技 术, 具 有 强 烈 的 企 业 运 行 模 式 的 背 景 3 PDM 的 发 展 PDM 技 术 的 发 展 可 以 分 为 以 下 三 个 阶 段 : 配 合 CAD 工 具 的 PDM 系 统 专 业 PDM 产 品 产 生 和 PDM 的 标 准 化 阶 段 1) 配 合 CAD 工 具 的 PDM 系 统 16
早 期 的 PDM 产 品 诞 生 于 20 世 纪 的 80 年 代 初 在 当 时,CAD 已 经 在 企 业 中 得 到 广 泛 的 应 用, 工 程 师 们 在 享 受 CAD 带 来 好 处 的 同 时, 也 不 得 不 将 大 量 的 时 间 浪 费 在 查 找 设 计 所 需 信 息 上, 对 于 电 子 数 据 的 存 储 和 获 取 的 新 方 法 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 了 第 一 代 PDM 产 品 这 些 产 品 的 目 标 主 要 是 解 决 大 量 电 子 数 据 的 存 储 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 程 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 序 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 UGS 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 的 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 的 PDM 产 品 可 以 真 正 实 现 企 业 级 的 信 息 集 成 和 过 程 集 成 第 二 代 PDM 产 品 在 技 术 上 取 得 巨 大 进 步 的 同 时, 在 商 业 上 也 获 得 了 很 大 的 成 功 这 时,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 Enabler 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 参 与 制 订, 如 IBM SDRC PTC 等 PDMEnabler 的 公 布 标 志 着 PDM 技 术 在 标 准 化 方 面 迈 出 了 崭 新 的 一 步 PDMEnabler 基 于 CORBA 技 术, 就 PDM 的 系 统 功 能 PDM 的 逻 辑 模 型 和 多 个 PDM 系 统 间 的 互 操 作 提 出 了 一 个 标 准 这 一 标 准 的 制 订 为 新 一 代 标 准 化 PDM 产 品 的 发 展 奠 定 了 基 础 4 PDM 技 术 的 发 展 趋 势 1) 网 络 技 术 在 PDM 系 统 中 的 应 用 越 来 越 深 入 基 于 网 络 平 台 和 Java 语 言 开 发 的 结 构 灵 活 用 户 界 面 友 好 的 PDM 系 统 已 成 为 一 种 趋 势 在 PDM 系 统 中 通 过 Web 实 现 全 球 化 的 信 息 查 询 浏 览 创 建 与 更 新 已 逐 渐 成 为 现 实, 并 以 此 来 支 持 全 球 化 的 虚 拟 企 业 的 信 息 管 理 2)PDM 与 MRP 的 功 能 渗 透 PDM 与 MRP 分 别 服 务 于 工 程 设 计 与 生 产 制 造 PDM 系 统 源 于 CAD/CAM 应 用 与 工 程 设 计 的 需 要, 管 理 的 重 点 为 工 程 信 息 而 MRP 系 统 源 于 制 造 业 的 经 营 与 生 产 活 动 的 管 理, 包 括 经 营 生 产 物 料 需 求 的 计 划 与 制 造 资 源 的 需 求 计 划 的 管 理 目 前, 二 者 之 间 通 过 相 互 集 成, 构 成 完 整 的 企 业 信 息 系 统 另 一 方 面, 二 者 之 间 也 开 始 相 互 渗 透 PDM 厂 商 开 始 将 工 程 BOM 与 制 造 BOM 统 一 在 PDM 系 统 中 进 行 管 理, 同 时 将 经 营 计 划 生 产 计 划 集 成 于 PDM 系 统 中, 而 MRP 系 统 也 在 设 法 将 PDM 系 统 的 功 能 集 成 进 来 3) 基 于 Web 技 术 的 PDM 系 统 Web 浏 览 器 能 支 持 多 种 用 户, 且 可 运 行 于 不 同 类 型 的 计 算 机 上, 在 不 同 平 台 上 具 有 同 17
样 的 外 观 和 风 格 PDM 系 统 架 构 在 Internet/Intranet/Extranet 之 上, 提 供 企 业 产 品 开 发 的 最 佳 商 务 解 决 方 案, 以 满 足 电 子 商 务 时 代 企 业 的 需 求 这 是 新 一 代 PDM 技 术 和 系 统 PDM II-Product Development Management 的 目 标, 也 是 解 决 国 内 企 业 采 用 PDM 系 统 时 所 遇 问 题 的 基 础 美 国 MatrixOne 公 司 的 ematrix 和 PTC 公 司 的 Windchill 就 是 这 类 系 统 的 代 表 这 类 系 统 是 跨 越 延 展 供 应 链 的 产 品 信 息 和 生 命 周 期 过 程 管 理 的 全 面 解 决 方 案 它 们 使 企 业 能 够 以 Internet/Intranet 的 发 展 速 度 快 速 超 越 其 竞 争 对 手, 得 到 重 要 的 战 略 利 益 4)PDM 向 整 体 集 成 解 决 方 案 发 展 正 在 走 向 成 熟 的 PDM 产 业 发 展 的 一 个 总 趋 势 是 从 强 调 单 个 特 征 和 功 能 的 技 术 工 具 包 发 展 到 强 调 问 题 解 决 方 案 的 系 统 和 服 务 基 于 Web 技 术 的 发 展 也 是 这 种 趋 势 的 一 部 分 在 这 种 趋 势 的 影 响 下, 许 多 PDM 供 应 商 的 重 点 不 仅 发 展 自 己 的 产 品, 而 且 还 将 大 量 第 三 方 软 件 集 成 到 自 己 的 产 品 中 实 际 上,PDM 系 统 供 应 商 的 作 用 正 在 转 向 软 件 集 成 上 来, 将 不 同 的 软 件 解 决 方 案 集 成 在 一 起, 形 成 一 种 可 运 行 的 PDM 整 体 解 决 方 案, 已 经 成 为 这 些 供 应 商 的 主 要 增 值 办 法 5)PDM 向 全 企 业 级 方 向 发 展 对 于 一 些 大 型 企 业 来 说, 希 望 PDM 系 统 的 功 能 覆 盖 整 个 企 业 经 营 范 围 这 时, 集 成 式 的 解 决 方 案 对 于 整 个 大 企 业 的 数 据 存 储 和 通 信 要 求 可 能 不 是 最 佳 的 方 案, 却 要 求 一 个 企 业 级 的 PDM 系 统 企 业 级 的 PDM 系 统 包 含 一 个 核 心 的 PDM 程 序, 由 它 来 协 调 所 有 的 操 作 并 提 供 基 本 的 功 能 这 个 核 心 程 序 通 过 局 部 数 据 管 理 器 所 包 含 的 集 成 工 具, 将 CAD/CAM 技 术 信 息 发 布 以 及 软 件 工 程 等 各 个 应 用 系 统 连 接 起 来, 局 部 数 据 管 理 器 用 来 在 其 独 立 应 用 范 围 内 提 供 数 据 访 问 服 务 核 心 PDM 程 序 局 部 数 据 管 理 器 以 及 集 成 工 具 共 同 构 成 了 企 业 多 级 的 PDM 系 统 企 业 级 PDM 系 统 具 有 各 项 作 业 全 面 协 调 和 企 业 数 据 仓 库 的 作 用, 与 局 部 数 据 管 理 器 相 比, 企 业 级 PDM 系 统 具 有 更 高 级 的 过 程 管 理 更 大 范 围 的 数 据 共 享 和 产 品 配 置 管 理 等 更 复 杂 的 功 能 1.2.2 PDM 的 定 义 产 品 数 据 管 理 (PDM) 是 以 软 件 为 基 础, 管 理 与 产 品 相 关 的 信 息 ( 包 括 电 子 文 档 数 字 化 文 件 数 据 库 记 录 等 ) 和 所 有 与 产 品 相 关 的 过 程 ( 包 括 审 批 / 发 放 过 程 工 程 更 改 过 程 一 般 工 作 流 程 等 ) 的 技 术 它 提 供 产 品 全 生 命 周 期 ( 包 括 市 场 需 求 调 研 产 品 开 发 产 品 设 计 销 售 售 后 服 务 ) 的 信 息 管 理, 并 可 在 企 业 范 围 内 为 产 品 设 计 和 制 造 建 立 一 个 并 行 化 的 协 作 环 境 PDM 技 术 最 早 出 现 于 20 世 纪 80 年 代 初 期, 目 的 是 为 了 解 决 大 量 工 程 图 纸 技 术 文 档 以 及 CAD 文 件 的 计 算 机 管 理 问 题, 后 来 逐 渐 扩 展 到 产 品 开 发 中 的 三 个 主 要 领 域 : 设 计 图 纸 和 电 子 文 档 的 管 理 材 料 报 表 (BOM) 的 管 理 以 及 与 工 程 文 档 的 集 成 工 程 变 更 请 求 / 指 令 的 跟 踪 与 管 理 由 于 早 期 软 件 功 能 比 较 单 一, 不 同 软 件 系 统 解 决 问 题 的 侧 重 点 也 不 完 全 相 同, 所 以 有 的 称 为 文 档 管 理 有 的 称 为 工 程 数 据 管 理, 产 品 信 息 管 理 等, 现 在 所 指 的 PDM 技 术 源 于 美 国 的 叫 法, 是 对 工 程 数 据 管 理 (Engineeing Data Management) 文 档 管 理 (Document Management) 产 品 信 息 管 理 (Product Iformation Management) 技 术 数 据 管 理 (Technica ldata Management) 技 术 信 息 管 理 (Technical Information Management) 图 像 管 理 (Image Management) 及 其 它 产 品 信 息 管 理 技 术 的 一 种 概 括 与 总 称 随 着 数 据 库 技 术 网 络 技 术 的 发 展 和 客 户 机 / 服 务 器 与 面 向 对 象 技 术 的 应 用,PDM 技 术 得 到 了 迅 速 发 展, 人 们 对 PDM 的 定 义 和 内 涵 也 逐 步 清 晰, 从 不 同 的 角 度 提 出 PDM 的 定 义 18