PDM的管理功能

samjoy

电子资料室及文档管理
; f3 E$ |' ]2 F1 X* b8 i　　1. 文档管理对象
  T/ {7 J- u% X- K: R* t　　PDM管理的是产品在整个生命周期中所包含的全部数据。这些数据包括：工程设计与分析数据、产品模型数据、产品图形数据、专家知识与推理规则及产品的加工数据等。
; X4 P- K! [) A% U# {9 B; c" V- M　　(1) 原始档案
　　包括合同、产品设计任务书、需求分析、可行性论据报告和产品设计说明书等文件。
　　(2) 设计文档
　　包括工程设计与分析数据。在工程设计数据中，一部分是各种设计过程的规范和标准以及产品的技术参数；另一部分是设计过程中生成的数据。另外，还有产品模型数据、产品图形信息、各类测试报告、验收标准及加工NC代码等。
　　(3) 工艺文档
　　工艺数据是指CAPP系统在工艺设计过程中所使用和产生的数据，分为静态与动态两类。静态工艺数据主要是指工艺设计手册上已经标准化的规范化的工艺数据以及标准工艺规程等；动态工艺数据主要指在工艺决策所需的规则，工艺知识主要分为选择性规则和决策性规则两大类。
! D( F- }3 j& D4 F3 y( L　　(4) 生产管理
　　生产计划与管理指的是对产品生产过程的计划与管理。生产中的数据可分为两类：一类是基础数据，这类数据比较稳定；另一类是动态数据，这些数据有一定的时间性，且相对比较独立，不受其他数据存在与否的影响。无论是哪类数据，都要求准确、完整，其准确度应在95%以上，物料清单的准确度应更高，为98%～99%。
) W# _" ^4 ^9 v5 ~　　(5) 维修服务
　　常用备件清单、维修记录和使用手册等说明文件。
2 D1 \# [) H0 O; m　　(6) 专用文件
5 i* d6 U7 e, Q" ]; v( b! [　　如电子行业的电气原理图或布线图、印刷电路板图和零件插件图等。
　　2.文档管理模型
" u; K8 j) W- b) b/ m　　PDM把上述各种文档分成五种类型进行管理。
　　(1) 图形文件
: N1 o( f- A" w/ t: n1 B* E　　由不同CAD产生的描述几何图形的文件。
　　(2) 文本文件
　　描述产品或部件、零件性能的文件。
　　(3) 数据文件
　　为了优化零部件的设计，所进行的各种有限元分析、机构运行模拟、试验测试等产生的数据文件。
　　(4) 表格文件
　　表格文件包括有关产品或部件、零件的产品定义信息和结构关联信息。产品定义信息包括基本属性和特征参数。结构关联信息描述了零件或组件、产品之间的隶属关系。
) S* Q# H# m8 G6 v4 E　　(5) 多媒体文件
　　为了描述产品及产品各个部位的真实形象，可以在计算机上用渲染技术产生出逼真的图像照片；对于复杂的装配过程，还可以利用计算机动态模拟，并在附加的技术指导下生成音、视频文件。这些多媒体文件生动地反映了产品性能指标、生产过程、维修指南等信息。
, D+ ?! }& t9 `  h! h8 d　　文件可分成两种方法处理：一种方法是保持文件的完整性，这些文件中的数据不能与文件脱离，一旦脱离就失去了意义，即所谓的“打包”；另一方法是文件中的数据可以从文件中提取，这些数据都具有独立的意义，然后将这些数据分门别类地放在关系型数据中，以便对文件内容进行检索和统计，即所谓的“打散”。
+ R+ I' g' `2 ]8 `　　对于不同的CAD系统产生的图形文件，各自内部都有相应的数据管理机制，PDM系统不能也没有必要对图形文件中的各个元素分别进行管理，而只须将文件的整体、名称代号以及标题栏中的基本属性和特征参数放到关系数据库中进行管理。
, B, j/ j1 n: x+ }- J　　有限元分析等应用程序所产生的数据文件往往具有数据量大、可读性差等特点，只有在该数据的生成环境下才会获得清晰的结果。因此，对这样的数据文件，除了具有特殊的特征参数外，对文件也只能作为一个整体进行管理。在数据文件中，产品定义信息中的数据可以作为一种属性，当查询时，这些属性就像关键字一样，便于用户快速查询到相应的有关文件。通过这些关键字可以把同类型的数据进行分类和统计。
) e# D( K' f% P& [, `　　在文本文件记录的各种技术要求，更改说明、使用方法中，除了个别特殊信息需要进行分类检索和统计外，一般都按整体进行文件管理。
　　在产品生命周期内，为了完整地描述产品、部件和零件，将有关的产品、部件或零件的所有文件集中起来，建立一个完整的描述对象的文件目录，称为文件集或文件夹。然后，把它们放在文件柜中，即可查询文件集，也可查询集中的文件。一个文件集中可以包含各种不同类型的文件。
  S2 o5 W- G) {% w# S　　3.电子资料室
' }4 M0 S" E1 e4 n! ]　　电子资料室(Data Vault)是PDM的核心，它一般建立在关系型数据库系统的基础上，主要保证数据的安全性和完整性，并支持各种查询的检索功能。通过建立在数据之上的相关联指针，建立不同类型的或异构的产品数据之间的联系，实现文档的层次与联系控制。用户可以利用电子资料室来管理存储于异构介质上的产品电子文档。
) |, s8 `) m) ]　　电子资料室通过权限控制来保证产品数据的安全性，面向对象的数据库组织方式能够提供更快速有效的信息访问，实现信息透明、过程透明，而无需了解应用软件的运行路径、有效版本以及文档的物理位置等信息。所有描述产品、部件和零件的数据都由PDM统一管理，自动集中修改。
产品配置管理
8 A; w0 s9 i7 T4 ?5 o　　产品配置管理(Product Configuration Management)以电子资料室为底层支持，以材料清单(BOM，Bill of Material)为组织核心，把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来，对产品对象及其相互之间的联系进行维护和管理。产品对象之间的联系不仅包括产品、部件、组件、零件之间的多对多的装配联系，而且包括其它的相关数据，如制造数据、成本数据、维护数据等。产品配置管理能够建立完整的BOM表，实现其版本控制，高效、灵活地检索与查询最新的产品数据，实现产品数据的完全性和完整性控制。
　　产品配置管理能够使企业的各个部门在产品的整个生命周期内共享统一的产品配置，并且对应不同阶段的产品定义，生成相应的产品结构视图，如设计视图、装配视图和工艺规图等。
　　1.产品配置目标
) p! S) P- ]8 R' c5 u集中管理产品数据资源及使用权限。
4 F6 B/ e( |3 a+ q+ x3 j统一管理产品生命周期内全部数据的有效性。
4 L  K' T. {2 t! m' M% w各部门材料清单(BOM)的一致性。
提供用户关心的不同类型的产品配置信息。大多数令人满意的产品是用户自己配置的产品，所以要增加用户可选性，这就使配置就得复杂化。
( Z! F/ G( ^4 t- |" w+ X灵活的产品数据配置模式。为了降低成本，要求零件替换灵活，尽量选择标准零件，或根据当地可用的替代品，以最低的成本来满足设计的要求，其目标是：最多的产品类型，最少的零件数。
4 Q4 K3 I% M9 J# Y3 X3 s1 e　　2.产品结构树
% l  m  e1 L; n1 I1 S/ h# ~　　产品分解是制造业的一项基础工作，也是企业在产品管理中的主要工作之一。在产品管理中，产品对零件需求量的计算，即产品分解计算广泛用于产品的生产计划编制、物资采购计划编制和新产品开发中。如果企业生产多种系列产品且产品结构又很复杂，在编制生产作业计划时，产品分解是非常耗时的计算。若产品对零件的需求是独立需求，则可用产品零件汇总表方式表示；若产品的需求是相关需求，则一般采用产品零件结构树来表示。
3 W) ^/ y$ v9 y' I) R/ F( {* O9 h' A　　产品零件结构树是由产品装配系统图，产品零部件明细表(包括通用件、标准件、自制件、原材料)等内容组成的。产品结构树以树状方式描述，叶节点表示零件。这种图视方式反映了产品、零部件之间的层次关系。有了结构树，管理者即可分层展开，走不同的分支，直观地找到自己所要的数据，而不用考虑其物理位置。
! I7 t4 d) o2 q, i! D& s　　每个零部件都有其属性，如零件的材料、重量、尺寸、颜色以及部件由多少零件组成等。由于对象实例被分散地存放在网络中的若干结点上。为实现面向对象数据模型到关系数据模型的转换，将对象的描述属性转化为关系数据库中二维表信息，结构树的每个结点都连接着相关的零部件属性。
　　每个零部件都有相关的文档，如零件二维图纸、三维模型、技术说明、各部件的装椟图等。这些文件都存在文件服务器内，一个企业可能有多个文件服务器，甚至有的文件服务器在异地。电子资料室是一逻辑单元，它连接数据库和文件系统，使描述零部件的文件信息与结点上的相关零部件有机地连接在一起，实现不同类型的产品数据管理，形成完整的产品结构化信息树。
  j. T- z4 E7 F( \2 _7 |　　产品结构树的建立要根据企业的管理模式来决定。有的企业把一个系列的产品用一棵树表示，也有的企业把一个产品就用一棵树表示。产品结构树的层次也要根据企业的产品复杂程度决定眵者7～8层，少的也要2～3层。
　　3.产品结构配置管理(PSM)
　　在企业中，不同的部门需要不同的组织视图。如制造部门关心如何完成产品的装配和测试，需要什么材料按什么顺序；经营计划部门需要成本分析，什么时候使用什么零件，需要多少钱。对应于产品生命周期的不同阶段，不同的BOM代表了同一产品从不同角度定义的信息。PSM把产品定义的全部数据，包括几何信息、分析结果、技术说明、工艺文件等，都与产品结构建立了联系，使用户能够很方便地知道某一项变化所造成的影响。多视图为不同部门提供了从不同的角度来配置BOM的功能。例如，制造部门在“制造视图”中需要包含工艺信息，并把这些信息转到MRP环境中。对于产品和装配等，可以定义多层视图的BOM。多层视图功能并非需要高级配置管理技巧，而从任何一个BOM视图均可访问产品的全部数据。
　　产品结构配置原则是由用户自行选择的，可以根据产品的版本和工作状态来决定。PSM还支持有效性管理，例如，根据日期、系列号和供应商的供应情况来配置，从而确保生产制造的正常进行。PSM不仅可以针对已确定版本的产品对象的固定结构，还可以是若干个版本的组合。根据指定版本进行配置时，可以根据日期的有效性或系列号有效规则来配置产品，产生指定的BOM表，以供用户编辑和查阅。用户还可以指定输出一个包括所有版本的全部零部件的产品清单，从而对样机进行修改，生成新的产品。
　　变量化表示产品的配置可以根据可选项的定义和产品配置规则来决事实上。例如，在设计汽车仪表面板时，同一个型号的汽车有各种型号的立体声收音机可供选择，不同的汽车可以根据自己的规则，选择不同的立体声收音机。如果需要对仪表面板进行修改，设计人员可以规定全部变量依然有效。反过来，针对某个型号汽车的BOM，根据变量定义规则可以提供一个精确的配置方案。
+ p$ Z2 O( L# r* e& D工作流程管理
6 S7 k0 }- V8 n' q0 f" z9 ~　　工作流程管理(Workflow of Process Management)主要实现产品设计与修改过程的跟踪与控制。包括工程数据的提交与修改、管理和监督、文档的分布控制、自动通知等。它是项目管理的基础，主要管理当一个用户对数据进行操作时会发生的情况、人与人之间的数据流动以及在一个项目的生命周期内跟踪所有事务和数据的活动。修改后的产品数据经提交、审批及最后登记变为新版本的产品数据。这一模块为产品开发过程的自动管理提供了保证，并支持企业产品开发过程重组，以获得最大的经济效益。
　　1.审批流程管理
9 ?4 H, W4 U/ P+ J4 ^$ u　　过去对图纸的审批都是在白图上用手工签字，而使用CAD后，对计算机文件就无法沿用手工签字方法业进行校对、审批及控制文件的发放。过去手工签字时，有些领导不仅签上自己的名字，而且还要写上自己的保留意见，那么，这些审批记录就需要长期保存，以备查询。
0 r2 H, \$ c+ _$ C# s　　PDM采用电子邮件方式对文件进行提交 、审批和发放，用友好的窗口界面提示各有关领导进行审批，并采用电子记录方式永久保存审批者的保留意见。
5 ?; |* B/ X/ {- p; l) Y　　2.更改流程管理
　　更改流程管理实质上是审批流程管理的一个特例。管理模式同审批流程管理相同。
分类及检索功能
　　PDM系统需要管理大量的数据，为了较好地建立、使用与维护这些数据，PDM系统提供了快速方便的分类技术。它与面向对象的技术相结合，将具有相似特性的数据与过程分为一类，并赋予一定属性和方法，使用户能够在分布式环境中高效地查询文档、数据、零件、标准件等对象。分类功能是实现快速查询的支持技术之一。常用的分类技术有：使用智能化的零件序号、成组技术、搜索/检索技术、零件建库技术。
+ z$ y: L) J; t" y3 G$ }/ i; x　　分类管理是将全厂生产的所有零件按其设计和工艺上的相似性进行分类，形成零件族。每一零件族中诸零件具有相似的设计和制造特性，为提高单件、小批量生产的经济效益开辟了新的途径。
　　零件的编码由一串字符组成，每一个字符代表一个码位。字符的长度通常是十几位，多的可达40～50位。每一码位代表特定的结构和工艺特征类别，如总体形状、尺寸、材料、精度等。码位可以取数字0～9，代表每一类特征中的具体特征内容，如形状中的回转体、非回转体，尺寸中不同的尺寸范围等。
% A0 m! I0 A2 _1 B& s　　从原则上讲，编码相同的零件在结构和工艺上十分相似，可组成一个零件族。但这样做会造成零件族数很多，而每个族内零件总数不多，因此，达不到扩大批量，提高效率的目的。为此，应适当放宽相似性程度。若用人工来进行编码分类工作，既繁琐又易出错，故适宜用计算机辅助进行，PDM提供了这一功能。合理制定各零件族的相似性标准是分类编码取得满意结果的关键。相似性标准与分类的目的和要求密切相关，其基本内容包括设计与制造两方面。
# y4 O+ t  {" y9 o, t3 |项目管理
6 O( s9 Z/ O  V0 }　　项目管理是在项目实施过程中实现其计划、组织、人员及相关数据的管理与配置，进行项目运动状态的监视，完成计划的反馈。项目管理是建立在工作流程管理基础之上的一种管理。到目前为止，项目管理在PDM系统中正在不断完善，许多PDM系统只能提供工作流程活动的状态信息。
, ~1 |* [/ |: k& @$ P　　以上介绍了PDM系统应具备的功能。到目前为止，集团级的iMAN系统通过Internet网和Web浏览器技术，级用户提供了PDM应该具备全部功能及相应的开发平台。因此，PDM在企业中的作用已经普遍为大家所认同。
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