新一代PDM系统的功能特点

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概述

    产品数据管理(ProductDataManagement)可以定义为以软件技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关的数据、过程和资源进行一体化集成管理的技术。PDM技术的出现主要是为了解决制造业在普及了单元技术之后存在的“信息孤岛”问题，实现企业的信息集成和过程集成。
    在近十几年的时间里PDM技术取得了很大的发展，在机械、电子、汽车、航空/航天以及许多非制造业领域获得了普遍的应用，在美国、欧洲和亚洲的日本、韩国、台湾，南美的巴西等地的发展尤其迅速。PDM技术正逐渐成为支持企业过程重组(BPR)、实施并行工程(CE)、CIMS工程和ISO9000质量认证等系统工程的使能技术。
    粗略地，PDM技术和相关产品的发展可以分为三代：

第一代PDM产品

    第一代PDM产品大多是由各CAD供应商推出的配合CAD产品的系统。这一代PDM产品的功能主要局限在工程图纸的管理，集成的工具主要是专用的CAD系统。第一代PDM产品在一定程度上缓解了“信息孤岛”的问题，但没有真正实现企业级的数据和过程集成，同时第一代PDM产品普遍存在功能较弱、开放程度不高、集成能力不强等缺陷。

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    第二代PDM产品

    经过第一代产品的推广，许多公司推出了功能更强大的PDM产品，同时出现了许多专门开发和推广PDM产品的公司。这一代PDM产品以SDRC公司的Metaphase为典型代表。目前上占据主导地位的PDM产品主要是第二代产品。
    第二代PDM产品功能更加强大，少数产品真正可以实现企业级的信息集成和过程集成，同时软件的开放性、集成能力大大提高。
    同时这一代PDM产品明确了PDM系统在企业信息系统中的定位。PDM系统应当是企业设计和工艺部门的基础数据平台，各种CAx应用如CAD、CAPP、CAE的应用通过PDM进行集成，以PDM作为企业设计和工艺的数据管理中心和流程管理中心。PDM系统和其它企业信息系统如MRPⅡ系统和企业MIS系统是相互协作的关系，PDM主要应用于部门，为企业提供各种产品工程信息，MRPⅡ系统主要管理企业的生产领域，而企业MIS系统主要管理企业各种管理信息。通过一定的接口将PDM系统、MRPⅡ和企业MIS系统连接起来，再加上自动化的制造系统(MAS)，就构成了一个企业计算机集成制造系统(CIMS)的基础雏形。
    第二共PDM产品真正使PDM的概念深入人心，PDM的功能获得广泛认同，同时第二代PDM产品在技术上有巨大的进步，商业上也获得了成功。

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    第三代PDM产品

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    近一两年出现了第三代PDM产品。有两个事件可以志PDM新时代的到来。
    一个是1997年6月国际OMG组织公布了基于CORBA的PDMEnabler草案，这一草案就PDM系统的功能、PDM系统的逻辑模型和PDM产品之间的互操作性等方面的问题提出了一个标准，虽然这一草案仍然比较粗糙，但它毕竟标志着PDM产品的标准化走出了第一步，同时这一草案主要由各个PDM软件商制定，获得了HP、IBM、SDRC、DEC等公司的支持，相信这一标准有较强的实用性并能获得更加广泛的支持。
    第二个事件是1997年PTC公司推出了新一代PDM产品Windchill，它是一个完全建立在Internet平台、CORBA和Java技术的基础上的产品。Windchill的出现使人们近年来关于新一代PDM产品的构想变成了现实，所以Windchill一经推出就获得了广泛的关注。关于Windchill的特点下面还要详细叙述。
    应当看到，新的PDM系统的出现是有深刻的企业需求背景和技术发展背景的。正是在企业需求和技术发展这两大推动力的推动下才产生了新一代的PDM产品。下面将就这两方面进行较为深入的探讨。

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    新的企业需求背景?

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    长期以来，人们对于企业功能的分析主要采用这样的方法：首先界定企业的职能边界，确定哪些是企业本身的职能，那些不是企业的职能。然后对于企业的职能采用“向下”逐层分解的方法，将企业的功能按照从粗到细进盼解形成企业的功能分解树。
    随着知识经济的到来，现代科技飞速发展，企业要建立一个大而全的体系越来越难，任何企业都要经常与其它的企业进行联合，甚至许多来自不同企业的职能部门临时组织在一起，组成所谓“虚拟企业”，共同完成某项社会生产任务。新的社会生产方式要求我们对于企业功能的分析思路和方法也有所改变。
    人们逐渐认识到，企业职能虽然多种多样，但都是由相近的基本职能组成的，企业的差异主要来自于集成了不同的职能。新一代企业模型分析方法应当首先着眼于“标准企业职能”，通过组合和定制各个“标准企业职能”实现某个特定的企业、“虚拟企业”或企业联盟的综合信息模型。?
    如果说第二代PDM产品配合了“自顶向下”企业信息分析方法，第三代PDM产品就应当支持以“标准企业职能”和“动态企业”思想为中心的新的企业信息分析方法。今天，企业发展的自主性越来越强，为了获得最大的经济效益，近年来企业重组成为企业提高发展水平的重要。

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    新技术的飞速进步

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网络的发展
    近年来以Internet为代表的网络技术获得了惊人的发展，Internet已经深入到社会的各个角落，网络化的生活，网络化的工作环境改变了人们的交往方式，也潜移默化地影响着人们的行为方式。企业的信息化发展同样受到了巨大的冲击。可以说，未来的世纪将是网络化的世纪，网络对于人类的影响无论如何评价都不会过份。WWW是Interent网上获得最广泛支持的应用模式之一。WWW之所以广受欢迎主要是WWW系统的易用性。经历了字符式的用户界面和基于WindwosGUI的图形界面，在WWW如此流行的今天，人们自然希望各种应用系统能够以WWW这种统一的面貌出现。

    分布式计算
    基于网络的分布式计算技术近年来获得了很大的进步。以分布式计算技术为基础，基于构件的系统体系结构将逐渐取代模块化的系统体系结构。
    在分布式计算技术的标准方面，一直存在着两大阵营，一个是以OMG组织为核心的CORBA标准，另一个是以微软为代表的基于DCOM的ActiveX标准。近年来，OMG组织在CORBA标准的制定和推广方面付出了巨大的努力，同时许多CORBA标准的产品也在逐渐成熟和发展；同时由于微软在操作系统方面绝对的统治地位，ActiveX标准在Windows系列平台上显得列加实用，相应的工具也更加成熟。目前这两大标准的争夺仍然没有结束，许多商品化软件多是同时支持两个标准。许多CORBA产品同时有桥接DCOM构件的功能，而微软也提供了访问CORBA服务的方法。我们相信这两大标准最终能够走到一起，提供一种统一的分布式计算框架，降低用户系统开发的负担。

    Java语言
    Java从出现的第一天就成为计算机界的一个热点。Java之所以获得如此多的关注，主要是Java不仅仅是一种编程语言，同时Java是一个移动的计算平台：Java的程序、Java小程序(JavaApplet)“一处编写，到处可用”的特性使它们成为最适合在网络环境中移动的构件。如果说分布式计算框架解决了系统构件之间互操作的问题，Java则解决了构件在网络上移动的问题。将分岂有此理式计算框架和Java技术结合起来将是构造网络信息系统最理想的模式。

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    STEP标准
    STEP(ISO10303)是一个关于数字化产品数据表示和交换的国际标准。STEP的目的是提供一种不依赖于具体应用系统的中性机制，用来描述产品整个生命周期中的数据。整体上，STEP分为三层：应用层、逻辑层和物理层。STEP使用形式化的数据规范语言EXPRESS来描述产品数据。
    近年来随着支持STEP标准及其应用开发工具的日益成熟，STEP正在被越来越多的应用软件所支持，特别是CAD/CAE/CAM软件。PDM产品要想在开放性和系统集成能力方面有实质性的突破，必须建立在对标准支持的基础之上。

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    新一代PDM产品的发展趋势

    在企业需求和新技术发展的共同推动下，新一代的PDM产品应运而生。Windchill是这一代产品的典型代表。Windchill主要包括两部分，即WindchillInformationModeler和?WindchillFoundation。WindchillInformationModeler是Windchill进行企业信息建模的分析和设计环境。WindchillFoundation是Windchill各个功能模块的系统基础框架，基于WindchillFoundation建立的主要功能包括文档管理、生命周期管理、工作流管理、产品结构管理、视图管理、变更管理、客户化应用等。

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    以Windchill为代表，新一代的PDM的特点主要包括如下几点：

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    基于分布式计算框架
    基于Internet/Intranet
    采用Java

    除此以外，我们认为，PDM系统还需要特别关注以下两方面的问题。
    一个是PDM产品层次化和行业化的问题。PDM系统的实施是一项复杂的系统工程，不同规模的不同发展阶段的企业对PDM系统有不同程度的需要；在各个行业中，由于产品、生产方式、管理模式的不同，有许多行业中特有的功能需要。
    另一个问题是PDM产品应当更好地支持客户化开发，对于从系统模型的改变、系统功能模块的开发到系统配置的整个流程要有很好的支持。解决好这个问题才能真正完成PDM技术的应用转化。