PDM系统应具备哪些功能

PDM的中文名称为产品数据管理（Product Data Management）。PDM是一门用来管理所有与产品相关信息（包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等）和所有与产品相关过程（包括过程定义和管理）的技术。通过实施PDM，可以提高生产效率，有利于对产品的全生命周期进行管理，加强对于文档，图纸，数据的高效利用，使工作流程规范化。PDM 制造过程数据文档管理系统 ，能够有效组织企业生产工艺过程卡片、零件蓝图、三维数模、刀具清单、质量文件和数控程序等生产作业文档，实现车间无纸化生产。一、PDM技术简介PDM是Product Data Management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系统确保跟踪设计、制造所需的大量数据和信息，并由此支持和维护产品”。整个PDM系统和相应的关系型数据库都建立在计算机的操作系统和网络系统的平台上。同时，还有各式各样的应用软件，如CAD、CAPP、CAM、CAE、CAT、文字处理、表格生成、图象显示和音像转换等等。在计算机硬件平台上，构成了一个大型的信息管理系统，PDM将有效地对各类信息进行合理地、正确地和安全地管理。由上述可知，PDM系统的重要功能有：产品结构管理、电子图档管理、工作流程管理、项目管理、安全管理、权限管理、产品配置管理、版本管理、与CAD/CAM系统的接口、与MRPII/ERP系统的接口等。二、PDM关键技术 1、成组技术成组技术(GT：Group Technology)是在零件设计和制造中充分利用相似性原理的方法。PDM系统中，GT技术主要体现在信息的编码管理和产品族管理。信息分类编码是企业信息化的基础，是企业实现计算机集成的基本条件之一。PDM中的编码方案应根据企业的需求，与企业的产品紧密结合在一起，充分考虑企业产品的更新换代和生产过程中信息的表示，使编码简洁、实用，起到组织和协调企业内部生产的作用。因此，编码的优劣成为企业能否接受PDM系统的关键性指标。产品族管理是支持目前企业中“小批量、多品种”生产方式的有效工具。PDM系统中，将具有同类性能特征的产品、相似结构的部件和零件进行统一管理，提供符合国标的基本零件族定义和一套定制属性及继承关系的方法，能有效提高企业零部件的重用水平，使设计人员可以根据用户的需求迅速生成产品结构树、物料清单(BOM：Bill of Materials)，从而对用户的需求作出快速反应。2、客户化技术PDM是一种使能技术，需要根据企业的不同情况进行实施。客户化工作包括为企业定制设计工作流程、项目管理方式、编码规则、版本控制方法、各种信息的利用方式以及企业提出的各种需求。客户化的目的是缩短PDM的实施周期，增加PDM系统的柔性，在客户化过程中最终实现“零编程”。目前比较好的解决方案有模板技术和组件技术。模板技术是将各功能模块中的条件参数化。在PDM系统中建立适合于各种功能的模板库，客户化过程中，根据不同的需求调用不同的模板，即可在短时间内建立系统所需求的功能模块。模板技术适用于相对独立的功能模块，如果用户提出超出模板功能的要求时，系统需要另配开发工具，利用定制函数或描述语言进行简单的编程来实现。组件技术是在系统中构造一些基本功能模块和过程模块(称为组件Component)，这些模块具有开放的接口和良好的可组合性，并可实现“即插即用”。当系统需要实现某种功能时，可以将这些基本模块进行组合，定义相应的属性即可。组件技术使得PDM的客户化工作变得十分简单，只需要搞清企业的具体需求，学会组件的重构方法即可构造出企业所要求的PDM系统。组件技术是软件设计的方向，尤其适用于Case-by-Case工程，企业可根据管理模式的变化自主调整系统的功能，减少对开发商的依赖。3、流程的设计方法PDM中的流程设计是确定产品设计中各个环节和路径的过程，具体包括设计人员工作职责的制订、审批人员权限的划分等。现行企业中各部门的工作流程具有相似性，实施方案需要根据企业的现行管理模式确定，这就给流程设计方法提出了能不断适应企业经营管理模式变化而重新组合的功能要求。PDM中的流程设计方法有两种：一种是预置式流程设计，该方法将企业中的流程模式预制在一个模块中，制定流程时只需要对流程进行选择即可达到设计的要求；另一种是采用可视化设计方法，用图框表示节点，有向线段表示信息的流向，用属性来定义节点和流程的相互关系，如将节点定义为设计人员、校对人员、审批人员等，将流程定义为提交、返回修改等。可视化设计流程的方法比较直观，易于表达，具有较大的灵活性，企业也容易接受。4、数据存储与管理PDM系统中的数据管理包括数据的存取方式、数据的安全性和数据的管理模式等。目前的PDM系统中大多数采用Oracle、SyBase、SQL Server等流行的商用数据库，数据是以记录形式存放在数据库中，这种存放方式可以保证数据在物理上和逻辑上的独立性，有效地控制对数据的使用，允许不同需求的用户共享数据。但目前计算机应用系统都是基于文件的自动化孤岛，如CAD/CAPP/CAM等系统，在产品开发过程中生成的大部分数据属于工程数据，其形式多样，结构复杂，很难用一般的商用数据库来进行管理。目前采用了变通的方法，即允许数据存放在各自的文件中，数据库中只存放文件的元数据或路径数据，如文件的存放路径、文件名等相关的属性。数据的加密措施有3种。一种是所谓伪加密，即将数据库中的元数据进行加密处理，原数据文件隐式无序存放，一般情况下很难在浩瀚的文件中理出成套技术文档。第二种方法是采用部分加密方案，将数据文件中的属性描述字节取出或加密处理，破坏了原文件的存贮结构，即使将其文件拷出也无法打开。这种方法数据的处理量小，基本上不影响系统的运行效率。第三种方法是设计一种算法，将文件整体加密处理，只要算法不被破译，文件就无法重现，但工程图形的数据量大，会影响系统的运行速度。现行PDM系统的数据管理形式是基于关系型数据库的。数据之间关系通常是静态的、明确的、简单的，而产品设计过程中的数据往往是动态的、不明确的，结构也是复杂的，而且具有较高的相关性。人们希望对数据库的操作能实现“零输入”，即仅使用鼠标就可实现PDM系统中编码管理、流程管理、产品配置管理等功能。实现的方法是建立与产品数据库相对应的动态操作数据库，将系统所要实现的操作均存放在该操作库中，该库可动态的进行更新，它记录了需要实现的和已经实现的各类操作，供使用人员在操作时参考和选择。5、系统集成PDM系统的集成主要包括运行环境集成、信息集成、功能集成、技术集成以及人员和组织的集成。系统集成的核心是信息集成，关键是人和组织的集成，而运行环境的集成和技术的集成则决定了PDM系统的技术水平、运行效率以及生命周期，功能的集成将直接影响管理和生产的质量和效益。PDM系统面对的是CAD/CAPP/CAM、MRPⅡ等系统所产生的数据的管理，由于各应用系统中各种对象描述采用的标准或数据格式不同，造成系统之间互不兼容。解决的方案之一是采用统一的标准对数据进行标准化处理。这种方案需要根据各个系统的数据格式开发专用的数据转换模块。另一种方案是将各系统中的共同信息提取出来，做到各个系统在数据级上的集成，保证数据一次性输入，多次重用，以达到各应用系统集成的目的。目前PDM系统主要考虑的集成对象为：A. CAD/CAPP/CAM等CAX系统的集成。CAX系统是产品的主要数据源，各个系统的数据是分散的，有些数据可能还有重复。在PDM框架中，采用对信息统一编码的方式，解决数据的重复性、数据共享、数据的历史追踪等问题，使得设计数据能很好地面向产品制造及相关的管理，保证了数据的一致性和协调性。B. MRPⅡ系统的集成。MRPⅡ是以物料清单(BOM)为依据展开的相关管理，其目的是及时准确地处理信息，提高计划执行的有效性，减少库存，加速资金周转，缩短生产周期，提高交货期的准确性。BOM表是MRPⅡ的数据源，而BOM表的数据源是CAX等设计系统，只有在保证CAX系统数据正确的前提下，MRPⅡ才能发挥应有的效能。PDM系统则保证了这些系统之间数据的顺畅传输。6、网络技术PDM系统的环境，是一种多介质数据载体和多类型硬件系统形成的异构分布环境，这种环境下的Intranet网络结构有两种方案：一种是两层网络模型即C/S模型，它采用Client与Server实现用户界面处理、业务功能处理、数据处理等功能。一种是三层网络模型即C/NS，它是将用户界面处理、业务功能处理、数据处理这三个子模型相互独立，分别由不同资源代码实现。此时，浏览器成为标准Client配置，业务功能处理从C/S代码中彻底分离出来，由Web服务器处理，数据处理仍由Server实现。基于C/S模式的FTP文件传输方式是解决网络环境下，产品数据文件安全的一种机制。当PDM系统中需要归档的文件通过FTP(File Transfer Protocol)方式存放到数据服务器上后，客户端只能通过查询Web服务器上的FTP站点才能找到数据文件，数据文件对用户是屏蔽的。基于Web技术的异地设计、制造结构体系是借助于Internet/Intranet网络，通过Client向Server发送RPC(Remote Procedure Call)实现调用请求的一种信息传输方式。由于所有的请求与服务均要通过Web服务器来实现，使得在大规模数据传输和复杂类型应用时会产生“瓶颈”效应，有待于在技术和结构上的进一步完善三、国际PDM技术标准的发展趋势随着企业信息化建设的深入开展和网络技术的发展，企业特别是制造企业使用电子商务显得日益重要，因而，PDM技术有与MRPII/ERP系统、电子商务系统等集成的趋势，并随之引入了新的管理技术，例如企业建模、库存管理、配置管理、客户关系管理、供应链管理等。  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。 面向对象技术的应用及信息模型的标准化由于PDM系统所要管理的数据类型及数据模型的复杂性，要求系统有良好的开放性，并提供面向对象的建模工具与开发工具，支持用户的二次开发。另一方面，由于各系统功能不一样，其信息模型也不一样，即使是相同的功能，不同系统信息模型差别也很大，如何实现PDM系统信息模型的标准化，为不同系统之间提供信息交换带来方便成为当务之急。