0 引言
產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)技術(shù)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代初期，目的是為了解決大量工程圖紙、技術(shù)文檔，以及CAD文件的計(jì)算機(jī)化管理問(wèn)題。通過(guò)近20年的發(fā)展，PDM技術(shù)已經(jīng)從單純的圖檔管理擴(kuò)展到設(shè)計(jì)流程管理，以及支持整個(gè)產(chǎn)品生命周期產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的信息管理系統(tǒng)。PDM的核心思想是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的有序、設(shè)計(jì)過(guò)程的優(yōu)化和資源的共享。PDM為CAD應(yīng)用軟件的數(shù)據(jù)管理提供了集成接口，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交換和產(chǎn)品信息模型的標(biāo)準(zhǔn)化，企業(yè)可以充分共享產(chǎn)品在整個(gè)生命周期中的信息。與企業(yè)資源計(jì)劃(EntERPrise Resource Planning，ERP)不同，PDM不是以企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理為核心，而是以產(chǎn)品為中心來(lái)組織和管理相關(guān)的信息和過(guò)程。可以說(shuō)，PDM是企業(yè)技術(shù)信息平臺(tái)，而ERP是企業(yè)管理信息平臺(tái)，二者只有互相補(bǔ)充，有機(jī)結(jié)合，才能形成完整的企業(yè)信息系統(tǒng)。PDM以產(chǎn)品為中心，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，把企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過(guò)程集成起來(lái)統(tǒng)一管理，使產(chǎn)品數(shù)據(jù)在其生命周期內(nèi)保持一致、最新和安全，為工程設(shè)計(jì)人員提供一個(gè)協(xié)同工作環(huán)境，從而縮短設(shè)計(jì)周期，降低成本，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
我國(guó)PDM起步較晚，但發(fā)展速度很快。目前在機(jī)械、航天、機(jī)電等行業(yè)，我國(guó)已開(kāi)發(fā)出擁有自主版權(quán)的PDM系統(tǒng)，如：同方PDM、XTPDM、開(kāi)目PDM、天喻IntePDM、華特PDM、GS-PDM等。建筑工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用已相當(dāng)普及，“九五”期間設(shè)計(jì)企業(yè)已達(dá)到甩圖板設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生的大量電子圖檔、文檔、表格和數(shù)據(jù)等電子數(shù)據(jù)的管理和再利用，已成為目前企業(yè)提高競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)關(guān)鍵因素。一些企業(yè)除使用OA系統(tǒng)外，還購(gòu)置了針對(duì)電子圖檔、文檔的管理軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子圖檔的歸檔、統(tǒng)計(jì)和查詢等功能。而對(duì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)度計(jì)劃、設(shè)計(jì)過(guò)程控制等功能的項(xiàng)目管理軟件，一方面，由于管理軟件對(duì)流程控制的不靈活性，設(shè)計(jì)人員無(wú)法使用，另一方面，由于設(shè)計(jì)企業(yè)的管理現(xiàn)狀還達(dá)不到這個(gè)水平，項(xiàng)目管理軟件在設(shè)計(jì)企業(yè)的應(yīng)用很少。
實(shí)踐表明，單純的圖檔管理軟件或項(xiàng)目管理軟件很難實(shí)現(xiàn)對(duì)由于設(shè)計(jì)變更產(chǎn)生的不同版本圖紙的管理，難以解決數(shù)據(jù)在設(shè)計(jì)、施工、設(shè)施管理、物業(yè)管理整個(gè)生命周期中的復(fù)用問(wèn)題。所以，對(duì)建筑行業(yè)PDM系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)是很必要的。
1 建筑工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域PDM系統(tǒng)
建筑工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域PDM系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究雖然剛剛起步，但因?yàn)橛休^好的CAD應(yīng)用基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)人員對(duì)PDM思想、技術(shù)的接受較快，希望對(duì)大量不同的CAD軟件生成的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的有效復(fù)用、整理歸檔，以及對(duì)成本控制、設(shè)計(jì)過(guò)程質(zhì)量控制等有效管理。本文對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域PDM技術(shù)研究的成果PKPM-EI系統(tǒng)展開(kāi)論述。
1.1 系統(tǒng)技術(shù)框架
針對(duì)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，各專業(yè)CAD軟件使用不統(tǒng)一，圖形平臺(tái)各異，設(shè)計(jì)企業(yè)規(guī)模和管理模式各不相同等特點(diǎn)，我們把研究的重點(diǎn)放到了設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程中有關(guān)圖形數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)分析數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)信息等專業(yè)管理的環(huán)節(jié)上，并延長(zhǎng)設(shè)計(jì)階段的數(shù)據(jù)和信息的使用周期，把設(shè)計(jì)結(jié)果提取給施工階段的工作，減少了建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中各階段工作的數(shù)據(jù)及信息的重復(fù)輸入。
鑒于國(guó)內(nèi)80%以上的建筑設(shè)計(jì)單位采用PKPM系列CAD軟件進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，工程數(shù)據(jù)、圖形文件等都是采用PKPM自主圖形平臺(tái)的格式，同時(shí)，PKPM系列軟件也有施工企業(yè)的應(yīng)用軟件，對(duì)PKPM設(shè)計(jì)信息的接受相對(duì)容易，所以把PDM技術(shù)用于設(shè)計(jì)領(lǐng)域，并與PKPM系列軟件生成的圖形文件和數(shù)據(jù)文件，以及通用的DWG文件相結(jié)合，作為系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)分以下三層（如圖1）：
(1)業(yè)務(wù)層 提取各專業(yè)CAD的圖形文件、文檔、表格的有用信息，把圖形文件中的內(nèi)容與PDM數(shù)據(jù)庫(kù)綁定；
(2)信息分類層 將提取的信息分類到圖形服務(wù)器、文件服務(wù)器和消息服務(wù)器；
(3)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層把分類到數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。
圖1 系統(tǒng)技術(shù)框架
1.2 系統(tǒng)功能
把整個(gè)建筑模型按樓層進(jìn)行劃分，每個(gè)樓層設(shè)有與建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、電氣、暖通等專業(yè)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，把各專業(yè)繪制的施工圖作為PDM系統(tǒng)的管理對(duì)象，結(jié)合設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理過(guò)程生成設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)。
系統(tǒng)由設(shè)計(jì)協(xié)同、項(xiàng)目管理、圖檔管理、流程管理、成本出圖控制和質(zhì)量過(guò)程記錄等模塊組成。
(1)設(shè)計(jì)協(xié)同 包含群組信息交流、個(gè)人資料管理、群組資料管理和資料提取等功能。
群組信息交流：設(shè)計(jì)人員的交流園地。
個(gè)人資料管理：設(shè)計(jì)人員可以在這里存放常用的資料，如標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、典型工程資料等。
群組資料管理：某一個(gè)群組（如項(xiàng)目組、專業(yè)組）所共用的相關(guān)資料管理，由群組負(fù)責(zé)人管理。
資料提�。和ㄟ^(guò)系統(tǒng)提供的文件傳輸工具，設(shè)計(jì)人員可自由提取文檔、圖紙等相關(guān)資料。
(2)項(xiàng)目管理 包含項(xiàng)目立項(xiàng)、項(xiàng)目計(jì)劃、進(jìn)度控制和完工統(tǒng)計(jì)等功能。
項(xiàng)目立項(xiàng)：?jiǎn)?dòng)一個(gè)項(xiàng)目，并指定相關(guān)的負(fù)責(zé)人。
項(xiàng)目計(jì)劃：擬訂項(xiàng)目計(jì)劃，并通知項(xiàng)目組成員。
進(jìn)度控制：項(xiàng)目負(fù)責(zé)人對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)行動(dòng)態(tài)的控制。
完工統(tǒng)計(jì)：對(duì)各專業(yè)、設(shè)計(jì)人員的出圖數(shù)量及成品質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
(3)流程管理提供了表單自定義工具和流程自定義工具，并可以進(jìn)行流程的跟蹤和控制。在這里各項(xiàng)目負(fù)責(zé)人/專業(yè)負(fù)責(zé)人，可以擬訂設(shè)計(jì)流程，如一校兩審，兩校兩審等等�？梢宰孕性O(shè)計(jì)或調(diào)用流程中需要用到的表單，在流程開(kāi)始后，還可以隨時(shí)查看流程的進(jìn)展?fàn)顩r。實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、校核、審圖、出圖審批、借閱審批以及自定義工作流程的追蹤。
(4)成本控制 設(shè)計(jì)人員可以提交圖紙，進(jìn)行出圖打印。系統(tǒng)對(duì)出圖情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，按部門(mén)、人員、項(xiàng)目進(jìn)行成本核算。
(5)工程圖檔管理 包括圖紙歸檔、圖檔維護(hù)、圖檔檢索等功能。
歸檔：由設(shè)計(jì)人員提交圖紙，并在圖檔管理員認(rèn)可后進(jìn)行歸檔。
圖檔維護(hù)：由檔案人員對(duì)檔案進(jìn)行整理維護(hù)，如建卷、編目等。
圖檔檢索：設(shè)計(jì)人員可以快速查找到需要的圖檔資料，并進(jìn)行圖檔借閱。
1.3 技術(shù)特點(diǎn)
(1)無(wú)須轉(zhuǎn)換，無(wú)須激活應(yīng)用軟件，就可管理30余種不同版本格式的圖形文件和文本文件對(duì)PKPM系統(tǒng)自主圖形平臺(tái)的*．T圖形文件、AutoCAD各版本的DWG文件及各類文本、圖像文件的管理均不用啟動(dòng)各種文件對(duì)應(yīng)的應(yīng)用軟件和平臺(tái)，直接實(shí)現(xiàn)圖文檔的瀏覽，并實(shí)現(xiàn)對(duì)圖文檔的紅筆會(huì)簽，還能準(zhǔn)確、自動(dòng)地提取必要的幾何信息和屬性信息，對(duì)*．DWG和*．T的圖形直接進(jìn)行圖簽屬性的定義和修改。通過(guò)將圖簽中工程名稱、工程號(hào)、圖名、圖號(hào)、設(shè)計(jì)人和校審人等十幾項(xiàng)與整體項(xiàng)目有關(guān)的內(nèi)容與PDM數(shù)據(jù)庫(kù)的相應(yīng)內(nèi)容綁定，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)對(duì)CAD數(shù)據(jù)的管理（如圖2）。
圖2 PKPM-EI-與CAD數(shù)據(jù)的連接
(2)可定制工作流程，工作流管理功能可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程的規(guī)范化和ISO9000質(zhì)量控制。PKPM-EI系統(tǒng)總結(jié)歸納出工程設(shè)計(jì)的幾種常用工作流程，提供了ISO表單自定義工具和流程自定義工具，可以進(jìn)行流程的跟蹤和控制。各項(xiàng)目負(fù)責(zé)人/專業(yè)負(fù)責(zé)人，可以擬訂設(shè)計(jì)流程，如一校兩審、兩校兩審等，并可以自行設(shè)計(jì)或調(diào)用流程中需要用到的表單，在流程開(kāi)始后，還可以隨時(shí)查看流程的進(jìn)展?fàn)顩r。
(3)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)企業(yè)與CAD軟件開(kāi)發(fā)商的自動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸對(duì)設(shè)計(jì)中需要咨詢的工程，系統(tǒng)根據(jù)工程類別，如多層磚混結(jié)構(gòu)、高層砼結(jié)構(gòu)等，自動(dòng)打包工程數(shù)據(jù)，傳送到PKPM的相應(yīng)技術(shù)支持信箱。
(4)可自定義圖紙目錄格式，自動(dòng)生成圖紙目錄圖紙編目自動(dòng)生成，并與數(shù)據(jù)庫(kù)、圖簽進(jìn)行一體化操作；圖簽和圖紙編目可以根據(jù)需要進(jìn)行自定義（如圖3）。
圖3 圖紙目錄自定義界面
2 工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域PDM發(fā)展探討
2.1 增強(qiáng)系統(tǒng)的包容性
國(guó)內(nèi)現(xiàn)有建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的PDM產(chǎn)品很少，從本課題研究的PDM產(chǎn)品PKPM-EI來(lái)看，也只是圍繞PKPM自主圖形平臺(tái)和AutoCAD國(guó)夕卜流行圖形平臺(tái)的圖形文件作識(shí)別處理，而對(duì)國(guó)內(nèi)其他圖形平臺(tái)的圖形文件的識(shí)別性還不夠。在下階段的研究工作中，應(yīng)該與各圖形平臺(tái)開(kāi)發(fā)商合作，增強(qiáng)PDM系統(tǒng)對(duì)圖形文件的識(shí)別性和包容性。
2.2 PDM系統(tǒng)間的連接
建設(shè)項(xiàng)目的整個(gè)生命周期，涵蓋了項(xiàng)目規(guī)劃——工程設(shè)計(jì)——施工管理——物業(yè)管理——設(shè)施管理等階段，在各階段都會(huì)有相應(yīng)的應(yīng)用軟件和PDM系統(tǒng)，所以應(yīng)考慮PDM系統(tǒng)間的連接。設(shè)計(jì)領(lǐng)域的PDM系統(tǒng)，應(yīng)考慮把數(shù)據(jù)傳給施工領(lǐng)域的PDM系統(tǒng)。
由于PDM系統(tǒng)所要管理的數(shù)據(jù)類型及數(shù)據(jù)模型的復(fù)雜性，要求系統(tǒng)有良好的開(kāi)放性。由于各系統(tǒng)功能不一樣，其信息模型也不一樣，即使是相同的功能，不同系統(tǒng)信息模型差別也很大。正在發(fā)展和完善的建筑業(yè)國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(Industry Foundation Classes，IFC)，是一個(gè)描述怎樣表達(dá)和交換建筑產(chǎn)品數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，基本部分已經(jīng)完成并公布。IFC是不依賴于任何開(kāi)發(fā)商的描述產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一個(gè)中性標(biāo)準(zhǔn)，適用于建筑產(chǎn)品的整個(gè)生命周期。通過(guò)使用IFC標(biāo)準(zhǔn)和PDM使能規(guī)范(PDM Enabler)，應(yīng)用CO RBA技術(shù)或者DCOM技術(shù)，可以在一定程度上解決不同PDM系統(tǒng)之間，以及PDM與不同應(yīng)用系統(tǒng)間的信息交換和互操作問(wèn)題。
3 結(jié)束語(yǔ)
PDM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用雖然剛剛起步，但設(shè)計(jì)單位已表現(xiàn)出對(duì)PDM軟件的強(qiáng)烈需求。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和分布組件技術(shù)的應(yīng)用，PDM的數(shù)據(jù)集成技術(shù)將會(huì)越來(lái)越成熟，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交換格式，企業(yè)可以充分共享產(chǎn)品在整個(gè)生命周期中的信息。PDM最終會(huì)成為跨企業(yè)的支持整個(gè)產(chǎn)品生命周期的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)支撐平臺(tái)。
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