1 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）概述
對(duì)于制造企業(yè)而言，雖然各單元的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)CAD（Computer Aided Design，即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）、CAM（Computer Aided Manufacturing，即計(jì)算機(jī)輔助制造）等技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但這些技術(shù)之間不能進(jìn)行有效的信息資源共享，形成“ 信息孤島”。對(duì)此，很多制造企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到實(shí)現(xiàn)信息的有序管理和共享非常重要，選擇使用PDM（Product Data Management，即產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）系統(tǒng)。PDM是一門管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息（包括電子文檔、數(shù)字化文檔數(shù)據(jù)庫記錄等）和所有與產(chǎn)品相關(guān)的過程（包括審批/發(fā)放、工程更改、一般流程、配置管理等）的技術(shù)。
就PDM系統(tǒng)的實(shí)施情況和實(shí)施中的相關(guān)問題，筆者在使用PDM系統(tǒng)的某企業(yè)做了調(diào)研和分析。該制造企業(yè)的PDM開發(fā)構(gòu)想始于1998年。最初是為了改變生產(chǎn)、工藝等諸方面的計(jì)劃管理繁冗的狀況。同時(shí)，隨著繪圖工具軟件（CAD，Pro/E等）技術(shù)的不斷進(jìn)步，原有的生產(chǎn)關(guān)系已無法適應(yīng)新技術(shù)的要求。要實(shí)現(xiàn)全部數(shù)據(jù)的電子化管理，保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)交流中，在權(quán)限控制范圍內(nèi)，可以及時(shí)、安全地將生產(chǎn)信息送達(dá)需要該資料的設(shè)計(jì)人員處，從而真正實(shí)現(xiàn)信息資源共享，該企業(yè)軟件開發(fā)人員開發(fā)了ETPDM（Engineer Tool PDM，PDM工程師前端產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理工具，簡稱為“PDM工程師前端工具”）。ETPDM工具能針對(duì)設(shè)計(jì)圖紙自動(dòng)生成規(guī)范的圖框以及實(shí)現(xiàn)無紙化辦公，其操作界面如圖1所示。
圖1 “PDM工程師前端工具”操作界面
近幾年，該企業(yè)的年產(chǎn)值增加的幅度越來越大。2006年產(chǎn)值已突破百億大關(guān)。2008年，該企業(yè)新擴(kuò)建后，在裝備水平、工藝流程、廠房安全性等方面都有很大提升。到2010年，其年產(chǎn)值已提升到200億元。隨著產(chǎn)值的增加，產(chǎn)出周期的縮短，企業(yè)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)單位的技術(shù)準(zhǔn)備工作提出了新的要求。一方面，產(chǎn)品圖紙和技術(shù)文件的出圖時(shí)間要盡量短；另一方面，圖紙及技術(shù)文件的更改也要求準(zhǔn)確及時(shí)。
對(duì)于部套目錄，如果按照傳統(tǒng)方式，用紙介質(zhì)進(jìn)行編制、校審、會(huì)簽及入庫，至少要一個(gè)月的時(shí)間才可完成；由于企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中與設(shè)計(jì)院配合得越來越密切，部套目錄的修改也變得非常頻繁，而由于傳統(tǒng)的改圖方式平均需要45天才能處理完一張涉及到整個(gè)企業(yè)主要單位的改圖單，這就會(huì)給企業(yè)的生產(chǎn)造成一定的影響。如果將部套目錄處理成脫離紙介質(zhì)的全電子方式，借助企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從編制、校審到會(huì)簽和發(fā)布，以及以后的查閱和升級(jí)換版也都在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行，這將使部套目錄的出圖速度和出圖質(zhì)量及使用質(zhì)量大大提高，從而為高效地完成企業(yè)的生產(chǎn)任務(wù)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
FitPDM（即適用于PDM管理的系統(tǒng)平臺(tái)）是該企業(yè)自主研發(fā)的應(yīng)用軟件，主要適用于搭建BOM（Bill of Material，物料清單）并進(jìn)行無紙化校審。研制該軟件，旨在通過對(duì)部套目錄的無紙化來為工廠圖紙技術(shù)文件的出圖方式探明一條新路。FitPDM的操作界面如圖2所示。
圖2 “FitPDM”操作界面
2 PDM在某制造企業(yè)技術(shù)管理的應(yīng)用
2.1 該制造企業(yè)技術(shù)管理現(xiàn)狀
作為大型國企，該企業(yè)產(chǎn)品種類多、產(chǎn)品系列多、產(chǎn)品研制的階段多、與每個(gè)階段相關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)多、設(shè)計(jì)圖檔多。這些因素導(dǎo)致技術(shù)管理和生產(chǎn)管理困難，稍有疏忽便會(huì)造成工藝文件數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)文件數(shù)據(jù)不一致，從而造成返工。
另外，研制階段中，有時(shí)會(huì)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)更改，這些更改可能涉及到本企業(yè)中的很多部門(例如：設(shè)計(jì)、工藝、加工、裝配、物管等部門)，這些部門中相應(yīng)的技術(shù)文件也隨即需要同步更改；另外，研制階段中還會(huì)產(chǎn)生很多臨時(shí)性設(shè)計(jì)文件，造成產(chǎn)品數(shù)據(jù)的頻繁更改。
2.2 PDM在該制造企業(yè)技術(shù)管理中的作用
PDM提供了一個(gè)集成化、網(wǎng)絡(luò)化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與管理環(huán)境，為產(chǎn)品的開發(fā)和制造提供了一個(gè)并行的協(xié)作環(huán)境主要功能有：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、圖文檔和版本管理、分類和查詢管理、項(xiàng)日和工作流管理、系統(tǒng)安全和數(shù)據(jù)備份管理等，另外，PDM還可以方便地與CAD、CAM等系統(tǒng)進(jìn)行集成。
PDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3 PDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
2.2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理
PDM系統(tǒng)中，用樹形結(jié)構(gòu)來描述零部件間的裝配關(guān)系。其中，樹根結(jié)點(diǎn)表不產(chǎn)品，分支結(jié)點(diǎn)表不部件(或組件)，葉子結(jié)點(diǎn)表不零件。結(jié)構(gòu)樹反映了產(chǎn)品、部件(組件)間的層次關(guān)系。設(shè)計(jì)人員可沿樹形結(jié)構(gòu)中不同的分支，快捷地搜索到所需產(chǎn)品數(shù)據(jù)。此外，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹上，也可以清楚地看到每個(gè)零部件的屬性和與之相關(guān)的文檔。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息是PDM的基礎(chǔ)信息。以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息為基礎(chǔ)，用戶可以進(jìn)行產(chǎn)品配置、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等工作。
2.2.2 圖文檔和版本管理
設(shè)計(jì)過程中，圖文檔管理的數(shù)據(jù)包括生產(chǎn)中產(chǎn)生的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息和電子文檔信息。
PDM管理產(chǎn)品整個(gè)生命周期中所有信息和過程。相關(guān)信息有：CAD/CAM/CAPP文件、工藝表格、產(chǎn)品配置、技術(shù)文件、物料清單等；相關(guān)過程有：審批、標(biāo)準(zhǔn)、方法、使用權(quán)、工作流程、機(jī)構(gòu)關(guān)系等過程處理程序和各類文獻(xiàn)。另外，PDM的圖文檔管理也提供劉一圖形、文檔狀態(tài)的控制，實(shí)現(xiàn)文檔檔案管理的功能。
存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中的圖文檔多次被修改后會(huì)產(chǎn)生多個(gè)版本，給后期的產(chǎn)品數(shù)據(jù)維護(hù)帶來很多不便。針劉一這種版本管理混亂現(xiàn)象，PDM提供了版本管理功能，有效進(jìn)行圖紙的版本控制及狀態(tài)維護(hù)。系統(tǒng)劉一圖文檔的每一次出/入庫進(jìn)行的修改都進(jìn)行記錄，并用一個(gè)新的工作版本來表不，以保證數(shù)據(jù)的完整性。版本由若十個(gè)工作版本組成，用戶有權(quán)指定哪個(gè)工作版本為有效版本。
2.2.3 分類和查詢管理
PDM將有相似特性的數(shù)據(jù)和過程分為一類，同一類的數(shù)據(jù)和過程被賦子相同的屬性和方法用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)環(huán)境高效地查詢到所需數(shù)據(jù)和文檔
2.2.4 項(xiàng)目和工作流管理
PDM功能的另一個(gè)重要方面是工作流管理，它能夠跟蹤和控制產(chǎn)品設(shè)計(jì)和修改過程。
PDM以項(xiàng)日方式進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，提供了項(xiàng)日屬性、資源及人員等方面的管理功能在項(xiàng)日實(shí)施過程中，項(xiàng)日管理實(shí)現(xiàn)項(xiàng)日計(jì)劃、項(xiàng)日組織、項(xiàng)日人員等的管理與配置，并進(jìn)行項(xiàng)日運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視和計(jì)劃的反饋。
2.2.5 系統(tǒng)安全和數(shù)據(jù)備份管理
PDM提供全方位的系統(tǒng)安全控制手段。它能為屬于不同組織和角色的人員以及處于不同狀態(tài)和位置的劉一象，分別分配不同的權(quán)限。
此外，擁有權(quán)限的系統(tǒng)管理員有權(quán)劉一數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)和有關(guān)的電子文檔進(jìn)行備份。當(dāng)出現(xiàn)異常或需要審核的時(shí)候，系統(tǒng)能夠通過備份文件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)，從而避免數(shù)據(jù)丟失或異常。
2.2.6 與“3C(CAD，CAM，CAPP)”系統(tǒng)的集成
PDM能將各類CAX(CAD，CAM，CAPP等各項(xiàng)技術(shù)的綜合叫法)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理，它是一個(gè)理想的“3C”集成平臺(tái)。
CAPP可以將CAD系統(tǒng)的二維工程視圖和三維造型等圖形文件，以及多種與設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、經(jīng)營有關(guān)的屬性信息存入PDM系統(tǒng)。PDM也可以從CAD圖紙的標(biāo)題欄和明細(xì)欄中自動(dòng)提取信息，并把提取到的信息保存到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，以創(chuàng)建產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹。CAPP可以從PDM系統(tǒng)中獲得正確的信息，生成工藝文件。
同樣，CAM也可直接從PDM系統(tǒng)中獲得零部件的幾何形狀、工藝要求及加工屬性，產(chǎn)生正確的工藝文件，丙安全地保存到PDM系統(tǒng)中，確保了CAD，CAPP和CAM數(shù)據(jù)安全可靠、管理方便，從而實(shí)現(xiàn)了“3C”系統(tǒng)的集成。
2.3 實(shí)施目標(biāo)與效益分析
2.3.1 實(shí)施目標(biāo)
PDM在企業(yè)實(shí)施的日標(biāo)是利用一個(gè)集成系統(tǒng)來管理生產(chǎn)過程中生成的各種信息，在企業(yè)內(nèi)建立起所有產(chǎn)品完整的設(shè)計(jì)、工藝、管理數(shù)據(jù)模型，并在此基礎(chǔ)上搭建企業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù)信息共享平臺(tái)，從而提高開發(fā)設(shè)計(jì)效率、縮短產(chǎn)出周期。
可分階段來完成總體日標(biāo)：①建立完整的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理模型；②應(yīng)用PDM系統(tǒng)建立部門級(jí)的并行工作環(huán)境。
2.3.2 效益分析
(1)直接效益。該企業(yè)使用PDM系統(tǒng)后，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、圖文檔和版本管理、分類和查詢管理、項(xiàng)日和工作流管理、系統(tǒng)安全和數(shù)據(jù)備份管理等5個(gè)方面提升了企業(yè)的技術(shù)管理水平具體表現(xiàn)為：縮短了產(chǎn)出周期，減少了廢品和返工量，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，方便開發(fā)系列產(chǎn)品。
(2)間接效益除了產(chǎn)生的直接效益外，PDM的使用也產(chǎn)生多方面的間接效益例如，提高了企業(yè)的管理形象和信譽(yù)度，使企業(yè)內(nèi)各個(gè)部門使用的“3C”系統(tǒng)數(shù)據(jù)可以方便地進(jìn)行共享。
這都為企業(yè)隨時(shí)迎接新的挑戰(zhàn)以及與國際接軌打下良好的基礎(chǔ)。
3 結(jié)論
目前，PDM已在該企業(yè)各主要技術(shù)單位和分廠全面推廣應(yīng)用。實(shí)踐證明，PDM在降低產(chǎn)品成本、減少廢品和返工量等方面有很大的優(yōu)勢，且不影響計(jì)劃調(diào)度的作業(yè)過程。主要優(yōu)勢有：方便進(jìn)行成本估算和顧客問題同答，而且精確度高；易于改進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，以適應(yīng)市場新的要求和市場范圍的迅速改變。這些都進(jìn)一步方便了使用，提高了生產(chǎn)效率；在企業(yè)不同部門各種應(yīng)用軟件之間，預(yù)定義數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，保證了數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)性，方便不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享；工程產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)從批準(zhǔn)到技術(shù)更改得到了真正的控制；專門定義的相關(guān)關(guān)系，加速了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的開發(fā)；其數(shù)據(jù)備份、安全控制、使用權(quán)限和存檔都易于進(jìn)行，從而保證了數(shù)據(jù)和過程的一致性。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處：拓步ERP資訊網(wǎng)http://www.ezxoed.cn/
本文標(biāo)題：PDM在機(jī)械制造企業(yè)技術(shù)管理中的應(yīng)用
相關(guān)文章
