Teamcenter是Siemens公司開發(fā)的首個(gè)將單個(gè)軟件應(yīng)用，轉(zhuǎn)變?yōu)樵赟OA(Service-Oriented Architecture，面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu))的基礎(chǔ)上建立的跨專業(yè)、跨項(xiàng)目階段和計(jì)劃的真正集成化的產(chǎn)品全生命周期管理解決方案，為制造企業(yè)提供了平臺(tái)可擴(kuò)展性、應(yīng)用豐富性以及可配置性。

    產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(Product Data Management，PDM)是一門用來管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和所有與產(chǎn)品相關(guān)的過程的技術(shù)，主要涉及產(chǎn)品規(guī)劃、產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、工作流程管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、文檔管理、工藝過程規(guī)劃、工藝裝備設(shè)計(jì)、質(zhì)量保證以及產(chǎn)品制造裝配等，PDM的基本原理是在邏輯上將各種CAx(CAD、CAPP、CAM等)應(yīng)用程序的各種方式，如應(yīng)用接口、封裝等集成起來，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制并優(yōu)化產(chǎn)品的整個(gè)開發(fā)設(shè)計(jì)過程，通過逐步建立虛擬的產(chǎn)品模型，最終形成完整的產(chǎn)品描述、生產(chǎn)過程描述以及生產(chǎn)過程控制數(shù)據(jù)。

    鉆機(jī)研發(fā)過程中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理是一個(gè)多模塊、多功能的綜合性系統(tǒng)平臺(tái)，需要將各功能模塊集成為一個(gè)有機(jī)的整體。

1 鉆機(jī)研發(fā)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理現(xiàn)狀

    鉆機(jī)研發(fā)過程中產(chǎn)生的大量電子文檔采用本地文件夾方式管理，這種數(shù)據(jù)管理方式無法滿足產(chǎn)品研發(fā)規(guī)模逐步增大的要求。隨著鉆機(jī)產(chǎn)品研發(fā)規(guī)模增大，產(chǎn)品研發(fā)過程中的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和技術(shù)文檔信息呈現(xiàn)出爆炸性的增長(zhǎng)，這些數(shù)據(jù)缺乏有效、集中、統(tǒng)一管理。

    a.數(shù)據(jù)管理方式手工化，無法保證數(shù)據(jù)的唯一性  鉆機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)文檔主要以藍(lán)圖形式的紙介質(zhì)和分散在客戶端的電子文檔為主，主要管理方式手工化，當(dāng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)生更改時(shí)，一般通過更改通知單雙方同時(shí)修改圖紙，容易造成數(shù)據(jù)的不一致性，無法保證數(shù)據(jù)的唯一性。

    b.數(shù)據(jù)控制和查詢困難  技術(shù)文檔的更改采用手工管理，缺乏版本的有效控制，因而經(jīng)常出現(xiàn)紙質(zhì)圖紙與電子圖紙不一致的情況；由于采用文件夾分散管理，零部件之間的借用需通過紙質(zhì)圖紙手工查詢，使得借用關(guān)系的查詢與管理困難，信息共享性差。

    c.產(chǎn)品數(shù)據(jù)的版本不統(tǒng)一  產(chǎn)品的多樣化數(shù)據(jù)，造成數(shù)據(jù)分散化、多樣化，數(shù)據(jù)維護(hù)和備份工作量大。同時(shí)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、外協(xié)加工和裝配調(diào)試等環(huán)節(jié)中出現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品零件的局部改動(dòng)等情況。出現(xiàn)這種情況，由于沒有生成具體的改動(dòng)文件，往往會(huì)出現(xiàn)生產(chǎn)所需的相關(guān)零件和原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)之間的不一致。

    d.未能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)流程的數(shù)字化與統(tǒng)一管理產(chǎn)品研發(fā)流程主要通過紙質(zhì)文件的人工流轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，不僅難以保證圖紙更改的版本一致性，而且技術(shù)通知、更改通知、更改申請(qǐng)等打印簽字的實(shí)現(xiàn)方式效率較低。因此，缺乏對(duì)設(shè)計(jì)流程的管理與控制。

    針對(duì)以上問題，鉆機(jī)PDM系統(tǒng)建設(shè)的總體要求：實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的有效、集中、統(tǒng)一管理，并對(duì)各種技術(shù)資料、報(bào)告、記錄材料的有效管理；實(shí)現(xiàn)所有和零部件相關(guān)數(shù)據(jù)的管理；實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的歷史版本記錄和可追溯性管理；實(shí)現(xiàn)各研發(fā)項(xiàng)目的流程管理；通過權(quán)限的設(shè)置支持流程控制。

2 鉆機(jī)研發(fā)中PDM平臺(tái)建設(shè)

    針對(duì)鉆機(jī)產(chǎn)品研發(fā)過程中存在的問題，PDM將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品項(xiàng)目管理、文檔管理、流程管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、零部件分類管理、CAD軟件集成等功能。

    2.1 項(xiàng)目管理

    項(xiàng)目管理主要是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的建立、任務(wù)分解與分配、相關(guān)數(shù)據(jù)權(quán)限控制，確保各階段產(chǎn)品數(shù)據(jù)、技術(shù)資料的準(zhǔn)確和完整。項(xiàng)目管理流程圖如圖1所示。

    圖1 項(xiàng)目管理流程圖

    項(xiàng)目用于組織數(shù)據(jù)，也是向項(xiàng)目小組成員授予數(shù)據(jù)訪問權(quán)限的基礎(chǔ)，只有被授予特權(quán)的特權(quán)小組成員才能為項(xiàng)目和項(xiàng)目指派數(shù)據(jù)。創(chuàng)建了數(shù)據(jù)項(xiàng)后，可以通過手動(dòng)方式或自動(dòng)方式將數(shù)據(jù)指派給項(xiàng)目或?qū)��?shù)據(jù)從其中刪除，此外還可以將零組件指派給多個(gè)項(xiàng)目。

    2.2 文檔管理

    鉆機(jī)產(chǎn)品研發(fā)中產(chǎn)生的文檔管理主要以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為中心，通過不同的關(guān)系實(shí)現(xiàn)所有的相關(guān)圖文檔信息全局關(guān)聯(lián)，將產(chǎn)生的文檔統(tǒng)一置入電子倉庫中，并建立共享機(jī)制。對(duì)圖文檔使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫集管理，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)生的圖文檔進(jìn)行分類，提供數(shù)據(jù)生成、存儲(chǔ)、查詢、存取控制、恢復(fù)、編輯、電子檢查和記錄的基本功能。

    在所建立的PDM系統(tǒng)中，文檔的組織是以具體對(duì)象如產(chǎn)品或其零部件為節(jié)點(diǎn)，各種相關(guān)的描述文檔如圖紙、三維模型、工藝文件等都關(guān)聯(lián)在該節(jié)點(diǎn)上，形成了該對(duì)象的完整描述。在此基礎(chǔ)上，通過文件的版本與版次管理，保證電子文件的一致性；通過定義常用的數(shù)據(jù)查詢模板，實(shí)現(xiàn)所需數(shù)據(jù)的快速獲取。

    2.3 流程管理

    PDM系統(tǒng)通過工作流設(shè)計(jì)器模塊設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)化流程，管理員可以根據(jù)鉆機(jī)設(shè)計(jì)過程中的需要，在PDM系統(tǒng)圖形化定義各種圖文檔管理的標(biāo)準(zhǔn)流程。例如設(shè)計(jì)流程、圖紙更改流程、文檔流程、模板流程，并定義各類業(yè)務(wù)流程的任務(wù)節(jié)點(diǎn)。在標(biāo)準(zhǔn)流程圖中，設(shè)定發(fā)布環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)不需要人工操作，由系統(tǒng)在圖文檔完成審核后，自動(dòng)設(shè)定圖文檔為發(fā)布狀態(tài)，并添加發(fā)布狀態(tài)標(biāo)志，系統(tǒng)同時(shí)收回圖文檔的修改權(quán)限。在工作流查看器中，系統(tǒng)用不同顏色標(biāo)示了已經(jīng)完成的流程，正在進(jìn)行的流程和還沒有進(jìn)行的流程。經(jīng)過電子審核流程后，審核人員名字將簽署在規(guī)定的域位置。

    2.4 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理

    鉆機(jī)產(chǎn)品的很大一個(gè)特點(diǎn)就是具有明確的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)明細(xì)表。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是PDM系統(tǒng)管理的核心。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息也是企業(yè)的核心信息。PDM系統(tǒng)提供了獨(dú)立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理器對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行管理。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的搭建兩種方式：一種是在PDM系統(tǒng)中創(chuàng)建零部件，利用系統(tǒng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理器(PSE)搭建產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，然后使用UGManager裝配；另一種方式直接使用UGManager裝配并保存，系統(tǒng)根據(jù)裝配結(jié)構(gòu)自動(dòng)搭建產(chǎn)品BOM。PDM系統(tǒng)提供了獨(dú)立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理器對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行管理，在PDM系統(tǒng)中搭建產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)于定型的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，也復(fù)制產(chǎn)生新的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

    通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)編輯器，可獲得產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

    當(dāng)設(shè)計(jì)工程師需要對(duì)2個(gè)類似的零部件或產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)比較時(shí)，PDM系統(tǒng)提供了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較功能，在結(jié)構(gòu)管理器中并列打開2個(gè)結(jié)構(gòu)比較類似的零部件。

    2.5 零部件分類管理

    零部件管理指在PDM系統(tǒng)按照面向?qū)ο蟮姆绞�，�?duì)企業(yè)中的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，按類別、屬性及對(duì)象之間關(guān)系的方式來進(jìn)行組織，方便用戶查找和使用相關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。引入PDM系統(tǒng)以后，將逐步轉(zhuǎn)化為以零部件(設(shè)計(jì)圖紙)為核心，工藝文檔、各類技術(shù)文檔等與零部件建立關(guān)系，從而形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的管理模式。

    在PDM系統(tǒng)中零部件具有以下的特性：零部件具有結(jié)構(gòu)關(guān)系；零部件經(jīng)常發(fā)生版本的演進(jìn)，同時(shí)零部件的改版過程需要嚴(yán)格的更改流程來控制；零部件的主要技術(shù)描述文檔是采用三維、二維設(shè)計(jì)圖紙的方式，同時(shí)零部件的主要制造指導(dǎo)文檔是二維藍(lán)圖。

    根據(jù)鉆機(jī)零部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，鉆機(jī)設(shè)計(jì)過程中常用的零部件除了自制加工件外，主要包括標(biāo)準(zhǔn)件、外構(gòu)件、通用件。通過零部件分類管理實(shí)現(xiàn)企業(yè)外購(gòu)件、標(biāo)準(zhǔn)件、通用件、自制件的分類；支持零部件的信息、歷史、狀態(tài)、分類和標(biāo)準(zhǔn)化管理；建立適合企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)件庫。從PDM系統(tǒng)存儲(chǔ)、三維CAD集成、數(shù)據(jù)訪問權(quán)限控制等技術(shù)角度考慮，將鉆機(jī)零部件分為三大類：標(biāo)準(zhǔn)件、零部件、外購(gòu)件。

    通過PDM系統(tǒng)的零部件管理技術(shù)，可以對(duì)零部件的更多信息進(jìn)行有效管理，為零部件(圖紙)的快速、有效查詢提供技術(shù)手段。零部件數(shù)據(jù)模型內(nèi)部關(guān)系邏輯如圖2所示。

    圖2 零部件數(shù)據(jù)模型內(nèi)部關(guān)系邏輯圖

    2.6 系統(tǒng)集成性

    鉆機(jī)設(shè)計(jì)采用NX三維設(shè)計(jì)軟件，PDM與該軟件集成實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)、產(chǎn)品BOM、零部件屬性等雙向或單相集成。即在PDM系統(tǒng)中填寫零部件屬性后，在NX三維模型屬性中會(huì)自動(dòng)將PDM系統(tǒng)中的屬性映射到三維模型對(duì)應(yīng)的屬性中。如果設(shè)計(jì)人員使用UGManager建立了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，選擇保存了該產(chǎn)品裝配，則該產(chǎn)品的裝配自動(dòng)在PDM系統(tǒng)中搭建，不需要在PSE中再搭建，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品BOM同步。同時(shí)系統(tǒng)支持三維零件以及裝配結(jié)構(gòu)的預(yù)覽功能。

4 結(jié)語

    針對(duì)鉆機(jī)研發(fā)過程中產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理存在的問題，基于Teamcenter軟件開發(fā)了鉆機(jī)PDM系統(tǒng)，建立一套集成共享的技術(shù)數(shù)據(jù)資料管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了鉆機(jī)開發(fā)過程中的文檔管理、流程管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、零部件分類管理、CAD軟件集成等功能，保證了鉆機(jī)產(chǎn)品開發(fā)過程中的各種技術(shù)資料得到有效控制，為鉆機(jī)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造提供準(zhǔn)確、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)。

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。

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本文標(biāo)題：基于Teamcenter的鉆機(jī)PDM平臺(tái)建設(shè)

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