【转帖】PDM能做什么？

蓝色虫

PDM管理所有与产品相关的信息和过程

清华大学国家CIMS工程技术研究中心 熊光楞 葛正宇 范文慧


当前最热门的软件和概念莫过于erp、crm、scm这些了，但是对于制造业企业而言，pdm也许是最适合和最迫切需要上的软件，作为一种面向产品，和管理所有与产品有关数据的软件，我们有必要弄清楚，pdm能作什么，它能带给企业什么样的改变....

1 从“奴隶”到“将军”的成长历程

●附属于CAD的图档管理系统


CAD的出现为工程设计领域带来了根本性的变革，设计师可以不再去考虑线条的粗细均匀，而更多地关心形状、尺寸、公差等设计特征本身。但CAD系统产生大量的电子图档，由此产生电子文档保存、版本管理、安全保密等一系列的问题，而这些问题是传统的文件管理系统不能有效解决的。因此到80年代中，随着CAD系统的迅速推广和广泛应用，最初的PDM系统应运而生了。
早期的PDM一般附属于CAD系统，没有形成单独的产品，功能相对也比较简单。主要是扫描与成像、文档的分类编码保存、简单的版本控制、检索等。后来又增加了程式化的审批发放流程和工程更改流程管理。


●独立的工程设计领域软件制成平台


随着CAD/CAE/CAM/CAPP等工程设计领域工具的不断丰富，PDM本身功能也不断发展，逐渐脱离CAD系统而成为独立的工程设计领域软件支撑平台，90年代中期，以Metaphase、IMAN等为代表的大中型PDM独立产品的出现，标志着PDM走向成熟。这时的PDM基本形成了九个主要功能：电子仓库和文档管理、工作流和过程管理、产品结构和配置管理、设计检索和零件库、项目管理、查看和圈阅、扫描与成像、电子协作、系统集成功能等。


●产品全生命周期信息、过程和应用软件集成平台


此后，随着企业间合作的加强、企业全球化趋势愈演愈烈，PDM的应用范围发生了很大变化，从集中于产品研发阶段转向于覆盖整个产品生命周期，从集中于企业内部转向适用于整个扩展企业范围。需求的变化导致了PDM功能的丰富和完善，很多原来由应用软件完成的功能都由PDM功能组件实现并取代。90年代末、新世纪初Windchill、eMatrix的出现以及Metaphase、IMAN等功能的丰富是PDM软件第三代产品的标志。
第三代PDM软件由于其强大的功能而成为支撑从概念形成、初步设计到制造维护直至报废为止产品全生命周期的信息集成、过程集成和应用软件集成的平台性软件。功能可归纳为如下四个系列：


●使PDM系统能够正确获取和操纵异构数据的功能集：包括统一的用户界面，应用工具的封装和互操作级接口，与STEP、工作流标准、电子商务标准等标准的接口，与ERP、EC等异构平台的集成接口，联邦PDM接口等；


●控制信息和流程的功能集：包括文档管理、工作流管理、过程管理、项目管理等；


●产品全生命周期配置管理功能集：包括需求管理、产品结构管理、选项配置管理、维护、售后服务和技术支持等；


●支持协同产品开发的工具集，是PDM对产品开发更高层次的支持，包括可视化、数字样机、仿真、协同设计支持工具等。

2 当前的PDM软件能做什么？

2.1 PDM能够正确获取和操纵异构分布数据


A) 拥有统一的用户界面


无论采用何种技术，PDM软件一般都有一个统一的访问入口，作为用户访问PDM的起点。这一界面使用户对PDM的访问变得简单透明，而不必考虑要访问对象所处的物理位置以及数据格式。基于C/S结构的PDM系统的客户端一般是访问PDM的统一入口，而基于C/B/S结构的第三代PDM系统一般都以Web作为统一的用户访问界面。


B) 能够实现应用封装与集成


除个别PDM厂商能够紧密集成（实现PDM和应用软件的互操作）本公司的应用软件外，PDM软件主要是通过封装和接口的方式集成应用系统。


所谓封装，简单的说就是应用工具可以直接从PDM系统中存取相应格式的数据文件，而在PDM系统中可以通过相应格式的文件直接激活应用程序。所谓接口，则是指PDM系统可以从应用工具产生的特定格式的数据文件中抽取需要的数据，也可以把数据以应用工具理解的格式传递给应用工具。这两种方式的本质区别在于封装只管理文件，而接口则能够理解文件中的格式化数据。


当前的PDM系统能提供大量的应用接口：与Pro/E、UG等机械领域CAx/DFx工具的接口，与Mentor等电子领域CAx工具的接口，与STEP、工作流标准、电子商务标准等标准的开放式接口，与ERP、EC等异构平台的集成接口，异构PDM间的集成接口等。目前这些接口主要通过CORBA、COM/DCOM等中间件实现，而初现端倪的XML Web Services技术很可能成为未来异构系统实现接口的一种有效方式。


C) 提供了完善的应用开发方法和工具


当PDM系统提供的功能不能满足用户需求、界面不符合用户习惯、或者没有提供与特定应用软件的接口时，就需要利用PDM系统提供的应用开发工具有针对性地开发，以满足用户的要求。一般PDM系统都会为用户提供一套完整的OOAD开发方法、工具以及API（应用编程接口），越是开放的PDM系统提供的开发方法和工具越完善、提供的API也越底层，用户的应用开发也越容易。

2.2 PDM能够有效地控制信息和流程


A) 完善的文档管理功能


文档管理是PDM系统应用最早也是目前最完善的功能，同时它也是PDM系统最基本的功能。文档管理一般要实现分布式电子仓库、文档的版本控制、文档的统一分类编码、文档的属性搜索、文档的使用权限及安全保密、统一的产品数据主模型等。


电子仓库（DataVault）是数据存储的核心，主要保证数据的安全性和完整性，并支持CheckIn/CheckOut、增删、查询等操作，它的建立和使用对用户而言是透明的。文档本身有完整的生命周期，最初由创建者创建，经过不断修改形成一系列小版本，通过审批形成正式文档发放，不断的反馈意见形成附件，特定情况下需要大的更改乃至重新审批发放，最终项目结束文档归档。版本管理是文档管理最重要的功能之一，记录文档从产生到归档整个过程中的每个阶段和每次重要改动，并保证任何时间特定位置使用的是文档正确的版本。对文档的管理主要是对文档元数据的管理，所谓元数据就是创建者、文档类型、参考链接等文档属性数据，对文档的分类、编码、搜索就是对这些元数据的相应操作。


B) 基于标准的工作流和过程管理


工作流与过程管理主要是对产品开发过程和工程更改过程中的所有事件和活动进行定义、执行、跟踪和监控。功能组件一般由工作流模板定义工具、执行工作流的工作流机、工作流监控和管理工具等组成。工作流的实现过程如下：使用图形化工作流设计工具，根据过程重组后的企业业务过程定义工作流模板；将工作流模板实例化，并提交工作流机执行；使用工作流监控和管理工具跟踪分析工作流的执行情况。
PDM系统里的工作流管理与通用的工作流管理技术几乎完全一致，但PDM系统中的工作流管理更强调对数据和文档生命周期的管理，数据的生成、审核、发布、变更、归档等都是通过工作流程实现的，有些工作流就是专门用以跟踪和维护数据的。


此外，充分利用工作流和过程管理提供的辅助管理功能（如触发、警告、提醒机制 、电子邮件接口等），可以提高工作流和整个设计过程的管理效率，改善管理质量。

2.3 PDM能够管理产品全生命周期配置


产品结构配置管理功能包括：建立产品结构树、EBOM/MBOM等BOM多视图生成和管理、动态分层浏览、产品配置管理等。


产品结构树一般从与PDM系统集成的CAD系统中自动捕获产品结构信息来建立，或者是由用户手工建立。产品结构树的每个节点不仅包含零部件的CAD图等文件，而且通过引用、链接等多种方式建立起与其它相关节点及文档间的联系，这样就以产品为基本单元按照产品组成结构的方式把相关的技术文档以及与产品相关的管理文档等电子文档有序组织起来了。可以由产品结构树根据需求自动生成EBOM、MBOM等多种需求的物料清单。产品结构树还提供了一种产品数据的动态浏览和查询方式。


2.4 PDM可以支持丰富的协同产品开发工具


可视化技术是目前比较热门的技术，简单的说，就是把数据以图形的方式直观的显示出来。具体到PDM系统中，主要指在不安装相应应用工具的情况下，通过统一的用户访问界面，把常用的CAx/DFx等应用工具产生的图形格式文件直接显示出来。比如，研发主管可以直接从Web浏览三维Pro/E模型和二维CAD图纸并圈阅和标注，企业的潜在客户可以从企业网站直接浏览产品模型并能进行旋转、拆分等操作并把意见反馈给企业等。虽然效果上略有差异，但当前主要的PDM产品几乎都提供了可视化功能并不断趋于完善。


此外，仿真工具、约束管理与冲突仲裁等协同产品开发工具都属于这一范围。

3 丰富完善的功能使PDM成为支撑企业信息化最有效的平台管理软件之一

PDM系统最初出现于80年代，主要是附属于CAD系统的图档管理工具，90年代中走向成熟，形成了以九项功能为主的工程设计领域平台支撑软件，到90年代末功能更加丰富，其核心功能文档管理、工作流和过程管理、产品结构配置管理日益成熟、趋于完善，与应用软件的集成能力不断增强，已经成为覆盖产品全生命周期支持信息集成、过程集成和应用软件集成的平台性软件。

蓝色虫

　　北起多田野(北京)起重机有限公司的前身是北京起重机器厂，1997年北京起重机器厂开始使用英泰的TiPDM2.6版进行图、文档管理和产品数据管理。合资公司成立后，2003年11月在新的合资公司重新实施英泰的TiPDM3.85版，至2004年10月TiPDM系统全部功能已投入正常使用。通过PDM的实施我们感到，设计部门尝到了甜头，技术管理走上了正规，困扰企业设计部门多年的图样基准问题得到了彻底解决，快捷查询提高了设计速度，通用化、标准化的情况也得到了改善，材料和标准件的选用规范得到了100%的执行。

　　一、设计部门的手工技术管理

　　设计部门的技术管理分下面几个部分:

　　(1)设计图档的管理、产品文件的管理(保管、查询、利用;正确性、统一性、齐全性);

　　(2)产品(零件)结构的管理通过报表进行(明细表、通用件汇总表、借用件汇总表、标准件汇总表、外购件汇总表);

　　(3)工作流程管理(设计、校对、标准、工艺、审核、批准;各阶段的记录和保管);

　　(4)图纸、文件的输出(出图清单、底图打印、晒蓝、保管、发放记录;分发——发图定额;传递——人工发放;基准图管理、使用图管理);

　　(5)图纸、文件更改管理(更改通知单，更改前、后图纸和文件的版本管理;图纸、文件基准，更改历史追溯);

　　(6)图纸、文件编号，产品型号管理(图纸编号规则、文件编号规则和产品型号编制规则);

　　(7)技术标准、管理文件(发放、共享、宣贯、执行)。

　　技术管理难点主要包括:

　　(1)图样的基准和更改历史追溯:图纸从设计完成，到年复一年的生产不是一成不变的，会发生多次、多图纸的更改。无论是划改还是换发新图都存在基准图的问题。人工管理往往发生漏改、错改等情况。天长日久，会搞不清哪张图是基准。每年的ISO 9000认证复查，要组织大量的人力盖“年检章”。

　　(2)多次更改，更改历史不能准确追溯。

　　(3)查询困难，重复设计，标准化、通用化差，难以开展相似化设计，不能发挥历史资源的应有作用。

　　(4)技术标准宣贯、执行难。纸质技术标准查阅、使用较少，选用规范类企业标准执行难。

二、设计部门技术管理的计算机化


　　通过合理和巧妙应用清软英软的PDM系统，我公司不但实现了设计部门技术管理的计算机化，而且基本解决了设计部门技术管理的难点。

　　1.从PDM应用的多个途径确保以PDM生效的图和文档为基准

　　公司从全面应用PDM开始，就结合ISO 9000认证制订了数个ISO 9000认证的三级文件，对通过PDM实现技术管理进行全面规划。分别制定了“技术状态管理规则”、“图样更改规则”、“技术文件更改规则”、“图纸发放管理规则”和“技术文件管理规则”。这些规则的核心就是:“利用PDM确保以生效的图、文档“电子文件”为基准，确保“电子文件”与流通的纸质文件完全一致，确保所有更改的可追溯性。图样、文件只有在生效后才允许打印。

　　(1)保证以正式生产图发放前的“电子文件”为基准

　　设计图样通过“批量审核流程”生效:公司一般以总成为单位分配设计任务，在完成CAD设计后立即通过PDM“批量提取”图样及零件，用“生效通知单”打包，通过“按总成审核流程”(制图1—设计—产品主管—主责—制图2—标准—制图3—工艺主管—工艺—审核—出图)生效，PDM的图样和零件为第1版。

　　审核过程中，通过流程批注，不再有纸质记录。ISO 9000认证通过“批注历史”查阅。

　　针对未发图纸前的小修改也有相应的处理办法。设计生效的图样在图纸还没有发放前可能出现小修改，专门设计了“不发通知的更改流程”。可以是单张也可以是多张打包走流程更改，被更改的图样及零件为第2版。不必拘泥于PDM的版本与纸质版本的一致，只要打印图样时按PDM自动生成的最高版输出就可以了。

　　(2)保证以工艺技术准备过程中的修改“电子文件”为基准

　　工艺技术准备过程中发现的问题，反馈到设计部门后，需升版更改PDM数据，发“技术准备更改通知单”，设计部门将需修改的图样及零件“升版检出”。修改完后，“技术准备更改通知单”与零件关联，按照“技术准备更改流程”生效。

　　正式生产图在工艺技术准备完成后，以PDM数据为基准进行打印底图，流程中设定“出图”为系统管理员的权限，只有系统管理员有权通过PDM的“出图”功能批量提取图样。图纸的复制、发放根据工艺技术准备的工艺路线表(Excel)和“图纸发放管理规则”中的发图定额加盖标识后发放。

　　以上工作实现了技术管理的下列目标:

　　·设计部门的工作流程管理(设计、校对、标准、工艺、审核、批准;各阶段的记录和保管——流程中的批注);

　　·图纸、文件的输出(出图清单、底图打印);

　　·设计图、文档的管理(严格保管，保持正确性、统一性和齐全性)。

　　(3)图纸的更改管理——保证更改生效图纸以“电子文件”为基准

　　生效图纸的更改一律“检出”升版修改，编写“更改通知单文档”，修改后“更改通知单文档”与零件关联。通过“更改通知单”系统文件打包，父代为单一产品的走“单一产品更改流程”——使用PDM系统中“或”的关系，父代为多个产品的走“多个产品更改流程”——使用PDM系统中的“与”的关系。只有资料员有权下载、打印已生效的更改通知单和更改后的图纸。

　　公司图样编码是分类和隶属相结合的编码，同一图样可能为多个产品所使用，更改要适应多个产品，需要每个产品主管的审核。

　　这部分的工作实现了图纸、文件的更改管理(更改通知单，以及更改前、后图纸、文件的版本管理;维持图纸、文件的基准，更改历史追溯——通过“零件”、“图样”查询各版本的情况)。

　　产品技术文件同样存在以“电子文件”为基准的问题，公司根据“技术文件管理规则”、“技术文件更改规则”同样通过PDM文件审核流程，确保技术文件以“电子文件”为基准。

　　(4)树立以“生效的电子图、文档”为基准的意识

　　以“生效的电子图、文档”为基准，单纯靠管理规程和PDM流程是不够的，系统管理员不可能监督所有PDM应用人员的操作。只有在实际PDM应用中随时发现问题，督促全体PDM使用人员自觉地保持以“生效的电子图、文档”为基准。将个人所发生的设计图样、产品文件、更改通知单、技术通知单和技术准备通知单等所有图样及文件通过流程审核生效并与“零件”、产品关联，逐步形成习惯。如此一来，既使得图、文档有了规范的电子基准，又方便全体人员查询。当全体员工都注意保持以“生效的电子图、文档”为基准，以图、文档生效文件为基准的目标就实现了。当然，系统管理员应不定期地检查PDM系统的数据情况，及时纠正不规范行为。

　　(5)以“生效的电子图、文档”为基准要从PDM应用的起始阶段开始实行

　　从一开始，所有的图、文档就必须以“生效的电子图、文档”为基准，不能有遗漏。一旦出现较多搞不清基准的图、文档，再要恢复以“生效的电子图、文档”为基准，就需要大量的纠正工作。时间越长，这一理念的实现就越困难。我公司在PDM运行初期有深刻的教训。

　　2.通过编码管理系统与CAD的紧密集成实现查询式设计

　　通过PDM“编码管理系统”及“编码管理系统与CAD的紧密集成”的应用，实现图、文档和零件的快捷查询。用传统的图样编号方法——隶属关系法，图、文档和零件的快捷查询和充分利用将比较困难。查询需要的图样要通过产品结构树一棵树、一棵树，一根树枝、一根树枝的查找。当图库中图样数量较大时，将无从下手。这时，设计人员就不得不查找纸质图，确定具体的图号，再到计算机中查找。

　　公司的前身——北京起重机器厂，早在1995年即下大力气开始研究分类编码。现在采用的图样编码方法是分类和隶属相结合的方法，标准件、外购件、材料采用纯分类编码的方法。利用英泰的“分类编码管理系统”，所有图样的编码都由计算机自动生成，图样中所有物料的编码都由计算机自动生成并回写名称、材料、重量和备注项。

　　利用英泰PDM中“分类编码与CAD紧密集成”的功能，我公司已经实现了以下目标:

　　·图样标题栏中的图号、材料由计算机自动填写;

　　·明细栏的全部内容基本上由计算机全部自动填写和回写，不用人工敲键盘;

　　·按编码图号、材料和参考图号等快捷地查询图样;

　　·通过分类快捷地查询到相似图样，开展相似化设计(我公司曾进行过统计:三个产品单独计算图纸为7284张，实际图纸为5289张，重复应用图纸1995张，占27.4%。)分类编码方法是将图纸按分类编码，通过分类的菜单展开可以极迅速地从庞大的图库中查询到所需图纸。这种方法不“爬”树，而是直接进入“大水果框”、再陆续展开“中水果框”和“小水果框”，找到需要的“水果”——图纸。

　　通过以上工作，我们实现了技术管理的下列目标:

　　·建立了数据库式的图纸编号规则和文件编号规则;

　　·方便快捷地查询、利用设计图文档。按照我公司的理解，图库、文档库不再是资料，而是企业的宝贵资源，通过PDM可以把这些资源充分地利用起来。

　　3.规范设计选用

　　通过多年分类编码的实践和应用，我公司找到了快速(搭积木式建立规则、码值事先实现逻辑编辑)建立用特征、特性描述到底的标准件、金属材料、外购件编码数据库的方法，通过PDM系统与编码的集成应用，使企业“材料规范”“标准件规范”得到了100%的贯彻。现在，通过编码数据库，我公司给PDM客户端提供:

　　·标准件编码数据库(螺栓、螺柱、螺钉、螺母、垫圈、挡圈、销、键、铆钉、油杯、密封圈、各种管接头、高压胶管、滚动轴承、滑动轴承、关节轴承和工具)。设计人员以菜单展开的方法通过与编码库人机对话自动填写明细栏，大大减少了查询设计手册的时间。

　　·约2000条的编码金属材料库;·近7000条外购件库。

　　这些数据库完全符合企业标准件规范、金属材料规范，库的回写描述也是完全规范的。设计人员只能通过PDM与CAD的紧密集成来填写材料、明细栏，就保证了标准件规范、金属材料规范的100%执行。此外，由PDM导出的基础数据的描述也是完全规范的。规范的数据对ERP的应用和企业的管理有极大的好处。

　   三、应用体会

　　经过两年多的不懈努力，统筹规划，充分利用TiPDM的功能，我们已经初步实现了设计部门技术管理的计算机化,提升了企业的技术管理水平，并将优化过的企业技术管理流程固化到PDM系统中。通过PDM系统的实施，企业技术标准(选用规范类)的共享和宣贯得到了100%的执行;公司取消了设计上的五种表，产品结构数据全部通过PDM导出或在各节点自行提取;管理文件、技术标准作为PDM的文档得到规范的发布和管理，产品文件全部被纳入产品文件夹中，关联到有关产品上;除按照ISO9000三级管理文件整体规划，充分利用PDM进行管理以外，还需要标准工作的支撑，如产品数据编码管理规则、产品文件完整性、材料选用规范、标准件选用规范等，设计部门的技术管理走上了正轨。

　　我们相信通过PDM的长期应用，规范的技术管理将会持续地发挥作用，一定会增加企业的经济效益。当然PDM的深化应用还需要一个过程。目前，更改后的图纸、更改通知单等由于企业管理和ISO 9000认证的需要，还不能做到无纸化，PDM应用的下一个目标就是实现无纸化的设计与管理。

caoshangfei

人和管理。

loversxyc

原帖由 caoshangfei 于 2008-11-18 09:36 发表
人和管理。

是啊，使用的基础问题没有得到解决，

蓝色虫

管理是门大学科

caoshangfei

到一定的階層必需掌握更多的東西，人和管理是2門藝術，學無止境！

surpass_li

人还是企业的核心，决定一个企来成败的是人的思想和见识，特别是领导如果领导方向正确企业就会强大反之就会慢慢的退出市场。

Garfield.R

废话太多。。

神马神马的都是浮云

管理内容也就只有项目 物料 工艺 图文档

再加上几个属性 请求 校核 批准 验证 变更 失效模式分析 生命周期状态 基本上就这些功能了

具体的作用 也就是给制造系统提供个bom 工艺啥的。。