摘 要：產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（Product Data Management，PDM）是近年來出現(xiàn)的一項(xiàng)新技術(shù)，其主要功能包括電子倉庫和文檔管理、產(chǎn)品流/設(shè)計(jì)過程管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理、生命周期（工作流）管理和集成開發(fā)接口。他將整個(gè)企業(yè)視為一體，跨越整個(gè)工程技術(shù)群體，快速地開發(fā)產(chǎn)品和轉(zhuǎn)化業(yè)務(wù)過程，也是在分布式企業(yè)管理模式的基礎(chǔ)上，與其他應(yīng)用系統(tǒng)建立直接聯(lián)系的重要工具。在應(yīng)用過程中，要全面、正確地認(rèn)識PDM，根據(jù)市場發(fā)展需要?jiǎng)討B(tài)建立對象模型，重視咨詢、注重配合。

關(guān)鍵詞：PDM；電子倉庫；產(chǎn)品流；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理；工作流；集成開發(fā)接口

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1004-373X(2008)02-156-03

PDM Technology and Its Execution in Manufacturing Enterprise

WANG Hui

(Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing，210016，China)

Abstract：Product Data Management(PDM) is a new technology，which embodies functions such as electronic depot，file management，product stream /design management，structure and configuration of product，working stream andinterface of integrated exploitation.It viewes the enterprise as a whole，overpasses all engineering technologies，develops products and delivers business in a swift manner.It is also ainstrumental in working jointly with other applications based on the distributed company management model.We should keep a comprehensive understanding of PDM and build dynamic models according to the market in the course of application.

Keywords：PDM;electronic depot;product stream;structure and configuration of product;working stream;interface of integrated exploitation

1 PDM的概念［1，2］

在制造企業(yè)中，產(chǎn)品的制造活動(dòng)不僅是一個(gè)物料的轉(zhuǎn)換過程，而且還是一個(gè)復(fù)雜的信息變換過程，信息傳遞是否正確，直接影響著生產(chǎn)過程的正常進(jìn)行。因此，對信息的有序管理在企業(yè)中有著舉足輕重的地位。許多企業(yè)都為大量的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)所困擾，特別是在20世紀(jì)六七十年代以來，企業(yè)在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中開始使用CAD，CAM等技術(shù)，大量的電子數(shù)據(jù)難以管理和查找。在制造業(yè)的計(jì)算機(jī)集成制造環(huán)境中，在現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)及設(shè)計(jì)過程自動(dòng)需求的驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)生了能夠集數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)管理能力、網(wǎng)絡(luò)的通信能力以及過程的控制能力于一體，能夠?qū)崿F(xiàn)分布式環(huán)境下設(shè)計(jì)活動(dòng)的信息交換與共享并對設(shè)計(jì)過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整與監(jiān)控的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（Product Data Management，PDM）技術(shù)。PDM可以定義為以軟件技術(shù)為基礎(chǔ)，以產(chǎn)品為核心，實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)、過程、資源一體化集成管理的技術(shù)。

PDM最初應(yīng)用主要是用在工程技術(shù)變動(dòng)的管理方面，如CAD和工程技術(shù)領(lǐng)域的圖紙、文件的審查和批準(zhǔn)等，但到今天，依據(jù)共同的信息強(qiáng)調(diào)共享的觀點(diǎn)，已擴(kuò)大了產(chǎn)品開發(fā)建模含義，其范圍已包括資源配置、生產(chǎn)制造、計(jì)劃調(diào)度、采購銷售、市場開發(fā)等各方面；并將整個(gè)制造企業(yè)作為一個(gè)整體來考慮一些問題。

PDM有效地將產(chǎn)品數(shù)據(jù)從概念設(shè)計(jì)、計(jì)算分析、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工藝流程設(shè)計(jì)、加工制造、銷售維護(hù)直到產(chǎn)品消亡的整個(gè)生命周期內(nèi)及各個(gè)階段的相關(guān)數(shù)據(jù)，按照一定的數(shù)據(jù)學(xué)模式加以定義、組織和管理，使產(chǎn)品數(shù)據(jù)在整個(gè)生命周期內(nèi)保持一致、最新、共享及安全。他將很好地面向企業(yè)的生產(chǎn)組織，使企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短研制周期，提高工作效率，加快產(chǎn)品投放市場的速度，從而提高產(chǎn)品的競爭力。

具體來說，PDM技術(shù)是對工程數(shù)據(jù)管理（EDM）、文檔管理（DM）、產(chǎn)品信息管理（PIM）、技術(shù)數(shù)據(jù)管理（TDM）、技術(shù)信息管理（TIM）、圖像管理（TM）以及其他產(chǎn)品定義信息管理技術(shù)的一種概括和擴(kuò)展，是一門管理所有與產(chǎn)品相關(guān)信息的技術(shù)，他提供產(chǎn)品全生命周期的信息管理，并可在企業(yè)范圍內(nèi)為設(shè)計(jì)與制造建立一個(gè)并行化的產(chǎn)品開發(fā)協(xié)作環(huán)境，他將整個(gè)企業(yè)視為一體，能跨越整個(gè)工程技術(shù)群體，是使產(chǎn)品快速開發(fā)和業(yè)務(wù)過程快速轉(zhuǎn)化的使能器，也是在分布式企業(yè)管理模式的基礎(chǔ)上，與其他應(yīng)用系統(tǒng)建立直接聯(lián)系的重要工具。

2 PDM的主要功能

PDM技術(shù)的主要功能如下：

(1) 電子倉庫與文檔管理功能

目前傳統(tǒng)的、串行的產(chǎn)品開發(fā)方式正被集成化的、并行的產(chǎn)品開發(fā)方式所取代，企業(yè)原來的文檔管理方式已無法適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展的需要，對于那些分布在不同的地點(diǎn)、具有不同格式的文件進(jìn)行有效管理則需要解決以下問題：

① 分布式（多用戶）、多類型的文件管理。

② 滿足工程需要的不同查詢方式。一個(gè)產(chǎn)品的開發(fā)往往會產(chǎn)生大量的文件和圖紙，同時(shí)，一個(gè)新的系列產(chǎn)品開發(fā)可能會承襲80%的老產(chǎn)品的成果。怎樣從成千上萬的圖紙中及時(shí)找到所需要的設(shè)計(jì)信息是十分棘手的問題。

③ 數(shù)據(jù)的版本管理問題。一個(gè)系列產(chǎn)品從產(chǎn)生到消亡要經(jīng)過反復(fù)的改進(jìn)，因此，描述一個(gè)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)可能有多個(gè)版本，每個(gè)版本應(yīng)用于不同時(shí)期的產(chǎn)品之中。如何保證使用某個(gè)產(chǎn)品的正確版本就成為工程中一個(gè)至關(guān)重要的問題。

④ 數(shù)據(jù)的共享和安全性問題。產(chǎn)品開發(fā)更強(qiáng)調(diào)協(xié)同工作方式，要求以電子文件的形式在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上交流，更迫切需要解決數(shù)據(jù)的安全保存和保密的問題。要求能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)系統(tǒng)中各類人員所承擔(dān)的不同職責(zé)分工，分別賦予不同的數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，處理不同范圍的資料。同時(shí)，還要保證數(shù)據(jù)在權(quán)限許可的范圍內(nèi)，隨時(shí)可以把正確的資料送到需要的人員手中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

PDM系統(tǒng)提供的電子倉庫和文檔管理功能為滿足上述各項(xiàng)需求提供了很好的解決方案。他提供了對分布異構(gòu)數(shù)據(jù)的存儲、檢索和管理功能。在PDM中，數(shù)據(jù)的訪問對用戶來說是完全透明的，用戶無需關(guān)心電子數(shù)據(jù)存放的具體位置，以及自己得到的是否是最新版本，這些工作均由PDM系統(tǒng)完成。電子資料庫的安全機(jī)制使管理員可以定義不同的角色并賦予這些角色不同的數(shù)據(jù)訪問權(quán)限和范圍，通過給用戶分配相應(yīng)的角色，使數(shù)據(jù)只能被經(jīng)過授權(quán)的用戶獲取或修改。同時(shí)，在PDM中電子數(shù)據(jù)的發(fā)布和變更必須經(jīng)過事先定義的審批流程后才能生效，這樣就使用戶得到的總是經(jīng)過審批的正確信息［3］。

(2) 產(chǎn)品流/設(shè)計(jì)過程管理

在產(chǎn)品開發(fā)過程中，工程設(shè)計(jì)活動(dòng)主要為創(chuàng)建、發(fā)放及更改設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。比如三維CAD建模在產(chǎn)品開發(fā)過程中可能需要經(jīng)過上百次的修改。在一個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過程中，需要設(shè)計(jì)成千上萬的零件，由不同的人創(chuàng)建、修改、瀏覽、檢查和審批，而且設(shè)計(jì)每個(gè)零件時(shí)所用的應(yīng)用工具不同，產(chǎn)生不同類型的數(shù)據(jù)。當(dāng)一個(gè)產(chǎn)品開發(fā)者被要求對某個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改時(shí)，需要的不僅是原有的設(shè)計(jì)和工程更改單，還需要參考許多文檔、文件和表格，而且也將牽涉到其他的產(chǎn)品開發(fā)成員。

PDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程/工作流管理功能通過對產(chǎn)品開發(fā)過程的分析，抽取一些構(gòu)成產(chǎn)品開發(fā)過程的基本任務(wù)單元，由這些基本的任務(wù)單元構(gòu)造來構(gòu)造不同的產(chǎn)品開發(fā)過程，如設(shè)計(jì)評審、工程更改過程等。任務(wù)單元的描述模型如圖1所示。

任務(wù)單元除任務(wù)本身的描述外，還包括需要定義參與人員列表、任務(wù)完成模式、任務(wù)的工作對象，并提供完成任務(wù)和沒完成任務(wù)兩個(gè)出口。在任務(wù)執(zhí)行過程中，可以觸發(fā)一系列消息觸發(fā)器完成不同的工作，如更改數(shù)據(jù)狀態(tài)與版本、發(fā)送電子郵件、統(tǒng)計(jì)任務(wù)成員簽署完成情況、傳遞相關(guān)數(shù)據(jù)、通知相關(guān)成員等。

(3) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理是PDM的核心功能之一，利用此功能可以實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置信息和物料清單（BILL OF MATERIALS）的管理。而用戶可以用PDM提供的圖形化界面對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行查看和編輯。

在PDM系統(tǒng)中，零部件按照他們之間的裝配關(guān)系被組織起來，用戶可以將各種產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)與零部件關(guān)聯(lián)起來，最終形成對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的完整描述，傳統(tǒng)BOM也可以利用PDM自動(dòng)生成。

PDM系統(tǒng)通過有效性和配置規(guī)則對系列化產(chǎn)品進(jìn)行管理。有效性分為2種：結(jié)構(gòu)有效性和版本有效性。結(jié)構(gòu)有效性影響的是零部件在某個(gè)具體的裝配關(guān)系中的數(shù)量，而版本有效性影響的是對零部件版本的選擇。有效性控制有2種形式：時(shí)間有效性和序列數(shù)有效性。產(chǎn)品配置規(guī)則也分為2種：結(jié)構(gòu)配置規(guī)則和可替換件配置規(guī)則。結(jié)構(gòu)配置規(guī)則與結(jié)構(gòu)有效性類似，控制的都是零部件在某個(gè)具體的裝配關(guān)系中的數(shù)量，結(jié)構(gòu)配置規(guī)則與結(jié)構(gòu)有效性可以組合使用：可替換件配置規(guī)則控制的是可替換件組中零件的選擇。配置規(guī)則是由事先定義的配置參數(shù)經(jīng)過邏輯組合而成。用戶可以通過選擇各配置變量的取值和設(shè)定具體的時(shí)間及序列數(shù)來得到同一產(chǎn)品的不同配置。

(4) 生命周期（工作流）管理

PDM的生命周期管理模塊管理著產(chǎn)品數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)定義過程，其中包括宏觀過程（產(chǎn)品生命周期）和各種微觀過程（如圖樣的審批流程）。產(chǎn)品生命周期的管理包括保留和跟蹤產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)制造直到停止生產(chǎn)的整個(gè)過程中的所有歷史記錄，以及定義產(chǎn)品從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)狀態(tài)時(shí)必須經(jīng)過的處理步驟。

管理員可以通過對產(chǎn)品數(shù)據(jù)的各基本處理步驟的組合來構(gòu)造產(chǎn)品設(shè)計(jì)或更改流程，這些基本的處理步驟包括指定任務(wù)、審批和通知相關(guān)人員等。流程的構(gòu)造建立在對企業(yè)中各種業(yè)務(wù)流程的分析結(jié)果之上。

(5) 集成開發(fā)接口

各個(gè)企業(yè)的情況千差萬別，用戶的要求也是多種多樣的，沒有一種PDM系統(tǒng)可以適應(yīng)所有企業(yè)的情況，這就要求PDM系統(tǒng)必須有強(qiáng)大的客戶化及二次開發(fā)能力?，F(xiàn)在大多數(shù)PDM產(chǎn)品都提供了二次開發(fā)工具包，PDM實(shí)施人員或用戶可以利用這類工具包來進(jìn)行針對企業(yè)具體情況的定制工作。

3 PDM在實(shí)施中應(yīng)注意的問題

隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的迅速發(fā)展，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)和先進(jìn)的信息管理技術(shù)是企業(yè)進(jìn)行技術(shù)更新改造、提高產(chǎn)品競爭力的必由之路。據(jù)國外資料統(tǒng)計(jì)，PDM的應(yīng)用能使產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期縮短25 %，減少工程設(shè)計(jì)修改4%，加快產(chǎn)品投放市場進(jìn)度50%~80%，總成本削減25%以上。國外的一些汽車、飛機(jī)公司實(shí)施PDM系統(tǒng)后均大大提高了企業(yè)的效益。隨著我國信息化進(jìn)程的發(fā)展，國內(nèi)應(yīng)用 PDM系統(tǒng)的企業(yè)也越來越多，PDM產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期。但企業(yè)在實(shí)施PDM系統(tǒng)過程中還須注重以下幾個(gè)方面的問題：

(1) 正確而全面認(rèn)識PDM

PDM在我國企業(yè)中應(yīng)用己經(jīng)有好幾年了，企業(yè)對PDM的期望值非常高，然而應(yīng)用效果卻不是很理想。其中一個(gè)很重要的原因就是人們對PDM的認(rèn)識還不夠全面，對企業(yè)的實(shí)際需求還沒有充分認(rèn)清。

不少用戶目前對企業(yè)級信息共享的概念并不真正理解。從PDM的應(yīng)用范圍來說，這種認(rèn)識往往只針對一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)部門（如設(shè)計(jì)、工藝部門等）并未著眼于整個(gè)企業(yè)范圍；從PDM的功能需求上來說，較多地集中于產(chǎn)品的數(shù)據(jù)存儲與管理功能，較少涉及產(chǎn)品變更控制、工作流程管理、產(chǎn)品配置管理等功能。全面正確地了解PDM的功能及功能模塊間的相互關(guān)系，將有助于企業(yè)結(jié)合自身的需求合理地規(guī)劃PDM的實(shí)施。

(2) 根據(jù)市場發(fā)展需要?jiǎng)討B(tài)建立對象模型

PDM系統(tǒng)內(nèi)的對象模型是指產(chǎn)品數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)關(guān)系、數(shù)據(jù)流程、應(yīng)有工具、協(xié)同工作環(huán)境、人力資源等。PDM的對象模型是企業(yè)物理模型的真實(shí)映像，兩者必須一致。企業(yè)與產(chǎn)品開發(fā)相關(guān)的所有資源都應(yīng)該作為PDM的管理對象，PDM的對象模型必須能夠全面、真實(shí)地代表企業(yè)與產(chǎn)品開發(fā)相關(guān)的所有資源。PDM對象模型必須具有廣泛的代表性和完全的可定義性，才能滿足這些要求。這是一個(gè)PDM系統(tǒng)能否滿足企業(yè)需要的基本條件。

(3) 重視咨詢

企業(yè)在建立和實(shí)施PDM系統(tǒng)的過程中，非常需要咨詢專業(yè)人員或機(jī)構(gòu)。對于企業(yè)，采購前只有自已的原始需求，而沒有全面廠解所有PDM系統(tǒng)；在實(shí)施過程中，對自已的需求和對軟件的了解具有較大的局限性，需要清醒的局外專家指點(diǎn)。

(4) 注重配合

成功實(shí)施PDM不僅需要選擇一個(gè)好的軟件，還需要事先的咨詢、流程的制定、系統(tǒng)的定置、安裝和調(diào)試、售前和售后培訓(xùn)等一系列的過程，而這一過程的順利運(yùn)作，需要企業(yè)與咨詢機(jī)構(gòu)、軟件廠商的默契配合。只有企業(yè)、咨詢機(jī)構(gòu)和軟件廠商密切合作，再加上合理實(shí)用的工具，才能達(dá)到成功的彼岸。

參 考 文 獻(xiàn)

［1］[德]約瑟夫#8226;蕭塔納.制造企業(yè)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理［M］.祁國寧，譯.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

［2］朱森第.我國裝備制造業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略［J］.機(jī)電工程技術(shù)，2001(2)：10-12.

［3］高齊微，莫欣農(nóng).產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 PDM ［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

［4］楊晶，劉天時(shí)，馬剛.分布式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分片與分配[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2006，29(18):119-121，125.[ZK)]

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注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。