摘要 PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）是整合企業(yè)技術(shù)資源的有效工具。廣東科達機電股份有限公司屬于離散型制造企業(yè)，產(chǎn)品信息量大，迫切需要借助PDM系統(tǒng)進行有效管理。通過PDM項目四個階段的實施，初步實現(xiàn)了對企業(yè)產(chǎn)品、項目、文件、零部件、工藝路線、用戶和流程等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的整體管理，構(gòu)建起企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)知識庫及產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計平臺，有效促進了企業(yè)的生產(chǎn)效率及提高了市場競爭力，對行業(yè)具有較強的借鑒意義。

關(guān)鍵詞 PDM，數(shù)據(jù)管理，建材，裝備

1前 言

PDM（Product Data Management）即產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，是對工程數(shù)據(jù)管理、文檔管理、產(chǎn)品信息管理、技術(shù)數(shù)據(jù)管理、技術(shù)信息管理、圖像管理等信息管理技術(shù)的一種概括與總稱。對于機械加工制造企業(yè)，摒棄傳統(tǒng)的自上而下的串行文件方式，而采用PDM系統(tǒng)，有利于對設(shè)計過程中產(chǎn)生的大量圖紙、工藝技術(shù)文檔和電子數(shù)據(jù)進行有效管理，使企業(yè)資源高效共享，避免形成“信息孤島”的現(xiàn)象。

廣東科達機電股份有限公司（以下簡稱科達機電），是一家典型的離散制造型企業(yè)，基本上是面向訂單設(shè)計。而面向訂單生產(chǎn)，產(chǎn)品的批量小，設(shè)計的工作量卻非常大，設(shè)計變更頻繁。自從企業(yè)ERP上線后，所有的BOM及工藝數(shù)據(jù)依靠手工錄入，工作量大，出錯的機率高。同時利用共享圖紙文檔的方式來管理圖文檔，查詢困難，安全性難以保證。在此背景下，科達機電PDM項目被提上了議事日程。

科達機電在產(chǎn)品信息管理上主要存在以下問題：

（1） 設(shè)計平臺不統(tǒng)一，各個事業(yè)部/子公司所用二維或三維CAD軟件多樣化；

（2） 設(shè)計與生產(chǎn)脫節(jié)，圖紙等信息不能實現(xiàn)有效同步更新；

（3） 技術(shù)資料的安全性難以保證，有部分客戶端存在多網(wǎng)權(quán)限；

（4） 資料查找困難，已有知識難以共享；

（5） 存在信息孤島，數(shù)據(jù)需二次錄入，工作量大，人工出錯幾率高；

（6） 技術(shù)統(tǒng)計匯總效率低，容易出錯，主要指各種設(shè)計和工藝統(tǒng)計報表等；

（7） 工藝文件目前的編制工具不統(tǒng)一，需要更好的管理方法；

（8） 設(shè)計及變更過程難以控制，變更頻繁，傳遞周期長，審核反饋慢。

綜上所述，隨著企業(yè)的快速發(fā)展、市場全球化競爭的加劇，以及新產(chǎn)品推出速度不斷加快，原有的產(chǎn)品信息管理體制和產(chǎn)品研發(fā)流程已經(jīng)不再能夠滿足現(xiàn)行的業(yè)務(wù)需要。希望通過企業(yè)級PDM項目的建設(shè)，利用計算機等信息化技術(shù)進行企業(yè)管理和產(chǎn)品研發(fā)等活動，進一步提升產(chǎn)品研發(fā)能力，規(guī)范和優(yōu)化產(chǎn)品的開發(fā)流程，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，降低產(chǎn)品研發(fā)和維護成本，從而提高企業(yè)的核心競爭力。

2PDM項目的實施過程

PDM系統(tǒng)的的實施是一個較大的工程，必須按照系統(tǒng)工程方法進行，前期一定要制定詳細的計劃，并且嚴格遵循?？七_機電選用以SmarTeam軟件構(gòu)建產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理平臺的解決方案，以四個階段進行實施。

2.1 項目前期準備

項目前期準備主要包括隊伍組建和人員培訓。

在PDM項目實施過程中，各部門抽調(diào)一名關(guān)鍵用戶代表負責本部門的項目實施、溝通及協(xié)調(diào)，確保能隨時提供數(shù)據(jù)、掌握進度及上線后的日常維護等，并且要配備技術(shù)支持人員，項目顧問公司及科達機電分別委任一位項目經(jīng)理。

人員培訓包括系統(tǒng)導航培訓、定制培訓及開發(fā)培訓。系統(tǒng)導航培訓內(nèi)容為PDM基礎(chǔ)知識。定制培訓內(nèi)容為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)功能和卡片編碼設(shè)計等。開發(fā)培訓包括系統(tǒng)管理、VB程序設(shè)計語言基礎(chǔ)培訓及SmarTeam軟件二次開發(fā)。通過培訓，使項目組人員對SmarTeam軟件及系統(tǒng)管理等功能建立起較全面的了解。

2.2 現(xiàn)狀調(diào)研

現(xiàn)狀調(diào)研，也即需求分析，它決定了實施PDM系統(tǒng)的最終目標，是項目成功與否的關(guān)鍵。現(xiàn)狀調(diào)研主要包括各事業(yè)部的技術(shù)組織架構(gòu)調(diào)研、IT環(huán)境調(diào)研、產(chǎn)品分類調(diào)研、工作流程調(diào)研、編碼調(diào)研、零部件分類及屬性調(diào)研、二次開發(fā)調(diào)研及現(xiàn)場調(diào)研。通過該階段的調(diào)研，摸清了公司產(chǎn)品的管理現(xiàn)狀，為下一步的系統(tǒng)定義打下了良好及堅實的基礎(chǔ)。

2.3 系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)需求調(diào)研結(jié)果，有針對性地制定具體的實施方案并進行實施。主要過程是進行軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計及后臺程序代碼編寫，編寫Projects、Documents、Parts、Routings、PMS、Users及SmatBox等菜單模塊，提供屬性卡片定義及流程定義功能，實現(xiàn)與Office、CAD、ERP和CAPP的集成。該階段內(nèi)產(chǎn)生的過程文檔有：實施方案編寫（實施方案、ERP集成方案、服務(wù)器安裝方案、域管理、打印中心方案、文檔管理方案）、屬性卡片定義及填寫規(guī)范、CAD文件格式及項目文件夾規(guī)范、腳本設(shè)置、流程定義及使用說明、測試數(shù)據(jù)整理、報表開發(fā)、功能測試、權(quán)限管理、PDM規(guī)范制度、業(yè)務(wù)測試及用戶手冊編寫等。

2.4 上線試運行

PDM系統(tǒng)管理是企業(yè)最核心的信息，在全面正式使用前，必須進行嚴格的測試，即試運行。

在系統(tǒng)設(shè)計完成后，結(jié)合不同的權(quán)限設(shè)置，首先對人員進行分別培訓，繼而進行上線試運行。

2007年11月1日之前，科達機電PDM系統(tǒng)進行了兩個月的內(nèi)部測試運行，效果較好。當然，試運行中也發(fā)現(xiàn)了較多的問題，一般首先由關(guān)鍵用戶進行解決，其次是技術(shù)支持及項目顧問。通過這個階段，解決掉遺留問題，為2007年11月1日順利正式上線運行總結(jié)了寶貴的經(jīng)驗。

3企業(yè)PDM系統(tǒng)主要實現(xiàn)的功能

科達PDM主要管理產(chǎn)品、項目、文件、零部件、工藝路線、用戶和流程等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，完成了與CAD、Office、CAPP及ERP系統(tǒng)的整合，如圖1所示，確保了整體系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的唯一性，大大提高了工作效率和準確性。圖2所示為PDM系統(tǒng)內(nèi)部所有信息運行的流程。

3.1 產(chǎn)品、項目及企業(yè)管理

科達機電的產(chǎn)品按照類型主要分為4種：標準產(chǎn)品、訂單產(chǎn)品、工程項目和客戶維修項目。如圖3所示，對于標準及訂單產(chǎn)品，PDM主要管理其相關(guān)的所有產(chǎn)出文件，包括圖紙、設(shè)計文件、技術(shù)資料、工藝標準及質(zhì)量檢驗等。工程項目是生產(chǎn)線整線項目或部分產(chǎn)品集成項目，其典型特點是需要將多個事業(yè)部的產(chǎn)品進行集成設(shè)計，由此在PDM系統(tǒng)中設(shè)置及完成了多個事業(yè)部之間的信息共享，使項目計劃的下達和反饋較為順利。對于客戶維修項目，PDM系統(tǒng)主要管理待維修或改裝設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)記錄，便于快速查詢。

3.2 圖文檔管理

科達機電將其產(chǎn)品在整個生命周期中產(chǎn)生的所有文檔都納入SmarTeam的管理范疇。SmarTeam管理的數(shù)據(jù)包括從產(chǎn)品開發(fā)決策階段到正式生產(chǎn)及發(fā)運的全過程的數(shù)據(jù)，包括決策、初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、工作圖設(shè)計、工藝設(shè)計、樣機試制、正式生產(chǎn)及裝箱發(fā)運等階段(隨機技術(shù)文件)的所有設(shè)計輸入/輸出文件，這些文件可按事業(yè)部、產(chǎn)品及項目進行分類保存，如圖4所示。

文檔管理的主要功能包括：

（1） 文檔結(jié)構(gòu)管理，利用結(jié)構(gòu)樹對文檔進行分類管理。

（2） 文檔、數(shù)據(jù)的查詢和檢索，系統(tǒng)提供屬性查詢、組合查詢、模板和文字4種查詢方式并支持模糊查詢，方便用戶根據(jù)不同的需求進行快速查詢。

（3） 文檔生命周期和版本管理。

1） SmarTeam通過檢入/檢出/發(fā)布/新版本發(fā)布/廢止(Check In/Check Out /Release/New Release/Obsolete)等一系列操作來實現(xiàn)生命周期管理，如圖5所示。當對每一個文檔進行修改時，SmarTeam就自動地產(chǎn)生一個新的版本，見圖6，此版本的轉(zhuǎn)化有效地避免了設(shè)計錯誤或由于誤操作而造成的文檔刪除和修改。

2） 版本管理功能：裝配體的管理會直接引用其子裝配和零件的不同版本；零部件/文檔之間的邏輯關(guān)系、組成關(guān)系會自動拷貝到新的版本；最新版本的切換可自由選擇也可以用最新的版本來替換當前版本。

（4） 文檔的安全性管理

1） 企業(yè)的工程圖和文檔等技術(shù)數(shù)據(jù)的安全，是一個在項目開發(fā)過程中動態(tài)管理的問題。SmarTeam通過系統(tǒng)電子倉庫為SmarTeam管理的所有文檔提供安全保護和控制機制，并通過檢入和檢出(Check In/Check Out）的生命周期管理，來實現(xiàn)對文檔的安全性和版本控制。

2） SmartVault電子倉庫服務(wù)器作為SmarTeam軟件重要的體系結(jié)構(gòu)的一部分，采用Windows的高端技術(shù)為用戶提供高性能的數(shù)據(jù)安全性和授權(quán)訪問功能。這個電子倉庫確保只有那些擁有相應(yīng)權(quán)限的使用者才能訪問對象；并確保在同一時刻，一個對象不能由多個人修改。在電子倉庫中的文件不能用系統(tǒng)操作的功能來訪問，比如Windows NT的資源管理器。

3） 電子倉庫分為待審區(qū)（Check In）、發(fā)布區(qū)(Release) 和廢止區(qū)(Obselete) 三個區(qū)域，每一個區(qū)域反映對象的不同狀態(tài)。SmarTeam提供了各電子倉庫的缺省目錄，這些電子倉庫存儲了所有的文件。用戶可以按照自己的要求改變?nèi)笔∧夸洝?/p>

（5） 文檔的瀏覽和圈紅批注

1） SmarTeam提供了功能強大的內(nèi)嵌瀏覽器SmarTeam Viewer，可直接瀏覽、圈閱各種圖文檔，而不需要打開對應(yīng)的應(yīng)用軟件，還能夠通過調(diào)用其他瀏覽器的插件，來實現(xiàn)特殊格式文件的瀏覽。

2） SmartViewer有大量的嵌入式的瀏覽和圈閱工具。允許被授權(quán)的使用者在圖紙上添加線段、箭頭、文字和對象，但僅用于瀏覽，而實際的圖紙文件不會改動；使用者也能用平移、縮放等觀察工具更好地理解文件。無需操作文件本身或調(diào)用相關(guān)的應(yīng)用軟件，評審人員就能動態(tài)地觀察圖紙和添加評語，如圖7所示。

（6） 用戶與權(quán)限管理

SmarTeam有強大的用戶權(quán)限與安全管理機制。使用PDM系統(tǒng)的用戶必須具有某種角色，才能登陸系統(tǒng)獲得系統(tǒng)賦予的與角色相對應(yīng)的各種權(quán)限，SmarTeam中的對象有基于類授權(quán)和項目授權(quán)2種方式：

1） 類授權(quán)是指用戶或用戶組對某一類對象具有哪些權(quán)限。用戶若屬于某個組，則具有該組的全部權(quán)限。當用戶屬于多個組或多個角色，其權(quán)限是各組或角色的權(quán)限之和。

2） 項目授權(quán)是指用戶對負責的項目具有哪些權(quán)限，哪些資源可以屬于指定的項目，可以將權(quán)限管理到具體每一個文件，可鎖定文件。

通過類、項目的角色授權(quán)管理可以有效避免用戶的越權(quán)使用或操作現(xiàn)象，實現(xiàn)了PDM系統(tǒng)與用戶之間的數(shù)據(jù)共享和安全保障，確保了數(shù)據(jù)庫中資料的安全性。

3.3 流程管理

流程管理是企業(yè)實際運作中的工作流管理系統(tǒng)，是一個“人-機”結(jié)合的系統(tǒng)，也是CAD/CAPP/PDM一體化應(yīng)用的重要體現(xiàn)，其基本功能主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1） 工作流程的定義遵循實際運行的工作流，包括具體的活動、規(guī)則以及所涉及的人等，這些定義是同時被人以及電腦所“理解”的。

（2） 監(jiān)督、控制、管理運行中的業(yè)務(wù)（工作流），例如任務(wù)、工作量與進度的檢查、平衡等。

（3）通過組織和集結(jié)信息在企業(yè)中的傳輸，提高企業(yè)工作效率。SmartFlow能自動地通報使用者新的和過期的任務(wù)，并設(shè)有報警機制，定期檢查流程各節(jié)點的時間，根據(jù)用戶設(shè)定的報警時間，自動發(fā)送報警信息給相關(guān)人員。

（4） SmartFlow跟蹤和監(jiān)控每個任務(wù)的進程，使用者可以查看特定任務(wù)的進程。

3.4 零部件和BOM管理

零部件是產(chǎn)品的基本單元，是數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。通過PDM系統(tǒng)的管理，使零部件/BOM與已歸檔文檔建立關(guān)聯(lián)，構(gòu)建以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為核心的單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源，增強數(shù)據(jù)的共享和重用。

SmarTeam提供了靈活的零部件分類管理工具對零部件進行分類管理：零件標準化及分類以符合設(shè)計重用的需求，零件標準化及分類是產(chǎn)品系列設(shè)計的需求。

（1） 零部件分類，按零件的屬性進行分類，不同類型的零件建立各自不同的屬性，零部件編碼、名稱、規(guī)格、描述、備注、創(chuàng)建人、創(chuàng)建時間等屬性。

（2） SmarTeam提供零部件的生命周期狀態(tài)管理（Pending、Active、Inactive），一個零部件新建狀態(tài)默認為Pending，發(fā)布以后為Active ，被廢棄以后的狀態(tài)為Inactive，通過對該狀態(tài)的管理來實現(xiàn)零部件生命周期的管理。

（3） 建立通用件/標準件庫，建立一般件升級為通用件/標準件的流程，對該數(shù)據(jù)庫集中管理并設(shè)專人維護。

（4） 通過SmarTeam提供的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理機制，科達機電PDM系統(tǒng)將基于所建立的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提供不同層次、不同對象的BOM視圖，管理BOM中的替代件、可選件和操作信息，維護各種隸屬關(guān)系等，并描述所有可能的配置，提供從設(shè)計結(jié)構(gòu)-設(shè)計BOM-工藝BOM之間的轉(zhuǎn)化。

（5） 建立樹狀電子化BOM結(jié)構(gòu)，如圖8所示，提供BOM結(jié)構(gòu)的單級或多級展開（回歸）：包括TopDown的正向展開和Bottom Up的逆向展開，零部件和相關(guān)文檔之間建立鏈接關(guān)系；提供BOM多視圖管理，不同BOM之間通過Copy工具直接轉(zhuǎn)換并且具有過濾功能，可根據(jù)有效期、特定條件過濾出符合條件的BOM。

3.5 項目管理

項目管理是一種針對部門內(nèi)部、考慮部門級需求的項目管理，管理部門內(nèi)部與項目相關(guān)的計劃、執(zhí)行和控制等活動以及與這些活動相關(guān)的資源，最終達到進度、成本和質(zhì)量等各項目標的提高，主要功能包括項目計劃、項目進度、項目任務(wù)、項目資源、項目報表和項目過程管理，實現(xiàn)對標準項目及訂單項目的監(jiān)控和管理需求，尤其是對大項目跟蹤和管理的需要。

（1） 通過項目樹可以很便利地查看每個項目的基本信息和相關(guān)的文檔樹、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹、項目計劃，瀏覽項目計劃和當前進展情況，瀏覽所有項目相關(guān)數(shù)據(jù)，包括文檔、圖紙、產(chǎn)品明細表、試驗報告等。

（2） 采用基于WBS（工作結(jié)構(gòu)分解，Work Breakdown Structure）的項目計劃管理方法，用戶可以利用多種方式創(chuàng)建WBS樹，且可以把創(chuàng)建好的WBS結(jié)構(gòu)存為項目模板，以便重復利用；工作計劃分解中設(shè)定人員、時間、交付物、里程碑等內(nèi)容，并進行資源平衡等；每個員工進入系統(tǒng)后都可清晰地看到自己的工作任務(wù)；領(lǐng)導可以更好地把握項目整體進度且在項目的執(zhí)行過程中隨時監(jiān)控其工作狀態(tài)，并輸出成報表，對項目執(zhí)行進度進行報警提示。

4結(jié) 束 語

目前，科達機電PDM系統(tǒng)已經(jīng)正常運行數(shù)月，已經(jīng)初步構(gòu)建起企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)知識庫，規(guī)范了文檔和數(shù)據(jù)管理，有利于知識共享；搭建起產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計平臺，提升了設(shè)計工作效率，縮短了技術(shù)準備周期；實現(xiàn)了與CAD和ERP的集成，消減信息孤島，整合了企業(yè)的信息系統(tǒng)；實現(xiàn)了工作流程管理網(wǎng)絡(luò)化和信息化，規(guī)范了企業(yè)規(guī)章制度的執(zhí)行和監(jiān)控。

通過項目實施目標的達成，逐步實現(xiàn)“縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期、加快新品上市時間、提高產(chǎn)品的開發(fā)質(zhì)量和穩(wěn)定性、降低產(chǎn)品的開發(fā)成本、降低產(chǎn)品的制造成本和材料成本、提高勞動生產(chǎn)率、實現(xiàn)知識管理，促進技術(shù)創(chuàng)新”等各項既定目標，最終達到提高企業(yè)管理水平，提高企業(yè)運作效率，增強整個企業(yè)的核心競爭力的最終目標。

參考文獻

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