產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（Product Data Management）有效地將產(chǎn)品數(shù)據(jù)從概念設(shè)計、階段設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、計算分析、工藝流程設(shè)計、加工制造、銷售維護、貯存保管至產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)及其各階段的相關(guān)數(shù)據(jù)按照一定的數(shù)學(xué)模式加以定義、組織和管理，使產(chǎn)品數(shù)據(jù)在整個生命周期內(nèi)保持一致、最新、共享及安全。
大量的產(chǎn)品數(shù)據(jù)（如項目計劃、設(shè)計數(shù)據(jù)、產(chǎn)品模型、工程圖紙、技術(shù)規(guī)范、使用說明書、工藝資料、NC加工文件、有限元分析結(jié)果、CAD模型、電子表格以及有關(guān)零件的各種數(shù)據(jù)等）是伴隨產(chǎn)品在其整個生命周期內(nèi)的副產(chǎn)品。它們存儲于圖紙、磁介質(zhì)、文件或文檔中，有些甚至存儲在某些工程技術(shù)人員的頭腦中。它們涉及企業(yè)的各個部門，如計劃、設(shè)計、生產(chǎn)、加工、材料、采購、分析、財務(wù)、質(zhì)量、庫存和銷售等部門，大部分企業(yè)仍然以紙質(zhì)文件為基礎(chǔ)的方法來管理、控制和協(xié)調(diào)以計算機為基礎(chǔ)的數(shù)字化信息，乃至整個企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)過程。這種大部分仍舊依靠人工的管理方法，不僅極其費工費時而且容易出錯，造成企業(yè)各部門之間“扯皮”現(xiàn)象嚴(yán)重，工作效率低下。
由于工程設(shè)計到制造控制系統(tǒng)缺乏產(chǎn)品數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，導(dǎo)致產(chǎn)品構(gòu)型工時增加20％，成本上升10％。所以產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理是當(dāng)代企業(yè)管理的瓶頸，已逐步引起工程技術(shù)界的普遍注意，并開始對它進行研究和開發(fā)。
2．PDM的作用
Product Data Management(PDM)技術(shù)是近幾年來CIM領(lǐng)域中增長最快的技術(shù)之一。幾乎每一個最近設(shè)計的CIMS項目的總體報告中，PDM分系統(tǒng)都被作為一個重點的系統(tǒng)來規(guī)劃和實施。作為一種使能技術(shù)，PDM系統(tǒng)可以管理企業(yè)范圍內(nèi)所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息以及產(chǎn)品整個生命周期中所涉及的過程。正是這種能力使PDM技術(shù)受到相當(dāng)?shù)闹匾暋?
產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)是在90年代初才開始在國際市場形成的一種新技術(shù)。它是在CAD/CAM/CAE及EDM（工程數(shù)據(jù)管理）的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來的。實際上，早在1992年，Donald E.Carie1r和Therese M.Sullivan便預(yù)見性地把PDM技術(shù)放在了企業(yè)邁向自動化環(huán)境的五個步驟中的第三步。從附圖1可以看出，第一步可互操作的計算環(huán)境、第二步可互操作的工具及任務(wù)對應(yīng)著CIMS中的信息集成。第四步過程管理對應(yīng)的CIMS中的過程集成。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)作為第三個步驟，一方面是前兩步集成的結(jié)果，另一方面是下一過程集成的基礎(chǔ)。
實際的PDM產(chǎn)品，除了產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理功能之外，一般還包括了流程管理功能。 #p#分頁標(biāo)題#e#
進入九十年代以來，在激烈的市場競爭壓力下，企業(yè)越來越重視自身性能在競爭中的決定性作用。作為改善企業(yè)性能的主要手段之一，計算機信息處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)在各個企業(yè)的管理部門發(fā)揮作用，從而縮短了管理信息的搜集、傳送和處理時間，有力地支持了市場營銷、產(chǎn)品研發(fā)和資源管理等一系列決策與企業(yè)控制活動。而PDM在加快設(shè)計與生產(chǎn)信息流通，縮短新產(chǎn)品設(shè)計周期以及架通設(shè)計過程和管理過程的橋梁等方面所起的作用也已為越來越多的企業(yè)所認(rèn)同。計算機輔助技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機硬件技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟和穩(wěn)步提高，為PDM的發(fā)展奠定了扎實的基礎(chǔ)。它已作為實行并行工程及產(chǎn)品的無紙設(shè)計/制造的支撐技術(shù)。因此，PDM越來越受到制造系統(tǒng)專家和企業(yè)家的高度重視，越來越多的企業(yè)正在或計劃實施PDM工程，PDM已經(jīng)成為當(dāng)前企業(yè)的熱點。
PDM有三種主要功能：產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)化管理與結(jié)構(gòu)配置功能;產(chǎn)品設(shè)計過程的項目管理機制與工作流程控制；產(chǎn)品所有相關(guān)數(shù)據(jù)的管理與控制機制。
PDM的概念，首先是一個集成的概念，在它的實施過程中，必須用系統(tǒng)工程的思想，在充分理解用戶需求的基礎(chǔ)上，通過有序的客戶化步驟和不斷的軟件維護，實現(xiàn)從軟件產(chǎn)品到軟件工程應(yīng)用系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化。PDM是集成化的工程，它涉及到企業(yè)的各個方面，如企業(yè)的人、財、物、生產(chǎn)對象以及企業(yè)為開發(fā)產(chǎn)品所采用的各種工具等。
一個企業(yè)實現(xiàn)PDM系統(tǒng)應(yīng)用標(biāo)志著該企業(yè)向前邁進了十分重要而艱巨的一步，PDM將是整個企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的驅(qū)動器，它將使企業(yè)實現(xiàn)下述目標(biāo)：
l 方便地查詢和共享分布式環(huán)境中的產(chǎn)品信息，實行并行工程。一旦建立產(chǎn)品主模型后，不同的部門（如科室，車間，加工中心等）可以共享產(chǎn)品數(shù)據(jù)，使計算分析、設(shè)計圖紙、加工仿真和工裝設(shè)計等部門的工作協(xié)同進行。
l 方便實現(xiàn)設(shè)計工程和制造工程的跟蹤和報告，減少產(chǎn)品報廢、重復(fù)跟蹤和多余部件。
l 實現(xiàn)工程設(shè)計和制造系統(tǒng)的高度集中，在PDM環(huán)境中無需再用紙質(zhì)文件來管理和控制產(chǎn)品數(shù)字化信息的流動、傳輸和利用，真正實現(xiàn)產(chǎn)品的無紙設(shè)計/制造技術(shù)。
l 在PDM環(huán)境中，工程技術(shù)人員將嚴(yán)格按照企業(yè)制定的各項規(guī)定辦事，可有效的地利用各種工程標(biāo)準(zhǔn)，保證產(chǎn)品開發(fā)工作順利進行，并且有利于國際上通行的各種軟件和標(biāo)準(zhǔn)接軌，方便與國外開展技術(shù)交流和商業(yè)上的交往。 #p#分頁標(biāo)題#e#
l 有效地減少產(chǎn)品投放市場時間，一般可加快50％～200％；將大幅度的減少工程設(shè)計修改（據(jù)調(diào)查可達(dá)40％）和制造中的返工現(xiàn)象。
l 產(chǎn)品信息全部數(shù)字化，有序地存放于數(shù)據(jù)庫中，便于實現(xiàn)質(zhì)量管理。
我所是集科研、生產(chǎn)于一體的科技實體，具有豐富的產(chǎn)品設(shè)計經(jīng)驗和先進的加工、管理水平。自八十年代末在我所主要產(chǎn)品研制過程中采用了CAD／CAM技術(shù)，為了進一步增強企業(yè)技術(shù)競爭實力，我所在原有CAD／CAM基礎(chǔ)上，決定實施PDM工程。由于我所的CAD/CAM軟件是UGII，IMAN和UGII同是UGS公司的產(chǎn)品，其集成效果好，因此我們采用IMAN作為我所實施PDM的框架平臺，與UGS公司合作實施以某產(chǎn)品為主要對象的產(chǎn)品研制開發(fā)活動的PDM試點系統(tǒng)，并在積累經(jīng)驗的基礎(chǔ)上實現(xiàn)為全所產(chǎn)品研發(fā)服務(wù)的PDM系統(tǒng)。
3．PDM的實施
3.1 建立協(xié)同式產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境，支持相關(guān)部門并行工作，實現(xiàn)以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的產(chǎn)品開發(fā)項目管理機制。
我所的產(chǎn)品設(shè)計、加工、分析、試驗等部門之間的工作目前是一種串行的過程，各個部門之間的工作相互獨立。這種傳統(tǒng)的串行設(shè)計的弊端在實際工作中常常造成不利的影響。一個過程完成之后，另一個過程才能開始，而且其中任一個環(huán)節(jié)如果出了問題，就會造成工作無法繼續(xù)進行下去。它們之間的協(xié)調(diào)就必須通過人工來進行。例如，通過科技處協(xié)調(diào)、通過人工發(fā)放任務(wù)更改單、通過開調(diào)度會等等。這樣在無形之中將耗費許多時間、人力和物力，既增加了產(chǎn)品研制費用又延長了產(chǎn)品研制時間。這將和我所縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，減少產(chǎn)品研制費用，增強技術(shù)競爭實力，提高產(chǎn)品質(zhì)量，創(chuàng)造更佳經(jīng)濟效益的目標(biāo)背道而馳。PDM工程的建立，將促使我所并行的、協(xié)同式工作環(huán)境的形成，促進各個部門之間的相互協(xié)調(diào)工作。一種并行的工作模式如附圖2所示：
這種以產(chǎn)品研發(fā)為重點，以產(chǎn)品設(shè)計為核心的并行的工作模式，使各個部門相互協(xié)調(diào)起來，他們之間的信息傳遞是通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，各種信息的傳送和反饋能做到及時，準(zhǔn)確。在整個研發(fā)中出現(xiàn)的這樣或那樣的問題信息都將被存儲在服務(wù)器內(nèi)，統(tǒng)一備案，有利于今后的查詢和參考。各個部門之間以紙質(zhì)文件來傳輸和協(xié)調(diào)信息的傳統(tǒng)方法將被電子方法代替，既加快了信息流通的速度，又節(jié)省了各個部門之間的協(xié)調(diào)時間。
#p#分頁標(biāo)題#e# 3.2 建立產(chǎn)品對象管理系統(tǒng)，實現(xiàn)產(chǎn)品對象庫零部件綜合信息的管理；以產(chǎn)品零部件為基本數(shù)據(jù)單元組織文檔；控制產(chǎn)品對象與文檔的版本。
我所目前針對某產(chǎn)品的產(chǎn)品零部件綜合信息的管理是通過圖紙，文檔和其他方法存儲。例如某產(chǎn)品的一個零件，與其相關(guān)的信息包括屬性表（零件類型，名稱，重量，分類，材料，凈重，規(guī)模，數(shù)量，所屬型號，產(chǎn)品設(shè)計者等等）、NC代碼、FEA分析結(jié)果、二維圖紙、三維CAD模型，相關(guān)的技術(shù)文檔等等。這些信息分別存儲于不同的形式，不同的部門，不同的介質(zhì)中，彼此獨立，因此它們之間的查詢、備份和保管既費人力物力又費時間，信息保密性差，安全性低，易于損壞丟失。因此，利用這種傳統(tǒng)的方法來管理信息就會產(chǎn)生許多弊端。利用PDM系統(tǒng)，這些弊端將得以消除，IMAN把與某一產(chǎn)品零部件相關(guān)的各種信息綜合在一個Item下，而把整個產(chǎn)品的各個部件和相關(guān)信息存在Folder下，統(tǒng)一存儲在服務(wù)器中，如下圖所示的某一產(chǎn)品xg2000，其相關(guān)零件包括ss01、ss02和ss03，其中與ss01零件相關(guān)的信息都被集中在ss01下。
通過系統(tǒng)管理員對每個用戶的訪問控制權(quán)限進行設(shè)置，以防止對信息的非法查閱、修改、拷貝和刪除。這種方法既維護信息數(shù)據(jù)的整體性，又方便用戶的查詢，安全性高，可靠性好。IMAN還可以實現(xiàn)對產(chǎn)品對象和文檔的版本管理。例如,根據(jù)我所實際情況,可以把整個產(chǎn)品過程分為M、C、S、D、P五個階段，例如，對于某一產(chǎn)品處在C階段，在此階段上還可以把它分為Ca,Cb,Cc等版本，Ca,Cb,Cc版本本身和它們之間的信息都將被存儲在統(tǒng)一的產(chǎn)品目錄下，以備查詢和參考。如果此階段上的所有工作都已經(jīng)審批完畢，那么系統(tǒng)將會自動地給出階段標(biāo)記C。每一階段均可以進行版本分類和計算機自動階段標(biāo)記。IMAN這種版本管理功能既把所有產(chǎn)品的各階段各個狀態(tài)的相關(guān)信息集中在一起，方便設(shè)計人員、加工人員、分析人員、管理人員等的查詢、參考和借用，又統(tǒng)一管理了數(shù)據(jù)，維護了系統(tǒng)的整體性。同時數(shù)據(jù)能夠經(jīng)常備份，不易丟失和毀壞。
3.3 建立工作流程管理系統(tǒng)，實現(xiàn)產(chǎn)品研制生產(chǎn)過程中的各種發(fā)放與更改流程控制，實現(xiàn)產(chǎn)品研制生產(chǎn)的階段性管理。
傳統(tǒng)上的工作流程是通過以紙質(zhì)為媒介，手工發(fā)放。需要審批的文件、圖紙等都需要經(jīng)過人工傳送，手工簽字，這樣就導(dǎo)致保密性差，過程煩瑣，審批時間長，效率低。如一個傳統(tǒng)的六級審批過程：
這六級審批的每一級都是以紙質(zhì)為媒介，需要人工傳送，費時費力。這種傳統(tǒng)的流程管理已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代科技的發(fā)展和激烈的市場競爭。IMAN擁有流程管理模塊，提供了過程管理的各種功能，如建立、監(jiān)督、管理和控制等。在IMAN的流程管理中提供了兩種基本的應(yīng)用流程管理即審批發(fā)放和更改管理。利用IMAN提供的集成軟件開發(fā)包（ITK）可以制定適合我所專用的流程控制模式。例如,可以建立一種串并行的工作流程,如附圖4所示: #p#分頁標(biāo)題#e#
利用這種自定義的方式，可以很方便地在審批發(fā)放過程中，通過計算機建立或提交一項作業(yè)或任務(wù)給另一獨立的部門，進一步進行編寫、審核或批準(zhǔn)等工作。例如由設(shè)計室提交一項或多項圖紙給工藝室進行工藝編制，這種提交是通過計算機網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)，方便、快捷。在工作流程中更改管理提供了多級發(fā)放步驟，不同的權(quán)限審批級別及規(guī)定各級審批，通過后立即執(zhí)行相應(yīng)的有關(guān)任務(wù)。各個流程級之間的信息傳送都是通過網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn),它們之間可以通過電子郵件來傳送、簽約和反饋信息等，例如，簽署同意、反對和棄權(quán)的意見，反饋改進意見，提出更改建議等等，這些工作都能夠通過IMAN流程管理來實現(xiàn)。這種電子郵件傳輸取代了人工傳送，計算機存儲代替紙質(zhì)存儲，電子審批代替手工審批，節(jié)省了大量的人力、物力和時間，提高了效率。所以利用IMAN的流程管理是對傳統(tǒng)的工作流程管理的沖擊，是一種新觀念替代舊觀念，一種新方法替代舊方法，一種新興技術(shù)替代傳統(tǒng)技術(shù)。
3.4 開發(fā)明細(xì)匯總功能，可根據(jù)產(chǎn)品配置自動生成各類產(chǎn)品明細(xì)與匯總，為各職能部門提供統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)源，保證數(shù)據(jù)的及時性和準(zhǔn)確性。
在我所的實際產(chǎn)品開發(fā)過程中,各個部門都要產(chǎn)生大量的,各種各樣的表格,如產(chǎn)品屬性表、產(chǎn)品明細(xì)表、產(chǎn)品類型表、產(chǎn)品庫存表等等。每個部門所需要的報表不盡相同，為了得到他們自己所需的報表，每個部門必須自己制作符合自己需要的報表，各個部門沒有統(tǒng)一可用的工具來制作報表。利用IMAN的報表功能，每一個IMAN用戶都可以根據(jù)自己的需要，打印出符合自己需要的報表和文檔。如產(chǎn)品屬性表，工藝卡片，任務(wù)書等等。IMAN通過和第三方軟件的結(jié)合，還可以實現(xiàn)電子簽圖（在零件的三維或二維圖紙上，實現(xiàn)對圖形的圈點，附加說明等等，但是并不改變原圖本身），這樣就可以通過電子郵件快捷的傳輸和反饋信息，使設(shè)計者，加工者，編寫工藝者等等能夠及時收到信息進行調(diào)整。這樣不僅節(jié)省了時間，而且減少了手工失誤。
總之，利用IMAN軟件在我所初步實施PDM系統(tǒng)工程，主要是在以上幾個方面實施和應(yīng)用，其它方面的應(yīng)用，將隨著我所PDM系統(tǒng)工程的實施和完善逐步開展，最終使PDM成為企業(yè)實施并行工程和CIMS的總體框架。
企業(yè)和研究所實施PDM的目標(biāo)是十分令人振奮的，但是實施PDM工程不如應(yīng)用CAD/CAM那樣容易。因CAD/CAM系統(tǒng)買來后，工程技術(shù)人員稍加培訓(xùn)后就能很快使用起來；而PDM則不同，它僅為企業(yè)和研究所提供產(chǎn)品數(shù)據(jù)定義、組織和控制的框架，所以企業(yè)和研究所要成功地實施PDM工程，需注意下列問題：
1. 組織PDM領(lǐng)導(dǎo)班子，認(rèn)真學(xué)習(xí)調(diào)研。班子人員要來自不同部門的內(nèi)行，認(rèn)真收集單位的最主要信息，弄清產(chǎn)品研發(fā)目標(biāo)和當(dāng)前產(chǎn)品狀態(tài)，并對單位的技術(shù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)作詳細(xì)的分析，能透過日常繁雜的技術(shù)工作看到需要解決的問題本質(zhì)。 #p#分頁標(biāo)題#e#
2. 進行可行性論證，對企業(yè)進行多方面考查。首先考慮企業(yè)的規(guī)模，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否足夠復(fù)雜，產(chǎn)品種類是否足夠多，從而必需使用有效的軟件來管理大規(guī)模的產(chǎn)品數(shù)據(jù)；其次是企業(yè)的地理位置是否足夠大,從而必需考慮分布式數(shù)據(jù)處理問題；最后還要考慮PDM技術(shù)在成本、質(zhì)量、上市時間、技術(shù)培訓(xùn)等原因給企業(yè)帶來的效益和企業(yè)將來的發(fā)展。
3. 更新文化觀念，發(fā)揮團隊精神。長期以來，企業(yè)或研究所各個部門和科室之間是利用人工傳遞紙質(zhì)文件的方法，來組織控制和指揮產(chǎn)品的研發(fā)過程，而且各個部門科室之間壁壘森嚴(yán)，界限分明，人們已習(xí)慣這一套，這些是實施PDM工程的最大障礙。所以，對技術(shù)和管理人員進行培訓(xùn)，改變舊觀念，為實施PDM奠定思想基礎(chǔ)。
4. 克服經(jīng)費困擾，把資金用到刀刃上。由于一般領(lǐng)導(dǎo)往往對PDM新技術(shù)缺乏認(rèn)識，常以經(jīng)費不足為由把PDM的實施扼殺在搖籃里。而具有現(xiàn)代意識的企業(yè)家和領(lǐng)導(dǎo)已經(jīng)認(rèn)識到，PDM是醫(yī)治傳統(tǒng)企業(yè)頑癥的良方。而且需強調(diào)的一點是，投資費用中軟件一部分，而系統(tǒng)集成、咨詢服務(wù)和培訓(xùn)費用要占相當(dāng)?shù)馁M用。這是由于PDM系統(tǒng)不象其他軟件那樣插上電源就能工作的特點決定的。
5. 典型引路，分步實施。實施PDM工程對企業(yè)和研究所來說是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，工程涉及面廣，內(nèi)容繁雜，跨越單位內(nèi)的各個部門和科室，并持續(xù)在整個產(chǎn)品研發(fā)的周期內(nèi)，所以一開始誰都不能準(zhǔn)確地說清楚，而且又不能照搬其他企業(yè)和研究所的方法。因此，需要采取典型引路，分步實施，第一階段在以某典型產(chǎn)品為目標(biāo)的局部范圍內(nèi)作出PDM試點的示范工程，需要對具體產(chǎn)品和與其相關(guān)的信息進行大量的調(diào)查，并且同與產(chǎn)品相關(guān)的設(shè)計人員等密切合作，還要進行許多其他階段性工作。我所就是以某典型產(chǎn)品為對象進行PDM試點工程并取得了成功，并且通過了階段驗收。
4、結(jié)論
PDM工程是一項長遠(yuǎn)的、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它的實施要依靠各個部門和領(lǐng)導(dǎo)的協(xié)助和重視。這一工程的最終實施會給研究所帶來巨大的經(jīng)濟效益，加快科研產(chǎn)品的研發(fā)過程，提高質(zhì)量管理水平，增強市場競爭能力，并為研究所的將來發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
從長遠(yuǎn)觀點來看，PDM工程的實施勢在必行，PDM工程是現(xiàn)代企業(yè)的標(biāo)志。PDM將是整個企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的驅(qū)動器，一個企業(yè)實現(xiàn)PDM標(biāo)志著該企業(yè)向前邁進了十分重要而艱巨的一步。
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