PDM是Product Data Management（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）的縮寫(xiě)，是20世紀(jì)80年代后期才發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新的管理思想和IT技術(shù)。它是以產(chǎn)品為中心，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，把企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息（包括電子文檔、數(shù)字化文件、數(shù)據(jù)庫(kù)記錄等）和與產(chǎn)品相關(guān)過(guò)程（包括審批/發(fā)放過(guò)程、工程更改過(guò)程、一般工作流程等）以及相關(guān)資源進(jìn)行集成化管理的技術(shù)。它是企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息集成的橋梁和紐帶，也是企業(yè)設(shè)計(jì)、工藝和制造部門(mén)的數(shù)據(jù)管理中心和流程管理中心。

    PDM系統(tǒng)提供產(chǎn)品全生命周期（包括市場(chǎng)需求調(diào)研、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、銷(xiāo)售、售后服務(wù)）的信息管理，并可在企業(yè)范圍內(nèi)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造建立一個(gè)并行化的協(xié)作環(huán)境，能夠很好地促進(jìn)企業(yè)提高其產(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(chǎng)速度，從而提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力，因此，PDM技術(shù)近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外制造企業(yè)中取得了廣泛的應(yīng)用。

    1、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

    1.1開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)

    PDM系統(tǒng)的開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)（如圖1）以網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為支撐，采用C/S（客戶(hù)杉V服務(wù)器）體系結(jié)構(gòu)和面向?qū)ο蟮姆椒ǎ瑢?shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的信息管理。其內(nèi)部構(gòu)造是層次化的，它的開(kāi)放性主要體現(xiàn)在:

    1）支持多種硬件平臺(tái)，如UNIX,Windows,Macitosh等。

    2）支持多種數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，如Oracle,Sybase,MicrosoftSQLServer等。

    3）支持多種Pi絡(luò)協(xié)議，包括TCP/IP,NetBIOS,HTTP等。

    4）采用了Cilent/Server,Web/Intenret,Object-Orient等先進(jìn)技術(shù)。

    5）具有友好的用戶(hù)界面和多語(yǔ)種支持。

    1.2系統(tǒng)的基本功能

    PDM系統(tǒng)為企業(yè)提供了一種宏觀管理和控制所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息機(jī)制。一般說(shuō)來(lái)，一個(gè)集成的企業(yè)級(jí)應(yīng)用的PDM系統(tǒng)應(yīng)具有以下幾個(gè)基本功能:

    1）電子圖文檔管理功能;
    2）工作流和設(shè)計(jì)過(guò)程管理功能;
    3）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置管理功能;
    4）查看和圈閱功能;
    5）設(shè)計(jì)檢索和零件庫(kù)功能;
    6）項(xiàng)目管理功能;
    7）電子化協(xié)作功能;
    8）工具和“集成件”功能;
    9）掃描和成像服務(wù)功能。

    以上這些功能可以概括為PDM的兩大方面功能:一是產(chǎn)品數(shù)據(jù)生成過(guò)程的管理，即管理企業(yè)從下達(dá)新產(chǎn)品研發(fā)任務(wù)書(shū)到所有與該產(chǎn)品相關(guān)的圖文檔全部生成的全過(guò)程;二是圖文檔生成后，如何進(jìn)行有效的存儲(chǔ)和管理，實(shí)現(xiàn)圖文檔的保密、共享、查詢(xún)、匯總、統(tǒng)計(jì)等，以便為今后的設(shè)計(jì)工作提供便利。

    2、基本模塊的實(shí)現(xiàn)

    企業(yè)應(yīng)用PDM系統(tǒng)，能為企業(yè)的工程數(shù)據(jù)管理與過(guò)程的自動(dòng)化控制提供統(tǒng)一的支持環(huán)境，并以它作為工程部門(mén)的集成框架，支持各類(lèi)異構(gòu)式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的要求，以便滿(mǎn)足不同企業(yè)或用戶(hù)的需求，因此，在PDM系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，必須充分考慮PDM系統(tǒng)的各功能模塊的實(shí)現(xiàn)方法。本文重點(diǎn)探討其工作流程管理、電子圖文檔管理和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理等幾個(gè)基本模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。

    2.1工作流程管理#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

    在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，工程設(shè)計(jì)一般表現(xiàn)為創(chuàng)建、發(fā)放及更改設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。作為PDM系統(tǒng)的重要組成部分，工作流程管理的任務(wù)是對(duì)產(chǎn)品的整個(gè)形成過(guò)程進(jìn)行控制，并使該過(guò)程在任何時(shí)候都可追溯。

    為了有效地進(jìn)行工作流程的管理，必須建立一個(gè)包括產(chǎn)品形成過(guò)程中所有重要特性的結(jié)構(gòu)化的過(guò)程模型，該過(guò)程模型描述了構(gòu)成工作流的各過(guò)程步驟在邏輯上的串/并行關(guān)系，為此，首先必須確定所有有關(guān)的過(guò)程步驟，并通過(guò)對(duì)過(guò)程步驟的分析，將它們抽象成一些構(gòu)成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的基本的任務(wù)單元（UnitofTask），通過(guò)對(duì)這些基本任務(wù)單元的有機(jī)連接來(lái)構(gòu)造不同的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程，如工程圖發(fā)放、產(chǎn)品數(shù)據(jù)的更改過(guò)程等。過(guò)程模型確定以后，則可以將過(guò)程模型中的每一個(gè)過(guò)程步驟與功能對(duì)象相關(guān)聯(lián)，并通過(guò)功能對(duì)象來(lái)對(duì)工作流程中的各過(guò)程步驟進(jìn)行控制。同時(shí)，每個(gè)功能對(duì)象也需要同能執(zhí)行或接受這項(xiàng)任務(wù)的系統(tǒng)用戶(hù)、用戶(hù)組或角色等相關(guān)聯(lián)（如圖2所示）。

    通過(guò)PDM系統(tǒng)的工作流程管理功能，用戶(hù)可以對(duì)產(chǎn)品形成過(guò)程中各種復(fù)雜的設(shè)計(jì)、更改和發(fā)放過(guò)程進(jìn)行管理，圖3顯示了一個(gè)典型的更改管理過(guò)程。在該工作流程中，更改過(guò)程的發(fā)起者如某個(gè)個(gè)人、某個(gè)小組或某個(gè)部門(mén)發(fā)出更改申請(qǐng)書(shū)，工作流程管理模塊將更改申請(qǐng)書(shū)發(fā)送給有關(guān)的PDM用戶(hù)，進(jìn)行更改批準(zhǔn)的過(guò)程。假如更改申請(qǐng)沒(méi)有獲得批準(zhǔn)，工作流程管理模塊將會(huì)向更改過(guò)程的發(fā)起者發(fā)送有關(guān)信息，整個(gè)過(guò)程就此結(jié)束。如果更改申請(qǐng)得到批準(zhǔn)，工作流程管理模塊將會(huì)向經(jīng)授權(quán)的更改執(zhí)行者發(fā)送更改任務(wù)單。接下來(lái)更改執(zhí)行者根據(jù)更改任務(wù)單對(duì)需要更改的對(duì)象進(jìn)行修改。更改過(guò)程結(jié)束后，再經(jīng)過(guò)產(chǎn)品檢驗(yàn)的過(guò)程，如果檢驗(yàn)得到通過(guò)，工作流程管理模塊修改被更改對(duì)象的相關(guān)屬性，重新存人檔案庫(kù)，同時(shí)向可能使用該對(duì)象的所有用戶(hù)發(fā)放更改通知書(shū)，若檢驗(yàn)失敗，工作流程管理模塊將向更改執(zhí)行者反饋有關(guān)信息。

    同時(shí)，在工作流程管理模塊中運(yùn)用并行工程的思想，通過(guò)分析和修改傳統(tǒng)的串行工作流程方式，對(duì)產(chǎn)品形成過(guò)程中的各個(gè)工作步驟進(jìn)行更改有效控制，可以使一些復(fù)雜的工作過(guò)程得以并行執(zhí)行，從而大幅度縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)或設(shè)計(jì)周期，提高工作效率和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。

    2.2電子圖文檔管理

    企業(yè)全面應(yīng)用CAD技術(shù)后，產(chǎn)生大量電子圖檔，加上與之對(duì)應(yīng)的大量技術(shù)文檔及信息，原有的人工資料管理體系已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足要求，造成電子圖檔不能充分利用、版本管理混亂、數(shù)據(jù)安全無(wú)法保障等問(wèn)題。PDM的電子圖文檔管理提供了對(duì)分布式異構(gòu)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、檢索和管理功能，其安全機(jī)制通過(guò)角色管理來(lái)控制不同數(shù)據(jù)的訪問(wèn)權(quán)限。同時(shí)，PDM中電子數(shù)據(jù)的發(fā)布和變更必須經(jīng)過(guò)事先定義的審批流程后才能生效，這樣就使用戶(hù)得到的總是經(jīng)過(guò)審批的正確信息。

    在PDM系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的訪問(wèn)對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)是完全透明的，用戶(hù)無(wú)需關(guān)心電子圖文檔存放的具體位置，以及自己得到的是否是最新版本，這些工作均由PDM系統(tǒng)來(lái)完成。其圖紙與文檔管理的原理如圖4所示，在目標(biāo)系統(tǒng)中，將所有的信息數(shù)據(jù)分為兩部分:一部分稱(chēng)之為元數(shù)據(jù)，保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中;另一部分是擴(kuò)展數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在電子倉(cāng)庫(kù)（Vault）中。擴(kuò)展數(shù)據(jù)之間是孤立的，它們通過(guò)元數(shù)據(jù)建立起彼此的聯(lián)系。這一設(shè)計(jì)充分結(jié)合了數(shù)據(jù)庫(kù)管理和文件管理兩種方式的優(yōu)勢(shì)，避免了數(shù)據(jù)庫(kù)處理大容量數(shù)據(jù)的局限性，同時(shí)保證了數(shù)據(jù)的安全性和完整性，并支持各種查詢(xún)與檢索功能。

#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

    PDM系統(tǒng)通過(guò)權(quán)限控制來(lái)保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的安全性。首先，要求在構(gòu)造PDM系統(tǒng)時(shí)，需將有關(guān)人員組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行重組劃分，使每個(gè)合法用戶(hù)分屬于不同的工作組。一個(gè)工作組可以包含多個(gè)不同的用戶(hù)，而一個(gè)用戶(hù)也可以屬于多個(gè)不同的工作組。然后，通過(guò)角色定義的方法來(lái)為不同的用戶(hù)指定不同的角色，并使它們與項(xiàng)目關(guān)聯(lián)起來(lái)。所以，我們可以根據(jù)各個(gè)成員所屬用戶(hù)、工作組或角色的不同，來(lái)規(guī)定其在PDM系統(tǒng)中所享有不同的數(shù)據(jù)操作權(quán)限和范圍。

    權(quán)限管理通常又是通過(guò)為用戶(hù)、工作組或角色定義不同的規(guī)則來(lái)實(shí)現(xiàn)的。規(guī)則是用戶(hù)執(zhí)行某項(xiàng)活動(dòng)必須滿(mǎn)足的一個(gè)或多個(gè)簡(jiǎn)單的或組合的條件的邏輯集合。多種規(guī)則可以組成規(guī)則庫(kù)，這樣用戶(hù)在訪間一個(gè)文件時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶(hù)的權(quán)限信息和文檔的屬性（安全控制信息）綜合判斷用戶(hù)是否有權(quán)利進(jìn)行這次操作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)這份文檔的安全控制。

    此外，因?yàn)樵诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，圖文檔的會(huì)簽是一個(gè)不可少的工作，這就要求PDM系統(tǒng)還要能夠?qū)崿F(xiàn)圖文檔的動(dòng)態(tài)權(quán)限管理。如在設(shè)計(jì)過(guò)程中，該圖文檔的設(shè)計(jì)者擁有對(duì)圖文檔的修改權(quán)限，但到了簽審階段，設(shè)計(jì)者就只能擁有對(duì)其設(shè)計(jì)的圖文檔的瀏覽權(quán)限。動(dòng)態(tài)權(quán)限管理的實(shí)現(xiàn)，能夠更加有利于保證數(shù)據(jù)的一致性和安全性。

    2.3產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理

    產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理是實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置信息和物料清單（BOM—Bil of Mateiral）的管理。

    它以數(shù)據(jù)庫(kù)為底層支持，以產(chǎn)品圖紙的明細(xì)欄為其組織核心，把表示最終產(chǎn)品的所有工程數(shù)據(jù)和文檔聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的組織、管理與控制，并在一定的目標(biāo)和規(guī)則的約束下，向用戶(hù)或應(yīng)用系統(tǒng)提供產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不同視圖和描述，生成不同的BOM。產(chǎn)品是由一系列相互關(guān)聯(lián)的零部件組成的，因此產(chǎn)品可以按照部件進(jìn)行分解，部件再進(jìn)一步分解成組件和零件，直到全部分解為零件。零部件按照它們之間的裝配關(guān)系被組織起來(lái)，用戶(hù)可以將各種產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)信息與零部件關(guān)聯(lián)起來(lái)，最終形成對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的完整描述。在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中與產(chǎn)品相關(guān)的信息是多種多樣的。這些信息以文件和圖檔的形式存在，統(tǒng)稱(chēng)為圖文檔，它們包括設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)規(guī)范、二維圖紙、三維模型、技術(shù)文件和各種工藝數(shù)據(jù)文件等。在PDM系統(tǒng)中文檔與對(duì)象（產(chǎn)品、部件、零件）是密切關(guān)聯(lián)的。把文檔與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的零部件相關(guān)聯(lián)，就形成了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息樹(shù)，其模型如圖5所示。但企業(yè)不可能將所有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)都獨(dú)立地存儲(chǔ)，而是通過(guò)分類(lèi)進(jìn)行管理。所以，對(duì)一個(gè)宏觀的產(chǎn)品類(lèi)只有經(jīng)過(guò)配置才能得到具體的產(chǎn)品對(duì)象而且才有實(shí)際的意義。所謂產(chǎn)品配置就是在滿(mǎn)足配置條件的前提下，根據(jù)定義好的配置規(guī)則來(lái)確定最終產(chǎn)品采用哪些版本、可選件、替換件等。產(chǎn)品配置管理能夠使企業(yè)的各個(gè)部門(mén)在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)共享統(tǒng)一的產(chǎn)品模型，方便地形成變型產(chǎn)品，并且對(duì)應(yīng)不同階段的產(chǎn)品信息需求，生成適用的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)視圖。

    在企業(yè)中，不同的部門(mén)需要不同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)視圖，不同的結(jié)構(gòu)視圖形成不同的BOM，如設(shè)計(jì)部門(mén)需要設(shè)計(jì)BOM，采購(gòu)部門(mén)需要標(biāo)準(zhǔn)件和外購(gòu)件BOM.PDM系統(tǒng)采用了視圖控制法來(lái)對(duì)某個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的各種不同劃分方法進(jìn)行管理和描述。每個(gè)視圖是一個(gè)管理對(duì)象，視圖中可以包括零件、部件及其之間的聯(lián)系，這些構(gòu)件可以同時(shí)與多個(gè)視圖相關(guān)聯(lián)，所以，用戶(hù)可以從同一個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的視圖，也就是說(shuō)，用戶(hù)可以根據(jù)不同的需要生成各種不同層次的物料清單，例如:設(shè)計(jì)視圖中包含某產(chǎn)品某個(gè)版本的所有零部件之間的裝配關(guān)系，而采購(gòu)視圖只需要看到標(biāo)準(zhǔn)件和外購(gòu)件就可以了，生產(chǎn)視圖只要包含自制件即可。圖6分別給出了設(shè)計(jì)視圖、生產(chǎn)視圖和采購(gòu)視圖的模型。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

    因此，通過(guò)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理功能，PDM系統(tǒng)可自動(dòng)生成各類(lèi)產(chǎn)品明細(xì)表和匯總清單，使用戶(hù)可以利用PDM的圖形化界面來(lái)對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行查看和編輯，從而有效的提高工作效率、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。

    3、結(jié)束語(yǔ)

    產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）是一門(mén)用來(lái)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(guò)程的技術(shù)。本文在闡述PDM概念、系統(tǒng)功能及其結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)討論了企業(yè)PDM系統(tǒng)中的工作流程管理、電子圖文檔管理和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理等幾個(gè)基本功能模塊，并對(duì)這些模塊的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)討論。

    這些基本模塊的有效實(shí)現(xiàn)能為PDM系統(tǒng)的成功實(shí)施提供重要的基礎(chǔ)保證。