PDM技術的基本功能與應用

(Product   Data   Management ， PDM) 是當前國際上計算機應用領域的熱門技術，本人在中已經闡述了這項技術 。 雖然我國對 PDM 技術的應用剛剛起步，但由於該項技術的強大功能與對企業產品的設計、製造及維護提供了有力的資料資訊支援，使得 PDM 技術的實施已成為大中型企業設計過程自動化的必由之路 。

 

隨著計算機技術在企業中的廣泛應用，必然產生大量的產品資料檔案，它們分別在企業的不同部門、不同生產環節，甚至在不同的生產區域，同時這些資料的存在格式也各不相同，有文字的、資料的、圖形的等等，企業在使用這些資料資訊的過程中往往不能得心應手 。

 

 

PDM 技術正是為了解決產品資料管理中的資料管理、資訊共享而產生、發展的 。 具體地說， PDM 技術是以軟體為基礎，對工程資料管理 (EDM) 、 (DM) 、產品資訊管理 (PIM) 及技術資訊管理 (TIM) 等等產品資訊管理技術的綜合與擴充套件 。 作為 PDM 技術的應用，它主要有文件管理、配置管理、流程管理等基本功能 ( 如圖 1 ) 。

 

圖 1PDM 技術的基本功能

 

 

1   PDM 的文件管理與電子倉庫

建立在關聯式資料庫基礎上的電子倉庫是 PDM 的核心。它支援各種錄入、修改，查詢等功能。它允許使用者迅速地訪問企業的各種產品資訊。由於使用資料庫管理工程資料文件，所以保證了資料的一致性，提高了資料處理能力和安全可靠性。

 

 

在管理功能上，實現了檔案查詢、版本管理、安全保密、資料共享等功能。查詢功能可以根據許多不同的屬性和屬性間的邏輯關係進行查詢，並具有快捷方式查詢文件的引用關係；版本管理功能解決了產品設計更改和同一產品不同型號的文件管理問題；安全保密功能具有針對不同使用者、不同組、不同角色設定讀、寫、刪除、更改、複製等的許可權；可在許可權許可的情況下供相關人員查詢、參考和引用。

 

 

文件管理的資料物件為：原始文件 ——主要包括合同、產品任務書、需求分析、可行性論證報告和產品設計說明書等檔案；設計文件——主要為設計過程中產生的資料，如產品模型資料、產品圖形資料、工程分析資料、檢驗標準等與設計相關的文件；工藝文件——主要為各種工藝設計過程中產生的資料，如：裝配工藝卡、工裝工藝卡、工裝設計圖、特種工藝等；製造文件——主要為 Nc 程式碼、加工程式說明等與製造相關的資料；其它專用文件——還有一些如： BOM 表、檢驗資料等在 CAD/CAPP/CAM 過程中產生的資料。

 

 

文件管理的主要資料型別為：圖形檔案、文字檔案、資料檔案、表格檔案、多媒體檔案等。文件的輸入： PDM 在物件清單 ( 如圖象、 WORD) 中選擇物件，然後建立該物件的應用程式 ( 如 Auto - CAD 、 WORD) 並自動啟動它們，使使用者透過 AutoCAD 或 WORD 建立或修改要插入的物件。當使用者退出建立該物件的應用程式時，被修改的物件會自動出現在當前應用程式的文件中，並可以存入 PDM 資料庫中。

 

 

企業在多年的設計過程中積累了大量的工程圖紙，因此還得將這些舊圖紙送入資料庫中。將舊的工程圖紙送入計算機的途徑有如下三種：手工輸入、數字化輸入和掃描器輸入。今後，隨著 Inte rn et/Intranet 技術的發展與推廣應用，還可以透過遠端網來傳輸圖紙。

 

 

文件的瀏覽：瀏覽與圈閱為計算機化的審批過程提供支援．它可以瀏覽檢索出的圖紙、相關檔案，並對圖紙和相關檔案進行批閱。

 

 

文件的輸出：圖紙與檔案的輸出方式有生成 DWG 或 DOC 等格式的檔案，利用繪圖儀或印表機輸出圖紙或檔案，利用 Internet/Intranet 等網路來傳輸等。文件管理的產品物件有：零件、裝配件 ( 部件、元件 ) 、毛坯、工裝零件、工裝裝配件、原材料及外購件等。

 

 

2   PDM 的產品配置管理

 

產品配置管理是以產品資料庫為底層支撐，以物料清單為組織核心，把定義最終產品的所有工程資料和文件聯絡起來。對產品物件及其它們之間的關係進行維護和管理。產品物件間的關係不僅包括產品部件、元件、零件之間的多對多的裝配關係，而且包括其它的相關資料，如；製造資料、成本資料和維護資料等。

 

 

產品結構是指零部件如何定義及如何在車間內把零部件組裝為產品或大部件。在 PDM 中，產品結構主要面向產品幹什麼以及怎樣配置產品。在任何一個產品的過程中，其產品結構資訊始終貫穿整個產品的生命週期，而且在不斷地變化調整。由於產品結構在結構配置、製造、計劃、採購時是主要的依據，因此產品結構資訊不僅對產品描述，而且對整個產品的生產過程極其重要。

 

 

另外，產品結構是產品資料管理 (PDM) 和資源製造計劃 (MRP) 的核心內容，因此，產品結構將是 PDM 與 MRP 之間整合的交匯點。

 

 

產品結構配置管理 具有以下主要功能：建立產品的定義和結構；瀏覽和查詢產品結構樹；編輯產品結構樹；為產品資料或文挎的變更提供自動傳播與動態追蹤功能；根據使用者的要求設定配置規則，使用者可根據不同的情況利用不同的變數選擇得到產品的不同配置；具有不同產品配置表的比較功能；具有重用、替換機制等。

 

 

產品結構具有精確和非精確兩種配置，精確配置是針對確定版本的固定結構，非精確配置是一種動態結構，它可以是若干個版本的組合。

 

 

3   PDM 的

 

PDM 工作流程管理的作用是實現對產品設計與修改過程的跟蹤與控制。可以根據工作需要建立序列或並行的工作流程，使得稽核、批准工作能夠高效、協調地執行，使得審批記錄能夠入庫儲存以備查詢。工作流程管理的實現手段為以電子方式實現各工程資料的提交、審批和發放。

 

 

當使用者進入自己的工作主介面時，如有審批任務，系統會自動提示。審批流程為圖形化介面，直觀簡便。工作流程管理過程具有良好的安全性，流程中的所有審批資料均在資料庫的控制之下，保證了資料的安全性、一致性和完整性。

 

 

為了讓計算機有效地對產品在設計和生產中進行自動管理，實現無紙化設計和並行工程，縮短產品的研製開發和生產製造週期，提高產品的效能，提出了工作流的概念。工作流可以說是一種企業文化，它將這種文化表示為計算機能認識的一種資料結構。

 

 

PDM 中的流程設計方法有兩種：一種是預置式流程設計，該方法將企業中的流程模式預製在一個模組中，制定流程時只需要對流程進行選擇即可達到設計的要求；另一種是採用視覺化設計方法，用圖框表示節點，有向線段表示資訊的流向，用屬性來定義節點和流程的相互關係，如將節點定義為設計人員、校對人員、審批人員等，將流程定義為提交、返回修改等。視覺化設計流程的方法比較直觀，易於表達，具有較大的靈活性，企業也容易接受。

 

 

基於 PDM 技術的快速設計系統的工作流程有多種不同的設計線路與設計方法，工程設計系統主要包括虛擬製造子系統，快速成型子系統，數控加工子系統。

 

 

虛擬製造子系統藉助於 CAD/CAPP/CAM 等計算機輔導設計工具，完成的產品設計及時送到該子系統進行產品的模擬製造，再將分析和模擬製造的結果返回到工程設計系統進行修正。

 

 

成型子系統接到工程設計系統的設計資訊後，進行快速 “物化”，設計出產品的模型， ( 象蠟芯原型，樹脂原型等 ) 。再送到工程設計系統進行分析和修正，直到設計工作完成。

 

 

數控加工子系統接到工程設計系統生成的產品設計資料程式碼後，便對產品進行數控加工，即進入計算機輔助製造 (CAM) 。 PDM 以產品資料管理作為應用的立足點，在此基礎上來解決企業中的各系統的功能整合和過程整合，它透過網路提供了整合的工程、設計和製造環境，為產品資料的共享和保護提供了可能。

 

 

系統 本身並不提供計算機輔助工藝規則系統 (CAPP) 的功能，但是由於 PDM 在產品資料管理上的優勢，使得基於 PDM 的整合化 CAPP 系統在實現上更容易、更有效。