PDM應用模組設計

3． 1 清軟英泰 PDM系統設計思想

 

清軟英泰 PDM 系統幫助企業在可擴充套件和開放式的網路環境下，獲取並管理多樣化的產品開發與管理知識。企業根據自身需求，在標準化流程的驅動下，訪問並利用這些知識，以使企業從容應對市場競爭，改善產品創新體系，提高產品創新能力，縮短產品上市時間，降低產品製造成本，增加其利潤。 PDM 系統的設計思想主要從以下幾個方面來體現。

 

 

(1) 保障產品資料的唯一性、完整性、準確性、及時性

在網路化環境下，企業進入了數字化經濟。為了使企業或部門之間暢通無阻地合作，有效協調他們之間的協同工作，必須保障在生命週期內各階段的產品資料的唯一性、完整性、準確性、及時性。

 

 

(2) “以產品主模型為核心，程式導向的”資料模型的管理知識積累少，產品創新能力低是我國企業的瓶頸。

因此， 系統在對產品全生命週期資料組織的管理上，提出了 “以產品主模型為核心，程式導向”的資料模型。其管理核心是包含產品各種知識的產品模型、產品模型間的協同知識以及基於業務協作知識的業務過程模型。

 

 

(3) 建立符合 ISO 要求的研發體系，規範、控制產品研發的全過程。

科學的管理需要規範的體系才能運作，而我國企業研發體系的不規範化也是制約企業自身發展的一大重要因素。

 

 

PDM 系統利用資訊科技，指導企業建立一個規範化、合乎要求的研發體系。在這個體系中，企業可以按照 ISO 的要求，合理規劃產品生命週期全過程的資料流、人力資源的分配、開發進度等，並在整個開發過程中充分發揮質量體系的保障作用，控制開發質量。還可以透過直接管理各階段的設計資料，實時瞭解開發進度，並根據情況做出適當、及時的調整。從系統積累的原始資料中，可以對每個人的工作情況進行統計，做出客觀的、量化的評價，保證開發團隊工作的積極性。

 

 

(4) 以專案管理為中心的流程管理。

目前，世界一流公司由於都擁有其先進、完整的專案管理及設計開發方法，有著嚴格的工作步驟及流程，所以其產品的開發週期不斷縮短，開發質量不斷提高，開發資金和人力資源的投人得到有效節省與合理利用。反觀我國企業的管理卻比較落後。因此，要學習它們管理優秀的地方，即先進的專案管理，才能使我們的企業加快創新步伐，而流程管理又是實現企業持續創新的重要部分。 PDM 系統將指導企業實施以專案管理為中心的流程管理。它主要包括：

 

1) 引導企業建立標準化的工作流程。

製造業的產品開發是一個很複雜、高難度的過程。而我國企業知識積累雖然達到了一定的程度，但產品創新能力並不高，又缺乏先進的管理制度。因此， PDM 系統將指引企業改變傳統的不規範的工作流程，實施以專案管理為中心的標準化和制度化的工作流程。透過實施標準化的工作流程，企業相關部門可以及時得到完整、準確的知識資訊，縮短產品上市週期，提高效率。基於統一的標準工作流程， PDM 系統可以使企業或部門之間的相關人員參與進來，及時有效地響應產品的不斷改進，以最佳化資料，改進工作流程。

 

2) 確保變更管理有效、及時響應到各相關部門。

變更管理在任何企業中都是一個重要的流程。面對我國製造業的現狀，工程變更管理尤其顯得重要，這也是經驗資料、知識積累的一個重要過程。 PDM 系統支援的工程變更流程，將確保工程變更所涉及到的產品和業務領域都能得到有效規劃、溝通、審查、批准、執行和發放，最大限度地降低變更所帶的影響。無論變更開始於哪個部門， PDM 系統提供的變更流程都將把該變更的資訊，及時地傳遞給所涉及到的部門和人員。

 

(5) 知識的管理及重複性利用

我國製造業要堅持自主創新，擁有自主的智慧財產權，那麼對企業產品開發過程中的知識庫的管理非常重要。這包括設計人員自身的經驗知識、產品各階段的資料物件、市場需求分析等。 PDM 系統對企業的知識庫進行有效的儲存管理，並跨越組織界限及專業領域，透過標準化和規範化的工作流程，在適當時候把有效的知識傳遞給相關的人，以達到知識的重複性利用，提高企業的創造力，縮短產品的上市時間及製造成本，改善其創新體系。

 

(6) 協同化的工作環境

透過實施 PDM 系統，企業可建立一個數字化的協同工作環境。在這種工作環境下，分散的團隊能同時參與進來，洞悉產品的全部關鍵資訊，在產品開始生產之前，就做出關鍵決策。基於這種工作環境，企業可以協調產品生命週期各階段的資料，並把資料及其所在的工作環境的資訊，傳遞給企業各部門有許可權的人員。基於協同化的工作環境，各參與者透過基於自己的許可權檢視最新的資料，並對資料快速地響應。

 

 

3 ． 2 基於 PDM 系統的 業務流程

 

清軟英泰 的 PDM 系統產品資料管理的業務流程見下圖 3 ． 1 所示，以 PDM 系統為中心，透過和設計工具的整合，實現對產品設計資料如產品 BOM 、零部件及其結構圖紙 ( 包含二維工程圖、三維數模等 ) ；同時系統提供基於 PDM 的工藝設計平臺，將產品工藝資料集中管理到 PDM 系統；透過和 ERP 的整合將產品的設計資料及工藝資料傳輸到 ERP 系統。

 

圖 3 ． 1 清軟英泰 PDM 系統產品資料管理業務流程框圖

 

 

3 ． 3 清軟英泰 的 PDM 系統部署方案

 

清軟英泰 PDM 系統的部署方案見下圖 3 ． 2 所示，為了滿足 清軟英泰 集團管控，集中研發，異地製造的戰略規劃，又要考慮到總公司的各子公司獨立運營現狀，因此 清軟英泰 PDM 系統採用 PDM 群部署方式，在總公司和各子公司都部署相同的 PDM 系統，各系統和總公司的 PDM 系統建立業務共享，滿足子公司產品資料上傳到總公司 PDM 系統，也滿足總公司產品設計資料分發到各子系統。這樣，既滿足了集團公司的集中管理需求，也滿足了將來集團公司的集中研發管理需求，同時也滿足過渡階段各自研發統一管理的需求。整個系統基於 Internet 實現資訊互聯。

 

圖 3 ． 2 清軟英泰 PDM 部署方案

 

 

3 ． 4 清軟英泰 的 PDM 系統功能框架

 

圖 3 ． 3 清軟英泰 PDM 系統功能框架

 

   

圖 3 ． 3 為 清軟英泰 PDM 系統功能框架，系統以資料庫系統及檔案資料倉為資料儲存平臺，基於使用者管理、屬性集管理、引數管理、 許可權管理 、郵件管理、日誌管理以及系統管理等基礎元件，在專案管理及工作流管理的控制下，以執行於版本管理、生命週期管理、有效性管理等方面的管理機制之上的工程更改發放管理方式，最終向使用者提供個 CAD 整合以及 SAP 系統整合介面、個人桌面管理、文件管理、產品零部件管理、 工藝資料管理 、列印管理等具體應用功能。

 

 

3 ． 5 清軟英泰 PDM 的主要功能

在 3 ． 4 節 清軟英泰 PDM 系統功能框架的前提下，本章針對 清軟英泰 PDM 系統的具體功能模組的具體實現方案進行詳細描述：

 

 

3 ． 5 ． 1 產品結構管理

產品結構用來反映一個產品由哪些零部件構成以及這些零部件之間的構成關係。產品結構管理以資料庫為底層支援，以 BOM 為其組織核心，把所有工程資料和文件與定義的最終產品聯絡起來，並在一定約束條件下，向使用者或應用系統提供產品結構不同維度的檢視和描述，如設計檢視、工藝檢視、製造檢視、管理檢視、採購檢視等，實現產品資料的組織、管理與控制。

 

 

在設計檢視的基礎上進行調整形成工藝檢視和管理檢視，工藝檢視主要包含自制件資訊，管理檢視主要針對系列產品，在管理檢視的基礎上進行配置就可以得到製造檢視。

 

 

此外，從工藝檢視和工藝路線中也可以提取非系列產品的製造檢視。製造檢視、工藝檔案、技術準備檔案等是 PDM 系統與 SAP 整合的主要內容。 BOM 多檢視的主要功能如下：設計人員、工藝人員及相關人員透過產品結構可快速檢視當前產品的構成，產品的狀態及相關資訊 ( 如圖 3 ． 4 所示 ) 。

 

圖 3 ． 4 產品結構管理

 

 

在 清軟英泰 PDM 系統中提供產品結構的管理功能，使用人員可以進行產品的產品結構維護，同時可以按照產品設計結構逐層顯示產品及下屬零件的詳細資訊，並可以瀏覽到產品、零件關聯的檔案和圖形。也可根據工藝加工及製造、採購等分解成不同的產品結構檢視，並向下遊採購、製造部門提供採購清單、製造清單等。

 

產品結構管理主要功能：

 

(1) 產品結構自動生成；

 

(2)BOM 多試圖管理；

 

(3)BOM 編輯功能；

 

(4)BOM 的輸出；

 

(5)BOM 的版本管理；

 

(6)BOM 的有效性管理；

 

(7)BOM 基線管理

 

 

3 ． 5 ． 2 零部件管理

 

零部件管理的目的是提供基於零件相似性的零件分類管理 ( 如圖 3 ． 5 所示 ) 。它為設計人員提供強大而有用的設計環境，使得他們可以很方便的使用零部件分類查詢功能，隨時參考已有設計資料。

 

 

清軟英泰 TI PDM 系統提供了通用的零件分類管理框架，在 清軟英泰 PDM 系統的實施過程中，可以根據產品零件的特點分別建立標準件庫、通用件庫和自制件庫等。零部件管理能有效提高零部件的通用化、標準化程度，從而有利於企業減少重複設計、縮短產品開發週期和降低生產成本。

 

圖 3 ． 5 零部件庫管理

 

 

零部件管理的主要功能如下：

(1) 物料編碼管理

(2) 零部件分類管理

(3) 標準件庫管理

(4) 零部件釋出管理

(5) 零部件變更管理

(6) 零部件引用管理

(7) 版本管理

 

 

3 ． 5 ． 3

 

系統支援管理 清軟英泰 所有與產品相關的圖文件物件，如產品設計圖紙、三維模型、各類作業指導書、質量檢驗檔案等 ( 如圖 3 ． 6 所示 ) 。

 

圖 3 ． 6PDM 系統管理的文件範圍

 

 

文件的分類採用文件庫的方式體現，文件庫的管理模式類似於 Windows 作業系統的資源管理器，左邊是採用樹形結構來展示文件庫的所有存放目錄資料夾的路徑，右邊顯示區域則列出當前目錄下所儲存的所有的電子文件。所有正式釋出生效的文件都將透過流程自動釋出歸檔到文件庫的相應的目錄中。

 

 

清軟英泰 可以按照自身企業習慣的方式 ( 如：按專案或者按產品 ) 進行分類存放。文件的分類採用文件庫的方式體現，文件庫的管理模式類似於 windows 作業系統的資源管理器，左邊是採用樹形結構來展示文件庫的所有存放目錄資料夾的路徑，右邊顯示區域則列出當前目錄下所儲存的所有的電子文件。所有正式釋出生效的文件都將透過流程自動釋出歸檔到文件庫的相應的目錄中。

 

 

系統支援按照文件型別、採用精確或模糊的多條件組合方式進行查詢，分頁或全部顯示查詢結果。系統提供圖文件的版本管理功能，對每次圖紙變更系統自動升級圖文件的大版本，期間每次改動系統自動儲存一個小版本。

 

 

系統提供嚴密的許可權管理機制，支援多維度的許可權管控，提供可靠安全的策略保證系統內部文件的安全。系統主要採取直接授權和規則授權兩種方式實現文件的許可權管控。圖文件管理的主要功能有：

  (1) 文件分類管理

  (2) 版本管理

  (3) 有效性管理

  (4) 文件編輯、預覽、下載、列印

  (5) 文件的批註圈閱功能

 

 

3 ． 5 ． 4 工作流管理

 

工作流管理就是對圖文件的審批流程電子化， 清軟英泰 PDM 系統中可實現對圖文件的電子審批管理，不需要 清軟英泰 的設計人員再手動紙質圖紙審批，可在技術部實現無圖紙化辦公。系統支援複雜、巢狀流程，流程支援可程式設計，自定義控制元件並支援擴充套件。工作流管理包括工作流模板管理、生命週期模板管理、流程任務管理、流程例項管理。

 

 

工作流模板 ( 如圖 3 ． 7 示 ) 的作用是定義企業各種流程，如設計審批流程、變更流程、出圖流程等業務流程。能以圖形拖拽的方式方便快捷的定義流程模板，使用者可以根據需要在前臺 ( 而不是二次開發程式 ) 自定義活動、路由、活動執行人。例項化 ( 即啟動流程 ) 必須要模板啟用，其中活動節點為例項後生成流程任務，模板啟用後修改模板，不會影響已啟動流程。流程模板中各步驟節點可以根據需求自定義流程程式碼以實現流程中的特殊功能。

 

圖 3 ． 7 工作流模板

 

 

流程任務管理包括了的工作表、任務查詢、任務執行等功能。使用者可以使用 “我的工作表”介面檢視當前需要完成的任務；系統管理員或專案經理可以透過任務查詢介面，查詢其他人員的任務完成情況；使用者可以透過任務執行介面開啟任務對應的文件檢視流程例項。考慮到實際使用需要 ( 如任務執行人出差或任務過多 ) ，系統提供了任務指派和工作委派的功能，實現將某個人的任務分派給其他人。

 

 

流程例項管理為系統管理員及流程監控人員提供了對當前正在執行的流程的查詢和監控的功能。系統管理人員可以根據當前的實際情況將流程終止、暫停等操作。

 

 

清軟英泰 的訊息通知分為兩種型別，一類為使用者自定義訊息，使用者可以寫訊息給他人、也可以接收他人發給自己的訊息，類似於 Foxmail 、 Outlookexpress 功能；另一類為系統訊息，當使用者有新的流程或者專案任務時，系統自動發訊息通知相關責任人。下圖 3 ． 8 所示的是有新任務過來時，訊息系統自動通知使用者進行任務查收工作。

 

圖 3 ． 8 訊息中心

 

 

3 ． 5 ． 5 變更管理

工程變更管理的主要作用是管理已定型產品資料的更改，確保更改的正確性、更改訊息傳播的及時性，即與該變更相關的所有部門和人員都及時得到變更訊息，以確保相關的產品資料能夠及時得到更改。 清軟英泰 PDM 系統中的工程變更與釋出管理由相互關聯的四個步驟組成：變更申請、變更批准、變更執行和變更釋出。

 

 

透過 清軟英泰 PDM 系統中的變更管理和流程管理來實現。 清軟英泰 PDM 系統的變更管理根據變更型別關聯不同的變更流程。需要發生文件零部件變更時，由相關人員建立變更單，把需要變更的文件零部件新增到變更單中，然後啟動流程。進行評審、批准、變更、驗證、確認、釋出的變更流程。

 

 

3 ． 5 ． 6 工藝管理

 

基於 TIPDM 的工藝設計管理流程見下圖 3 ． 9 所示。企業產品工藝設計本身是一個比較複雜的過程，主要包括產品材料定額、工時定額、工藝編制、工藝方案設計、工程 BOM(EBOM) 設計、工藝路線規劃、統計彙總、工藝資料釋出輸出和工藝更改；是一個連結 PDM 與 ERP 的中間環節，從生產部門獲取生產裝置等資源資料以及從設計部門獲取產品設計資料。

 

 

產品工藝設計過程是工藝管理系統的核心， PDM 系統傳遞產品設計結構等資訊給工藝管理系統，填寫工藝過程卡、作業指導卡、工藝路線編制等工藝卡片並與產品結構相關聯；工藝資料的電子籤審流程透過 PDM 系統的流程引擎實現；採用系統訊息通訊功能，及時將工藝相關資料通知到個人；能夠對單個產品的材料定額、工時定額進行統計彙總：透過工藝資料釋出引擎，向下遊資訊系統輸出工藝資料。

 

圖 3 ． 9 基於 PDM 的工藝設計管理

 

 

3 ． 5 ． 6 ． 1 工藝路線管理

 

工藝路線是聯絡零部件與工藝規程的紐帶、工藝專業分工的依據、零部件在車間流轉的指導。路線編制人員基於工藝 BOM 檢視進行產品工藝路線編制。零部件的工藝路線與零部件在工藝 BOM 上的位置相關。同一個零件如果處在工藝 BOM 的不同位置，可以編制不同的工藝路線。

 

 

編制工藝路線的同時需要選擇各個零件的工藝檢視，預設為 “預設檢視”，零部件在當前產品下的工藝路線、工藝資訊均儲存在選中的檢視下，不同檢視下的工藝資訊保持獨立。預設檢視下的工藝資料可作為公共資源，當其他產品編制工藝時，相同零部件自動引用預設檢視下的工藝資料。

 

圖 3 ． 10 工藝路線編制

 

 

3 ． 5 ． 6 ． 2 工藝過程管理

 

系統提供所見即所得的圖文混排式工藝卡片編輯工具 ( 如圖 3 ． 11 、 3 ． 12 所示 ) ，方便 清軟英泰 工藝設計人員編制工藝卡片。工藝卡片編輯工具，既有表格文書處理功能，又有圖形編輯，操作更加方便快捷。它提供功能強大的工藝卡片設計工具，融資料庫、圖形、影像、表格、文字編輯於一體，圖文並茂，提供視覺化的工藝設計環境。以類似 wbrd 表格填寫方式填寫，“所見即所得”卡片填寫，字型、格式、排版可自動也可手動調整，各填寫格式可以修改，壓縮及自動換行，提供格式刷格式更改。

 

 

3 ． 5 ． 6 ． 3 定額管理

 

工時定額是基於工藝過程及其工序進行編制，選擇工藝路線的不同節點載入相應的工藝過程內容 ( 工藝路線 ) 。

 

圖 3 ． 11 所見即所得的工藝填寫

 

 

3 ． 12 直接從瀏覽器中複製 CAD 圖形

 

圖 3 ． 13 工時定額管理

 

 

當工藝員完成工藝過程的編制後，工時核定人員對每道工序編制單件工時、輔助工時、單價資訊，其他屬性項無權修改。可瀏覽工序卡來輔助編制工時。若工藝過程編制員和工時核定員為同一人，可在工藝過程編制介面一次性完成全部資訊的編制。工時定額管理見圖 3 ． 13 所示。

 

(1) 材料消耗定額明細表按照產品或部件組織資料的輸出，明細表列出各個零件所採用的材料名稱、牌號、規格、淨重、毛重、定額重、利用率等。示例如下圖 3 ． 14 所示。

 

圖 3 ． 14 材料消耗定額明細表

 

 

(2) 材料消耗定額彙總表

材料消耗定額彙總表是對一個產品中所有材料消耗定額進行彙總，按照材料名稱、牌號、規格進行彙總，將淨重、毛重、定額重、利用率進行累加總計。示例如下圖 3 ． 15 所示。

 

圖 3 ． 15 材料消耗定額彙總表

 

 

3 ． 5 ． 6 ． 4 工藝資源管理

系統提供工藝資源使用者自定義的建模管理，以屬性集方式為各個資源節點建立後臺資料的儲存。見下圖 3 ． 16 所示。

 

圖 3 ． 16 工藝資源管理

 

 

3 ． 5 ． 7 系統整合

清軟英泰 PDM 專案中需要整合的應用軟體包括：二維 CAD 系統、

加密系統及 ERP 系統等。以下將詳細介紹 清軟英泰 PDM 和各應用及

管理系統的整合。

 

[ 與 AutoCAD 整合管理 ]

 

PDM 系統能夠透過批次錄入功能從 AutoCAD 產品圖中自動提取標題欄和明細表資訊，並在 PDM 系統中建立相應的零部件和產品結構資訊；設計人員能在許可權控制下從 PDM 系統中查詢圖紙文件資料並自動啟用 AutoCAD 進行編輯。

 

 

[ 與 ERP 系統的整合 ]

清軟英泰 PDM 系統需要和企業的 ERP 系統實現緊密整合，整合示意圖見下圖 3 ． 17 所示。能將 清軟英泰 PDM 系統中將 ERP 需要的產品及工藝相關資料等資訊傳輸給 ERP 。

 

圖 3 ． 17PDM 系統與 ERP 資料交換示意圖

 

 

3 ． 5 ． 8 編碼管理

 

清軟英泰 產品資訊編碼工作涉及兩方面的問題：一是企業分類編碼總體設計，包括資訊分類與編碼的規範、原則、方法，這建立在對企業資訊的充分分析與科學歸納的基礎之上；二是支援企業管理編碼規則並能根據定義的編碼規則自動取碼的軟體支援工具。

 

 

各種產品圖號及物料等的編碼規則由 清軟英泰 自己制定，可以根據自己的企業零部件行業資訊化經驗提供一定的諮詢服務。編碼管理模組，分為編碼規則定義、編碼管理及編碼申請及審批、廢碼回收、編碼與 CAD 整合等功能模組。可以滿足 清軟英泰 實現編碼規則管理及自動取號的功能需求。 清軟英泰 PDM 系統編碼管理功能框架見下圖 3 ． 18 所示。

 

圖 3 ． 18 清軟英泰 PDM 系統編碼管理功能結構

 

 

見下圖 3 ． 19 所示， 清軟英泰 是屬於集團型企業，公司分為若干個子公司，其分佈於國內不同地域。為了 清軟英泰 統一管理物料， 清軟英泰 的 PDM 系統編碼管理支援分散式部署，物料編碼的申請權各子公司都可擁有，物料編碼的審批發放許可權則集中由 清軟英泰 統一管控，既滿足各子公司申請物料編碼的同時，也滿足 清軟英泰 統一管理物料。

 

 

3 ． 5 ． 9 協同工作區管理

 

協同工作區中主要包括 “當前任務”、“工作物件”和“文件追蹤”等。

協同工作區是使用者對私有文件進行工作的使用者區。當這些文件處於工作狀態，使用者可以對文件進行任何操作，這些文件都是未經正式釋出的，若要釋出至文件庫，則需經過一定的審批流程。文件在個人工作區中的操作同在文件庫中的操作有許多相同之處。最大不同之處在於個人工作區中可新建文件。網上工作區是其他使用者共享給您的資源，還包括本人共享給其他使用者的資源，這與 Windows 的風格相似，以便於本人對共享出的資源進行很好的管理。

 

 

協同工作區視窗中的 “當前任務”介面主要是用來顯示使用者接到的變更任務，方便使用者檢視和操作。協同工作區視窗中的“文件追蹤”介面主要是用來查詢當前使用者提交的文件現位於流程中的哪個步驟、何人在執行以及執行時間等等。

 

圖 3 ． 19 清軟英泰 物料編碼申請流程圖

 

 

3 ． 6 本章小結

 

按照所設計的總體框架，根據 清軟英泰 的各下屬公司的物理位置分佈，設計了 PDM 群部署方案，以滿足 清軟英泰 集團總體管控要求和各子公司獨立運營的戰略目標。結合 清軟英泰 的實際業務需求設計了 PDM 系統的產品結構、零部件、圖文件、工作流程、變更、工藝、系統整合、編碼、協同工作區管理等應用功能模組，在設計過程中重點考慮了應用人員的使用體驗、方便性及應用頻率等情況，透過 PDM 系統實現了數字化管理。