PDM系統的結構設計

 

1   PDM 系統需求分析

 

PDM 是依託 IT 技術實現企業最最佳化管理的有效方法，是科學的管理框架與企業現實問題相結合的產物，是計算機技術與企業文化相結合的一種產品。 系統，並不只是一個技術模型，也不是一堆時髦的技術辭藻的堆砌，更不是簡單的編寫程式。它必須是一種可以實現的技術，必須是一種可以在不同行業、不同企業中實現的技術，必須是一種與企業文化相結合的技術。因此，它與企業自身密切相 關。

 

 

1 ． 1   企業現狀及產品特點

 

富士康科技集團 PCEBG 事業處主要為 Dell 、 Samsung 等客戶代工，從事桌上型電腦電腦的研發及生產。事業處下屬四個主要的產品處：

 

(1)CPE 研發產品處，主要負責電腦主機板電路設計、軟體開發、機箱圖紙機構設計以及外購件規格設定等，是產品的設計中心。

 

(2)EMDl 產品處，主要負責電腦主機板的生產，依據研發部門提供的圖紙及物料清單，自主購買所需的電子元器件，組裝焊接成主機板成品，並進行簡單的效能測試。

 

(3)DT6 產品處，主要負責機構件的生產，按照機箱的 3D 圖紙，開發模具，製造生產出符合要求的塑膠件及鐵件並上漆，最終組裝成完整的機殼。

 

(4)YSD 產品處，主要負責電腦整機的組裝，會根據研發部門提供的物料清單，購買所需的成品，如：硬碟、光碟機、記憶體、鍵盤、滑鼠等等，將其結合 EMDl 提供的主機板，一起組裝到 DT6 生產的機殼中，經過一定的測試，最終完成成品出貨。基本的結構如圖 3 ． 1 所示。

 

目前公司內部的開發模式有 OEM 、 O DM 和 OBM ，而生產的模式有 BT0 和 CTO 。

針 對於不同的開發和生產模式，怎樣才能開發出一套即可以實現不同模式的共性， 又 可以兼顧每一個的特性的，且適合研發和生產的全能型 PDM 系統 ? 前期就需要 對 不同模式的工作流程進行模式化。具體的分析如下：

 

1 、 OEM_ Orig inal   Equipment   Manufactures ，原始裝置製造商

它是指一種 ”代工生產”方式，具體指已經確立品牌優勢的企業掌握著關鍵的 核 心技術，負責設計和開發新產品，控制銷售渠道，但是自己生產能力有限，或 者 發現其它廠商生產這種產品的成本比自己生產的成本低，為了降低上新生產線 的 風險，甚至為了贏得市場時間，透過合同訂購的方式向其它同類產品廠商下訂 單 ，由這些廠商代為製造，對所訂產品低價買斷，並直接貼上自己的品牌商標。承接這種加工任務的製造商就被稱為貼牌生產商或者接單企業即 OEM 企業，其生產的產品就是貼牌產品，也叫 OEM 產品。

 

 

作為 OEM 代工廠，並不需要在研發階段花費太多的人力和時間，只是在產品的樣品生產出來後，可能需要作相關的功能驗證測試。但是根據客戶不同，具體的要求也不盡相同。這樣的管理流程相對簡單，需要管控的程式也主要集中在 Phase4 至 Phase7 階段。大多數國內中小型企業正在經營這樣的代工模式。當然，富士康公司前期的大部分市場做的都是 OEM ，不需要專業的設計團隊，不需要對產品的生命週期進行管控，只有簡單的測試、報告、再測試、生產、出貨。

 

2 、 O DM -O riginal   Design   Manufactuce ，原始設計製造商

它可以為客戶提供從產品研發、設計製造到後期維護的全服務，客戶只需向 O DM 服務商提出產品的功能、效能甚至只需提供產品的構思， O DM 服務商就可以將產品從設想變為現實。

 

這種經營模式是目前國內許多大型的企業正在經營的，如微星 (MSI) ，華為，華碩，富士康等。 ODM 模式需要從前期的可行性分析開始，直到大量生產，整個開發及生產的過程都需要 PDM 系統來輔助進行專案管理。流程的不同，需要全方面的管控。這種模式的工作量應是介於 OEM 和 OBM 之間。這種模式就需要參與更多，對產品的品質及時間承擔的責任也比 OEM 要多。

 

 

3 、 OBM - Original   Brand   Manufacture ，原始品牌製造商

 

即代工廠經營自有品牌，或者說生產商自行創立產品品牌，生產、銷售擁有自主品牌的產品。做 0BM 要有完善的營銷網路作支撐，渠道建設的費用很大，花費的精力也遠比做 OEM 和 O DM 高。

 

要管控 O BM 專案，整體而言，和 O DM 專案一樣，從可行性分析到量產，每個階段都會涉及，而且每個階段的工作量會遠遠超過 OEM 和 O DM ，因為自產自銷的模式，很多時候需要不停的調整產品的特性，以滿足市場的要求，尤其是電子產品，更新換代的速度極快。這樣產品的設計階段就會產生很多的不同版本，那麼運用 PDM 系統來管控，就需要做到不同版本的更新匯入，記錄每個階段的歷史變更。

 

除了產品開發的模式不同外，製造部門的生產模式也不同。目前，比較普遍的是 BT O (Build   to  O rder) ，即依照客戶訂單生產，這種生產模式屬於批次生產，可以架設生產線進行流水線作業。有時候，一個訂單可以生產一年，規格和要求都是一樣的。只要管控好生產、出貨的時間即可。

 

生產模式的發展趨勢是 CTO(Configura   tionto  O rder) ，即依照客戶的配置去生產。這樣的生產模式訂單量小，種類繁多，變化多端，不適合生產線流水作業，生產成本比較昂貴。但這卻是市場發展的趨勢，也是企業生存必須要面對的。目前富士康公司都將這樣的生產機種集中在人力成本比較低的國家，如越南，墨西哥等地。

 

 

一條生產線一天可能會生產十幾種不同規格的產品，而產量加起來也就只有一百臺左右。產品種類多，產量低，但卻是企業生存不得不面對的難題，所以，在整個產品開發生產的過程中，怎樣縮短作業時間，最佳化資訊傳遞的過程，就成了企業競爭的一個關鍵要素。 PDM 系統的開發勢在必得。

 

 

1 ． 2   企業存在的問題

 

透過對桌上型電腦產品開發過程的全線跟蹤，掌握了企業生產的實際工作流程，對於目前企業所存在的問題，總結如下：

 

1 、文件的管理方法落後

當前的檔案雖然也透過電腦進行整理，看似有序，但缺乏系統的整理，隨著資料量的增加，資料的查詢麻煩，產品文件之間幾乎無聯絡，與相關部門資料幾乎無介面、資料共享難：常常是一個部門文件更新，而其他部門沒有通知，結果導意致產品的規格不一致，產生重工及誤工的生產事故。公司技術部門內部缺乏資源調配和協調機制，各類資訊分散，資訊交流不暢，資訊不能及時、準確、有效地共享，沒有充分利用資訊科技來改造產品開發過程。

 

2 、產品事業處作業系統不一致，資訊共享度低

對於不同的產品處，其所使用的文件管理系統及方法不同。當檔案共享時，常常會因為缺乏共享的介面而無法直接使用同一份檔案，必須經過一定的轉換處理，造成不必要的人員、時間浪費。效率極低。

 

3 、檔案的籤核覆雜

所有的需要籤核的檔案都需要列印簽字，效率低，管控難，形成 “簽字就是牽制 " 的局面，並且一旦有主管延誤籤核，也不能實時監控、催促。而長期積累的檔案，不能隨意的丟棄，對檔案的儲存管理造成極大的困擾。

 

4 、資訊的安全性和保密性差

產品資料的多樣化和分散化，使得資料維護和備份工作量大。由於目前沒有能夠對所有產品資料進行整合管理，對技術檔案的瀏覽、編輯操作無日誌記錄，不能有效地控制技術檔案的安全性。並且對於產品資料的備份也缺乏有效的管理，不能有效地防止因為系統崩潰而造成的損失。對於產品檔案不能按照使用者、角色、部門、職能及檔案機密程度進行授權管理。

 

5 、資訊動態變更管理困難

IT 產品從研發到生產，經常會出現許多需要變更的時候，也許是測試發現的設計問題，也許是物料供應商變更升級。但不論是何情況，只要是後期的動態變更，就會引起一場不大不小的“動亂”，給相關部門帶來極大的困難。

 

 

1 ． 3   企業 PDM 系統功能需求

 

本 PMD 系統是面向電子製造企業研製開發的 軟體，其主要目的是幫助企業進行產品資料管理，完善產品結構。透過管理產品生命週期的整個過程，協調設計、評審、批准及產品釋出等事件，確保設計、製造所需的大量資料和資訊清楚明瞭，從而提供一個資訊平臺對產品進行支援和維護，並透過計算機手段加強對資料的安全保護。針對於當前企業所遇到的問題，以及未來企業資訊化建設發展的需要，電子製造企業的產品資料管理系統 PDM ，需要具備如下幾點功能：

 

1 、儲存大量的資料資訊，並實現文件共享。

作為企業產品資料儲存的平臺，需要統籌管理各個事業處產品研發、生產所需要及產生的各種資訊。使所有使用者達到資料共享，並能做到實時同步更新，從而減少重複設計或資料不完整的問題，而且涉及的歷史變更情況均有記錄，能做到有據可查並且保證完整一致。

 

2 、檔案的發行及籤核實現電子化

摒棄傳統的紙檔籤核，要可以實現電子化，透過系統監控檔案的籤核過程，並最終再透過 PDM 系統傳達到相關的部門及個人。可以實現任務的自動執行和監控。

 

3 、文件的動態變更管理

不僅是對靜態的檔案進行管理，對於動態變化的資訊也要做到有效管理。確保變更的資訊能在第一時間知會到相關人員，保證資訊的時效性。

 

4 、資訊的安全性及保密性

利用 PDM 軟體的資料庫儲存技術，結合資料庫的備份功能，以及軟體本身提供的安全管理功能，解決企業電子資料的安全問題。對於每個使用者，進行許可權控制及角色管理，使得每個員工都能夠在許可權管理的範圍內，獲得自己需要的資料，而不用擔心資料的丟失問題，亦不用再去一遍一遍核實資料的準確性問題。對於各類文件，會提供日誌管理，記錄系統進行的各種操作。

 

5 、使用者介面友好，方便操作

富士康公司內部各個事業處所用的管理系統不同，而且人員的操作及知識水平也參差不齊，要考慮系統的通用性及可操作性。

 

6 、實現系統的自動跟催功能。

能實時的管控專案的進度，及時的通知相關部門，透過 ema 訂郵件通知以及“紅黃綠”三色燈提醒，知會專案成員及時上傳相關的檔案，可以有效的監控稽核專案進度，避免發生任何的進度推遲事件。

 

對於研發與生產相結合的企業，運用 PDM 系統進行專案管理可以達到提高效率、節省資源的效果。基於此，在原有 PDM 功能的基礎上，結合具體的專案，開發出適合電子產品企業新產品開發的 PDM 系統。

 

 

2   PDM 系統的設計原則

 

PDM 系統是為了滿足 IT 市場發展的需要，在最短的時間內設計、生產出滿足客戶要求的高品質的產品而設計開發的管理系統。它的主要目的是綜合管理產品研發及生產過程中所產生的各種檔案，在研發及各個生產部門之間架起一座溝通的橋樑，使管理資訊與生產資訊可以及時傳達，同步更新。因此，對於 PDM 系統的設計應遵循如下原則：

 

1 、先進性和標準性。應採用當前先進的、成熟的、符合國際標準的主流計算機、網路、資料庫及軟體開發技術和產品進行系統建設，確保整個系統具有良好的互操作性、可移植性，以適應計算機技術的不斷髮展。

 

2 、安全可靠性。在設計網路和軟體時，應首先考慮選用穩定可靠、經過實踐檢驗的新產品和新技術，使系統具有必要的容錯能力，配置充分的後備裝置，保證其抗毀壞能力和快速恢復能力。對作業系統、網路和資料庫等環節採取嚴格的安全措施，保證系統不受侵害，並對每個使用者要有全面的審計功能。

 

3 、可管理性和可擴充性。設計的網路及軟體系統應便於安裝、配置、使用和維護。在滿足現有業務的需求的基礎上，要充分考慮系統今後的擴充和升級問題。

 

4 、系統還應該滿足簡潔、實用及成本效益匹配等原則。

 

 

3   PDM 系統的體系結構

3 ． 1   PDM 體系結構的概述

 

產品資料管理是以軟體技術為基礎，以產品為核心來組織管理 CAD ／ CAM ／ CAE 資料、文件以及審批等產品資訊，實現對產品相關的資料、過程和資源的整合化管理的技術。從面向應用與系統支援的功能來看，一般包括文件控制、變更控制、配置管理、設計檢索與零件庫、專案管理、資料傳輸與轉換與系統管理等。從軟體功能模組的組成來看，一般包括電子資料儲存和文件管理、工作流程管理、 產品結構及配置管理、 分類與檢索管理 、專案管理、整合介面、使用者化工具等。

 

PDM 的體系結構其實是 PDM 系統的靈魂，決定了系統的可應用性、可擴充套件性等要特性。 PDM 系統的設計需要考量企業的產品特點、功能需求、使用者的數量等因，選擇那些適合自身特點的 PDM 體系結構，這樣在實施中才能最大程度的確保統實施的成功。一般來說， PDM 體系結構決定了系統以下幾個特性：

 

1 、系統的速度，包括後臺服務處理的速度以及客戶端的速度

PDM 系統不僅要處理資料庫中的資料，也要處理各種資料檔案，所以後臺的速往往會受到影響。常見的方法是將後臺的服務分佈到多個伺服器上，以保證後的執行速度。而對於客戶端的速度，常見的方法是將本地運算轉移到伺服器端去。

 

2 、客戶端安裝、升級及維護

基於 Web 方式的體系結構，最大的作用就是方便客戶端的安裝、升級與維護。

 

3 、系統的可整合性

PDM 系統只能算是企業資訊化的一個組成部分，還存在著很多其他的資訊化系統，這些系統都需要互動資訊，此時就需要為企業解決這種系統之間整合的問題。

 

4 、應用費用

PDM 系統的實施費用可以分為軟體費用與應用費用。良好的體系結構，不僅能夠保證企業在最小的開銷下解決最頭疼的問題，而且還可以幫助企業根據自己的要求迅速組織其一個分散式結構的 PDM 系統。在系統升級時也會相對較為簡單，這樣就可以有效的降低成本。

 

一般而言，系統的體系結構只會影響系統的效能，而不會影響系統的功能。不同的 PDM 系統研發、實施的投入可能相差數千倍，在很大程度上決定了採用何種技術構架，也決定了其生命力。

 

 

3 ． 2 PDM 體系結構的框架

 

隨著 web 技術、物件導向技術的不斷髮展和應用， PDM 體系結構日趨先進。 PDM 系統與應用軟體的整合能力不斷增強，已經成為企業主要的資訊整合平臺之一。本文研究的 PDM 系統是建立在關係型資料庫管理系統平臺上的物件導向的應用系統，體系結構如圖 3 ． 2 所示。

 

1 、資料層，是系統的支援層。目前流行的關係型資料庫是 PDM 系統的支援平臺，本文研究的 PDM 系統是建立在 SQLserver2000 關係型資料庫基礎之上的。在 SQLServer2000 中，設計資料庫表，檢視，儲存過程等為資料管理提供最基本的資料儲存、控制和訪問服務。

 

2 、資料訪問層，主要透過建立資料訪問動態連結庫來實現，該層實現了 PDM 系統中的資料物件在資料庫中的儲存，同時封裝了資料庫的各種操作。資料訪問層為業務邏輯層提供資料訪問服務。大部分資料庫訪問都是透過儲存過程實現的，以提高操作效能。

 

3 、業務邏輯層，此層透過建立業務邏輯動態連結庫實現。系統關聯到的類，都封裝在檔案裡面。這種實現方式有助於軟體使用階段的維護與升級。

 

4 、 PDM 功能層，根據 PDM 系統的功能需求建立相應的功能模組，主要包括 專案管理 、 文件管理 、 產品結構與配置管理 、組織人員管理、系統管理、郵件管理等，所有的功能已 Web 服務的方式提供。

 

5 、使用者介面層， web 形式的介面主要是 web 瀏覽器，但不同於靜態的 web 頁，使用者可以透過系統提供的圖形化介面方便地挽策劃能夠整個系統中各類操作。 Windows 形式的介面是使用者熟悉的 windows 桌面窗體的形式，透過新增 web 引用實現與伺服器的連線完成客戶端操作。

 

圖 3 ． 2PDM 系統體系結構

 

 

富士康集團 PCEBG 事業處就是以 TIPDM 系統為基礎，基於 B ／ S 架構來設計適合公司需要的 PDM 系統。這種體系結構既安全穩定，又符合使用者的使用要求。

 

 

4 PDM 系統的軟體結構

4 ． 1 軟體開發環境

 

本文研究的產品資料管理系統的開發環境如下：

 

1 、作業系統： windowsXP Professional Service Pack2

 

2 、資訊伺服器： J2EE 伺服器

 

3 、技術平臺： TIPLM TIPDM

 

4 、網路協議：企業聯網，通訊協議為 TCP ／ IP 、 HTTP

 

5 、開發語言： Java

 

6 、資料庫管理系統： Microsoft SQL Server2000

 

 

4 ． 2 執行環境

 

系統執行環境配置如下：

 

1 、硬體環境：

 

(1) 伺服器端： CPU 主頻 2 ． 0GHZ 以上：記憶體至少 512MB ：硬碟容量至少 40G ：顯示 800x600 畫素解析度，增強色 16 位或更高。

 

 

(2) 客戶端： CPU 主頻 1 ． 0GHZ 以上，記憶體至少 256MB ：硬碟：系統盤至少 600MB ，安裝盤至少有 400MB 可用空間：顯示 1024x768 畫素解析度，增強色 16 位或更高。

2 、軟體環境：

 

(1) 伺服器端：作業系統 Windows 2000 Server 、 Windows XP Professional

或 Windows2003Server ：需安裝 Microsoft ． NET Framework2 ． ：資料庫需 SQLServer2000 或更高版本：採用網路協議 TCP ／ IP 協議。

 

(2) 客戶端：作業系統 windows2000Professional 、 Windows XP ：需安裝 Microsoft ． NETFramework2 ． ：採用網路協議 TCP ／ IP 協議。

 

 

5 PDM 系統的功能模組

 

本文研究 PDM 系統從應用角度可以分為專案管理、文件管理、組織管理、郵件管理、日程管理、產品結構與配置管理、系統管理、 變更管理 和 工作流管理 。各個模組可以獨立進行管控：建立、新增、變更、上傳、下載、刪除等等，但他們之間又是相互關聯，相互依賴的，根據各個功能模組的功能分工不同，所對應的操作者也不盡相同，但都是透過專案的發展程式 ( 時間程式 ) 來串起來的。

 

即他們的專案生命週期是一樣的豫 01 。如圖 3 ． 3 框架圖為例圖，我們可以清楚瞭解 PDM 系統所具有的功能概況，以及他們之間錯綜複雜的聯絡。圖中也標識了相關關係人之間的聯絡。

 

1 、專案管理：可以檢視使用者負責的程式進展情況。專案統計報告可以根據專案名稱或使用者名稱稱來生成相應的專案任務報告。專案管理部分可以實現專案建立、查詢、刪除，專案任務管理以及專案成員的安排、專案角色配置等功能。這對於 CTO 模式的生產意義重大。

 

2 、文件管理：實現文件的分類歸檔、文件的全生命週期管理、文件的瀏覽、文件搜尋、文件屬性更改以及文件的版本管理等功能。

 

圖 3 ． 3PDM 系統模組架構

 

 

3 、組織管理：實現企業的組織機構管理、人員管理以及角色管理。如部門的增減，人員的調離，角色的指定，部門人員資訊的更改等操作都能夠實現。這部分功能也是本文進行專案開發的前提工作之一，如專案需要安排專案成員，這就需要從組織結構中選取相關人員新增到專案組中來，操作就會很容易實現。

 

4 、郵件管理：實現傳送資訊、接受資訊、移除和徹底刪除資訊。並可以結合

雷達警示系統，實現對實時監控狀況的郵件傳送。

 

5 、日程管理：可以方便登入使用者檢視自己的工作日程，並且可以實現定時提醒的功能，如需要在什麼時間需要向領導提交報告文書，即使工作繁忙也不用擔心延誤了專案時間。部門日程可幫助部門領導檢視本部門各個成員的日程情況。個人便箋功能可以幫助使用者備忘一些個人資訊提示。

 

6 、產品結構與配置管理：物件配置可以幫助我們修改產品結構樹中每一個節點的物件屬性，新增或刪除節點，設定使用者瀏覽產品節點的許可權以及為產品物件新增關聯文件。物件查詢可以設定查詢條件實現對產品物件的快速準確查詢。

 

7 、系統管理：對使用者登入日誌、使用者操作日誌進行管理：使用者可以修改自己的系統登入密碼：另外還可對模組和目錄進行管理。此模組的大部分是專門為系統管理員或具有系統管理員許可權的使用者設計的。

 

8 、變更管理：在產品的生命週期內，會有很多的變更要求，需要統一的標準的變更流程來管控。根據變更發起人的不同，設定變更的稽核主管，以及與此變更部門相關連的專案成員，必須知會到每一個部門。只有當相應變更的測試透過，並附上對應的測試報告，主管稽核透過，那麼變更才算是真正生效。生產部門才會依據此，進行相應的生產程式或者生產物料的變更。

 

9 、工作流管理：工作流或過程管理用來定義和控制資料操作的基本過程，主要管理當使用者對資料進行操作時人與人之間或活動與活動之間的資料流向，以及在一個專案的生命週期內跟蹤所有事務和資料的活動。這裡的資料包含工作流過程中的各種文件，因為這些文件資料都是透過資料庫進行管理的。

 

工作流管理在 PDM 中的應用能用來跟蹤和控制產品的設計和修改過程 ( 甚至產品的生產過程 ) ，以增強產品開發過程的自動化程度。同時，運用 PDM 中的工作流建模工具，還能對產品開發過程進行重組，規範開發流程，降低開發成本，提高開發效率。

 

各個工作模組之間存在著相互依賴的關係，專案專案管理與文件管理、組織管理、工作流管理等密切相關，郵件管理、組織管理與工作流管理也是貫穿於整個專案進行的過程之中，各個模組問也是交錯相連。他們之間的關係如下圖 3 ． 4 所示。

 

圖 3 ． 4PDM 中各模組的關係

 

 

6 本章小結

 

本章首先對企業的實際狀況及產品特點進行了分析，針對存在的問題，從效能和功能需求上對 PDM 系統做了需求分析；根據系統的實際需求和設計原則，設計了 PDM 系統的體系結構，分析了系統執行的軟體環境。最後給出了 PDM 系統的功能結構框架並概述了各模組之間的關係。