產品資料管理(PDM)技術與應用

    摘要：詳細討論了產品資料管理(PDM)產生的背景、概念、功能和系統結構，並論述了 PDM 的發展趨勢；計算機輔助設計 (CAD) 。

1 　引言

產品資料管理 (Product   Data   Management 簡稱 PDM) 是以產品結構為中心來組織管理 CAD/CAM/CAE 資料、文件、審批等產品資訊，並對產品開發和工作流進行控制的系統 。 PDM 是在 20 世紀 90 年代初才開始在國際市場上形成軟體產品的一種新技術，它是在 CAD/CAM/CAE 和 EDM 的基礎上逐步發展起來的，主要歸因於國際上許多大型企業逐漸接受 PDM 並把它作為支援企業經營過程重組、並行工程， ISO9000 認證等的使能技術 。

 

1984 年一些行業的領頭羊如波音、休斯、賓士、摩托羅拉等公司紛紛投入巨資實施 PDM 以作為保持企業競爭力的主要手段 。 而今，隨著 CAD/CAM 及 CIMS 技術的迅速發展和應用， PDM 變得越來越重要，成為當今最熱門的技術之一 。 PDM 對我國企業尤為重要 。 我國企業資訊化過程中存在的問題有：　　

 

(1) 資訊共享程度低 。 企業的計算機輔助工具是一些離散孤立的系統，產品資料儲存於不同的計算機系統，由於支援的檔案格式和應用環境的差異，無法在設計、工藝和製造部門間有效地進行資訊共享和傳遞 。

 

(2) 資訊反饋慢 。 傳統技術檔案是紙介質且管理手工化，因此設計部門無法及時收集工藝和製造部門反饋的新資訊 。 　　

 

(3) 產品開發方式陳舊 。 長期以來，產品開發沿用傳統的順序工程方法，遵循 “概念設計→詳細設計→過程設計→加工製造→實驗驗證→設計修正”的流程，導致從設計到製造到設計修改的大迴圈，勞動量大且開發週期長，難以滿足激烈的市場競爭要求 。 　　

 

(4) 設計重用度差 。 對 CAD 、 CAM 、 CAE 資料沿用對紙質檔案的管理方法，缺乏迅速有效地檢索產品資料檔案的手段，造成不必要的重複設計 。 PDM 在一定程度上解決了上述問題 。

 

2　 PDM 的概念

PDM 技術最早出現於 20 世紀 80 年代初，目的是為解決大量工程圖紙、技術文件及 CAD 檔案的計算機化的管理問題，後來逐漸擴充套件到產品開發中的三個主要領域：設計圖紙和電子文件的管理；材料報表 (BOM) 的管理及工程文件的整合；工程變更請求 / 指令的跟蹤與管理 。

 

PDM 的內涵是整合並管理與產品有關的資訊與過程 。 現在所指的 PDM 技術源於美國叫法，具體來說， PDM 是對工程資料管理 (EDM) 、文件管理 (DM) 、產品資訊管理 (PIM) 、技術資料管理 (TDM) 、技術資訊管理 (TIM) 、影像管理 (IM) 及其它產品定義資訊管理技術的一種概括和擴充套件 。

 

它以軟體為基礎，是一門管理所有與產品相關的資訊和所有與產品相關的過程的技術 。 它提供產品全生命週期的資訊管理，並可在企業範圍內建立一個並行化產品開發協作環境 。 它以企業為一體，能跨越整個工程技術群體，是促進產品快速開發和業務過程快速轉化的使能器 。 它可依全域性資訊共享觀點營造一個虛擬協同工作環境，使得可在同一數字化的產品模型上一起工作 。

 

3　 PDM 的功能

　　PDM 系統為企業提供了一種宏觀管理和控制所有與產品相關的資訊的機制和框架 。 從使用者的角度可將 PDM 功能簡化為使用者功能和公共實用功能兩部分，前者主要是指為使用者提供充分利用 PDM 系統的能力，透過圖形化的使用者介面與使用者進行資訊交換並執行使用者指定的操作 。 具體有：資料倉儲文件管理、過程管理、配置管理、零部件分類庫管理和專案管理 。 後者是為使用這一系統提供配套支援功能，它直接與操作環境有介面，並把它的功能和使用者隔開，透過剪裁使系統工作在不同使用者特定的環境中，其主要功能有：資料傳輸和轉換、影像資訊處理，系統管理 。

 

4　 PDM 系統的體系結構

　　PDM 原型系統以網路環境下的分散式資料處理技術為支撐，採用客戶機 / 伺服器 (Client/Server) 體系結構和麵向物件 (Object   Oriented) 的設計方法，需要有資料庫技術保證資料的儲存和管理，需要有網路技術提供資料的通訊和傳遞，以實現產品全生命週期的資訊管理，協調控制工作流程和專案進展，在企業範圍內建立一個並行化的產品開發協作環境 。 系統總體結構如圖 1 所示 。

 

圖 1　 PDM 系統的體系結構

 

5 　實施 PDM 應注意的問題及其發展趨勢

PDM 的概念是一個整合的概念 。 在它的實施過程中必須用系統工程的思想，在充分理解使用者需求的基礎上，透過有序的客戶化步驟和不斷的軟體維護，實現從軟體產品到軟體工程應用系統的轉化 。 由於 PDM 僅為企業和研究所提供產品資料定義、組織和控制的框架，所以要成功實施 PDM 工程，就應該注意以下幾點：　　

(1) 由來自不同部門的人員組成 PDM 領導班子，認真調研、蒐集資訊和分析 。 　　

(2) 更新文化觀念，發揮團隊精神 。 對技術和管理人員進行培訓，改變舊觀念，各部門科室要互通有無 。 　　

(3) 克服經費困擾，把資金用在刀刃上 。 投資費用中軟體部分、系統整合、諮詢服務和培訓費用要佔相當大比重 。 　　

(4) 實施 PDM 無固定模式，要典型引路，分步實施 。 　　

 

PDM 的發展趨勢是：兼顧不同的應用系統，本身描述的語言更標準化；改善介面模式，以更充分地使用商業資料庫和 Internet/Intranet 資源；應用程式封裝技術，以使現存的應用程式較好地融入到新的整合框架中；實現 PDM 和 MRPII 的整合，滿足 MIS 的需要 。

 

5 　結語

　    PDM 系統是一個實現對所有與產品相關資料有序管理的工具，同時又是工程設計人員相互協作的環境 。 PDM 在加快設計與生產資訊流通、縮短新產品設計週期及架通設計過程和管理過程等方面所起的作用為越來越多的企業認同 。

 

計算機輔助技術、資料庫技術、計算機硬體技術和計算機網路技術的成熟與穩步提高，為 PDM 的發展奠定了紮實的基礎，使其成為實行並行工程和產品無紙設計 / 製造的支撐技術 。 PDM 受到系統專家和企業家的高度重視 。

 

由於每個企業的企業文化和管理模式各不相同，實施中必須針對實際情況進行 。 實施過程本身就是為企業制定特定解決方案的過程且實施產品資料管理涉及到企業各個部門甚至不同企業間的協作，是較複雜的系統工程，因此必須要有正確的實施方法和步驟 。