PDM概述

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2.1.1PDM的定义
    PDM的定义:PDM是一门管理所有与产品相关的信息和过程的技术;PDM是一个辅助工具,它用于在企业范围内构造一个从产品策划到产品实现的并行协作环境,一个PDM系统以网络环境的分布式数据处理技术为支撑,实现产品全生命周期的信息管理,协调。控制工作流程和项目进展,在企业范围内建立一个并行化的产品开发协作环境。
 
2.1.2PDM的功能
    尽管不同的PDM系统在应用上各不相同,核心往往是比较标准的,一般情况下,PDM系统会有这些核心模块或功能:
    ◆文档管理
    ◆工作流及生命周期管理
    ◆产品结构与配置管理
    ◆变更管理
    ◆零部件分类管理
    ◆项目管理
 
    实施并行工程所需要的“在正确的时间、把正确的数据、按正确的方式、传递给正确的人”对PDM提出了更高的要求。PDM是管理与产品相关的信息和过程的技术,即:
    1)与产品相关的所有信息:也就是描述产品的各种信息,包括部件信息、结构配置、文件、CAD数据文档、审批信息等。
 
    2)与产品相关的所有过程:也就是对这些过程的定义和管理,包括信息的审批和分配等。
 
    3)文档管理:PDM系统中的文档管理用以取代人工方式的档案管理,使用户方便、快捷、安全地存取、维护及处理各种有关产品的文档。PDM的电资料库和文档管理提供了对分布式异构数据的存储、检索和管理功能。
 
    4)归档管理:归档管理是对文档进出电子仓库进行管理。它主要包括归档、提档 (Ckeckout,出库)以及对这些操作的安全性管理。
 
    5)文档检索/导航:用户可通过图形界面等导航方式直接查找文档,也可通过指定某些属性等检索方式来快速查找。
 
    6)文档的处理:主要功能有:查看与批注、扫描与绘图及文件格式转换等。
 
    7)产品结构管理:产品结构管理功能可使用户建立产品结构树,或通过从PDM系统集成的应用系统中自动捕捉产品结构信息来建立产品结构,并根据产品结构树自动生成BoM(物料清单)表。
 
    8)零件族管理:这是根据零件特征来管理零件的方式。这种方式涉及到对零件族的查询和维护。对零件族的查询可采用图形界面。对零件族的维护操作包括将一零件放入或将其从零件族删除,以及修改零件族特征值等操作。
 
    9)产品配置管理:对产品的配置管理是PDM系统有别于工程文档管理(EDM)等系统最主要的一个方面。产品配置管理包括对各种BOM视图的管理、对基于有效性变化的产品配置的管理以及有关创建、定型、变更等过程的管理。
 
    10)工作流程管理:产品数据(如任务书、上游设计文档等)可以提交给一定的工作流程,对这些数据项在各工作单元中的执行状态,PDM系统也将自动给予统计。典型的工作流程管理是对变更的管理,将变更的申请:审批和修改等一系列活动组建为工作流程,使变更控制更加有效。
 
    11)项目管理与电子协作功能:PDM系统中的项目管理与电子协作建立在产品数掘集成环境之中。由于在一个平台上可实现与具体数据相结合和数据共享,因此,可实现真正的电子协作,提高项目管理的准确性。
 
    12)组织与资源管理:在PDM系统中,将人员划分为一定的组/团队或单独的用户,并可根据各自分工的不同,赋予他们一定的角色,同时赋予各种人员在PDM系统中不同的操作权限。对资源的建模主要是将企业中与专定产品相关的设备、材料等以“元数据”的、形式反映在PDM系统中。
 
    13)PDM系统与应用软件的集成:在一个企业内,通常将使用多种应用软件,由于应用软件的种类及版本具有多样性,因此,一个PDM系统无法同时与各种应用系统进行互操作,所以,PDM系统需向用户提供可与应用软件进行集成的能力。
 
2.1.3PDM的发展历程
    总的来说,PLM的发展历程可归纳如下:
    1)配合CAD使用的早期简单的PDM系统
    2)产品数据管理(PDM)
    3)产品协同商务(CPC)或PLM标准化
 
    1997年7月,OMG组织公布了其PDM Enabler标准草案。PDM Enabler基于CORBA技术,就PDM的系统功能、PDM的逻辑模型和多个PDM系统间的互操作提出了一个标准。

2.1.4PDM能解决的业务
    1)保证产品信息一致
    传统的产品开发过程,手动传递过程往往很容易导致信息的失真,设计、生产、销售之间的不一致。有了PDM以后,PDM给其他的系统提供真实,可信的基础数据,提高了数据的统一性。
 
    2)产品开发过程的可追溯性增强在产品开发的过程中,往往会有大量的参考、版本升级等行为发生,记录下这些行为有助于回溯产品开发过程,为开发过程的改进打好基础,或者事后在出现问题时有助于查找原因。
 
    3)保证频繁的设计变更
    任何一个企业在产品开发的过程中都会碰到变更问题,这是由产品开发的特性决定的。缺乏必要的工具,往往会导致企业出现过多的变更以及变更执行的效率低下等问题。最终导致开发周期的拉长和开发成本的抬高。
 
    4)设计重用效果不佳
    能否有效地设计重用将会对开发周期和成本产生重大的影响。在传统的设计模式下,企业很难对标准化的优化设计进行有效管理并为设计人员提供便捷的查询工具,最终导致企业无法有效应用已有设计成果从而降低开发周期和成本。
 
    5)开发流程的规范化
    前面提到的一些业务问题是针对那些管理相对规范的企业而言的。实际上,还存在许多企业,其管理尚未达到规范的阶段。在这样的情况下,规范产品开发过程成为企业的首要课题,而PDM的实现将有助于达到这个目标。
 
第二节PLM概述
    20世纪末开始兴起的互联网技术对PDM相关系统的发展及应用起了很大的作用。这个时候国际上主流的PDM解决方案逐渐向以下的方向发展:
    ◆标准化;
    ◆面向对象的产品数据管理;
    ◆Internet/Intranet网络环境的应用;
    ◆企业应用集成;
    ◆虚拟产品开发;在这些方向基础上就出现了PLM的概念。
 
2.2.1PLM定义
    由于PLM是一个发展很快、比较新的信息化领域,关于这一方面的研究成果还不多,而且正在从事这方面研究的一些的咨询公司、厂商彼此之间还有一些不同的见解,因此并没有一个公认的对PLM的定义和诠释。本文列举出普遍认同的定义。
 
    1)PLM是一种企业信息化的商业战略。它实施一整套的业务解决方案,把人、过程和信息有效地集成在一起,作用于整个企业,遍历产品从概念到报废的全生命周期,支持与产品相关的协作研发、管理、分发和使用产品定义信息。
 
    2)PLM是覆盖了从产品诞生到消亡的产品生命周期全过程的、开放的、互操作的一整套应用方案。PLM的作用可以覆盖到一个产品从概念设计、制造、使用直到报废的每一个环节。
 
    产品生命周期管理(PLM,Product Liftcycle Management)是指对产品从概念设计、详细设计、生产、投用、维护和后期服务直到产品退出市场并消亡的完整生命周期的管理。国际上也将PLM定位于协同产品定义管理领域。
 
2.2.2PLM的发展历史以及与PDM的关系
    ERP、SCM、CRM以及PLM这四个系统中,PLM的成长和成熟花费了最长的时问并且最不容易被人所理解。它也与其他系统有着较大的区别,这是因为迄今为止,它是惟一面向产品创新的系统,也是最具互操作性的系统。
 
    既然PLM与所有与产品相关的数据的管理有关,那么就必然与PDM密不可分,有着深刻的渊源关系,可以说PLM完全包含了PDM的全部内容,PDM功能是PDM中的一个子集。但是PLM又强调了对产品生命周期内跨越供应链的所有信息进行管理和利用的概念,这是与PDM的本质区别。
 
    PLM,并不是一种简单的“系统集成”——例如,把一个PDM,两个CAD,再来一个数字化装配,加之连接上某个ERP或是SCM系统,辅之以web技术,就是“PLM”系统了——这样做,只是实现了一种技术的堆积和继承,只是完成了任务和过程自动化这样的功能,没有体现出PLM真正的思想和内涵。
 
2.2.3P协系统的基本原理及体系结构
    PLM系统提供的产品生命周期管理系统是电子商务整体解决方案的6个核心内容CRM、SCM、ERP、电子交易、智能商务、产品生命周期管理(PLM)之一。它以web工作流技术与web项目管理技术为基础,支持产品全生命周期管理。
 
    它对分散的“产品信息孤岛”进行无缝集成,对产品设计制造各个阶段相关的历史数据、现用数据、实验数据、规范文档等进行管理,为不同阶段以及不同的合作伙伴提供统一标准的规范数据。
 
    PLM系统及其应用集成的各个阶段相关的历史数据、现用数据、实验数据、规范文档等进行管理,为不同阶段以及不同的合作伙伴提供统一标准的规范数据。PLM系统及其应用集成系统框图如图1所示。
 
    产品生命周期管理(PLM)涵盖企业产品从需求分析、概念设计、产品设计、工艺规划、生产测试、交付、维护和维修、产品回收再利用的全过程。其涵盖CAD(Computer Aided Design)、CAPP(Computer Aided Process planning)、CAM(Computer—aided manufacture)、ERP、SCM、CRM等产品全生命周期各阶段的解决方案,并通过PLM进行连接与集成。

2.2.4PLM有哪些标准功能模块
    绝大部分PLM都是由PDM发展过来的,因此天然具备PDM的功能模块。在此基础上,PLM更侧重发展以下三个方面的能力。
    1)完整的产品数据模型及其转换。
    2)对动态数据和过程的管理。
    3)开放式可扩展体系结构:基于面向对象技术,提供对各种Cax技术无缝支持,提供二次开发技术,使其真正适应企业要求。
    4)文档文件管理和储存能让用户按照多个版次级别、各种格式编制和管理包含多个文件的复杂出版物,引用外部管理的转载文件。
    5)一体化搜索引擎作为一种执行快速且简单的跨系统查询方法(假设一套广义企业解决方案中有多个不同的数据库),它结合了标准的结构或位置。
    6)生命周期管理把产品生命周期定义为一组连续阶段,它可以确定对象目前所处的阶段和对象进入下一个阶段必须满足的关口条件。
    7)工作流管理能让用户在一个灵活的过程管理构架中,积极指导和监控他们的独特业务过程,以便提供先进的产品、缩短上市时间和降低开发成本。
 
2.2.5PLM系统的相关关键技术
    在PLM系统中其关键技术有如下几点。
    1)灵活的系统建模框架:PLM是一个涉及计算机技术、机械技术、管理技术、信息技术、网络技术等在内的横跨产品生命周期各个阶段的综合系统。
 
    2)基于Web的项目管理系统:基于web的项目管理是基础集成框架的重要组成部分,它是保障产品生命周期各阶段数据管理的有效组织形式。项目管理功能包括项目组织结构建立、任务分解、项目管理、项目监控、项目维护等。
 
    3)基于web的工作流管理系统:基于web的工作流管理系统是PLM系统正常运行的基本保障,它是分散地域的信息流、知识流集成成为可能。
 
    4)网络安全技术:PLM系统运行环境构建于Intranet/Internet之上,所以为了保证数据信息的安全,必须采取相应的软、硬件保障措施。
 
2.2.6PLM与其它信息系统的相互关系
    现有的企业信息系统,如ERP、ScM和CRM等,不能简单替代PLM。相反,它们之间构成一种协同关系(如图),PLM对整个协同过程起调配作用,其它的信息系统是支撑基础。它们协调产品研发、制造、销售及售后服务的全过程,缩短产品的研发周期、促进产品的柔性制造、全面提升企业产品的市场竞争能力。

    不仅如此,只有PLM系统才能完全支持在整个数字化产品价值链中构思、评估、开发、管理和支持产品。PLM把企业中多个未连通的产品信息孤岛集成为一个数字记录系统。有了PLM系统,ERP、CRM和SCM系统才终于有了它们一直需要的东西——一个可靠的、可以普遍访问到的、最新、最准确、最完整的产品信息源。


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