PDM在產品生產設計中的作用

2021-09-23 00:11:31 字數 4475 閱讀 3794

20世紀末以來,科學技術的不斷進步推動了各行各業的飛速發展。隨著計算機技術和網路技術的進一步成熟,製造企業產品設計生產的相關技術也將迎來新的挑戰與突破,傳統製造業的一些難題亟待解決。

一方面,「資訊孤島」問題逐步凸顯。從二十世紀六七十年代起,企業開始在其產品設計製造過程中,廣泛使用cad/cam技術等新技術來促進促進生產。大量的產品資料都是以數位化的形式儲存、處理和傳遞,傳統的採用紙質檔案的設計管理方式發生了巨大的轉變,企業進入了以數位化技術為核心的數位化產品開發的新的階段。

但各種計算機輔助系統自成體系,彼此之間缺少有效的資訊溝通與協調。「資訊孤島」由此而生,資訊難以交流和共享。

另一方面,大規模集約化的生產方式已不能滿足現代先進製造企業的發展需求。世界上已有很多新型企業以靈活多變的方式根據客戶不同的需求而組織生產。這種生產方式的特點概括為「高速度,低庫存」。

它以科學的管理、有效的運作來隨時接受訂單、隨時生產,並且無需為此增加成本。生產速度的變化意味著將淘汰那些看似成本低廉、但是生產週期過長的產品和企業。為滿足複雜多變的市場需求,高效、準時、精確的生產技術比廉價的了勞動力更能為企業增加競爭力。

另外,如何實現大範圍內標準化生產,以及各部門之間資訊視覺化交流和產品資料安全保密等難題,同樣困擾著製造企業。人們必須尋求一種有效的工具和手段、建立起高效實用的資訊管理體系,來對產品資料和企業製造過程實施有效的管理。pdm(product data management,產品資料管理)系統應運而生。

pdm以計算機技術為基礎,將所有與產品相關的資訊和所有與產品有關的過程整合到一起。不同的企業和組織給出了不同的定義。cimdata公司總裁ed miller在「pdm today」一文中給出的定義:

「pdm是管理所有與產品相關的資訊(包括零件資訊、配置、文件、cad檔案、結構、許可權資訊等)和所有與產品相關過程(包括過程定義和管理)的技術。」 omg組織在pdm enabler v1.3中對pdm的說明為:

「pdm是一種軟體工具,用來管理各種工程資訊,支援產品配置和產品工程過程的管理。工程資訊包括了資料庫物件和『文件物件』,這些資訊與特定的產品、產品設計,或者產品族、生產過程、工程過程等相關聯。工程過程支援工作流管理、工程更改和通知管理。

在許多製造組織中,pdm是產品開發活動的中心的工程資訊儲存倉庫。」

總的說來,可將pdm定義如下:

1)pdm是管理產品生命週期中產品定義資訊的電子倉庫;

2)pdm是cad/cam等應用工具的整合框架;

3)pdm為產品開發提供乙個並行的協作環境。

4)pdm是以軟體、計算機網路、資料庫、分布式計算等技術為基礎,以產品為核心,實現對產品相關的資料、過程、資源一體化整合管理的技術,提供產品全生命週期內的資訊管理,為企業建立乙個並行的協同工作環境。

pdm為企業提供了乙個科學高效的資訊基礎平台。

一方面,pdm系統在產品資料資訊化中起到了基礎性地位和橋梁作用。pdm合理地組織、管理產品生命週期中形成的各種產品描述資料,為產品開發人員提供乙個透明、一致、安全、實時的產品資訊共享環境,為各種應用系統提供乙個整合的框架,實現多專業、多領域、多階段的產品的整合建模與管理。同時,pdm支援協同產品開發,為產品開發提供乙個並行的、跨部門、跨專業、跨地域的協作環境。

它與企業生產、管理、**和銷售等部門的相關資訊化系統整合,解決了產品資料或其他相關資料在整個企業內的電子化有序流動,實現整個企業的相關業務整合。

另一方面,pdm系統提高了企業生產和管理的規範化程度。系統的實施不僅簡化了業務流程,規範業務工作,還提高了資訊的規範化程度和管理的規範化程度。同時,通過資訊整合與共享,提高了資訊的流轉速度,使企業管理由粗放管理變為精細化管理,由定性管理變為定量管理。

企業管理與決策人員能及時掌握足夠的資訊進行正確的決策,提高了企業的決策水平和對市場變化的響應速度。它為企業提供了規範化的cad設計標準、選材標準和檔案管理方式,減少了零件的種類,避免了不必要的重複工作,加快了新產品的開發,增強了產品的競爭力。

具體來說,pdm系統為企業實現了多個功能模組。

1.電子資料庫和文件管理

對於大多數企業說,需要使用許多不同的計算機系統(主機、工作站、pc機等)和不同的計算機軟體來產生產品整個生命週期內所需的各種資料,而這些計算機系統和軟體還有可能建立在不同的網路體系上。在這種情況下,如何確保這些資料總是最新的和正確的,並且使這此資料能在整個企業的範圍內得到充分的共享,同時還要保證資料免遭有決的或有意的坡環。這些都是近切需要觖決的問題。

pdm中的電子倉庫(data vault)提供統一的產品資料儲存和控制機制,為企業各部門、專案組和使用者提供網路化的、虛擬的電子資料儲存空間。在pdm中,資料的訪問對使用者來說是完全透明的,使用者無需關心電子資料存放的具體樣置,以及自己得到的是否是最新版本,這些工作均由pdm系統來完成。電子資料庫的安全機制使管理員可以定義不同的角色並賦予這些角色不同的資料訪問許可權和範圍,通過給使用者分配相應的角色使資料只能被經過授權的使用者獲取或修改。

同時,在pdm中電子資料的發布和變更必須經過事先定義的審批流程後過能生效,這樣就使使用者得到總是經過審批的正確資訊。

2.產品結構與配置管理

產品結構與配置管理是pdm的核心功能之一,種用此功能可以實現對產品結構與配置資訊和物料清單(bill of materials)的管理。而使用者可以得用pdm提供的圖形化的介面來對產品結構進行檢視和編輯。

產品結構管理包含了零部件(part)分類管理、零部件編碼管理、零部件版本(version/revision)管理和產品結構樹(product structure)管理等多方面內容。零部件物件是pdm系統所管理的核心業務物件;所有與產品相關的資訊都是圍繞產品的零部件組織和管理的。

產品配置管理為使用者提供了,基線管理、有效性管理、檢視管理、互換件/替換件管理、結構選項配置、bom管理和通用產品結構管理等功能。在pdm中,配置管理(cm)以電子倉庫為底層支援,以材料清單(bom,bill of material)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,對產品物件及其相互之間的聯絡進行維護和管理。產品配置管理能夠建立完整的bom表,實現其版本控制,保證產品資料的安全性和完整性,高效、靈活地檢索最新產品資料,使企業各部門在產品的整個生命週期內共享統一的產品配置,對應不同階段的產品定義,生成相應的產品結構檢視。

3.專案管理

專案管理是為完成乙個預定的目標,對任務和資源進行計畫、組織和管理的過程,它需要滿足時間、資源或成本方面的限制。

pdm中專案管理的重點是在產品開發過程中實現專案計畫、組織及相關資料的管理與配置,進行專案進度跟蹤和計畫反饋。其主要功能包括專案整體管理、專案計畫管理、專案組管理、任務分發與執行、專案流程管理、專案進度跟蹤、專案資料管理。

4.工作流與過程管理

pdm中的工作流與過程管理工具,能夠幫助企業實現產品開發過程的建立、執行、控制與管理,自動跟蹤和控制產品的設計和修改過程,實現資料的自動提交、傳遞、修改和通知,並記錄歷史資料。過程管理技術可以增強產品開發的自動化程度,將設計中的人、資訊、活動、許可權、工具緊密結合,實現在資訊共享、工具整合之上的企業過程整合。

pdm的工作流與過程管理主要包括資料物件工作流管理、任務管理、生命週期狀態管理、工程更改管理等功能。

5.系統安全與許可權管理

系統安全與許可權管理,包含了七方面內容,即使用者登入與身份認證、角色管理、安全策略管理、資料加密、數字簽字、系統日誌和資料備份與災難恢復管理。

pdm系統對所有進入系統的使用者進行身份識別,防止非法使用者的入侵及對核心資料的非授權訪問,通過角色來管理使用者所具有的功能和資料訪問許可權。在pdm系統中,資料的訪問許可授權通過制定與文件、產品零部件、儲存位置相關的安全策略來確定。儲存在pdm電子倉庫中的資料都可加密處理,只有通過pdm系統才能正確識別和使用資料,防止非法使用者不通過pdm系統而直接對資料進行非法操作。

實施pdm系統後,所有在手工操作時進行的人工簽字都轉變為數字簽字。系統日誌記錄pdm系統的登入資訊、功能使用、資料操作等資訊。pdm系統實時、定時地備份產品資料能夠保證關鍵資料的安全。

此外,pdm一般還會包含使用者與組織團隊管理、系統整合和系統管理等方面的內容供使用者使用。

pdm是企業實施專案管理、全面質量管理的重要手段和工具,並逐步發展成為面向產品全生命週期的,包括產品市場、概念設計、工程設計、測試、生產過程準備、製造、裝配、銷售、維護、產品**等各個環節中所有與產品相關的資訊與過程的管理平台。pdm正逐漸從「企業競爭力技術」轉變為「企業競爭必備技術」。

pdm技術已經進入以協同產品商務(cpc,collaborative product commerce)、協同產品定義管理(cpdm,collaborative product definition management)、產品全生命週期管理(plm,product lifecycle management)等為代表的新一代pdm產品。從單一企業的資訊與過程整合,發展到跨產品**鏈的、產品全生命週期的協同管理。

其中,plm技術是在pdm技術基礎上,為滿足在全球市場環境下對擴充套件企業中產品全生命週期的管理要求而產生的。它將產品價值鏈上的所有成員連線在一起,共同實現對產品生命週期各個階段的協同設計。從而盡可能擴大產品的創新內容,縮短產品上市時間,降低成本,提高產品和服務質量,保證產品、服務和企業運作的不斷創新。

如今,plm已經成為企業參與全球競爭的一種戰略性方法。

隨著計算機輔助技術和資訊化管理技術的不斷發展,pdm必將成為企業進行技術更新改造、提高產品競爭力的必由之路。pdm也必然會為製造企業的產品設計製造發揮更加積極的作用。

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