用PDM提升机械制造企业技术管理
用PDM——VHDrawings 提升机械制造企业技术管理 目录 一、概述 2 二、机械制造企业技术管理现状 2 1、设计文档管理较乱 2 2、文档更改和版本控制较难 3 3、设计过程缺乏项目管理和并行设计 3 4、技术文件的备份和安全管理手段缺乏 3 5、产品物料数据缺乏集成化管理 3 6、产品设计中协同工作差，出错率高 4 三、PDM在机械制造企业技术管理中的作用 4 1、图文档管理 4 2、产品结构管理 5 3、变更与版本管理 6 4、产品配置管理 6 5、项目和工作流管理 6 6、安全和数据备份管理 7 7、物料报表和数据集成管理 7 8、与二、三维CAD系统的集成 7 9、其它功能 8 四、实施目标与效益分析 8 1、实施目标 8 2、实施过程 9 3、效益分析 14 一、概述 21世纪是一个创新的时代，以信息技术为先导的高新技术革命将有力地促进知识经济的 蓬勃发展。如何在这场新的经济浪潮中求生存，企业将目标放在技术创新上。对于我国 制造业，在影响企业发展的诸多因素中，除了体制和经营管理外，还有一个重要因素是 企业缺乏开发有竞争力产品的能力。因此制造型企业在利用信息技术进行管理优化的过 程中，都应着重为产品的创新设计提供一个有效的工作环境。 产品数据管理（Product Data Management，PDM）是八十年代在国外兴起的管理企业产品生命周期内与产品相关数据的 一种理论。它继承并发展了设计资源管理、设计过程管理、信息管理等多类系统的优点 ，应用了并行工程方法学、网络技术、数据库技术等先进技术，有效地解决企业信息集 成、过程优化管理等企业“瓶颈”问题。如何提高企业信息集成化管理水平、建立支持产 品设计创新的信息平台，将是产品数据管理理论的发展方向之一。 二、机械制造企业技术管理现状 机械制造企业的产品特点主要表现为产品种类多、系列多、技术状态复杂。一般企业的 产品种类少则几种，多则十余种、数十种，同时产品的系列较多，少的有两三种，多的 有十余种。产品研制的阶段多，通常一个产品的研制生产需要经过M样、C样、S样、定型 四个阶段。每个阶段的产品设计数据繁多，各类设计图档（含工艺设计）多，技术状态 复杂。给技术管理和生产管理造成了很大的困难，稍有疏忽容易造成工艺文件数据与设 计文件数据不同步一致，从而导致返工现象时有出现。 同时产品数据更改频繁。每个研制阶段中产品设计数据的更改情况时有发生，这些更改 常常牵涉到设计、工艺、物资、物管、加工、装配、测试、质量等各部门，相应工艺路 线、工艺卡片等技术文件需及时更改；同时还有许多临时性设计文件，同样导致很多临 时性的技术文件产生（工艺路线、工艺卡片等），设计数据和工艺设计数据繁多。 在对众多机械制造企业的调研和实施过程中，我们发现企业在产品数据管理中主要存在 如下几个问题： 1、设计文档管理较乱 企业在设计产品的过程中积累的大量图形文件（DWG格式）、Word文档，目前采用的仅仅 是操作系统提供的文件管理功能，所有文件存放在各自使用的计算机或文件服务器中， 分别由不同人来维护，往往造成同一设计文件有多处备份，对零部件的版本控制、借用 管理和更改管理都非常不利。 在查询和浏览时，必须启动CAD系统或OFFICE软件，不能实现即时浏览。与产品相关的信 息如描述产品的产品设计图纸、工艺文件、技术文件、产品实验数据等不能一目了然的 得到。设计资源的重复利用率低，产品设计周期长。 2、文档更改和版本控制较难 更改管理混乱无序，计算机图档更改无痕，电子信息不能做到版本控制、版本储存。更 改单查询、统计困难。图纸修改后版本只能靠人工管理，重复出现同样的差错。经过多 次修改，出现多个版本，版本管理混乱；多个版本图纸给日后产品数据维护带来极大不 便；电子图纸和纸质图纸不能保持一致。采用在服务器上备份的方式进行存档，与设计 员的更改容易发生不同步，易出现版本不一致。设计人员很难搞清楚借用件修改的影响 范围。 3、设计过程缺乏项目管理和并行设计 不能实现产品开发或项目进度和工作状态的可视化动态控制。目前设计信息的正确、及 时传输有较大困难。设计信息需要经过设计、审核、工艺会签、标检和发放等过程，不 仅要求能在设计部门将设计信息从设计者顺利地送到审核、批准者，而且还要跨部门传 递发送。设计任务的管理工作还只能停留在人为管理的基础上，缺乏有效的计算机辅助 管理能力，影响了设计过程中小组成员相互协同工作的效率。无严格的设计流程管理， 造成图纸的修改无序、无记录、流程进程缓慢。设计人员之间不能通过即时邮件进行沟 通，不能进行消息及时传递。 4、技术文件的备份和安全管理手段缺乏 产品的多样化数据，造成数据分散化、多样化，数据维护、备份工作量大。由于目前没 有能够对所有产品数据进行集成管理，对技术文件的浏览、编辑的操作无日志记录，不 能有效地防止技术文件泄露。另外还没有产品数据备份的有效手段，不能有效地防止因 为系统崩溃而造成的损失。 5、产品物料数据缺乏集成化管理 与产品生产管理有关的物料清单（Bill of Material，简称BOM）信息，是整个企业内进行产品生产调度的主要依据，是连接设计部 门、管理部门、销售部门、生产部门等的一个数据纽带，是企业引进和实施ERP系统的数 据基础。 目前设计输出只是图纸和统计的死明细，不能根据需求进行各种汇总。不能自动对如： 标准件/外构件/自制件、产品零部件设计明细进行汇总；人工统计产品数据，报表输出 效率低、差错率高，工作烦琐，特别是对于变型多的产品，报表的统计更是如此；更改 后设计明细不能及时提供给采购部门，信息传递慢，采购容易产生差错。 同时，产品配置能力不足。产品系列化特征越来越明显，缺乏技术手段支持设计人员利 用现有的产品结构和关联图纸进行产品结构设计和配置，多品种、小批量的产品设计效 率，响应产品市场占有速度，效率有待进一步提高。 6、产品设计中协同工作差，出错率高 设计部门中的电路设计和结构设计之间、产品的设计和工艺之间，都存在着工作交互问 题，如结构设计人员需要获得电路器件明细与印制板安装信息，产品设计中需要进行工 艺性审查，工艺设计中需要由产品设计提供必要的内容（设计图样、物料数据等）。因 此建立起设计和工艺间协同工作环境，对缩短产品制造前的技术准备周期也能起到一定 的积极作用。 产品设计易出错。由于采用传统的设计方法，新承接的产品往往要根据以往的设计经验 重新设计，造成产品设计出错率高，影响产品的设计质量，致使有些工期要求短的合同 承接有很大的难度。 总之，目前企业在应用计算机过程中存在的问题，也可以说是企业在应用CAD/CAM技术后 进一步发展中必然遇到的问题，也是PDM系统要解决的问题。在产品数据管理系统中，将 以先进、成熟的技术为基础，逐步解决这些问题，为企业的持续发展出力。 三、PDM在机械制造企业技术管理中的作用 我们认为，PDM可以解决上面提到的机械制造企业技术管理中的问题。以下我们从PDM具 有的功能来看，如何缩短设计周期，降低成本，优化流程，加强项目管理，解决以上提 出的问题，使企业获得更好的效益。 1、图文档管理 设计过程中，图文档管理实际上是提供一个统一的数据仓库，数据仓库中应包含两方面 的信息，一是有关产品数据的基本信息，一是各类电子文档数据。 PDM管理的是产品整个生命周期内所有与产品相关的信息和过程。这些信息包括：CAD/C AM/CAPP的文件、材料清单（BOM）、产品配置、技术文件、产品定单、工艺表格、生产 成本、供应商状态等；产品有关的过程包括任何有关的加工工序、加工指南和有关批准 、使用权、安全、工作的标准和方法、工作流程、机构关系等所有过程处理的程序；包 括产品使用周期的各类文献。这些数据主要包括：原始档案、设计文档、工艺文档、生 产中的数据文档、销售维修服务、其它静态数据等。 对于产品结构关联的信息，可以将它们之间的关系分别存入数据库中，同时给用户提供 图形化的界面，一般用结构树的形式来表达产品之间的结构。 文档管理同时提供对文档状态的控制，实现档案管理的功能。在PDM中，每个文档都有对 应其生命周期阶段的状态标识，如创建、出库、入库、冻结、解冻、归档等。PDM软件提 供图纸的增加、导入、出库编辑、复制等操作。系统可以提供内嵌的浏览器，该浏览器 可以实现对AutoCAD、Pro/E等CAD软件以及DOC文件、EXL文件、TXT文件、BMP文件、JPG 文件、TIF文件等文件的浏览。 在PDM系统中，用户可针对系统中所有的文档和数据进行查询，系统提供灵活的查询方式 。系统中管理的内容包括产品、零件、版本、文档、图纸、标准件、企标件、用户等信 息，这些不同种类的文档具有各自的属性。查询时系统首先选择对象类型，然后，用户 可按对象的任何一项属性或相关属性进行查询。查询时提供对逻辑表达式的支持，用户 可指定多个属性的值作为限制条件；支持精确查询及模糊查询方式；查询范围可在一个 产品或多个产品范围内进行。系统另外提供对象间关系的查询。企业各产品下的零部件 存在借用、参照等关系，通过查询，可以快速确定原件和其对应的所有借用件。 2、产品结构管理 PDM采用产品结构树描述零部件之间的装配关系。产品结构树以树状方式描述，树中的根 节点代表产品，各节点分别表示部件或组件，叶节点表示零件。这种图示方式反映了产 品、零部件之间的层次关系。有了结构树，管理者即可分层展开，走不同的分支，直观 地找到自己所要的数据，而不用考虑其物理所在位置。每个零部件的属性和相关的文档 都可以在产品结构树上一目了然的看到。 产品结构信息是PDM系统的基础信息，在此基础之上，可以进行产品配置、报表统计等工 作。 3、变更与版本管理 图文档管理能够对一个文件的从生成对归档的整个过程进行维护，这里主要是对图纸的 版本控制和状态维护。图纸及工艺文件等数据从设计到审核到最后归档对应有不同的状 态，各种状态下对应的操作不同。如产品审批完成后，进入冻结状态，此后不允许对文 档进行任何类型的修改，只能作为历史文件保存。 版本由工作版本组成，工作版本记录一个版本不同工作阶段的信息，保存设计时的历史 记录。系统对文档的每一次出/入库进行的修改都需要记录下来，以维护数据的完整性。 每次修改结果可用一个工作版本来表示。在一个版本的多个工作版本中，只有一个是有 效的，有效版本由用户指定，有效版本也可以回滚、重新指定。 工程变更管理是借助于工作流系统来实现的。工程变更的内容包括工程变更请求、工程 变更命令、工程变更通知，它们分别用来描述一个工程变更从发起到实施再到通知的三 个主要阶段。 4、产品配置管理 产品配置通过对与定单无关的产品结构的配置，产生满足特定功能的可销售产品。可以 分为用户选择配置和变量配置两种。通过配置管理可以建立产品的整体模型、建立产品 的配置规划、建立一致的产品材料清单（BOM）、建立产品更改的历史记录——版本管理等 。产品配置的规则由用户自行选择，可以根据产品的版本或工作状态来决定。 5、项目和工作流管理 项目和工作流管理是PDM功能的另一个重要方面。PDM过程管理就是管理当一个用户对数 据进行操作时会发生的影响、人与人之间数据的流动，并跟踪在项目过程中数据活动以 及所发生的事务。 在PDM中，按项目方式对数据进行管理，同时提供项目属性管理、项目人员管理、项目资 源管理等功能。项目管理的实现与工作流管理密不可分。通过工作流服务器进行任务调 度，任务流程能预先定义，工程师能查看到自己的任务列表，任务完成后能进行任务提 交。在过程控制中，提供内部邮件功能。实现对文档的审批、发放过程的跟踪与控制， 实现对更改过程的跟踪与控制。 PDM系统内拥有一个可独立分割出来的邮件系统模块，它用于系统内部的邮件收发。用户 只要登录系统，便可随时收发邮件。该系统可以和工作流系统以及项目管理进行集成， 以便接受工作任务和传递信息。 6、安全和数据备份管理 系统能够提供全方位安全控制手段，从以下几个方面对系统中的安全性加以控制。PDM在 权限管理中对相关人员担任的岗位或角色（如设计、审核、归档等）进行定义。设置每 个相关人员对具体图纸或文档的操作权限（如图纸或文档的浏览、创建、编辑、删除、 拷贝、查询等）。通过对用户、角色、产品信息数据的维护实现多维权限管理。 系统管理员通过备份工具对数据库中的内容进行备份，备份的数据可以存在不同的存储 介质上，备份的内容包括数据库中的数据和有关的各种电子文档。在系统出现错误或需 要审计时...
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