1、PDM理念培训,程海军 2019/1/7,主要内容,交流与讨论,PDM基本理念,PDM的系统框架与主要功能,PDM的几个关键技术,实施PDM的步骤及主要方法,1,2,3,5,4,CIMdata：PDM是一门管理所有与产品相关的信息和所有与产品相关的过程的技术。 PDM进行信息管理的两条主线是静态的产品结构和动态的产品设计流程，所有的信息组织和资源管理都是围绕产品设计展开的。 核心思想是设计数据的有序、设计过程的优化和资源的共享。,PDM：产品数据管理（Product Data Management）,数据,过程,资源,PDM基本概念,1. PDM产生的背景及意义,随着科学与技术的进步，企业要力
2、争在最短时间(T)内、消耗最少的资金(C)、生产出满足市场需求(Q)的产品。市场的需求在不断变化，对产品的结构、性能的需求越来越苛刻，从而使新产品的研制变得越来越复杂。如何缩短日趋复杂产品的开发周期以占有市场、并降低成本，如何去适应快速变化的市场需求，对企业进行重组，不断以高质量、低成本、快速开发新产品等手段，在竞争中求生存和发展，已成为企业共同追求的目标。,市场的需求决定企业的需求,1. PDM产生的背景及意义,信息共享：不同部门产品信息如何查询、传递？ 数据版本：如何保证技术中心和各部门的图纸版本一致？ 安全保密：如何保证各部门的数据不会流失泄密？ 产品结构：如何简化系列产品开发？保证各部
3、门BOM准确？ 计划管理：如何跟踪工作状态？如何记录备案？ 设计更改：如何分析更改影响？各地如何及时得到通知？ 符合规范：如何规范协调各部门的工作？符合ISO？ 信息交流：各部门（含供应商）之间信息如何可视化交流？,由此引发的产品数据管理的问题,人工环境下的产品数据管理,PDM环境下的产品数据管理,产品数据,产品结构管理,更改管理,工作流程,CAD/CAM,文档管理,生产系统,PDM管理下的信息环境,解决一致性与及时性的矛盾 便于保存、查阅、修改和使用 实现灵活分类，快速查询，知识重用 解决及时性与准确性的矛盾 实现信息共享，保证数据的安全性 提高工作效率，保证数据的准确性 过程的规范化和可追
4、溯性,用PDM解决工程数据管理问题,提高设计效率 缩短产品上市时间 提高设计与制造的准确性 改善产品与服务质量 有效管理变更 提高并行工程的环境 促进企业流程的不断改善 改善企业的整体动作 更好控制项目 便于实施全面质量管理,2.实施PDM的优点的和效益,效益,改变强度,文档管理,并行工程,流程管理,BOM管理,更改管理,实施效益与管理改变,知识管理,协同开发,效益分析,3.PDM与企业信息化,资源,用户,产品,公司,核心 竞争力,PLM,ERP,SCM,CRM,供应商,企业信息化分为四个主要的业务领域，由四种主要的IT信息系统所代表： ERP企业资源规划系统：面向企业的物质资源，侧重对有形资
5、产进行管理和整合，涉及生产、销售、库存、供应、财务、人力资源等各个环节。 SCM供应链管理系统：优化企业供应链，让企业更好地采购制造产品和提供服务所需的原材料和服务，并将产品送达客户，涉及供应商、仓储、运输和销售渠道等各个环节。 CRM客户关系管理系统：以企业的客户为中心，从获取和保存客户资料到跟踪客户、签单、售后服务、纪录缺陷、反馈客户需求等业务，支持产品研发、营销和服务流程。 PDM产品数据管理系统：侧重对无形资产进行管理。以企业的产品为核心，在其全生命周期内，横跨整个企业和供应链，协同化地支持产品定义信息的生成、管理、分发和使用，充分利用企业现有智力资产，推动创新产品的研发。,3.PDM
6、与企业信息化,PDM,3. PDM与企业信息化,设计制造系列产品的企业 大型复杂产品研制企业 各类专业设计院所 跨地区、跨国界的研发生产企业 中小型制造类企业 含有大量数据或信息以及复杂流程的应用场所,4. PDM应用对象和范围,5.PDM的应用现状与发展趋势,PDM技术的发展可以化为以下三个阶段： （1）配合CAD工具的PDM系统 第一代PDM产品仅在一定和度上缓解了“信息孤岛”问题，仍然普遍存在系统功能较弱，集成能力和开放程度较低等问题。 （2）专业PDM产品 通过对早期PDM产品功能的不断扩展，最终出现了专业化的PDM产品，如SDRC公司的Metaphase和ESS的IMAN等就是第二代
7、PDM产品的代表。 （3）PDM的标准化阶段 1997年2月，OMG组织公布了其PDM Enabler标准草案。作为PDM领域的第一个国际标准，PDM Enabler的公布标志着PDM技术的标准化方面迈出了崭新的一步。,网络技术在PDM中的应用越来越深入 PDM与MRP的功能渗透 基于WEB技术的PDM系统 PDM向整体集成方案发展 过程管理与配置管理功能的强化 PDM层次化、行业化和客户化发展,PDM的发展趋势,PDM的应用现状,国外： 应用地区从早期的美国到欧洲、环太平洋地区、日本韩国再到印度、巴西、中东等地区； 应用范围已超出制造业，广泛应用于医疗保健、保险、建筑和通信等行业。,国内：
8、应用范围集中在竞争激烈的家电企业和生产复杂产品的企业； 从应用效果上，有的取得明显的，但有的未达到预期目标，总体上PDM的应用处于起步阶段，PDM产品市场在迅速增长。,Siemens PLM （Team Center） PTC (Will Chill) DASSZULT (Smar Team),知名PDM/PLM厂商,主要内容,交流与讨论,PDM基本理念,PDM的系统框架与主要功能,PDM的几个关键技术,实施PDM的步骤及主要方法,1,2,3,5,4,PDM系统框架,用户界面层,应用组件层,核心服务层,应用工具层,底层平台层,PDM的主要功能,1.PDM的主要功能,2.PDM与其它系统的集成,
9、PDM的主要功能,PDM功能的划分: 按面向应用与系统支持的功能划分:将其分成电子仓库、面向用户的使用功能(包括文档控制、变更控制、设计检索与零件库和项目管理等)和实用化的支持功能(包括通知与通信、数据传输、数据转换、图像服务、系统管理等)。 按软件功能模块划分:可划分为电子仓库和文档管理、工作流与过程管理、产品结构管理、零件分类管理、更改管理、项目管理、电子协作、集成工具、浏览和圈阅、系统集成等。其中前五项功能是PDM系统应具备的基本功能。,1.电子仓库与文档管理功能,传统的文档管理存在的问题： 文件查询：如何保证需要时大量数据能方便、快捷地查询和获取。 版本管理：如何保证最终使用的是正确版
10、本的图形或图样，保证数据的一致性和有效性。 安全保密：产品全部数据存放在计算机内，易受到非法的调用、复制、修改和泄密，急需解决数据的安全保存和保密。 数据共享：现在全部数据以电子文件形式在计算机网络上交流，要保证数据在权限控制的范围内，随时可以送到需要该数据的人的手中，真正实现数据共享。,1.电子仓库与文档管理功能,图2-2 文档在电子仓库中的管理,所谓电子仓库(data vault)，是在PDM中实现某种特定数据存储机制的元数据(管理数据的数据)库及其管理系统。它保存所有与产品相关的物理数据和文件的元数据，以及指向物理数据和文件的指针。,文档管理方法,将文档进行“打包”管理：将文档整体看作一
11、个对象，规定其名称、大小等描述信息，并将这些信息放到PDM数据库表中。而文档的物理位置仍然在操作系统的目录下，由PDM提供管理该文档的机制。如文本文件、数据文件、音像文件、图形文件。 将文档内容“打散”管理：将其内容分门别类放到数据库中，由PDM提供分类查询，或建立其与其他数据库中对象的关联，并提供图示化的管理工具。,文档管理思想,文档对象的浏览与导航：文档对象的浏览与导航能满足PDM用户方便、快捷地查询并获取所需的当前或过去的技术资料，减少并杜绝重复设计。从而可大大缩短系列产品以至新产品设计的时间。 文档的分类归档管理：缩短了信息查询的时间，使得相关产品信息的描述更直观、更清晰。 文档的版本
12、管理：通过文档的版本管理，可将文档的每一次变化设置为不同的版本，建立不同版本间的对应关系，以保证在特定的时间阶段对应特定有效的数据。 文档的安全控制：PDM将文档置于不同的电子仓库中，对用户赋予操作权限，只能在规定的权限下处理规定范围内的文档，保证了文档在计算机中的安全性；PDM将提供给用户共享的文档置于专门的共享电子仓库中，只有对共享电子仓库具有查询权限的用户才能看到相关的资料；系统还提供定期数据备份的功能。,传统的产品结构管理存在的问题 ： 产品资料查询费时费力：如何形象地描述产品全部数据的相互关系，使其一目了然。 设计与制造的材料清单不一致：各部门对材料清单的要求不一样，但相互之间必须保
13、持一致。 在设计和生产过程中各种更改会造成产品配置信息混乱。,2. 产品结构管理（PSE）,2.产品结构管理（PSE）,相互关联的一组零件按照特定的装配关系组装起来即构成部件，一系列的零件和部件有机地装配在一起则构成为产品。将产品按照部件进行分解，部件再进一步分解成子部件和零件，直到零件为止，由此形成的分层树状结构，称为产品结构树。产品材料明细表集中反映了产品结构的汇总信息，它描述了产品结构中各零部件的这种层次关系、每个零件的数量、材料、自制件还是外购件等信息。,产品结构管理的主要功能有： 结构的产生与编辑 直观展开产品的多层结构 结构的差异性分析 明细报表输出 - 输出适合企业标准格式的明细
14、报表,产品结构管理思想,产品结构管理主要包括产品结构层次关系管理、版本管理： 产品结构层次关系管理层次关系管理主要满足对单一、具体产品所包含的零部件的基本属性的管理，并要维护它们之间的层次关系。利用PDM系统提供的产品结构管理功能可以有效地、直观地描述所有与产品相关的信息。 PDM中的版本管理版本管理可以管理事务对象和数据对象的动态变化情况，前者如零件、部件、文件夹等后者如各种文档。一般来说，对这些对象采用的是线性版本模型，按照时间顺序系统自动赋予一个版本号，且不允许赋重复的值。设计过程中对象经常要修改但有时修改的程度较小。针对这种情况，采用版次进行标识，并将在每个正式版本基础上所作的小范围的
15、修改，当还不至于上升到建立新版本时，用版次来标识。,版本管理,3.工作流与过程管理,工作流与过程管理用来定义和控制数据操作的基本过程，主要管理当用户对数据进行操作时人与人之间或活动与活动之间的数据流向，以及在一个项目的生命周期内跟踪所有事务和数据的活动。 3个基本概念 产品数据的全生命周期：产品数据从生成到报废是由一系列有序状态组成的，如从设计开始，经过审批、发放、生产、使用、变更与报废等状态，这一系列有序的状态构成了产品数据的全生命周期。 过程：数据对象在其全生命周期中从一种状态变到另一种状态时应进行的操作或处理的规则集合，称为过程。过程为工作流程的基本构成单元。 工作流：面向某类或某几类数
16、据对象的多个过程的有序组合称为一个工作流。,工作流与过程的管理按照管理的范围和功能进行划分，可分为3种类型：任务对象管理、工作流管理与任务历史管理。 任务对象管理：主要管理某人在某时对哪些数据对象做了哪些事情，对其他哪些数据产生影响，应该通知哪些人。 工作流管理：在同一个企业中，有一定约束的工作流程数以百计，千变万化，而PDM系统的工作流管理要面向不同企业，所以工作流的定义与管理工具必须有很好的灵活性，以适应各企业自身的组织、经营、管理风格。工作流的建立涉及到三方面模型的有机结合，其一是工作流模型，即建立过程的有序组合；其二为资源模型，包括用户、用户组、角色与应用工具等，它们是过程中的任务执行
17、者；最后是数据模型，用于定义和追踪提交给工作流的数据对象的类型。 过程历史管理：对各项任务的完成情况及其过程进行完善的记录，并便于查询。,工作流与过程管理类型,工作流与过程管理的功能,工作流与过程管理的功能包括：定义并建立工作流程、运行并控制工作流程、察看流程中文档的状态等。 定义并建立工作流程,1.串行式的开发流程 2.并行式的开发流程,指派用户或用户组给工作流的每个过程节点,工作流程的运行工作流程的运控器可以将每个参与人员的任务放到个人的工作任务列表单里，每个参与人员从计算机中可查看到自己工作任务列表单中列出的工作任务，在流程的规定下并行地工作。系统具有电子邮件接口时，还能在用户开机时同时
18、提示目前已有工作任务的消息。 察看流程中文档的状态在工作流运行的过程中，任何授权的用户均能看到流程执行的情况、流程中文档的确切位置、浏览过程的历史以及执行的结果注释。管理员可以根据过程的完成情况检查各个人员工作时间是否超期，以便作出相应决策。,工作流与过程管理的功能,传统的更改管理完全依靠人工管理，难免会发生各种各样的差错。需要计算机技术在以下几方面改善更改管理水平： 更改程序 更改影响 自动更改 在一个企业中，变更管理往往有规范的过程约束与流程控制，所以，它与工作流管理总是密不可分的。更改包括变更请求与变更指令两部分内容。首先发现问题后，提出更改请求。在提出更改请求时，要求说明更改原因，指明
19、更改内容，并将更改请求提交相关部门进行审核与审批，只有通过审批签发的更改请求才能赋予实施。在接到正式的更改单进行修改原信息修改完毕后，要求通知到相关人员。并要求修改相关受影响的信息。,4.更改管理,一般包含以下程序: 提出更改 更改单审批 执行更改 审核更改 通知相关单位 流程中附带 相关表单 所有零件相关资料（原版本零件相关资料，变更后版本的零件相关资料，及变更影响涉及的零件相关资料) BOM更改前后的差异比较图示 变更生效日期,设计更改流程,更改程序,PDM中产品结构管理是从某个产品或部件的构成中考察零部件在其中的作用及其具有的属性，而一个零件或部件往往在多处使用，不完全隶属于某个产品，具
20、有脱离产品独立存在的特点。如何以零件为中心，组织有关产品信息，达到便于检索、便于借用和信息重用的目的，这正是零件分类管理的目标。 零件分类管理就是将企业的零件按照相似性(如结构形状相似或制造工艺相似等)原则划分成若干类，分别加以管理。 零件分类管理的主要目的是对已有设计信息(包括产品及其相关的文档信息)进行归类管理，为最大限度地重用现有设计成果开发新的产品提供支持。按照成组编码思想，将零件依标准的或相似的工艺规程、相同的属性、相近的设计思想等原则进行分门别类，形成分类层次结构树。,5.零件分类管理,零件分类管理思想,零件的分类方法很多，其中，典型的方法为成组(group technology，
21、GT)技术。成组技术的核心就是识别和利用事物的相似性，按照一定的原则，将具有相似性的事物分为一类，从中找出该类中的典型事物加以研究总结出该类事物存在的内在规律，或制定出处理它们的一般原则和方法，以便在以后遇到该类事物时能够避免不必要的重复劳动。成组技术的应用使得对零件的管理有了一种科学、合理的方法。PDM的零件分类管理提供的基本功能包括： 基于属性的相似零件和文档对象，以及基于属性的标准零件和文档对象检索功能。 建立零件、文档对象与零件族的关系。 定义与维护分类模式（如分类码、分类结构、标准接口等）的基本机制。 定义与维护缺省的或用户自定义属性关系,零件分类管理,零件组分类结构树,PDM与其它
22、系统的集成,1.PDM与CAD的集成,2.PDM与CAPP的集成,3.PDM与ERP的集成,1.PDM与CAD的集成,从低到高可以分为2个层次：封装、接口封装主要解决在PDM内部激活CAD系统，主要属于功能上的集成；接口主要通过中间接口实现两个系统之间的信息共享。,二维CAD,PDM系统,三维CAD,产品结构信息,零部件信息 图纸信息,数据转换接口,模型信息,2.PDM与CAPP的集成,从PDM系统中主动发布设计的属性信息、设计的结构明细（BOM）到CAPP系统，使设计的信息共享给工艺，达到数据的共享统一。零组件的属性信息在CAPP系统中再进行工艺属性的填写，在CAPP系统中进行工艺路线的设计
23、、工艺卡片的设计、工艺文件的汇总统计等。,产品设计基本信息(属性、结构等信息),PDM系统,CAPP系统,查看PDM信息,3.PDM与ERP的集成,采用中间文件交换的集成方式。这种集成技术是将PDM与ERP系统需要交换的信息按照统一的文件格式和接口要求进行存储，PDM与ERP系统通过各自编制的数据导入/导出接口来实现两系统的信息交换,PDM系统,EBOM,中间文件,ERP系统,PBOM,主要内容,WIT-PDMV5.0产品前景,PDM基本理念,PDM的系统框架与主要功能,PDM的几个关键技术,实施PDM的步骤及主要方法,1,2,3,5,4,成组技术,成组技术(GT：Group Technolo
24、gy)是在零件设计和制造中充分利用相似性原理的方法。PDM系统中，GT技术主要体现在信息的编码管理和产品族管理。 产品族管理是支持目前企业中“小批量、多品种”生产方式的有效工具。PDM系统中，将具有同类性能特征的产品、相似结构的部件和零件进行统一管理，提供符合国标标准的基本零件族定义和一套定制属性及继承关系的方法，能有效提高企业零部件的重用水平，使设计人员可以根据用户的需求迅速生成产品结构树、物料清单(BOM)，从而对用户的需求作出快速反应。,客户化技术,PDM是一种使能技术，需要根据企业的不同情况进行实施。客户化工作包括为企业定制设计工作流程、项目管理方式、编码规则、版本控制方法、各种信息的
25、利用方式以及企业提出的各种需求。客户化的目的是缩短PDM的实施周期，增加PDM系统的柔性，在客户化过程中最终实现“零编程”。目前比较好的解决方案有模板技术和组件技术。 模板技术是将各功能模块中的条件参数化。在PDM系统中建立适合于各种功能的模板库，客户化过程中，根据不同的需求调用不同的模板，即可在短时间内建立系统所需求的功能模块。 组件技术是在系统中构造一些基本功能模块和过程模块(称为组件Component)，这些模块具有开放的接口和良好的可组合性，并可实现“即插即用”。,流程的设计方法,PDM中的流程设计是确定产品设计中各个环节和路径的过程，具体包括设计人员工作职责的制订、审批人员权限的划分
26、等。现行企业中各部门的工作流程具有相似性，实施方案需要根据企业的现行管理模式确定，这就给流程设计方法提出了能不断适应企业经营管理模式变化而重新组合的功能要求。 PDM中的流程设计方法有两种：一种是预置式流程设计，该方法将企业中的流程模式预制在一个模块中，制定流程时只需要对流程进行选择即可达到设计的要求；另一种是采用可视化设计方法，用图框表示节点，有向线段表示信息的流向，用属性来定义节点和流程的相互关系，如将节点定义为设计人员、校对人员、审批人员等，将流程定义为提交、返回修改等。可视化设计流程的方法比较直观，易于表达，具有较大的灵活性，企业也容易接受。,数据存储和管理,PDM系统中的数据管理包括
27、数据的存取方式、数据的安全性和数据的管理模式等。 目前的PDM系统中大多数采用Oracle、SyBase、SQL Server等流行的商用数据库，数据是以记录形式存放在数据库中 数据的加密措施有3种： 第一种是所谓伪加密 第二种方法是采用部分加密方案 第三种方法是自行设计一种算法 现行PDM系统的数据管理形式是基于关系型数据库的。数据之间关系通常是静态的、明确的、简单的，而产品设计过程中的数据往往是动态的、不明确的，结构也是复杂的，而且具有较高的相关性。,网络技术,PDM系统的环境，是一种多介质数据载体和多类型硬件系统形成的异构分布环境，这种环境下的Intranet网络结构有两种方案：一种是两
28、层网络模型即C/S模型，它采用Client与Server实现用户界面处理、业务功能处理、数据处理等功能。一种是三层网络模型即C/NS，它是将用户界面处理、业务功能处理、数据处理这三个子模型相互独立，分别由不同资源代码实现。基于C/S模式的FTP文件传输方式是解决网络环境下，产品数据文件安全的一种机制。当PDM系统中需要归档的文件通过FTP(File Transfer Protocol)方式存放到数据服务器上后，客户端只能通过查询Web服务器上的FTP站点才能找到数据文件，数据文件对用户是屏蔽的。 基于Web技术的异地设计、制造结构体系是借助于Internet/Intranet网络，通过Clie
29、nt向Server发送RPC(Remote Procedure Call)实现调用请求的一种信息传输方式。,主要内容,WIT-PDMV5.0产品前景,PDM基本理念,PDM的系统框架与主要功能,PDM的几个关键技术,实施PDM的步骤及主要方法,1,2,3,5,4,实施PDM中的步骤和主要方法,1.实施PDM的总体目标,2.实施PDM的标准步骤,3.创建PDM项目组,4.建立信息管理模型,5.数据整理及其它,实施PDM的总体目标,根据需要，在企业中建立一整套科学的管理制度，使企业的运行能够满足信息化管理的要求 建立一系列的信息模型，使他们能够反映企业中的所有产品信息以及这些信息之间的关系，能够为
30、PDM系统提供完整、规范的产品信息 引入PDM系统，解决产品全生命周期的信息管理问题，进一步提高生产效率，降低整体成本,实施PDM的标准步骤,根据华天软件的产品实施规范，项目的实施阶段分为： 项目确定阶段 需求调研阶段 设计开发阶段 公司内部测试 用户测试 试运行推广 项目验收 项目总结,创建PDM项目组,项目总监：双方负责项目的监督，提供项目执行时各项行政及技术支持，并调解参与项目人力资源的冲突，协调各部门合作 项目经理：负责项目实际的执行计划及控制，并调配参与项目的人力资源，确定详细工作内容，分派工作，进度追踪考核，及项目成员间的沟通协调，并定期向项目总监报告 数据管理员：系统业务应用的主
31、要负责人，负责解答一般用户的问题，对日常业务熟悉，掌握软件系统的理论及业务操作，是PDM系统技术层面的负责人 系统维护人员:保证网络通畅，数据备份、维护，系统基础参数设置 质量保证：负责项目执行的质量保证与控制，文件格式制定，项目审核点确认 实施工程师 ：在项目的整个过程中，负责项目实施、方案设计、测试、项目支持和控制 系统测试组：负责系统上线测试，规范指定，资料准备,建立信息管理模型,人员组织模型 组织 角色 权限 操作命令 流程管理模型 工作流程 更改流程,产品对象管理模型 对象分类模型 对象版本模型 对象数据和文档组织模型 产品结构管理模型 产品结构树（产品明细表）,流程名称、适用的范围
32、、先后次序、对应的人员、角色、表态方式和表决模式、特殊任务、版本变化规则。,数据整理及其它,企业正在使用的CAD以及平台 CAD软件的标题栏和明细栏 信息标准格式的明细表 零件的编码标准和规则 设计等各流程的规范和模版,问题与讨论,PDM的基本理念 PDM的基本概念、产生背景与意义 实施PDM的效益和优点 PDM与企业信息化 PDM的发展与趋势、知名的PDM厂商 PDM的系统框架及主要功能 系统框架 电子仓库与图文档管理、结构管理、过程管理、更改管理等 PDM与CAD、CAPP、ERP的集成 PDM的几个关键技术 成组技术、客户化技术、流程设计方法、数据安全技术、网络技术 PDM实施的几个步骤,结束,谢 谢 ！,
