1 PDM是企業(yè)信息化管理的需要
隨著市場(chǎng)全球化競(jìng)爭(zhēng)的加劇以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和普及，企業(yè)越來越多的開始采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行企業(yè)管理、產(chǎn)品研發(fā)以及加工制造等活動(dòng)，以力求達(dá)到企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的快速響應(yīng)。雖然計(jì)算機(jī)的應(yīng)用加快了企業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)速度，縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，但傳統(tǒng)的管理方式已經(jīng)不能適應(yīng)由于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用給企業(yè)帶來的種種變化，尤其是制造企業(yè)在計(jì)算機(jī)應(yīng)用積累到一定階段或一定的信息量以后，這種變化尤為突出。主要表現(xiàn)在以下方面。
1-1 設(shè)計(jì)圖紙和文檔的管理
計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的大量電子文檔和信息沒有得到有效和系統(tǒng)的管理，使設(shè)計(jì)人員難以快速和準(zhǔn)確地獲得所需資料，反而降低了查詢速度和效率。
1-2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的獲取
產(chǎn)品設(shè)計(jì)資料的成套性難于把握，而且不易直觀準(zhǔn)確地獲取所需的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)行有效地配置。
1-3 設(shè)計(jì)過程管理
從任務(wù)的分解，圖紙的形成，到圖紙審查、批準(zhǔn)發(fā)布和歸檔，以及圖紙版本修訂等，全靠人工來完成，中間傳遞的也是紙質(zhì)介質(zhì)。圖紙的流動(dòng)過程無法跟蹤和監(jiān)控，由于整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過程沒有協(xié)調(diào)一致的管理機(jī)制，不同部門使用不同版本的設(shè)計(jì)圖紙時(shí)有發(fā)生，導(dǎo)致同一設(shè)計(jì)錯(cuò)誤重復(fù)出現(xiàn)。
1-4 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的組織實(shí)施
下游人員和上游人員沒有進(jìn)行充分的信息交流，從而使下游人員難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)上游人員可能出現(xiàn)的不足，使得工程更改次數(shù)增多，工作效率降低。
1-5 并行設(shè)計(jì)
不能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和工藝，機(jī)械和電氣，機(jī)械和液壓在設(shè)計(jì)過程的并行設(shè)計(jì)。
1-6 設(shè)計(jì)軟件的集成
缺乏一個(gè)軟件集成框架和一個(gè)統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型，各設(shè)計(jì)軟件之間還沒有得到有機(jī)的集成，沒有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)共享。
1-7 社會(huì)化生產(chǎn)
在社會(huì)化大生產(chǎn)的今天，不能實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)，跨國(guó)界的設(shè)計(jì)和制造協(xié)同問題。
由此可見，在企業(yè)信息化建設(shè)中，產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理，產(chǎn)生數(shù)據(jù)的過程管理以及應(yīng)用軟件的管理，包括數(shù)據(jù)流和工作流的管理已經(jīng)成為企業(yè)整個(gè)活動(dòng)過程的瓶頸，亟需一個(gè)集成管理系統(tǒng)來管理和控制企業(yè)中的各種數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)流及工作流，以充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的作用，保證企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)過程的快速和高效進(jìn)行。
而PDM技術(shù)就是在這種需求下產(chǎn)生的，它提供了一個(gè)數(shù)據(jù)管理的集成框架，功能已從最初的電子文檔管理逐漸擴(kuò)展到包括企業(yè)過程管理在內(nèi)的各個(gè)方面，為企業(yè)信息化提供了可靠的保證。
2 PDM的定義和功能模型
PDM 的英文全稱是Product Data Management ，中文含義是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。
綜合各個(gè)方面，PDM系統(tǒng)應(yīng)該包含以下功能：
(1) PDM 系統(tǒng)管理了與產(chǎn)品相關(guān)的所有數(shù)據(jù)——任何描述產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，包括零部件數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)、文檔數(shù)據(jù)、CAD 文件數(shù)據(jù)、權(quán)限信息數(shù)據(jù)等；
(2) PDM 系統(tǒng)管理了產(chǎn)生上述數(shù)據(jù)的所有過程——包括過程的定義和過程數(shù)據(jù)；
(3) PDM系統(tǒng)提供了CAX 和ERP 軟件接口和集成平臺(tái)(X指D、E、M、PP 等) 。
PDM的定義有狹義和廣義之分。從狹義上講，PDM僅僅針對(duì)工程設(shè)計(jì)過程中的數(shù)據(jù)；從廣義上講，PDM 可以管理產(chǎn)品整個(gè)生命周期中從需求、開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、銷售到服務(wù)的全部數(shù)據(jù)。
PDM 的功能主要由3 個(gè)層面組成： 支撐層、維護(hù)層和核心層。如圖1 所示。
維護(hù)層則是PDM 系統(tǒng)的維護(hù)工作，包括數(shù)據(jù)集的維護(hù)，部門和用戶的管理，項(xiàng)目創(chuàng)建以及項(xiàng)目中角色的定義。這些模塊主要完成PDM 系統(tǒng)的控制和管理，保證PDM系統(tǒng)的順暢推廣使用。
核心層則是PDM 實(shí)施的核心部分，也是用戶主要面對(duì)的模塊。核心層包括文檔管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、流程管理、電子數(shù)據(jù)倉庫管理、CAX/ ERP應(yīng)用軟件集成以及接口管理系統(tǒng)等。其中文檔結(jié)構(gòu)化管理是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理和流程管理的支撐，后兩者所產(chǎn)生的文檔由文檔管理來控制。而PDM 系統(tǒng)和企業(yè)中其他系統(tǒng)的聯(lián)系則主要通過應(yīng)用軟件集成和接口管理系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)倉庫來完成，這樣才能實(shí)現(xiàn)企業(yè)中各個(gè)部分的有機(jī)集成，達(dá)到數(shù)據(jù)最大限度共享。
而PDM 系統(tǒng)通過對(duì)數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)流的管理和控制，將企業(yè)中的各個(gè)系統(tǒng)有機(jī)地組織在一起，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)中信息的集成、過程的集成和人的集成，這對(duì)于企業(yè)的信息化建設(shè)過程來說，是非常重要的。
3 PDM實(shí)施的關(guān)鍵技術(shù)
3-1 PDM在企業(yè)中的實(shí)施模型
PDM系統(tǒng)在企業(yè)中的實(shí)施模型可以用金字塔來表示，如圖2 所示。任何PDM 實(shí)施過程中的活動(dòng)都可以納入到該模型的某一層面上。
3-2 PDM實(shí)施的關(guān)鍵技術(shù)
3-2-1 部門和用戶管理
和其他信息系統(tǒng)一樣，角色(Role) 管理是PDM管理部門和用戶的重要組成部分，使用PDM系統(tǒng)的用戶，必須具有某種角色，才能登陸到系統(tǒng)中，獲得系統(tǒng)賦予的與角色相對(duì)應(yīng)的權(quán)限，通過角色的管理來保證數(shù)據(jù)庫中資料的安全性，有效地防止越權(quán)操作，使得文檔資料更加安全可靠。
主要功能應(yīng)該包括：
(1) 角色管理；
(2) 部門和用戶的增加；
(3) 部門和用戶的刪除；
(4) 部門和用戶的查詢；
(5) 用戶向部門中的指定；
(6) 用戶的有效和無效。
3-2-2 文檔管理
文檔是PDM 系統(tǒng)管理的基本對(duì)象，所有操作最終都幾乎可以歸結(jié)到對(duì)一個(gè)具體文檔的操作，所以文檔管理是PDM 系統(tǒng)核心層中的核心。文檔管理的作用域主要在產(chǎn)品的開發(fā)過程中，而當(dāng)產(chǎn)品的開發(fā)工作全部結(jié)束時(shí)，相關(guān)文檔就應(yīng)當(dāng)提交給工程數(shù)據(jù)庫管理模塊來管理了。
文檔管理的主要功能應(yīng)該包括：
(1) 文檔的建立和屬性的定義；
(2) 文檔的查詢和瀏覽；
(3) 文檔的保存和入庫；
(4) 文檔的更改。
3-2-3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理
PDM系統(tǒng)以樹狀結(jié)構(gòu)來表達(dá)產(chǎn)品零部件之間的層次(隸屬) 關(guān)系。一個(gè)具體的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹對(duì)象包括了對(duì)象屬性數(shù)據(jù)、對(duì)象結(jié)構(gòu)(關(guān)系) 數(shù)據(jù)、描述文檔、屬性文檔等。在屬性文檔下，又包括了具有版本屬性的所有文檔。由不同層次的裝配關(guān)系對(duì)應(yīng)的不同層次的BOM 而組成的樹狀結(jié)構(gòu)稱之為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹。
有了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，PDM 系統(tǒng)提供給用戶的功能應(yīng)該包括：
(1) 自動(dòng)生成單層BOM和多層BOM；
(2) 自動(dòng)生成所有設(shè)計(jì)報(bào)表并進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)；
(3) 可以自動(dòng)輸出任意查詢。
3-2-4 流程管理
流程管理的載體是數(shù)據(jù)包，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)物料、描述文檔的提交、審查、批準(zhǔn)、發(fā)布?xì)w檔等過程進(jìn)行有效管理；同時(shí)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的各種描述文檔進(jìn)行相關(guān)任務(wù)的確定和版本變更的維護(hù)等，來保證設(shè)計(jì)過程中任務(wù)的完整性和數(shù)據(jù)的一致性。其主要功能包括：
(1) 業(yè)務(wù)流程的定義和提交；
(2) 部門判斷；
(3) 流程分解；
(4) 各任務(wù)并行處理；
(5) 發(fā)布?xì)w檔處理。
串行的產(chǎn)品開發(fā)模式形成了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造，現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)等大的循環(huán)，容易造成產(chǎn)品開發(fā)周期長(zhǎng)，設(shè)計(jì)質(zhì)量差，工作效率低等缺陷。要克服這些缺陷，就要建立并行的產(chǎn)品開發(fā)流程。而并行設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)上游設(shè)計(jì)信息的及時(shí)預(yù)發(fā)布和下游評(píng)價(jià)信息的及時(shí)反饋，為此，產(chǎn)品開發(fā)過程中的各個(gè)階段必須達(dá)到數(shù)據(jù)共享和有機(jī)的集成。只有PDM 系統(tǒng)才能夠做到這一點(diǎn)。
3-2-5 項(xiàng)目管理和角色分配
PDM系統(tǒng)下的業(yè)務(wù)項(xiàng)操作與系統(tǒng)中項(xiàng)目的定義密切相關(guān)。項(xiàng)目的創(chuàng)建除了要按照規(guī)范進(jìn)行以外，還要及時(shí)掌握項(xiàng)目中各種審查、審批角色的定義和分配，包括機(jī)械設(shè)計(jì)流程角色分配，電氣一次設(shè)計(jì)流程角色分配，電氣二次設(shè)計(jì)流程角色分配，液壓設(shè)計(jì)流程角色分配等等。PDM 系統(tǒng)在項(xiàng)目管理上的主要功能有：
(1) 項(xiàng)目的創(chuàng)建，其中包括項(xiàng)目名稱和項(xiàng)目代號(hào)的映射關(guān)系的建立，以及項(xiàng)目的其他屬性；
(2) 項(xiàng)目的刪除；
(3) 項(xiàng)目屬性的更改；
(4) 項(xiàng)目進(jìn)度的監(jiān)控；
(5) 項(xiàng)目中成員角色定義。
3-2-6 電子數(shù)據(jù)倉庫管理
PDM系統(tǒng)可以根據(jù)部門業(yè)務(wù)性質(zhì)劃分為不同的數(shù)據(jù)倉庫以利于用戶或部門權(quán)限安全可靠方便地管理。因此就需要利用網(wǎng)絡(luò)/ 數(shù)據(jù)庫技術(shù)對(duì)電子化后的大量文檔進(jìn)行有效的組織和管理，在安全有序的控制下為設(shè)計(jì)人員提供便捷的參考，使工程技術(shù)人員可按多種查詢方式，及時(shí)、準(zhǔn)確、迅速查詢到所需要的資料，以重復(fù)使用已有的設(shè)計(jì)成果，縮短產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間，提高效率。電子數(shù)據(jù)倉庫的管理主要應(yīng)包括的功能：
(1) 快速查詢管理；
(2) 瀏覽顯示管理；
(3) 數(shù)據(jù)安全控制；
(4) 系統(tǒng)維護(hù)。
3-2-7 CAX/ ERP 軟件集成和接口管理
為了將現(xiàn)有的CAX/ ERP 軟件和PDM的軟件組成一個(gè)集成系統(tǒng)，PDM 系統(tǒng)必須具有軟件集成管理的功能，能將企業(yè)的各種軟件進(jìn)行有機(jī)的集成，實(shí)現(xiàn)PDM與其他軟件之間的雙向操作。
對(duì)于其他系統(tǒng)和PDM 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸，一般采用一個(gè)共享數(shù)據(jù)庫來保存交換的數(shù)據(jù)，由各個(gè)系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行分享。如CAPP系統(tǒng)需要PDM系統(tǒng)產(chǎn)生的BOM數(shù)據(jù)，這樣PDM 系統(tǒng)生成BOM 表的格式要與CAPP系統(tǒng)接受的表格式完全一樣，然后將其保存在共享數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)CAPP系統(tǒng)需要BOM 表時(shí)，只需訪問共享數(shù)據(jù)庫，提取出相應(yīng)的BOM表，就達(dá)到了數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康摹?
4 結(jié)束語
根據(jù)我們實(shí)施和開發(fā)PDM 的經(jīng)驗(yàn)，企業(yè)在實(shí)施PDM系統(tǒng)時(shí)要想取得成功，應(yīng)該注意以下幾個(gè)問題：
(1) 企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)成為PDM 系統(tǒng)實(shí)施開發(fā)的參加者，而不是旁觀者
對(duì)于一個(gè)企業(yè)來說，只有企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)最了解企業(yè)存在的問題和瓶頸，才能抓住問題的關(guān)鍵，從而合理地制定出PDM 系統(tǒng)的開發(fā)目標(biāo)。同時(shí)由于企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)擁有實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的人權(quán)、財(cái)權(quán)和指揮權(quán)，能夠決定投資、調(diào)整機(jī)構(gòu)和協(xié)調(diào)系統(tǒng)實(shí)施中產(chǎn)生的矛盾，這是其他人無法替代的，所以企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)必須加入到PDM系統(tǒng)的實(shí)施過程中來，而不僅僅是等待匯報(bào)，作一個(gè)旁觀者。國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐也證明，企業(yè)主要領(lǐng)導(dǎo)者的參與是PDM系統(tǒng)實(shí)施成功的先決條件。
(2) 在PDM 實(shí)施過程中，開發(fā)者要和用戶不間斷交流，避免“閉門造車”
用戶最熟悉自身的業(yè)務(wù)，而開發(fā)者則對(duì)系統(tǒng)和軟件最熟悉，因此，用戶和開發(fā)者必須密切交流；其次，由于用戶的業(yè)務(wù)需求有可能定義的不是非常清楚和完善，而且開發(fā)者和用戶對(duì)需求的理解也可能有偏差，所以就需要在實(shí)施過程中，開發(fā)者要和用戶不斷交流，澄清問題，減少開發(fā)的偏差，同時(shí)也可以讓錯(cuò)誤在萌芽狀態(tài)時(shí)就得到了解決，保證PDM系統(tǒng)開發(fā)的質(zhì)量，切不可“閉門造車”。
(3) 不要期望PDM 系統(tǒng)能一次開發(fā)完成，PDM系統(tǒng)需要不斷優(yōu)化
PDM系統(tǒng)的實(shí)施過程和其他信息系統(tǒng)相似，很難一次就開發(fā)成功一個(gè)質(zhì)量好、功能完善的系統(tǒng)，為了提高PDM 系統(tǒng)開發(fā)的效率，縮短實(shí)施時(shí)間，一般是先根據(jù)用戶的需求，開發(fā)出一個(gè)PDM系統(tǒng)的原型系統(tǒng)，先實(shí)施這個(gè)原型系統(tǒng)，然后根據(jù)用戶反饋的情況不斷修改，增補(bǔ)和優(yōu)化，最后形成一個(gè)比較完善的系統(tǒng)，這是一個(gè)長(zhǎng)期的過程。
(4) 一定要做好PDM 系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的接口和信息集成，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)一定要最大限度共享
除了PDM 系統(tǒng)，企業(yè)信息化的過程中還包括其他一些系統(tǒng)，PDM 系統(tǒng)只是提供了一個(gè)集成框架，所以在實(shí)施PDM系統(tǒng)時(shí)，不能只考慮PDM 內(nèi)部的接口，還應(yīng)該綜合考慮PDM 系統(tǒng)和其他各個(gè)系統(tǒng)的接口和信息集成，防止在企業(yè)中形成一個(gè)個(gè)的“軟件孤島”，“信息孤島”。
(5) 做好各個(gè)層次的培訓(xùn)，盡快適應(yīng)PDM 系統(tǒng)給企業(yè)管理方式帶來的變化
PDM系統(tǒng)的實(shí)施和推廣使用，給企業(yè)帶來了管理方式上的變革，有些是本質(zhì)性的變革，譬如，實(shí)現(xiàn)了流程再造和優(yōu)化固化，人們的思維模式和思維習(xí)慣短期內(nèi)需要一個(gè)適應(yīng)過程。所以在實(shí)施PDM系統(tǒng)時(shí)，就需要企業(yè)各個(gè)部門和各個(gè)層次上的使用人員要能適應(yīng)這種變化，盡快擺脫傳統(tǒng)管理方式的束縛，充分發(fā)揮PDM 系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。只有這樣，才能保證PDM系統(tǒng)的順利實(shí)施和最終的成功。
(6) PDM系統(tǒng)推廣使用后，其效益需要一個(gè)過程才能顯現(xiàn)出來
PDM系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)積累是從零起步的，在PDM系統(tǒng)上線推廣使用前，應(yīng)最大限度地將企業(yè)的歷史數(shù)據(jù)整理后批量導(dǎo)入到PDM 數(shù)據(jù)庫，供設(shè)計(jì)時(shí)重用。同時(shí)隨著系統(tǒng)的使用，物料數(shù)據(jù)和描述文檔的不斷積累，我們可以在PDM 系統(tǒng)下快速查找設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，提高零部件重用度，其效益將逐漸顯現(xiàn)出來。
