用PDM提升機(jī)械制造企業(yè)技術(shù)管理
用PDM——VHDrawings 提升機(jī)械制造企業(yè)技術(shù)管理 目錄 一、概述 2 二、機(jī)械制造企業(yè)技術(shù)管理現(xiàn)狀 2 1、設(shè)計(jì)文檔管理較亂 2 2、文檔更改和版本控制較難 3 3、設(shè)計(jì)過程缺乏項(xiàng)目管理和并行設(shè)計(jì) 3 4、技術(shù)文件的備份和安全管理手段缺乏 3 5、產(chǎn)品物料數(shù)據(jù)缺乏集成化管理 3 6、產(chǎn)品設(shè)計(jì)中協(xié)同工作差，出錯(cuò)率高 4 三、PDM在機(jī)械制造企業(yè)技術(shù)管理中的作用 4 1、圖文檔管理 4 2、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理 5 3、變更與版本管理 6 4、產(chǎn)品配置管理 6 5、項(xiàng)目和工作流管理 6 6、安全和數(shù)據(jù)備份管理 7 7、物料報(bào)表和數(shù)據(jù)集成管理 7 8、與二、三維CAD系統(tǒng)的集成 7 9、其它功能 8 四、實(shí)施目標(biāo)與效益分析 8 1、實(shí)施目標(biāo) 8 2、實(shí)施過程 9 3、效益分析 14 一、概述 21世紀(jì)是一個(gè)創(chuàng)新的時(shí)代，以信息技術(shù)為先導(dǎo)的高新技術(shù)革命將有力地促進(jìn)知識(shí)經(jīng)濟(jì)的 蓬勃發(fā)展。如何在這場(chǎng)新的經(jīng)濟(jì)浪潮中求生存，企業(yè)將目標(biāo)放在技術(shù)創(chuàng)新上。對(duì)于我國 制造業(yè)，在影響企業(yè)發(fā)展的諸多因素中，除了體制和經(jīng)營管理外，還有一個(gè)重要因素是 企業(yè)缺乏開發(fā)有競(jìng)爭(zhēng)力產(chǎn)品的能力。因此制造型企業(yè)在利用信息技術(shù)進(jìn)行管理優(yōu)化的過 程中，都應(yīng)著重為產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供一個(gè)有效的工作環(huán)境。 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（Product Data Management，PDM）是八十年代在國外興起的管理企業(yè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)與產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)的 一種理論。它繼承并發(fā)展了設(shè)計(jì)資源管理、設(shè)計(jì)過程管理、信息管理等多類系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) ，應(yīng)用了并行工程方法學(xué)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，有效地解決企業(yè)信息集 成、過程優(yōu)化管理等企業(yè)“瓶頸”問題。如何提高企業(yè)信息集成化管理水平、建立支持產(chǎn) 品設(shè)計(jì)創(chuàng)新的信息平臺(tái)，將是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理理論的發(fā)展方向之一。 二、機(jī)械制造企業(yè)技術(shù)管理現(xiàn)狀 機(jī)械制造企業(yè)的產(chǎn)品特點(diǎn)主要表現(xiàn)為產(chǎn)品種類多、系列多、技術(shù)狀態(tài)復(fù)雜。一般企業(yè)的 產(chǎn)品種類少則幾種，多則十余種、數(shù)十種，同時(shí)產(chǎn)品的系列較多，少的有兩三種，多的 有十余種。產(chǎn)品研制的階段多，通常一個(gè)產(chǎn)品的研制生產(chǎn)需要經(jīng)過M樣、C樣、S樣、定型 四個(gè)階段。每個(gè)階段的產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)繁多，各類設(shè)計(jì)圖檔（含工藝設(shè)計(jì)）多，技術(shù)狀態(tài) 復(fù)雜。給技術(shù)管理和生產(chǎn)管理造成了很大的困難，稍有疏忽容易造成工藝文件數(shù)據(jù)與設(shè) 計(jì)文件數(shù)據(jù)不同步一致，從而導(dǎo)致返工現(xiàn)象時(shí)有出現(xiàn)。 同時(shí)產(chǎn)品數(shù)據(jù)更改頻繁。每個(gè)研制階段中產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的更改情況時(shí)有發(fā)生，這些更改 常常牽涉到設(shè)計(jì)、工藝、物資、物管、加工、裝配、測(cè)試、質(zhì)量等各部門，相應(yīng)工藝路 線、工藝卡片等技術(shù)文件需及時(shí)更改；同時(shí)還有許多臨時(shí)性設(shè)計(jì)文件，同樣導(dǎo)致很多臨 時(shí)性的技術(shù)文件產(chǎn)生（工藝路線、工藝卡片等），設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)繁多。 在對(duì)眾多機(jī)械制造企業(yè)的調(diào)研和實(shí)施過程中，我們發(fā)現(xiàn)企業(yè)在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理中主要存在 如下幾個(gè)問題： 1、設(shè)計(jì)文檔管理較亂 企業(yè)在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的過程中積累的大量圖形文件（DWG格式）、Word文檔，目前采用的僅僅 是操作系統(tǒng)提供的文件管理功能，所有文件存放在各自使用的計(jì)算機(jī)或文件服務(wù)器中， 分別由不同人來維護(hù)，往往造成同一設(shè)計(jì)文件有多處備份，對(duì)零部件的版本控制、借用 管理和更改管理都非常不利。 在查詢和瀏覽時(shí)，必須啟動(dòng)CAD系統(tǒng)或OFFICE軟件，不能實(shí)現(xiàn)即時(shí)瀏覽。與產(chǎn)品相關(guān)的信 息如描述產(chǎn)品的產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙、工藝文件、技術(shù)文件、產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等不能一目了然的 得到。設(shè)計(jì)資源的重復(fù)利用率低，產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)。 2、文檔更改和版本控制較難 更改管理混亂無序，計(jì)算機(jī)圖檔更改無痕，電子信息不能做到版本控制、版本儲(chǔ)存。更 改單查詢、統(tǒng)計(jì)困難。圖紙修改后版本只能靠人工管理，重復(fù)出現(xiàn)同樣的差錯(cuò)。經(jīng)過多 次修改，出現(xiàn)多個(gè)版本，版本管理混亂；多個(gè)版本圖紙給日后產(chǎn)品數(shù)據(jù)維護(hù)帶來極大不 便；電子圖紙和紙質(zhì)圖紙不能保持一致。采用在服務(wù)器上備份的方式進(jìn)行存檔，與設(shè)計(jì) 員的更改容易發(fā)生不同步，易出現(xiàn)版本不一致。設(shè)計(jì)人員很難搞清楚借用件修改的影響 范圍。 3、設(shè)計(jì)過程缺乏項(xiàng)目管理和并行設(shè)計(jì) 不能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)或項(xiàng)目進(jìn)度和工作狀態(tài)的可視化動(dòng)態(tài)控制。目前設(shè)計(jì)信息的正確、及 時(shí)傳輸有較大困難。設(shè)計(jì)信息需要經(jīng)過設(shè)計(jì)、審核、工藝會(huì)簽、標(biāo)檢和發(fā)放等過程，不 僅要求能在設(shè)計(jì)部門將設(shè)計(jì)信息從設(shè)計(jì)者順利地送到審核、批準(zhǔn)者，而且還要跨部門傳 遞發(fā)送。設(shè)計(jì)任務(wù)的管理工作還只能停留在人為管理的基礎(chǔ)上，缺乏有效的計(jì)算機(jī)輔助 管理能力，影響了設(shè)計(jì)過程中小組成員相互協(xié)同工作的效率。無嚴(yán)格的設(shè)計(jì)流程管理， 造成圖紙的修改無序、無記錄、流程進(jìn)程緩慢。設(shè)計(jì)人員之間不能通過即時(shí)郵件進(jìn)行溝 通，不能進(jìn)行消息及時(shí)傳遞。 4、技術(shù)文件的備份和安全管理手段缺乏 產(chǎn)品的多樣化數(shù)據(jù)，造成數(shù)據(jù)分散化、多樣化，數(shù)據(jù)維護(hù)、備份工作量大。由于目前沒 有能夠?qū)λ挟a(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行集成管理，對(duì)技術(shù)文件的瀏覽、編輯的操作無日志記錄，不 能有效地防止技術(shù)文件泄露。另外還沒有產(chǎn)品數(shù)據(jù)備份的有效手段，不能有效地防止因 為系統(tǒng)崩潰而造成的損失。 5、產(chǎn)品物料數(shù)據(jù)缺乏集成化管理 與產(chǎn)品生產(chǎn)管理有關(guān)的物料清單（Bill of Material，簡(jiǎn)稱BOM）信息，是整個(gè)企業(yè)內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)調(diào)度的主要依據(jù)，是連接設(shè)計(jì)部 門、管理部門、銷售部門、生產(chǎn)部門等的一個(gè)數(shù)據(jù)紐帶，是企業(yè)引進(jìn)和實(shí)施ERP系統(tǒng)的數(shù) 據(jù)基礎(chǔ)。 目前設(shè)計(jì)輸出只是圖紙和統(tǒng)計(jì)的死明細(xì)，不能根據(jù)需求進(jìn)行各種匯總。不能自動(dòng)對(duì)如： 標(biāo)準(zhǔn)件/外構(gòu)件/自制件、產(chǎn)品零部件設(shè)計(jì)明細(xì)進(jìn)行匯總；人工統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)，報(bào)表輸出 效率低、差錯(cuò)率高，工作煩瑣，特別是對(duì)于變型多的產(chǎn)品，報(bào)表的統(tǒng)計(jì)更是如此；更改 后設(shè)計(jì)明細(xì)不能及時(shí)提供給采購部門，信息傳遞慢，采購容易產(chǎn)生差錯(cuò)。 同時(shí)，產(chǎn)品配置能力不足。產(chǎn)品系列化特征越來越明顯，缺乏技術(shù)手段支持設(shè)計(jì)人員利 用現(xiàn)有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián)圖紙進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和配置，多品種、小批量的產(chǎn)品設(shè)計(jì)效 率，響應(yīng)產(chǎn)品市場(chǎng)占有速度，效率有待進(jìn)一步提高。 6、產(chǎn)品設(shè)計(jì)中協(xié)同工作差，出錯(cuò)率高 設(shè)計(jì)部門中的電路設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和工藝之間，都存在著工作交互問 題，如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要獲得電路器件明細(xì)與印制板安裝信息，產(chǎn)品設(shè)計(jì)中需要進(jìn)行工 藝性審查，工藝設(shè)計(jì)中需要由產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供必要的內(nèi)容（設(shè)計(jì)圖樣、物料數(shù)據(jù)等）。因 此建立起設(shè)計(jì)和工藝間協(xié)同工作環(huán)境，對(duì)縮短產(chǎn)品制造前的技術(shù)準(zhǔn)備周期也能起到一定 的積極作用。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)易出錯(cuò)。由于采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，新承接的產(chǎn)品往往要根據(jù)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) 重新設(shè)計(jì)，造成產(chǎn)品設(shè)計(jì)出錯(cuò)率高，影響產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，致使有些工期要求短的合同 承接有很大的難度。 總之，目前企業(yè)在應(yīng)用計(jì)算機(jī)過程中存在的問題，也可以說是企業(yè)在應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)后 進(jìn)一步發(fā)展中必然遇到的問題，也是PDM系統(tǒng)要解決的問題。在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，將 以先進(jìn)、成熟的技術(shù)為基礎(chǔ)，逐步解決這些問題，為企業(yè)的持續(xù)發(fā)展出力。 三、PDM在機(jī)械制造企業(yè)技術(shù)管理中的作用 我們認(rèn)為，PDM可以解決上面提到的機(jī)械制造企業(yè)技術(shù)管理中的問題。以下我們從PDM具 有的功能來看，如何縮短設(shè)計(jì)周期，降低成本，優(yōu)化流程，加強(qiáng)項(xiàng)目管理，解決以上提 出的問題，使企業(yè)獲得更好的效益。 1、圖文檔管理 設(shè)計(jì)過程中，圖文檔管理實(shí)際上是提供一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)倉庫，數(shù)據(jù)倉庫中應(yīng)包含兩方面 的信息，一是有關(guān)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的基本信息，一是各類電子文檔數(shù)據(jù)。 PDM管理的是產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過程。這些信息包括：CAD/C AM/CAPP的文件、材料清單（BOM）、產(chǎn)品配置、技術(shù)文件、產(chǎn)品定單、工藝表格、生產(chǎn) 成本、供應(yīng)商狀態(tài)等；產(chǎn)品有關(guān)的過程包括任何有關(guān)的加工工序、加工指南和有關(guān)批準(zhǔn) 、使用權(quán)、安全、工作的標(biāo)準(zhǔn)和方法、工作流程、機(jī)構(gòu)關(guān)系等所有過程處理的程序；包 括產(chǎn)品使用周期的各類文獻(xiàn)。這些數(shù)據(jù)主要包括：原始檔案、設(shè)計(jì)文檔、工藝文檔、生 產(chǎn)中的數(shù)據(jù)文檔、銷售維修服務(wù)、其它靜態(tài)數(shù)據(jù)等。 對(duì)于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的信息，可以將它們之間的關(guān)系分別存入數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)給用戶提供 圖形化的界面，一般用結(jié)構(gòu)樹的形式來表達(dá)產(chǎn)品之間的結(jié)構(gòu)。 文檔管理同時(shí)提供對(duì)文檔狀態(tài)的控制，實(shí)現(xiàn)檔案管理的功能。在PDM中，每個(gè)文檔都有對(duì) 應(yīng)其生命周期階段的狀態(tài)標(biāo)識(shí)，如創(chuàng)建、出庫、入庫、凍結(jié)、解凍、歸檔等。PDM軟件提 供圖紙的增加、導(dǎo)入、出庫編輯、復(fù)制等操作。系統(tǒng)可以提供內(nèi)嵌的瀏覽器，該瀏覽器 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)AutoCAD、Pro/E等CAD軟件以及DOC文件、EXL文件、TXT文件、BMP文件、JPG 文件、TIF文件等文件的瀏覽。 在PDM系統(tǒng)中，用戶可針對(duì)系統(tǒng)中所有的文檔和數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，系統(tǒng)提供靈活的查詢方式 。系統(tǒng)中管理的內(nèi)容包括產(chǎn)品、零件、版本、文檔、圖紙、標(biāo)準(zhǔn)件、企標(biāo)件、用戶等信 息，這些不同種類的文檔具有各自的屬性。查詢時(shí)系統(tǒng)首先選擇對(duì)象類型，然后，用戶 可按對(duì)象的任何一項(xiàng)屬性或相關(guān)屬性進(jìn)行查詢。查詢時(shí)提供對(duì)邏輯表達(dá)式的支持，用戶 可指定多個(gè)屬性的值作為限制條件；支持精確查詢及模糊查詢方式；查詢范圍可在一個(gè) 產(chǎn)品或多個(gè)產(chǎn)品范圍內(nèi)進(jìn)行。系統(tǒng)另外提供對(duì)象間關(guān)系的查詢。企業(yè)各產(chǎn)品下的零部件 存在借用、參照等關(guān)系，通過查詢，可以快速確定原件和其對(duì)應(yīng)的所有借用件。 2、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理 PDM采用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹描述零部件之間的裝配關(guān)系。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹以樹狀方式描述，樹中的根 節(jié)點(diǎn)代表產(chǎn)品，各節(jié)點(diǎn)分別表示部件或組件，葉節(jié)點(diǎn)表示零件。這種圖示方式反映了產(chǎn) 品、零部件之間的層次關(guān)系。有了結(jié)構(gòu)樹，管理者即可分層展開，走不同的分支，直觀 地找到自己所要的數(shù)據(jù)，而不用考慮其物理所在位置。每個(gè)零部件的屬性和相關(guān)的文檔 都可以在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹上一目了然的看到。 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息是PDM系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息，在此基礎(chǔ)之上，可以進(jìn)行產(chǎn)品配置、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等工 作。 3、變更與版本管理 圖文檔管理能夠?qū)σ粋€(gè)文件的從生成對(duì)歸檔的整個(gè)過程進(jìn)行維護(hù)，這里主要是對(duì)圖紙的 版本控制和狀態(tài)維護(hù)。圖紙及工藝文件等數(shù)據(jù)從設(shè)計(jì)到審核到最后歸檔對(duì)應(yīng)有不同的狀 態(tài)，各種狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的操作不同。如產(chǎn)品審批完成后，進(jìn)入凍結(jié)狀態(tài)，此后不允許對(duì)文 檔進(jìn)行任何類型的修改，只能作為歷史文件保存。 版本由工作版本組成，工作版本記錄一個(gè)版本不同工作階段的信息，保存設(shè)計(jì)時(shí)的歷史 記錄。系統(tǒng)對(duì)文檔的每一次出/入庫進(jìn)行的修改都需要記錄下來，以維護(hù)數(shù)據(jù)的完整性。 每次修改結(jié)果可用一個(gè)工作版本來表示。在一個(gè)版本的多個(gè)工作版本中，只有一個(gè)是有 效的，有效版本由用戶指定，有效版本也可以回滾、重新指定。 工程變更管理是借助于工作流系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。工程變更的內(nèi)容包括工程變更請(qǐng)求、工程 變更命令、工程變更通知，它們分別用來描述一個(gè)工程變更從發(fā)起到實(shí)施再到通知的三 個(gè)主要階段。 4、產(chǎn)品配置管理 產(chǎn)品配置通過對(duì)與定單無關(guān)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的配置，產(chǎn)生滿足特定功能的可銷售產(chǎn)品?？梢?分為用戶選擇配置和變量配置兩種。通過配置管理可以建立產(chǎn)品的整體模型、建立產(chǎn)品 的配置規(guī)劃、建立一致的產(chǎn)品材料清單（BOM）、建立產(chǎn)品更改的歷史記錄——版本管理等 。產(chǎn)品配置的規(guī)則由用戶自行選擇，可以根據(jù)產(chǎn)品的版本或工作狀態(tài)來決定。 5、項(xiàng)目和工作流管理 項(xiàng)目和工作流管理是PDM功能的另一個(gè)重要方面。PDM過程管理就是管理當(dāng)一個(gè)用戶對(duì)數(shù) 據(jù)進(jìn)行操作時(shí)會(huì)發(fā)生的影響、人與人之間數(shù)據(jù)的流動(dòng)，并跟蹤在項(xiàng)目過程中數(shù)據(jù)活動(dòng)以 及所發(fā)生的事務(wù)。 在PDM中，按項(xiàng)目方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，同時(shí)提供項(xiàng)目屬性管理、項(xiàng)目人員管理、項(xiàng)目資 源管理等功能。項(xiàng)目管理的實(shí)現(xiàn)與工作流管理密不可分。通過工作流服務(wù)器進(jìn)行任務(wù)調(diào) 度，任務(wù)流程能預(yù)先定義，工程師能查看到自己的任務(wù)列表，任務(wù)完成后能進(jìn)行任務(wù)提 交。在過程控制中，提供內(nèi)部郵件功能。實(shí)現(xiàn)對(duì)文檔的審批、發(fā)放過程的跟蹤與控制， 實(shí)現(xiàn)對(duì)更改過程的跟蹤與控制。 PDM系統(tǒng)內(nèi)擁有一個(gè)可獨(dú)立分割出來的郵件系統(tǒng)模塊，它用于系統(tǒng)內(nèi)部的郵件收發(fā)。用戶 只要登錄系統(tǒng)，便可隨時(shí)收發(fā)郵件。該系統(tǒng)可以和工作流系統(tǒng)以及項(xiàng)目管理進(jìn)行集成， 以便接受工作任務(wù)和傳遞信息。 6、安全和數(shù)據(jù)備份管理 系統(tǒng)能夠提供全方位安全控制手段，從以下幾個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)中的安全性加以控制。PDM在 權(quán)限管理中對(duì)相關(guān)人員擔(dān)任的崗位或角色（如設(shè)計(jì)、審核、歸檔等）進(jìn)行定義。設(shè)置每 個(gè)相關(guān)人員對(duì)具體圖紙或文檔的操作權(quán)限（如圖紙或文檔的瀏覽、創(chuàng)建、編輯、刪除、 拷貝、查詢等）。通過對(duì)用戶、角色、產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)的維護(hù)實(shí)現(xiàn)多維權(quán)限管理。 系統(tǒng)管理員通過備份工具對(duì)數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容進(jìn)行備份，備份的數(shù)據(jù)可以存在不同的存儲(chǔ) 介質(zhì)上，備份的內(nèi)容包括數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)和有關(guān)的各種電子文檔。在系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤或需 要審計(jì)時(shí)...
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