【正文】 而克服了傳統(tǒng)的CAX系統(tǒng)之間(尤其是CAD與CAPP)集成的復(fù)雜性。[1]它提供產(chǎn)品全生命周期的信息管理，并可在企業(yè)范圍內(nèi)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造建立一個(gè)并行化的協(xié)作環(huán)境。 PDM系統(tǒng)發(fā)展歷程上世紀(jì)70年代，CAD尤其是三維CAD得到了長足的發(fā)展。還有一些廠商在自己的CAD上開發(fā)了一些小插件，來滿足企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的需求。PDM供應(yīng)商們開始著手開發(fā)獨(dú)立與CAD之外的，具有產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理能力、對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置的管理、對電子數(shù)據(jù)的發(fā)布和更改的控制以及基于成組技術(shù)的零件分類管理與查詢等功能的PDM系統(tǒng)[6]。與此同時(shí)由幾大廠商聯(lián)手制定的PDM系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布, 也意味著，PDM行業(yè)新一輪洗牌在即。5月11日，西門子完成對 UGS 公司的收購，UGS 公司從此將更名為“UGS PLM 軟件公司”（UGS PLM Software），并作為西門子自動化與驅(qū)動集團(tuán)（Siemens Aamp。1999年，世紀(jì)之交，PDM領(lǐng)域許多重要的概念，都是在這一年被提出。PDM領(lǐng)域另外一家著名的研究機(jī)構(gòu)CIMdata提出了cPDM概念。PLM的概念實(shí)際上是前文所述所有概念的集大成者[7]。PLM的內(nèi)容大致分為四個(gè)應(yīng)用部分：其一，PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理），起著中心數(shù)據(jù)倉庫的作用，保存產(chǎn)品定義的所有信息；其二，CPD（協(xié)同產(chǎn)品設(shè)計(jì)），讓工程師和設(shè)計(jì)者使用CAD/CAM/CAE軟件以及所有與這些系統(tǒng)配合使用的補(bǔ)充性軟件，以協(xié)同的方式一起研發(fā)產(chǎn)品；其三，PPM（產(chǎn)品組合管理），它是一套工具集，為管理產(chǎn)品組合提供決策支持；其四，CNM（客戶需求管理），是一種獲取銷售數(shù)據(jù)和市場反饋意見，并且把它們集成到產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā)過程中的軟件?？疾飚?dāng)今PDM實(shí)施成功的企業(yè)，每個(gè)企業(yè)都有自己非常具體的奮斗目標(biāo)和項(xiàng)目名稱，從福特的“Ford2000”、波音的“DCAC/MRM”到日產(chǎn)的“業(yè)務(wù)過程革新”等，凡取得成就者，無一不是將PDM融會貫通于企業(yè)文化之中。PDM是依托IT技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)最優(yōu)化管理的有效方法，是科學(xué)的管理框架與企業(yè)現(xiàn)實(shí)問題相結(jié)合的產(chǎn)物，也是計(jì)算機(jī)技術(shù)與企業(yè)文化相結(jié)合的一種產(chǎn)品。國內(nèi)許多軟件廠商也看到了PDM市場的巨大潛力，紛紛開發(fā)出自己的PDM產(chǎn)品，如浙江大學(xué)大天創(chuàng)瑞豐軟件公司、華中理工大學(xué)的華中軟件公司、清華大學(xué)的高華公司、中科院的凱思公司、南京的同創(chuàng)公司及東北大學(xué)的阿爾派公司等。第二章：分布協(xié)同式PDM系統(tǒng)概念介紹及其功能分析，并且探討此系統(tǒng)為什么要使用分布式架構(gòu)，這些基本功能如何在制造過程中使得項(xiàng)目流程協(xié)同起來。以及這4個(gè)功能是如何實(shí)現(xiàn)的。在研究的目的和意義中，我認(rèn)為PDM系統(tǒng)的出現(xiàn)，為CIMS環(huán)境下的各個(gè)分系統(tǒng)之間的集成帶來了新的平臺和集成框架，PDM系統(tǒng)最終的目標(biāo)是達(dá)到企業(yè)級信息集成的目的。而且，隨著管理體系的深化，部門之間工作協(xié)同出現(xiàn)困難，各類任務(wù)統(tǒng)計(jì)困難，績效考核計(jì)算周期過長，手工統(tǒng)計(jì)、紙質(zhì)下達(dá)任務(wù)等效率低下，此時(shí)，著名的研究機(jī)構(gòu)CIM data提出了cPDM概念：“cPDM是協(xié)同產(chǎn)品定義管理（collaborative Product Definition management）的簡稱，它所倡導(dǎo)的是一個(gè)提供了產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、協(xié)同、可視化、協(xié)同產(chǎn)品商務(wù)、企業(yè)應(yīng)用軟件集成、零部件供應(yīng)商管理等一整套結(jié)合了最佳實(shí)施過程與相關(guān)技術(shù)的整合方案。2層架構(gòu)包含了客戶端和資源端，4層架構(gòu)包含了客戶端，網(wǎng)絡(luò)層，企業(yè)層和資源端。它包含了：數(shù)據(jù)庫的服務(wù)和實(shí)例，卷信息和文件服務(wù)[5]。監(jiān)聽服務(wù)通過SQL服務(wù)來連接胖客戶端和數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中存儲的元數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中被管理。 4層架構(gòu)的概念客戶端層主機(jī)應(yīng)用程序，用戶界面的輸入輸出。企業(yè)層主機(jī)的商業(yè)邏輯，應(yīng)用和規(guī)則，在數(shù)據(jù)集中找回和存儲數(shù)據(jù)，企業(yè)層安裝于系統(tǒng)協(xié)作式服務(wù)器上，它由以下幾部分組成：共享的2進(jìn)制可執(zhí)行文件，共享的數(shù)據(jù)和文件目錄，許可服務(wù)，被服務(wù)器管理的資源池。 4層架構(gòu)的物理結(jié)構(gòu) 分布協(xié)同式PDM系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)隨著全球一體化經(jīng)濟(jì)下激烈的市場競爭和日益注重溝通協(xié)作的商業(yè)環(huán)境趨勢，都不可避免的要求企業(yè)更多的集中精力于整合各種資源并打造高效和協(xié)作的運(yùn)作體系，同時(shí)，立足于對單個(gè)資源或部分資源進(jìn)行管理的傳統(tǒng)軟件無法滿足企業(yè)新的要求，應(yīng)運(yùn)而生的協(xié)同系統(tǒng)因其能夠幫助企業(yè)適應(yīng)新的市場環(huán)境，必將使企業(yè)在成本、效率等優(yōu)化中激發(fā)出新的利潤增長點(diǎn)。這樣很好的適應(yīng)了現(xiàn)代制造業(yè)規(guī)模越來越大，人員不集中的現(xiàn)狀。我們知道，在產(chǎn)品的全生命周期中，CAD用于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和分析，CAPP用于工藝過程的設(shè)計(jì)，CAM進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助數(shù)控編程實(shí)現(xiàn)制造的自動化，ERP負(fù)責(zé)整個(gè)企業(yè)資源的管理，PDM則用于管理與產(chǎn)品有關(guān)的數(shù)據(jù)及過程。提供單一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)源；第三，PDM能方便地實(shí)現(xiàn)應(yīng)用工具的封裝，便于有效地管理應(yīng)用工具產(chǎn)生的信息。封裝使數(shù)據(jù)和操作有了統(tǒng)一的模型界面，提供了邏輯獨(dú)立性。 PDM系統(tǒng)實(shí)施PDM系統(tǒng)從CAD系統(tǒng)發(fā)展而來，其基本功能就是管理生產(chǎn)過程中的各種數(shù)據(jù)。另一種PDM產(chǎn)品是高層次的“企業(yè)級PDM”系統(tǒng)，它可按用戶需求以任意規(guī)模組成多硬件平臺、多網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、多數(shù)據(jù)庫、多層分布式Server、多種應(yīng)用軟件一起集成的跨企業(yè)、跨地區(qū)的超大型PDM系統(tǒng)。在PDM的應(yīng)用中特別要強(qiáng)調(diào)人的作用，它提供的是一種人機(jī)混合作業(yè)的優(yōu)化運(yùn)行模式。它必然引起企業(yè)文化以及基于這種企業(yè)文化之上的工作模式的變化。 本章小結(jié)以上是介紹和分析了PDM系統(tǒng)的基本功能，但是在日益加劇的國際競爭的形式下，企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開始了一場基于網(wǎng)絡(luò)的革命，企業(yè)要求對產(chǎn)品的全生命周期進(jìn)行管理，并要求數(shù)字化信息的全球?qū)崟r(shí)共享。cPDM不是單一的技術(shù)，而是在多種支撐技術(shù)基礎(chǔ)上的，具有傳統(tǒng)PDM的核心功能的多種軟件的綜合。構(gòu)建在核心功能之上的是cPDM環(huán)境的各種應(yīng)用軟件，這是構(gòu)成cPDM強(qiáng)大功能必不可少的，它需要的是有機(jī)地集成和利用各種應(yīng)用軟件的功能并管理它們的數(shù)據(jù)和文件。cPDM關(guān)鍵在于怎樣定義完整的產(chǎn)品數(shù)字化模型以及多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)之間的通信和互操作。 PDM系統(tǒng)主要功能權(quán)限管理包括給予哪些用戶存取數(shù)據(jù)的權(quán)限，確定用戶的存取權(quán)限，明確規(guī)定用戶存取數(shù)據(jù)的范圍及可實(shí)施的操作，實(shí)施存取權(quán)限控制[9]。用戶一般可分為超級用戶和普通用戶。數(shù)據(jù)管理包括了文檔管理，零件分類，檢索管理，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理和配置管理。這些挑戰(zhàn)迫使企業(yè)努力提高質(zhì)量和加快上市速度，同時(shí)降低開發(fā)、制造和產(chǎn)品生命周期成本，以保持競爭力。過程管理包括工程過程管理和制造過程管理。此外，企業(yè)數(shù)據(jù)的變更以手工方式輸入企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）系統(tǒng)，這會增加出錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)。PDM的工程過程管理解決方案能夠?qū)碜运姓军c(diǎn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)放入單個(gè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）系統(tǒng)中，從而將全球工程團(tuán)隊(duì)整合到一起。企業(yè)可以將來自不同CAD系統(tǒng)的零件放入一個(gè)可視數(shù)字樣機(jī)內(nèi)，可以在其中對這些零件進(jìn)行可視化、探測、剖切、分析和標(biāo)記[4]。通過 PDM的自動化工作流功能，企業(yè)可以執(zhí)行變更流程，以便所有產(chǎn)品開發(fā)相關(guān)人員即時(shí)訪問必要的數(shù)據(jù)。由于產(chǎn)品、采購、市場和生產(chǎn)各方面的復(fù)雜性，企業(yè)越來越難以管理由全球商機(jī)驅(qū)動的全球投資。PDM提供了單一、可擴(kuò)展、安全的制造數(shù)據(jù)源。項(xiàng)目管理包括了時(shí)間管理，資源管理，費(fèi)用管理，組織管理和監(jiān)控管理[9]。實(shí)際上，調(diào)查顯示，約 69% 的企業(yè)承認(rèn)他們未對新產(chǎn)品推出流程進(jìn)行財(cái)務(wù)或戰(zhàn)略上的控制[5]。PDM系統(tǒng)的組合管理解決方案通過持續(xù)監(jiān)控以選擇正確的投資組合，最大限度地提高研發(fā)投資回報(bào)。通過提高計(jì)劃可視性和同步活動，可以提高績效和獲利能力，以及增加研發(fā)投資的整體回報(bào)[5]。STEP(ISO10303)是一個(gè)關(guān)于數(shù)字化產(chǎn)品數(shù)據(jù)表示和交換的國際標(biāo)準(zhǔn)，目的是提供一種不依賴于具體應(yīng)用系統(tǒng)的中性機(jī)制，用來描述產(chǎn)品整個(gè)生命周期中的數(shù)據(jù)，是目前實(shí)現(xiàn)信息模型的標(biāo)準(zhǔn)化的一種很好的選擇。目前CORBA是分布式軟件組件技術(shù)的主流。工作流和過程管理（workflow/process management）用來定義和控制數(shù)據(jù)操作的基本過程，主要管理當(dāng)用戶對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作時(shí)，人之間、活動之間的數(shù)據(jù)流向，以及在一個(gè)項(xiàng)目的生命周期內(nèi)跟蹤必要的事務(wù)和數(shù)據(jù)活動。要通過工作流管理實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理，還存在一定難度，因?yàn)楣ぷ髁鞴芾砟K主要是對企業(yè)中面向項(xiàng)目組的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制，但一般不提供有效的進(jìn)度監(jiān)控、成果檢查等手段，很難控制項(xiàng)目的進(jìn)展。產(chǎn)品數(shù)據(jù)對象的生命周期和產(chǎn)品的生命周期是一個(gè)意思。數(shù)據(jù)對象的狀態(tài)變化是有條件的，在一定的規(guī)則下，對象的狀態(tài)逐漸成熟。cPDM框架必須無縫集成這些應(yīng)用工具和模塊，支持異構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)和異構(gòu)數(shù)據(jù)的透明互操作。系統(tǒng)通過采用方法建立系統(tǒng)管理模型與信息模型，并提供面向?qū)ο蟮慕９ぞ吲c開發(fā)工具，支持用戶的二次開發(fā)，使之真正適應(yīng)企業(yè)要求。以西門子PDM（原UGS）在交付方面的領(lǐng)先地位為依托，Teamcenter 現(xiàn)已成為PDM 部署方面的實(shí)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)解決方案[6]。Teamcenter將整個(gè)生命周期內(nèi)的人員與單一產(chǎn)品和流程知識源聯(lián)系起來。不滿足符合性的產(chǎn)品可能會導(dǎo)致法律訴訟、客戶流失、罰款、收入損失和/或被關(guān)鍵的地區(qū)市場排斥；例如，歐洲、中國、韓國和美國加利福尼亞州都制定了環(huán)境保護(hù)法，禁止產(chǎn)品中包含某些有毒物質(zhì)?？梢詫?biāo)準(zhǔn)和法規(guī)檢查作為日常工作流的一部分加以執(zhí)行，從而最大限度地減少干擾，保持生產(chǎn)力。產(chǎn)品交付需要正確的標(biāo)簽、用戶文檔，在大多數(shù)情況下還需要完整的法規(guī)備案文件[13]。無論是創(chuàng)建簡單但重要的業(yè)務(wù)文檔，還是生成復(fù)雜的服務(wù)手冊，作者都可與產(chǎn)品內(nèi)容和變更保持同步，因此可以生成更準(zhǔn)確、質(zhì)量更高的文檔。借助Teamcenter，可以在首選的技術(shù)發(fā)布軟件（如 Microsoft Office）中撰寫或利用企業(yè)的產(chǎn)品知識[13]。 企業(yè)知識基礎(chǔ)企業(yè)面臨著巨大的競爭壓力，一方面要提高營業(yè)額，另一方面又要高效地創(chuàng)造利潤[14]。Teamcenter的企業(yè)知識基礎(chǔ)功能可以將企業(yè)的規(guī)劃、工程、制造和服務(wù)人員整合到單一的協(xié)同知識管理環(huán)境中[14]。作為PDM平臺，Teamcenter 允許對產(chǎn)品知識和流程進(jìn)行整合，實(shí)施能減少總體擁有成本和快速實(shí)現(xiàn)價(jià)值的領(lǐng)域和行業(yè)解決方案[14]。為了滿足當(dāng)今的市場要求，企業(yè)紛紛尋求各種手段以集中管理這些信息和相關(guān)流程。隨著您的組織在這些長久分散的功能領(lǐng)域中發(fā)揮數(shù)據(jù)和流程修正的優(yōu)點(diǎn)，企業(yè)可以享受到速度、生產(chǎn)力、成本效益、符合性，以及新產(chǎn)品成功等方面的好處。Teamcenter的生命周期可視化功能充分利用了JT（所有主要行業(yè)通用的PDM三維語言）的力量。這兩個(gè)組別都極大地依賴于資產(chǎn)生命周期管理，以降低成本并提高資產(chǎn)的可用性和可靠性[17]。軟件需要能夠在不影響客戶滿意度或底線的情況下，簡化服務(wù)操作。通過在產(chǎn)品生命周期管理（PLM）環(huán)境中簡化 MRO，Teamcenter提供更精益的操作和更高的資產(chǎn)績效，同時(shí)在產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)之間形成一個(gè)閉環(huán)，從而改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量。Teamcenter提供了單一的資產(chǎn)配置源，以支持采購和對零件存貨、計(jì)劃服務(wù)以及服務(wù)程序和流程的利用。通過提供將Teamcenter與其他企業(yè)應(yīng)用程序相關(guān)聯(lián)的完善的解決方案，企業(yè)可以利用現(xiàn)有和未來投資來實(shí)現(xiàn)企業(yè)級業(yè)務(wù)流程。第4章 PDM系統(tǒng)在制造企業(yè)中的應(yīng)用 企業(yè)背景介紹太原礦山機(jī)器集團(tuán)有限公司始建于1925年，屬國有大型一類企業(yè)，占地面積88萬平方米，注冊資本37518萬元,現(xiàn)擁有職工2600余人，其中高、中級技術(shù)人員400余人，加工設(shè)備2000余臺套，其中精大稀加工設(shè)備100多臺套。此外，對知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)也是太礦集團(tuán)目前一個(gè)迫切的要求，目前由于人員流動和相應(yīng)的一些信息安全措施還沒有及時(shí)到位的情況下，導(dǎo)致技術(shù)資料的外部流失，使得與同行業(yè)間的競爭過程中處理不利的地位。在西門子公司前期調(diào)研與客戶溝通的基礎(chǔ)上，太原礦山機(jī)器集團(tuán)有限公司決定實(shí)施西門子的PDM系統(tǒng)Teamcenter來解決以上問題。因此，太礦集團(tuán)迫切需要PDM為企業(yè)搭建一個(gè)進(jìn)行信息交流的平臺，并且要為企業(yè)提供強(qiáng)大的工作流程管理功能和項(xiàng)目文檔管理功能，以便企業(yè)能夠根據(jù)自己的實(shí)際情況以及今后可能出現(xiàn)的一些新問題，靈活管理適合太礦集團(tuán)特色的業(yè)務(wù)過程。結(jié)合案例企業(yè)的現(xiàn)狀和Teamcenter系統(tǒng)的具體功能，我們項(xiàng)目參人員與太礦IT部門負(fù)責(zé)人決定實(shí)施：過程文檔管理模塊、流程管理模塊、零部件管理模塊和權(quán)限管理模塊。所有的文檔將會以唯一性的文檔編碼存入系統(tǒng)中。當(dāng)已歸檔的文檔發(fā)生更改后，能有效的記錄當(dāng)前最新的版本，同時(shí)也能方便了解歷史版本情況。通過項(xiàng)目文檔將產(chǎn)品開發(fā)過程中產(chǎn)生的過程文檔、文檔之間的遞屬關(guān)系能整合在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型中。如果是重大項(xiàng)目需要再經(jīng)過外部專家審核，總師審核后決定是否立項(xiàng)；項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案評審流程該流程定義對通過項(xiàng)目啟動立項(xiàng)申請流程后項(xiàng)目，由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人根據(jù)《項(xiàng)目立項(xiàng)報(bào)告》編寫《產(chǎn)品設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)劃表》，《產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)項(xiàng)目任務(wù)書》，《設(shè)計(jì)方案指導(dǎo)書》，提交項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案審批流程，進(jìn)過設(shè)計(jì)師，主任設(shè)計(jì)師，所長，院長評審后發(fā)放上述三類文檔。其業(yè)務(wù)需求是：要事先定義好零部件模型、編碼、版本版次規(guī)則；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)報(bào)表，標(biāo)準(zhǔn)件庫；和CAXA，NX，ERP系統(tǒng)的集成交互。提供項(xiàng)目組管理，項(xiàng)目組中的成員可以來自太礦各部門人員，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)管理員可以根據(jù)項(xiàng)目任命文件來定義項(xiàng)目組成員，項(xiàng)目經(jīng)理可以動態(tài)增加或減少項(xiàng)目組成員人員；每個(gè)項(xiàng)目組對應(yīng)惟一的產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目。 生產(chǎn)環(huán)境網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D按照要求按50個(gè)并發(fā)用戶計(jì)算。選擇Oracle 10g()操作系統(tǒng)優(yōu)選64位Windows 2003 Server或UNIX（IBM/HP/SUN）CPU 4內(nèi)存16GB磁盤空間為200GB級別TC應(yīng)用服務(wù)器與TC卷服務(wù)器（文件系統(tǒng)）TC Server端的服務(wù)，主要包括：TC License ServerTCFS ServerTC FSC ServerTC Base操作系統(tǒng)優(yōu)選64位Windows 2003 Server或UNIX（IBM/HP/SUN）CPU 4內(nèi)存16GB磁盤空間為1TB級別TC Web應(yīng)用服務(wù)器（僅4層架構(gòu)需要部署）Web應(yīng)用服務(wù)，僅4層架構(gòu)需要部署，建議采用Weblogic，獨(dú)立部署，以提高Web訪問的響應(yīng)速度。從項(xiàng)目啟動后，一系列的設(shè)計(jì)審批活動需要用到得軟件需要與Teamcenter集成協(xié)同，并且在流程中做到機(jī)構(gòu)不重疊、業(yè)務(wù)不重復(fù)，達(dá)到縮短流程周期、節(jié)約運(yùn)作資本的作用