【導(dǎo)讀】但是，與此同時出現(xiàn)的是產(chǎn)品設(shè)計的過程中設(shè)計數(shù)據(jù)和技術(shù)文。了“信息孤島”；這些問題的出現(xiàn)嚴(yán)重地影響了CAX技術(shù)在企業(yè)的應(yīng)用。息管理的思想和技術(shù)。它以軟件技術(shù)為基礎(chǔ)，以產(chǎn)品為核心，實現(xiàn)對產(chǎn)品相關(guān)。的成熟解決方案Teamcenter在太礦集團的應(yīng)用。管理、權(quán)限管理、零部件管理和流程管理模塊。

　　

【正文】 分布協(xié)同式 PDM系統(tǒng)概述 17 產(chǎn)品的開發(fā)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。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 強大功能必不可少的，它需要的是有機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。利用 cPDM 可以很好地整合企業(yè)內(nèi)外的各種資源，在企業(yè)、產(chǎn)品和項目的各個層次上解決“信息孤島”的問題，達到了信息集成、過程集成和企業(yè)間集成， 使產(chǎn)品的開發(fā)過程實現(xiàn)并行工程，達到集成和優(yōu)化企業(yè)活動的各個要素目的，使信息流成為企業(yè)信息流、物流和價值流的體現(xiàn)形式 [2]。 cPDM 系統(tǒng)應(yīng)該具有如下關(guān)鍵功能。 產(chǎn)品協(xié)同定義管理 cPDM 是一個可擴展的平臺，是產(chǎn)品全生命周期管理的完整解決方案，是企業(yè)信息集成的框架和核心，可以實現(xiàn)產(chǎn)品協(xié)同定義的信息集成 [11]。 cPDM 關(guān)鍵在于怎樣定義完整的產(chǎn)品數(shù)字化模型以及多個應(yīng)用系統(tǒng)之間的通信和互操作。目前 cPDM 平臺的應(yīng)用系統(tǒng)間的信息交流以及在分布式計算機制依然存在障礙，不同的工具之間、上下游環(huán)節(jié)之間仍然很難 充分做到信息集成。另外由于 cPDM 一般是是工作在 Inter/Intra 的環(huán)境中，必須考慮數(shù)據(jù)訪問的安全機制，加強網(wǎng)絡(luò)訪問和數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴Ｕ憬髮W(xué)碩士學(xué)位論文 第 3 章 分布協(xié)同式 PDM系統(tǒng)產(chǎn)品功能分析 18 第 3章 分布協(xié)同式 PDM 系統(tǒng)產(chǎn)品功能 分析 PDM系統(tǒng)產(chǎn)品介紹 國際市場上主流的 PDM 解決方案有 : 達索的 EVOVIA 解決方案 , SIEMENS PLM Software 的 Teamcenter 解決方案 , PTC 一直倡導(dǎo)的 PDS 解決方案 , Oracle 的Agile 解決方案 , SAP 的 SAP PLM 解決方案 。 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)的范圍及可實施的操作，實施存取權(quán)限控制 [9]。權(quán)限管理的對象是用戶、用戶組、角色和項目。各對象間關(guān)系可以如圖 所示。 圖 各對象間關(guān)系 用戶與用戶組是多對多的關(guān)系，即一個用戶組可以包含多個用戶，一個用戶也可以屬于多個用戶組。角色描述的是有關(guān)人員在一個項目中所承擔(dān)的任務(wù)，而項目與角色相關(guān)。用戶一般可分為超級用戶和普通用戶。 PDM 系統(tǒng)是通過規(guī)則來管理用戶的權(quán)限的 [9]。每 一條規(guī)則包括一個或多個必須滿足的條件。規(guī)則可以包含動態(tài)構(gòu)造菜單，確定對哪些對象哪些屬性可以進行哪些操作，確定訪問電子倉庫的權(quán)限，確定文檔對象的存放位置，允許將數(shù)據(jù)對象從用戶私有工作區(qū)轉(zhuǎn)移到電子倉庫和信息發(fā)布。 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)管理和配置管浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 3 章 分布協(xié)同式 PDM系統(tǒng)產(chǎn)品功能分析 19 理。 PDM 管理的是產(chǎn)品整個生命周期所包含的所有數(shù)據(jù)，原始檔案包括合同、產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)書、需求分析、可行性報告等，設(shè)計文檔主要包括工程設(shè)計與分析數(shù)據(jù)，如產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)、測試報告等，工藝文檔包括工藝設(shè)計手冊上標(biāo)準(zhǔn)化的工藝數(shù)據(jù)，與標(biāo)準(zhǔn)化工藝規(guī)程和工 藝決策所需的規(guī)則等，生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)包括生產(chǎn)過程中計劃與管理的數(shù)據(jù)維修服務(wù)包括備件清單、維修記錄、使用手冊等專用文件包括電氣原理圖、印刷電路板圖等 [4]。隨著產(chǎn)品日趨復(fù)雜、高級和多樣化，交付時間逐漸縮短，保持物料清單 （ BOM） 信息的準(zhǔn)確性正變得越來越困難。企業(yè)面臨著挑戰(zhàn)，需要跨各種配置來管理工程變更、同步下游 BOM，以及跨產(chǎn)品變型擴展 BOM 變更。這些挑戰(zhàn)迫使企業(yè)努力提高質(zhì)量和加快上市速度，同時降低開發(fā)、制造和產(chǎn)品生命周期成本，以保持競爭力。物料清單管理是一切產(chǎn)品設(shè)計和制造工作的重要組成部分。如果您效力于 某家領(lǐng)先企業(yè)，您就會理解這一點，而且平均而言，企業(yè)利用集中化產(chǎn)品數(shù)據(jù)來改進產(chǎn)品配置管理的概率是普通企業(yè)的 3 倍。通過有效的 BOM 管理，您可以按角色為中心產(chǎn)品信息提供定制的可視性，并對配置管理進行擴展，使之除了 BOM 之外還包括更豐富的產(chǎn)品定義。 過程管理包括工程過程管理和制造過程管理。企業(yè)信息化管理總是需要降低工程和開發(fā)成本，同時還要提高生產(chǎn)力和質(zhì)量。為此，企業(yè)必須克服很多工程管理難題。 [4]無論是收購其他企業(yè)，還是和供應(yīng)商合作，整合現(xiàn)有的資源，企業(yè)的團隊都是全球化的，因此企業(yè)很難在全球范圍內(nèi)管理工程變更。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)，這會增加出錯的風(fēng)險。使用多 CAD 數(shù)據(jù)通常意味著您的全球工程變更流程并不一致，而且效率低下。在整個企業(yè)中，您使用著多種不同的 CAD 系統(tǒng)，需要將 CAD 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為某種公用格式，才能在全球范圍內(nèi)評審設(shè)計變更。在轉(zhuǎn)換多 CAD 數(shù)據(jù)前，位于不同位置的工程師并不知道設(shè)計變更會對他們造成怎樣的影響。 PDM 的工程過程管理解決方案能夠?qū)碜运姓军c的產(chǎn)品設(shè)計放入單個產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 （ PDM） 系統(tǒng)中，從而將全球工程團隊整合到一起。這樣就能捕獲、管理和同步產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)，然后自動進 行工程變更、驗證和審批流程。 PDM 系統(tǒng)可以管理來自所有主要 CAD 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，因此您無需進行 CAD 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。 PDM 系統(tǒng)會自動將多CAD 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為獨立于 CAD 的 JT格式，因此對用戶是透明的。企業(yè)可以將來自不同 CAD 系統(tǒng)的零件放入一個可視數(shù)字樣機內(nèi)，可以在其中對這些零件進行可視化、探測、剖切、分析和標(biāo)記 [4]。 PDM 系統(tǒng)的數(shù)字化驗證功能支持對設(shè)計浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 3 章 分布協(xié)同式 PDM系統(tǒng)產(chǎn)品功能分析 20 變更進行持續(xù)整合。通過始終使用數(shù)字樣機，企業(yè)可以實時地查看設(shè)計變更。您的設(shè)計師不僅可以在當(dāng)前配置中驗證自己所做的變更，而且可以針對每個配置進行驗證。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)人員即時訪問必要的數(shù)據(jù)。企業(yè)可以使用 PDM 的全面配置管理功能就所提出變更的影響進行溝通和評估 [8]。產(chǎn)品需求不斷變化，來自規(guī)模較小、反應(yīng)更快的對手的競爭日益加劇，資源變得更少，所有這一切都要求公司不斷調(diào)整業(yè)務(wù)戰(zhàn)略。在當(dāng)今的全球競爭環(huán)境中，由于面對前所未有的成本壓力，領(lǐng)先制造商正在尋求改進規(guī)劃技術(shù)和戰(zhàn)略，以便更高效地響應(yīng)市場波動。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驅(qū)動的全球投資。這些復(fù)雜因素降低了運營方面的洞察能力，阻礙 了協(xié)同，并且使企業(yè)需要更多的時間和成本才能向市場供應(yīng)產(chǎn)品，加大了企業(yè)的壓力。由于在產(chǎn)品、開發(fā)和物料的所有成本中約有 60% 花費在生產(chǎn)領(lǐng)域，因此通過集中精力改進制造規(guī)劃流程，將有助于提高實現(xiàn)利潤率和銷售收入的能力 [4]。這一點比以往任何時候都更重要，因為效率和速度是非常重要的差異化因素。 PDM 提供了單一、可擴展、安全的制造數(shù)據(jù)源。企業(yè)的產(chǎn)品、過程、資源和工廠信息得到了全面的管理和關(guān)聯(lián)，以支持從工程設(shè)計到生產(chǎn)的生命周期流程。工程團隊和制造團隊可以在具有完全的信息關(guān)聯(lián)性和連續(xù)性的數(shù)字化環(huán)境中正式協(xié)同 [8]。借助 單一的知識源，制造對于產(chǎn)品創(chuàng)新的影響可以極大地改進獲利能力、縮短上市時間和提高質(zhì)量。 項目管理包括了時間管理，資源管理，費用管理，組織管理和監(jiān)控管理 [9]。對于從創(chuàng)新舉措中獲得的財務(wù)投資回報 （ ROI） ，大多數(shù)公司的高層管理者都感到不滿。當(dāng)您審視研發(fā) （ Ramp。D） 開支與業(yè)務(wù)成果之間的差距時，企業(yè)可能會質(zhì)疑用于監(jiān)管投資的流程。實際上，調(diào)查顯示，約 69% 的企業(yè)承認他們未對新產(chǎn)品推出流程進行財務(wù)或戰(zhàn)略上的控制 [5]。企業(yè)的經(jīng)營活動可能由于各種原因走向了錯誤的方向：缺乏監(jiān)管，對客戶的了解有限，優(yōu)先級存在沖突，溝通困難 ，以及缺少重點。更糟糕的是，企業(yè)可能正在執(zhí)行超出財務(wù)和資源限制的產(chǎn)品組合管理計劃。 PDM 系統(tǒng)允許企業(yè)將戰(zhàn)略性產(chǎn)品組合計劃與項目和計劃管理相關(guān)聯(lián)，以便精細地執(zhí)行運營工作。 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。通過將研發(fā)視作一個整體， PDM 定義的產(chǎn)品組合管理策略可指導(dǎo)您排定整體優(yōu)先級和執(zhí)行規(guī)劃。定義組合管理策略之后，就可以借助 PDM 系統(tǒng)的計劃和項目管理功能來組織資源和浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 3 章 分布協(xié)同式 PDM系統(tǒng)產(chǎn)品功能分析 21 推動活動，以極大地提高績效。通過參照明確定義的目標(biāo)來執(zhí)行項目 ， 可以更好地協(xié)調(diào)資源以滿足企業(yè) 的戰(zhàn)略需求。通過提高計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 [5]。 完整的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型及其轉(zhuǎn)換 協(xié)同產(chǎn)品定義開發(fā)涉及到許多部門，包括了所有應(yīng)用于產(chǎn)品和過程的整個生命周期的業(yè)務(wù)功能和資源，必須建立完整的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型才能滿足產(chǎn)品開發(fā)的不同階段產(chǎn)品信息的需求。雖然統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型將會使數(shù)據(jù)交換與共享極度容易，但業(yè)界很難使用滿足所有要求和情況的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，而且即使同一部門對產(chǎn)品生命周期不同階段的描述有時也不能兼容，由此產(chǎn)生的產(chǎn)品整個生命周期的信息模型的不能統(tǒng)一性，這給信息共享和交 換帶來了麻煩 [9]。建立和使用一種不依賴于具體應(yīng)用系統(tǒng)的中性機制，實現(xiàn)信息模型的標(biāo)準(zhǔn)化，實現(xiàn)不同系統(tǒng)、產(chǎn)品生命周期不同階段的信息交換是必須的。 STEP(ISO10303)是一個關(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)的中性機制，用來描述產(chǎn)品整個生命周期中的數(shù)據(jù)，是目前實現(xiàn)信息模型的標(biāo)準(zhǔn)化的一種很好的選擇?？梢酝ㄟ^ STEP 標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)不同系統(tǒng)、產(chǎn)品生命周期不同階段的信息交換。 另外，協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)往往需要分布式訪問，這需要分布式軟件組件技術(shù)的支持。目前主要存在三種分布式機制，即 CORBA、 COM/DCOM 以及 Java，由于還沒有統(tǒng)一的分布式計算框架，而且目前要統(tǒng)一這幾種標(biāo)準(zhǔn)也不可能，因此cPDM 必須在一定程度上支持 CORBA、 COM/DCOM 以及 Java/RMI 及其之間的通信和互操作問題 [10]。目前 CORBA 是分布式軟件組件技術(shù)的主流。但在基于Windows 的開發(fā)中，借助 .NET 技術(shù)所提供的、基于 XML 的松散耦合技術(shù)，并結(jié)合 COM+技術(shù)，可以更容易地將應(yīng)用程序邏輯分發(fā)到網(wǎng)絡(luò)上，而不必顧及服務(wù)端與客戶端是否屬于同一種結(jié)構(gòu)、執(zhí)行機制是否相同、接口是否對應(yīng)。 對動態(tài)數(shù)據(jù)和過程的管理 產(chǎn)品 的生命周期與過程和資源息息相關(guān)，是人、應(yīng)用、數(shù)據(jù)組成的動態(tài)流程，過程又可以劃分為多個子過程，所以對過程的管理至關(guān)重要。產(chǎn)品協(xié)同開發(fā)過程必須通過工作流和過程管理來滿足并行產(chǎn)品開發(fā)的需要。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，主浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 3 章 分布協(xié)同式 PDM系統(tǒng)產(chǎn)品功能分析 22 要管理當(dāng)用戶對數(shù)據(jù)進行操作時，人之間、活動之間的數(shù)據(jù)流向，以及在一個項目的生命周期內(nèi)跟蹤必要的事務(wù)和數(shù)據(jù)活動。跟蹤和控制產(chǎn)品的設(shè)計和修改過程，以增強產(chǎn)品開發(fā)過程的自動化程度。工作流和過程管理將數(shù)據(jù)管理、工作流程與變更控 制集于一體，通過自動協(xié)調(diào)企業(yè)組織任務(wù)和過程、信息使產(chǎn)品的協(xié)同開發(fā)順利完成。 工作流和過程管理是項目管理必不可少的，目前項目管理在企業(yè)中變得越來越重要，但在傳統(tǒng) PDM 中，項目管理考慮的很少 [10]。要通過工作流管理實現(xiàn)項目管理，還存在一定難度，因為工作流管理模塊主要是對企業(yè)中面向項目組的業(yè)務(wù)流程進行協(xié)調(diào)和控制，但一般不提供有效的進度監(jiān)控、成果檢查等手段，很難控制項目的進展。另外工作流和過程管理與項目管理的范疇也存在很大差異。 此外，在產(chǎn)品的開發(fā)過程中，數(shù)據(jù)的形成過程是動態(tài)的。產(chǎn)品數(shù)據(jù)要經(jīng)歷從產(chǎn)生到完善、修改、 發(fā)布、凍結(jié)等一系列的演變過程，這一過程就是數(shù)據(jù)對象的生命周期 [11]。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意思。產(chǎn)品數(shù)據(jù)對象在其生命周期中的變化包括：數(shù)據(jù)內(nèi)容的更改，數(shù)據(jù)狀態(tài)的變化，存儲位置的移動，用戶對數(shù)據(jù)操作權(quán)限的變化等。通過研究產(chǎn)品數(shù)據(jù)對象的生命周期，可以很好地跟蹤和控制產(chǎn)品數(shù)據(jù)對象的變化。產(chǎn)品數(shù)據(jù)對象的生命周期是生命周期狀態(tài)對象和狀態(tài)變遷對象的集合。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。一般每種數(shù)據(jù)類型都對應(yīng)著自己的生命周期，企業(yè)可以根據(jù)數(shù)據(jù)對象的類型和企業(yè)的規(guī)則 使用生命周期模板管理各種類型的數(shù)據(jù)。 開放式可擴展體系結(jié)構(gòu) cPDM 的核心模塊的功能已經(jīng)很成熟， cPDM 的強大功能取決于外層應(yīng)用軟件的功能 [11]。 cPDM 可以通過集成專用工具比如項目管理、工程更改、配置管理、供應(yīng)商和零部件管理等加強對產(chǎn)品的協(xié)同管理，達到支持跨企業(yè)的協(xié)同工作環(huán)境的目的。 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。把 CAX 應(yīng)用工具無逢嵌入到 cPDM 的一體化解決方案中也是目前企業(yè)迫切需要的。 cPDM 即使功能再強大、模塊再多，但由于系統(tǒng)所管理的信息類型及 模型的復(fù)雜性，以及不同企業(yè)的信息、職能千差萬別，為適應(yīng)產(chǎn)品設(shè)計與制造過程中浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 3 章 分布協(xié)同式 PDM系統(tǒng)產(chǎn)品功能分析 23 復(fù)雜可變的需要，也還要求 cPDM 系統(tǒng)有良好的開放性 [11]。 PDM 應(yīng)該是一個功能可擴展的基本模型