1、-. z.題目：PDM系統(tǒng)構(gòu)造詳解PDM系統(tǒng)構(gòu)造詳解摘要產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理( Product Data Management) 是在一項(xiàng)新的信息管理思想和技術(shù)。PDM可定義為: 以軟件技術(shù)為根底、以產(chǎn)品為核心, 實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)、過(guò)程、資源一體化集成管理技術(shù)。PDM明確定位為面向制造企業(yè), 以產(chǎn)品為管理的核心, 以數(shù)據(jù)、過(guò)程和資源為管理信息的三大要素。PDM進(jìn)展信息管理的兩條主線是靜態(tài)的產(chǎn)品構(gòu)造和動(dòng)態(tài)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程, 所有的信息組織和資源管理都是圍繞產(chǎn)品設(shè)計(jì)展開的。PDM繼承并開展了CIM等技術(shù)的核心思想 , 在系統(tǒng)工程思想的指導(dǎo)下 , 用整體優(yōu)化的觀念對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)展描述, 規(guī)*產(chǎn)

2、品生命周期管理 , 保持產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性和可跟蹤性。PDM的核心思想是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的有序、設(shè)計(jì)過(guò)程的優(yōu)化和資源的共享。經(jīng)過(guò)近些年的開展, PDM技術(shù)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步, 在機(jī)械、電子、航空、航天等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。關(guān)鍵字：PDM，產(chǎn)品構(gòu)造與配置管理，面向需求，變量配置，工程變更，工程變更管理，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，工作流概述產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理( Product Data Management) 是在一項(xiàng)新的信息管理思想和技術(shù)。PDM可定義為: 以軟件技術(shù)為根底、以產(chǎn)品為核心, 實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)、過(guò)程、資源一體化集成管理技術(shù)。PDM明確定位為面向制造企業(yè), 以產(chǎn)品為管理的核心, 以數(shù)據(jù)、過(guò)程和資源為管理信

3、息的三大要素。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(Product Data Management)技術(shù)也 是近幾年才提出的一種制造模式新概念 , 它與其它先 進(jìn)制造技術(shù)相比 ,無(wú)論在考察問(wèn)題的角度和*圍、解決 問(wèn)題的手段和方法以及工程目的 , 都有其特點(diǎn)。它繼 承并開展了工程數(shù)據(jù)庫(kù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換、企業(yè)業(yè)務(wù)重組 等核心思想,強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品數(shù)據(jù)與工作流程的集成 ,以產(chǎn)品 數(shù)據(jù)和過(guò)程為中心, 科學(xué)合理地對(duì)企業(yè)業(yè)務(wù)過(guò)程、產(chǎn)品 數(shù)據(jù)和過(guò)程進(jìn)展描述和重組 ,把產(chǎn)品數(shù)據(jù)及有關(guān)的過(guò) 程集成在一起進(jìn)展統(tǒng)一管理 ,為工程技術(shù)人員提供一 個(gè)協(xié)同的工作環(huán)境,保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)在其生命周期內(nèi)保持一致、最新和平安。自從 PDM 概念被提出以來(lái) ,便受到國(guó)

4、內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注, 成為CIMS的研究熱點(diǎn),目前 , PDM 技術(shù)開展迅速,許多大公司如Sherpa 、HP 、IBM 、DOCUMENTUM、PTC 等結(jié)合 PDM 技術(shù) ,成功地推出了商業(yè) PDM 軟件, 國(guó)際上 許多大型企業(yè)逐漸承受了 PDM ,并把 PDM 技術(shù)的應(yīng) 用作為一種企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)策略。一PDM產(chǎn)生的背景及開展歷程PDM的開展主要經(jīng)歷了以下三個(gè)過(guò)程1.1 配合CAD工具的PDM系統(tǒng)早期的PDM產(chǎn)品始于20世紀(jì)的80年代。當(dāng)時(shí), CAD已在企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用, 工程師們?cè)谙硎蹸AD帶來(lái)好處的同時(shí), 將大量的時(shí)間浪費(fèi)在查找設(shè)計(jì)所需信息上 , 對(duì)于電子數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和獲取的新需求變得越迫切

5、。針對(duì)此情, 各個(gè)CAD廠家配合自己的CAD軟件推出了第一代PDM產(chǎn)品, 主要解決大量電子數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理問(wèn)題, 提供了維護(hù)電子繪圖倉(cāng)庫(kù) 的功能。它僅在一定程度上緩解了信息孤島問(wèn)題, 仍然普遍存在系統(tǒng)功能較弱、集成能力和開放程度較低等問(wèn)題。1.2 專業(yè)PDM產(chǎn)品通過(guò)對(duì)早期PDM產(chǎn)品功能的不斷擴(kuò)展, 最終出現(xiàn)了專業(yè)化的PDM產(chǎn)品, 如SDRC的 Metaphase和EDS的IMAN等就是第二代PDM產(chǎn)品的代表; 出現(xiàn)了許多新功能, 如對(duì)產(chǎn)品生命周期內(nèi)各種形式的產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理能力、對(duì)產(chǎn)品構(gòu)造的配置和管理、對(duì)電子數(shù)據(jù)發(fā)布和更改的控制以及基于成組技術(shù)的零件管理與查詢等; 同時(shí)提高了軟件的集成能力和開放

6、程度, 少數(shù)優(yōu)秀產(chǎn)品可以真正實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)信息集成和過(guò)程集成。PDM走向商業(yè)化開場(chǎng)成為一個(gè)產(chǎn)業(yè), 出現(xiàn)了許多專業(yè)性開發(fā)、銷售和實(shí)施PDM的公司。1.3 PDM的標(biāo)準(zhǔn)化階段1997年, OMG組織公布了其PDM Enabler標(biāo)準(zhǔn)草案( 第一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)) , 本草案由許多PDM領(lǐng)域的主導(dǎo)廠商制訂( 如IBM、SDRC、PTC等) 。PDM Enabler的公布標(biāo)志著PDM技術(shù)向標(biāo)準(zhǔn)化方面邁出了新的一步。PDM Enabler基于CORBA技術(shù), 就PDM的系統(tǒng)功能、邏輯模型和多個(gè)PDM系統(tǒng)間的互操作提出了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn), 為新一代標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品奠定了根底。PDM技術(shù)作為一門管理技術(shù), 管理著企業(yè)的全部知識(shí)資產(chǎn)

7、。隨著PDM技術(shù)的不斷更新, 為用戶提供的功能越來(lái)越強(qiáng), 又必須有效地保護(hù)原有的資源。一般來(lái)說(shuō), CAD系統(tǒng)的改變可以通過(guò)圖形數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)來(lái)保護(hù)原有資源。理論上講PDM系統(tǒng)的改變可以通過(guò)STEP標(biāo)準(zhǔn)來(lái)保護(hù)原有的資源, 可實(shí)際上由于PDM系統(tǒng)有巨大的數(shù)據(jù)量, 這種轉(zhuǎn)換往往是不可取的。因此, 用戶在選擇PDM產(chǎn)品時(shí)要慎重, 使用時(shí)要穩(wěn)重, 更新時(shí)要保重。二文檔管理的主要內(nèi)容及功能目前傳統(tǒng)的企業(yè)級(jí) PDM 已經(jīng)不能滿足異地協(xié)同設(shè)計(jì)和遠(yuǎn)程信息共享的實(shí)際需求和基于 Web 的技術(shù)為全球化電子信息的共享提供了根底?；赪eb的PDM 系統(tǒng)被認(rèn)為是分布 式產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的自然擴(kuò)展。文檔管理作為PDM的核心功能

8、模塊, 是確保 PDM 系統(tǒng)其他模塊功能 順利完成的根底。圍繞 PDM 中文檔管理功能,進(jìn) 行了基于 Web的文檔管理關(guān)鍵技術(shù)研究 , 開發(fā)了PDM中基于Web 的文檔管理系統(tǒng)。 系統(tǒng)采用Web的三層 B /S(Browser /Server)計(jì)算模式,降低了企業(yè)的實(shí)施費(fèi)用,加速了PDM系統(tǒng)在企業(yè)中的應(yīng)用。PDM體系構(gòu)造的根底上,采用 Web三層B/S構(gòu)造模式開發(fā) PDM 文檔管理系統(tǒng) , 將商 業(yè)邏輯從客戶端別離出來(lái)集中在中間層效勞器上,以瀏覽器作為客戶端, 從而防止了傳統(tǒng) C /S 構(gòu)造的局限。具有跨平臺(tái)、低本錢、維護(hù)與升級(jí)方便、良好的開放性與可擴(kuò)大性等優(yōu)點(diǎn)。 Web三層 B /S模式的系

9、統(tǒng)體系構(gòu)造如下圖。第一層為客戶層, 它是一個(gè)圖形用戶界面。 在這一層運(yùn)行的程序是瀏覽器 , 不需要完成任何 重要的業(yè)務(wù)邏輯 , 也不直接和數(shù)據(jù)庫(kù)交互 ;第二層 是中間層, 負(fù)責(zé)管理對(duì)用戶請(qǐng)求的處理 , 將完成 PDM 中基于Web的文檔管理全部功能;第三層是 數(shù)據(jù)處理層 , 是數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用效勞器 ,存儲(chǔ)和管理 應(yīng)用中的數(shù)據(jù)和文件。 它和中間層共同完成業(yè)務(wù)邏輯、驗(yàn)證和存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)。產(chǎn)品構(gòu)造及配置管理的認(rèn)識(shí)產(chǎn)品構(gòu)造是制造企業(yè)的核心文件，產(chǎn)品構(gòu)造管理的目標(biāo)是為了得到產(chǎn)品是否按預(yù)期的目標(biāo)執(zhí)行所需的信息，它是企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)中最實(shí)用的功能，是為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及生產(chǎn)管理系統(tǒng)的接口，為PDM的產(chǎn)品配置提供構(gòu)

10、造數(shù)據(jù)及相應(yīng)的支持文檔。產(chǎn)品配置管理實(shí)質(zhì)就是廣義的物料清單表(Bill Of MaterialBOM)管理，能夠使企業(yè)的各個(gè)部門在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)共享統(tǒng)一的產(chǎn)品配置，并且對(duì)應(yīng)不同階段的產(chǎn)品定義，生成相應(yīng)的產(chǎn)品構(gòu)造視圖，如設(shè)計(jì)視圖、制造視圖和工藝視圖等，為給ERP提供有關(guān)產(chǎn)品全部數(shù)據(jù)的來(lái)源打下根底。具體產(chǎn)品的產(chǎn)品構(gòu)造是設(shè)計(jì)人員從已有產(chǎn)品零部件明細(xì)表(通用件、標(biāo)準(zhǔn)件、自制件、外購(gòu)件、外協(xié)件、原材料等)和產(chǎn)品裝配系統(tǒng)圖等文件中提取，或是憑經(jīng)歷自己創(chuàng)立的，或是從已有的產(chǎn)品構(gòu)造中得來(lái)的。產(chǎn)品構(gòu)造建立起來(lái)后，就得到了產(chǎn)品的構(gòu)造樹，但這還缺乏以完全描述一個(gè)產(chǎn)品，這時(shí)需要設(shè)計(jì)人員給產(chǎn)品構(gòu)造中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)添加

11、產(chǎn)品的其它信息(特征屬性信息、圖紙文檔等引用信息，這樣把產(chǎn)品構(gòu)造和其相關(guān)的一些信息都聯(lián)系起來(lái)了。但對(duì)于企業(yè)不可將所有的產(chǎn)品構(gòu)造都獨(dú)立地存儲(chǔ)，而是通過(guò)分類進(jìn)展管理。所以，對(duì)一個(gè)宏觀的產(chǎn)品類只有經(jīng)過(guò)配置才能得到具體的產(chǎn)品對(duì)象而且才有實(shí)際的意義。所以在不同部門必須對(duì)產(chǎn)品構(gòu)造樹的節(jié)點(diǎn)屬性進(jìn)展提取添加也就是通過(guò)一定的配置規(guī)則f例如變量配置規(guī)則、版本配置規(guī)則、有效性配置規(guī)則)對(duì)產(chǎn)品構(gòu)造的變化進(jìn)展控制和管理。這也是實(shí)現(xiàn)有序生產(chǎn)，大大提高生產(chǎn)、管理效率，降低產(chǎn)品本錢的關(guān)鍵所在。產(chǎn)品開發(fā)中的工程變更4.1產(chǎn)品開發(fā)中的工程變更在市場(chǎng)瞬息萬(wàn)變的今天, 制造型企業(yè)面臨更多、更頻繁、更復(fù)雜的變更, 這些變更始于不同的原

12、因, 比方客戶需求的改變、供給商或合作伙伴的改變、零部件制造和裝配發(fā)生困難、產(chǎn)品原型測(cè)試和產(chǎn)品制造質(zhì)量不合格、產(chǎn)品版本升級(jí)或新產(chǎn)品的引入等。 對(duì)這些變更進(jìn)展有效管理并加快響應(yīng)速度, 將能提高企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程的敏捷性。 因此, 工程變更管理( ECM ) 是制造企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中的一項(xiàng)重要業(yè)務(wù)。4.2 PDM系統(tǒng)中變更的解決方法ECM 功能與 PDM 的集成是解決以上問(wèn)題的有效途徑, PDM 的產(chǎn)品信息管理模塊和流程管理模塊為 ECM 提供了一個(gè)很好的平臺(tái)。 但由于 EC 的復(fù)雜性, 目前大局部 PDM 系統(tǒng)的 ECM 局部功能仍相當(dāng)有限, 一般需要定制。根據(jù)實(shí)際的工程變更需求, 可以將 EC

13、的過(guò)程分為請(qǐng)求、評(píng)估、實(shí)施三個(gè)根本環(huán)節(jié)( 如圖 1) , 左邊是一個(gè)復(fù)雜而完整的 EC 流程: 首先獲得詳細(xì)的產(chǎn)品缺陷問(wèn)題描述, 這些問(wèn)題可以來(lái)自企業(yè)內(nèi)部( 比方產(chǎn)品制造) , 或者企業(yè)外部, 比方產(chǎn)品銷售或用戶反應(yīng), 然后根據(jù)問(wèn)題的大小和緊迫程度, 決定是否提交正式的 EC 請(qǐng)求; 重要的 EC 請(qǐng)求在實(shí)施之前需要進(jìn)展評(píng)估。 評(píng)估包括問(wèn)題調(diào)查、原因分析、解決方案分析和變更建議四個(gè)步驟。 即將問(wèn)題調(diào)查單和問(wèn)題描述一起發(fā)給技術(shù)人員來(lái)定位問(wèn)題起因, 組織專家進(jìn)展討論, 統(tǒng)一各方面的意見, 并探討問(wèn)題的解決方案。 如果達(dá)成一致, 且方案可行, 則提出解決建議單, 并向相關(guān)的部門和技術(shù)人員發(fā)出正式的變

14、更實(shí)施單。 變更實(shí)施單的提出, 說(shuō)明正式開場(chǎng)變更活動(dòng),通過(guò)一系列的更改流程, 最終完成產(chǎn)品信息的更改。PDM在企業(yè)中的具體應(yīng)用隨著企業(yè)信息化進(jìn)程的開展，企業(yè)所使用的軟件越來(lái)越多，如用于工程設(shè)計(jì)的CAD，CAPP，CAM，CAE，CAQ等軟件：用于辦公自動(dòng)化的字處理和制表軟件；用于企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的管理信息系統(tǒng)(MIS)、制造資源規(guī)劃(MRP II)、企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)等。信息集成的深度和廣度也從CADCAPCAM的集成，開展到CIMS的信息集成。隨著PDM系統(tǒng)的引入，用戶一方面希望它能實(shí)現(xiàn)對(duì)各種應(yīng)用軟件所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和文檔進(jìn)展有效的管理；另一方面，也希望在PDM環(huán)境中做到應(yīng)用軟件陽(yáng)J的信息共享、

15、用戶間的協(xié)同合作、應(yīng)用系統(tǒng)與PDM系統(tǒng)中數(shù)據(jù)對(duì)象的一致性以及設(shè)計(jì)信息與經(jīng)營(yíng)管理信息間的集成。以上這些都要求改變過(guò)去基于數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)集成的傳統(tǒng)方法，而改變?yōu)榛赑DM的應(yīng)用集成。集成是指將基于信息技術(shù)的資源及應(yīng)用(計(jì)算機(jī)軟硬件、接口及機(jī)器)聚集成一個(gè)協(xié)同工作的整體，集成包含功能交互、信息共享以及數(shù)據(jù)通信三個(gè)方面的管理與控制。上述定義提醒了集成的內(nèi)涵，即集成應(yīng)包括信息與應(yīng)用兩方面的集成。應(yīng)用集成涉及到構(gòu)造、技術(shù)、用戶需求等諸多因素，與軟件的定制開發(fā)相比，對(duì)軟件開發(fā)人員的經(jīng)歷和技術(shù)有更高的需求。在PDM系統(tǒng)開發(fā)中，拋棄原來(lái)獨(dú)立使用無(wú)法相互通信的應(yīng)用軟件，完全丌發(fā)一套新定制的環(huán)境是不現(xiàn)實(shí)和低效益

16、的。如何爿能有效地集成現(xiàn)有軟件功能，尤其是滿足以后擴(kuò)展需要的解決方案另一方面，現(xiàn)代個(gè)人計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的飛速開展使分布式應(yīng)用軟件從可能演變到了需要和*程度上的必要。如何讓不同硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)上運(yùn)行的應(yīng)用軟件如一個(gè)整體般工作。OMG提出的CORBA可以用來(lái)解決這些問(wèn)題。CORBA最初是0MG在1990年11月出版的對(duì)象管理體系指南中定義的。它既是一種面向?qū)ο蟮姆植际接?jì)算規(guī)*，也可以被看為通信中間件。COIMA是分布式計(jì)算和對(duì)象模型的結(jié)合。它使應(yīng)用程序能共享和訪問(wèn)其他應(yīng)用程序的對(duì)象，不僅提供了可擴(kuò)展性、可重用性的優(yōu)點(diǎn)，還便于優(yōu)化軟件構(gòu)造，特別方便了分布式應(yīng)用軟件的構(gòu)建。CORBA使用代理器來(lái)處理系統(tǒng)

17、中客戶機(jī)和效勞器間的消息。代理器能選中一個(gè)最符合客戶機(jī)請(qǐng)求的效勞器，并把客戶機(jī)所看到的接口從效勞器的實(shí)現(xiàn)中別離出來(lái)。接口和實(shí)現(xiàn)別離的好處是可以采用靈活的、積木式的開發(fā)方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶機(jī)隱瞞效勞器的變化。只要接口及其行為不變，就可以構(gòu)造一個(gè)新的效勞器或修改已有的效勞器而無(wú)需改變客戶機(jī)。使用代理器，CORBA能夠支持靈活的效勞器和客戶機(jī)構(gòu)件技術(shù)及其PDM系統(tǒng)集成方法的研究關(guān)系，*個(gè)軟件既可作為客戶機(jī)提出請(qǐng)求，又可以作為另一個(gè)請(qǐng)求的實(shí)現(xiàn)。不但基于CORBA開發(fā)的軟件能夠平滑通信集成，一般的用戶軟件，盡管是非面向?qū)ο蟮能浖?，也能通過(guò)CORBA實(shí)現(xiàn)集成。CORBA通過(guò)將需要集成的軟件包裹在符合自己標(biāo)準(zhǔn)的一套接口中來(lái)實(shí)現(xiàn)。CORBA的接口清晰、易理解、基于編程層次的特點(diǎn)使一切成為可能。CORBA的IDL(接口數(shù)據(jù)構(gòu)造定義語(yǔ)言)，使軟件的開發(fā)不用局限于*種特定的編程語(yǔ)言。OMG定義了c、C+、SMALLTALK的語(yǔ)言聯(lián)編，使得用戶能從OMG IDL源文件或直接從接口倉(cāng)庫(kù)生成這編程語(yǔ)言的源代碼。圖4-2給出利用CORBA軟構(gòu)件技術(shù)實(shí)現(xiàn)外部系統(tǒng)(CA*、MRPII等)與PDM系統(tǒng)集成的體系構(gòu)造模型。圖用CORBA技術(shù)實(shí)現(xiàn)外部系統(tǒng)與PDM系統(tǒng)集成的體系構(gòu)造底層的分布式異構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境構(gòu)成了信息通信的硬件平臺(tái)