1、PDM應用基礎知識 一、PDM的產生 在二十世紀的六七十年代，企業在其設計和生產過程中開始使用，CAD、CAM等技術新技術的應用在促進生產為發展的同時也帶來的新的挑戰。結于制造企業而言，雖然各單元的計算機輔助技術已經日益成熟，但各自動化單元自成體系，彼此之音缺少有效的信息溝通與協調，這就是所謂的“信息孤島”問題。在這種情況下，許多企業已經意識到：實現信息的有序管理將成為它們的未來的競爭中保持依靠地位的關鍵因素。產品數據管管理（Produuct Daata Maanagemment,PPDM）正是在這這一背景下產產生的一項新新的管理思想想的技術。PDM可以定義為為以軟件技術術為基礎，以以產品為核

2、心心，實現對產產品相關的數數據、過程、資資源一體化集集成管理技術術。PDM明確定位為為面向制造企企業，以產品品為管理的核核心，以數據據、過程和資資源為管理信信息的三大要要素。PDM進行信息管管理的兩條主主線是靜態的的產品結構和和動態的產品品設計流程，所所有的信息組組織和資源管管理都是圍繞繞產品設計展展開的，這也也是PDM系統有別于于其它的信息息管理系統，如如管理信息系系統（MIS）、物料管管理系統（MRP）、項目管管理系統（Projeect Maanagemment）的關鍵所所在。PDM系統中數據：過程、資源源和產品這前前的關系如圖圖1所示。圖1 產品、過過程、數據和和資源的關系系圖作為上世紀

3、紀末出的技術術，PDM繼承并發展展了CIM等技術的核核心思想，在在系統工程思思想的指導下下，用整體優優化的觀念對對產品設計數數據和設計過過程進行描述述。規范產品品生命周期管管理，保持產產品數據的一一致性和可跟跟蹤性。PDM的核心思想想是設計數據據的有序、設設計過程的優優化和資源的的共享。經過近些年年來的發展，PDM技術已經取取得了長足進進步，在機械械、電子、航航空/航天等領域域獲得了普遍遍的應用。PDM技術正逐漸漸成為支持企企業過程重組組（BPR）、實施并并行工程（CE）、CLMS工程和SIO90000質量認證等等系統工程的的使能技術。二、PDM的發發展 PDM技術的發展展可以化為以以下三個階

4、段段，配合CAD工具的PDM系統、PDM 產品產生和PDM的標準化階階段。1配合CCAD工具的PDM系統 早期的PDM產品誕生于于二十世紀的的八十年代初初。在當時，CAD已經在企業業中得到了廣廣泛的應用，工工程師們在享享受CAD帶來的好處處的同時，當當不得不將大大量的時間浪浪費有查找設設計所需信息息上，對于電電子數據的存存儲和獲取新新方法的需求求變得越來越越迫切了。針針對這種需求求，各CAD廠家配合自自己CAD軟件推出的的第一代PDM產品，這些些主品的目標標主要是解決決大量電子數數據的存府和和管理問題，提提供了維護“電子繪圖倉倉庫 ”的功能。第一代PDDM產品僅在一一定和度上緩緩解了“信息孤島

5、”問題，仍然然普遍存在系系統功能較弱弱。集成能力力和開放程度度較低等問題題。2專業PPDM產品 通過對早期PDM產品功能的的不斷擴展，最最終出現了專專業化的PDM產品，如SDRC公司的Metapphase和ESS的IMAN等就是第二二代PDM產品的代表表。與第一代PPDM產品相比，在在第二代PDM產品中出現現了許多新功功能，如對產產品生命周期期內各種形式式的產品數據據的管理能力力、對產品結結構與配置和和管理、對電電子數據的發發布和更改的的控制以及基基于成組技術術的零件分類類管理與查詢詢等，同時軟軟件的集成能能力和開放程程度也有較大大的提高，少少數優秀PDM產品可以真真正實現企業業級的信息集集成

6、和過和集集成。第二代PDDM產品在取得得世大進時，在在商業上也獲獲得了很大的的成功。PDM開始成為一一個產業，出出現了許多專專業開發、銷銷售和實施PDM的公司。3PDMM的標準化階階段 19997年2月，OMG組織公布了了其PDM EEnabieer標準草案。作作為PDM領域的第一一個國際標準準，本草案由由許多PDM領域的主導導廠商與制訂訂，如IBM、SDRC、PTC等，PDM EEnabieer的公布標志志著PDM技術的標準準化方面邁出出了嶄新的一一步。PDM EEnabieer基于CORBA技術就PDM的系統功能能、PDM的邏輯模型型和多在PDM系統間的互互操作提出了了一個標準。邊邊一標準

7、的制制訂為新一代代標準化PDM產品的發展展奠定了基礎礎。 從EDM發發展到PDM，再從初級的PDM發展到虛擬擬的可視化的的PDM：PDM技術的發展展歷程如下：PDM技術術作為一門管管理技術，管管理著企業的的全部知識資資產。隨著PDM技術的不斷斷更新。為用用戶提供的功功能越來越強強大，同時又又必須有效地地保護原有的的資源。一般般來說，CAD系統的改變變可以通過圖圖形數據交換換標準來保護護原有資源。理理論上PDM系統的改變可可以通過STEP標準來保護護原有的資源源，可實際上上由于PDM系統內巨大大的數據量，往往往這種轉換換是不可取的的。因此，用用戶在選擇PDM產品時要慎慎重，使用時時要穩重，更更新

8、時要保重重。 三、PDM功能能分析 PDM技術的研究究與應用在國國外已經非常常普遍。目前前，全球范圍圍商品化的PDM軟件有不下100種。這些PDM產品雖然有有許多差異，但但一般來說，大大多具有以下下一些主要功功能：1電子資資料庫和文檔檔管理 對于大多數數企業說，需需要使用許多多不同的計算算機系統（主主機、工作站站、PC機等）和不不同的計算機機軟件來產生生產品整個生生命周期內所所需的各種數數據，而這些些計算機系統統和軟件還有有可能建立在在不同的網絡絡體系上。在在這種情況下下，如何確保保這些數據總總是最新的和和正確的，并并且使這此數數據能在整個個企業的范圍圍內得到充分分的共享，同同時還要保證證數據

9、免遭有有決的或有意意的坡環。這這些都是近切切需要觖決的的問題。PDM的電電資料庫和文文檔管理提供供了對分布式式異構數據的的存儲、檢索索和管理功能能。在PDM中，數據的的訪問對用戶戶來說是完全全透明的，用用戶無需關心心電子數據存存放的具體樣樣置，以及自自己得到的是是否是最新版版本，這些工工作均由PDM系統來完成成。電子資料料庫的安全機機制使管理員員可以定義不不同的角色并并賦予這些角角色不同的數數據訪問權限限和范圍，通通過給用戶分分配相應的角角色使數據只只能被經過授授權的用戶獲獲取或修改。同同時，在PDM中電子數據據的發布和變變更必須經過過事先定義的的審批流程后后過能生效，這這樣就使用戶戶得到總是

10、經經過審批的正正確信息。某些PDMM系統還具有有對異流數據據的管理能力力，即PDM系統可以對對傳統的以非非電子化形式式存儲和數據據進行管理，雖雖然對這種文文件和管理無無法到對PDM內部數據管管理的安全程程度，但其它它全程度至少少也不低于傳傳統的手工管管理方式，同同時這種管理理方法還提供供了更好的對對非電子化數數據進行查找找和跟蹤的能能力。2產品結結構與配置管管理 產品結構與配配置管理是PDM的核心功能能之一，種用用此功能可以以實現對產品品結構與配置置信息和物料料清單（Bill of Maateriaals）的管理。而而用戶可以得得用PDM提供的圖形形化的界面來來對產品結構構進行查看和和編輯。P

11、DM系統統中，零部件件按照它們之之間的裝配關關系被組織起起來，用戶可可以將各產品品定義數據與與零部間關聯聯起來，最終終形成對產品品結構的完整整描述，傳統統BOM可以利用PDM自動生成。PDM系統統通過有效性性和配置規則則來對系統化化產品進行管管理。有效性性分為兩種：結構有效性性和版本有效效性。結構有有效影響的是是零部件在某某個具體的裝裝配關系中的的數量，而版版本有效性影影響的是對零零部件版本的的選擇，有效效性控制有兩兩種形式：時時間有效性和和序列數有效效性。產品配配置規則也分分為兩種：結結構配置規則則和可替換件件配置規則。結結構配置規則則與結構有效效性類擬，控控制的都是零零部件在某個個具體的裝

12、配配關系中的數數量，結構配配置規則與結結構有效性可可以組合使用用，可替換件件配置規則控控制的是可替替換件組中零零件的選擇。配配置規則由結結構有效性可可以組合使用用；可替換件件配置規則控控制的是可替替換件組中零零件的選擇。配配置規則是由由事先定義的的配置參數經經過邏輯組合合而成。用戶戶可以通過選選擇各配置變變量的取值和和設定具體的的時間及序列列數來得到同同一產品的不不同配置。在企業中，同同一產品的產產品結構形式式在不同的部部門（如設計計部門、工藝藝部門和生產產計劃部門）并并不相同，因因此 PDM系統還提供供了按產品視視圖來組織產產品結構的功功能。通過建建立相應的產產品視圖，企企業的不同部部門可以

13、按其其需要的形式式來對產品結結構進行組織織。而當產品品結構發生更更改時，可以以通過網絡化化的產品結構構視圖來分析析和控制更改改對整個企業業的影響。3生命周周期（工作流流）管理 PPDM 和生合周期期管理 模塊管理著著產品數據的的動態定義過過程，其中包包括宏觀過程程（產品生命命周期）和各各種微過程（如如圖紙的審批批流程）對產產品生命周期期的管理包括括保留和跟蹤蹤產品從概念念設計、產品品開發、生產產制造直到停停止生產的整整個過程中的的所有歷史記記錄，以及定定義產品從一一個狀態換到到另一個狀態態時必須經過過的處理步驟驟。管理員可以以通過對產品品數據的各基基本處理步驟驟的組合來構構造產品設計計或更改流

14、程程，這些基本本的處理步驟驟包括指定任任務、審批和和通知相關人人員等。流程程的構造是建建立在對企業業中各種業務務流程的分析析結果上的。同時，PDDM系統的內部部構造是層次次化的。PDM系統建立在在操作系統、網網絡環境和分分布式數據庫庫的基礎上。對對象管理框架架是PDM系統的核心心模塊，它的的重要性一方方面在于對象象管理柜架集集中管理了PDM系統中的全全部信息實體體，另一方面面對象管理框框架是整個PDM系統信息建建模思想的具具體體現。所所有PDM涉及的實體體，人員、數數據、過程以以及實體之間間的關系最終終是以對的形形式由到象管管理框架統一一管理。對象象管理框架為為整個PDM系統管理的的基石。建立

15、立在對象管理理框架之上的的是各種PDM系統的功能能框架，包括括產品結構管管理，產品配配置管理、集集成工具、工工作流管理等等。2PDMM系統的基本本特征一開放放與集成 作為企業產產品管理的核核心，PDM系統應當是是一個開放性性的系統，開開放主要包括括數據的開放放、功能的開開放和系統建建模方法的開開放，開放性性主要表在可可移植性、可可擴展性、互互操作性、可可裁剪性等方方面。集成是PDDM系統的基礎礎功能。所謂謂集成是指PDM系統提供的的一組機制，使使之能夠和其其它集成是PDM系統的基礎礎功能。所謂謂集成是指QPDM系統提供的的一組機制，使使之能夠和其其它軟件工具具和系統協調調工作。從秒秒統之間的關

16、關系看集成可可以分為三個個層次：工具具的集成、信信息的集成和和應用的集成成。3企業信信息建模方法法一面向對象象的方法面向對象的的思想是軟件件工程學發展展的結果。從從70年以來，人人們從思想理理論和設計方方法學等各個個方面對的技技術進行了廣廣泛而深入的的研究，取得得了豐碩的成成果。面各對象的的思想是以對對象的觀點表表達信息以及及信息之間的的關系，對象象代表數據和和行為的封裝裝，對象之間間通過 消息傳遞信信息。這種表表達方式的優優勢在于：* 抽象層層次較高，比比較接近人類類觀察和理解解自然的方式式，方便了人人們的理解，也也方便了理解解的修訂。* 適用范范圍較廣，基基本為各個領領域的人員所所接收，極

17、大大加強了領域域專家、計算算機專家、最最終用戶之間間的交流，減減少了彼此之之間的“方言”問題* 適用于于軟件系統開開發的各個階階段，保證了了軟件系統在在分析、設計計、開發、測測試等各個階階段的連續性性、極大地降降低了由于系系統開發不同同階段的遷移移導致的語義義丟失和語義義誤解。同時時為增量式迭迭代開發提供供了良好的思思想基礎 目前，采用用面向對象的的分析和設計計方法已經成成為大型系統統軟件設計開開發和實施的的大勢所趨。4數據庫庫技術 傳統的管理理系統大多建建立在關系數數據庫基礎上上。但是關系系系較存在語語義不豐富、建建模手段不足足等問題。為為了解決這些些問題。近年年了有關面向向對象數據庫庫、演

18、繹數據據庫、知識數數據庫的研究究正在不斷取取得突破，這這些發展都都都將推動PDM的進步。五、PDM技術的最新新進展 九十年年代末期，PDM技術的發展展出現了一些些新動向，在在企業需求和和技術發展這這兩大推動力力的推動下產產生了新一代代的PDM產品。1新的企企業需求 長期以來，人人們對于企業業功能的分析析主要采用這這樣的方法：首先界定企企業的職能邊邊界，確定哪哪些是企業本本身的職能，那那些不是企業業的職能。然然后對于企業業的職能采用用“自頂向下”逐層分解的的方法，將企企業的功能按按照從粗到細細進行分解形形成企業的功功能分解樹。隨著現代科科技飛速發展展，任何企業業要想建立一一個大而全的的體系都越來

19、來越難，任何何企業都要經經常與其它的的企業進行聯聯合，甚至許許多米自不同同企業的職能能部門臨時組組織在一起，組組成所謂“虛擬企業”，共同完成成某項社會生生產任務。這這些新的社會會生產方式要要求人們對于于企業功能的的分析思路和和方法也有所所改變。 人們逐漸認認識到，企業業的綜合職能能雖然是多種種多樣的，但但各個企業的的各項基本職職能是相近的的，企業職能能的不同主要要來自于集成成了不同的企企業職能。新新的企業模型型分析方法應應當首先著眼眼于“標準企業職職能”，通過組合合和定制各個個“標準企業職職能”實現某個特特定的企業、“虛擬企業”或企業聯盟盟的綜合的信信息模型。如果說第二二代PDM產品配合了“自

20、項向下”企業信息分分析方法的化化，第三代PDM產品就應當當支持以“標準企業職職能”和“動態企業”思想為中心心的新的企業業信息分析方方法。 2Intternett的迅猛發展展 近年來，Interrnet獲得了巨大大的發展，Interrnet已經深入并并影響到了我我們生活的方方方面面，“電子商務”的概念也已已經深入人心心，我們正在在迎來一個網網絡時代。Interrnet的廣泛普及及，給企業傳傳統的經營管管理方法帶來來的巨大的沖沖擊。如何面面對網絡時代代的挑戰，已已經成為了企企業信息化過過程中必須面面對的問題。3分布式式技術 基于網絡的的分布式計算算技術也是近近年來獲得了了很大進步的的技術之一。以以

21、分布式計算算技術為基礎礎，基于構件件的系統體系系結構將逐漸漸取代模塊化化的系統體系系結構。在分布式計計算技術的標標準方面，一一直存在著兩兩大陣營，一一個是以OMG組織為核心心的CORBA標準，另一一個是以微軟軟為代表的基基于DCOM的ActivveX標準。近年年來，OMG組織在CORBA標準的制定定和推廣方面面付出了巨大大的努力，同同時許多CORBA標準的產品品也在逐漸成成熟和發展；同時由于微微軟在操作系系統方面絕對對的統治地位位，ActivveX標準在Windoows系列平臺上上顯得更加實實用，相應的的工具也更加加成熟。目前前這兩大標準準的爭奪仍然然沒有結束，許許多商品化軟軟件多是同時時支持

22、兩個標標準。許多CORBA產品同時有有橋接DCOM構件的功能能，而微軟也也提供了訪問問CORBA服務的的方方法。我們希希望這兩大標標準最終能夠夠走到一起，提提供一種統一一的分布式計計算框架，降降低用戶系統統開發的負擔擔。4.Javva語言 Javva從出現的第第一天就成為為計算機界的的一個熱點。 Java語言具有高高度的可移植植性、健壯性性和安全性等等優點，這些些使它一經推推出就獲得了了廣泛的支持持。Java不僅僅是一一種新的計算算機語言，同同時還是一種種移動式的計計算平臺。Java語言的“一次編程，到到處可用”的特點使它它成為了編寫寫網絡環境下下的移動式構構件的最佳選選仔。將分布布式計算框架架和Java技術結合起起來將尾為造造網絡信息系系統最理想的的模式。5基于CCORBA/WEB的PDM系統 進入電子商商務（e-Bussinesss）時代初期期，各種計算算機應用工具具都在與此相相適應，PDM系統也不例例外，把PDM系統作為企企業產品開發發的電子商務務解決方案是是新一代PDM技術和系