PDM的最新進展

 一、PDM的產生

　　在20世紀的60、70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力發展的同時也帶來了新的挑戰。對於製造企業而言，雖然各單元的電腦輔助技術已經日益成熟，但各自動化單元自成體系，彼此之間缺少有效資訊溝通與協調，這就是所謂的"資訊孤島"問題。在這種情況下，許多企業已經意識到：實現資訊的有序管理將成為它們在未來的競爭中保持領先地位的關鍵因素。

　　產品資料管理(Product Data Management，PDM)正是在這一背景下產生的一項新的管理思想和技術。PDM可以定義為以軟體技術為基礎，以產品為核心，實現對產品相關的資料、過程、資源一體化整合管理的技術。PDM明確定位為面向製造企業，以產品為管理的核心，以資料、過程和資源為管理資訊的三大要素。

　　PDM進行資訊管理的兩條主線是靜態產品結構和動態產品設計流程，所有的資訊組織和資源管理都是圍繞產品設計展開的，這也是PDM系統有別於其他的資訊管理系統，如管理資訊系統(MIS)、物料管理系統(MRP)、專案管理系統(Project Management)的關鍵所在。

　　作為20世紀末出現的技術，PDM繼承並發展了CIM等技術的核心思想，在系統工程思想的指導下，用整體最佳化的觀念對產品設計資料和設計過程進行描述，規範產品生命週期管理，保持產品資料的一致性和可跟蹤性。PDM的核心思想是設計資料的有序、設計過程的最佳化和資源的共用。

　　經過近些年來的發展，PDM技術已經取得了長足的進步，在機械、電子、航空/航天等領域獲得了普遍的應用。PDM技術正逐漸成為支援企業過程重組(BPR)、實施並行工程(CE)、CIMS工程和ISO9000品質認證等系統工程的使能技術。

　　二、PDM的發展

　　PDM技術的發展可以分為以下三個階段：配合CAD工具的PDM系統、專業PDM產品產生和PDM的標準化階段。

　　1.配合CAD工具的PDM系統

　　早期的PDM產品誕生於20世紀的80年代初。在當時，CAD已經在企業中得到了廣泛的應用，工程師們在享受CAD帶來好處的同時，也不得不將大量的時間浪費在尋找設計所需資訊上，對於電子資料的儲存和擷取的新方法需求變得越來越迫切了。針對這種需求，各CAD廠家配合自己CAD軟體推出了第一代PDM產品，這些產品的目標主要是解決大量電子資料的儲存和管理問題，提供了維護"電子繪圖倉庫"的功能。第一代PDM產品僅在一定程度上緩解了"資訊孤島"問題，仍然普遍存在系統功能較弱、整合能力和開放程度較低等問題。

　　2.專業PDM產品

　　通過對早期PDM產品功能的不斷擴充，最終出現了專業化的PDM產品，如SDRC公司的Metaphase和UGS的iMAN等就是第二代PDM產品的代表。與第一代PDM產品相比，在第二代PDM產品中出現了許多新功能，如對產品生命週期內各種形式的產品資料的管理能力、對產品結構與配置的管理、對電子資料的發布和更改的控制以及基於成組技術的零件分類管理與查詢等，同時軟體的整合能力和開放程度也有較大的提高，少數優秀的PDM產品可以真正實現企業級的資訊整合和過程整合。第二代PDM產品在技術上取得巨大進步的同時，在商業上也獲得了很大的成功。PDM開始成為一個產業，出現了許多專業開發、銷售和實施PDM的公司。

　　3.PDM的標準化階段

　　1997年2月，OMG組織公布了其PDM Enabler標準草案。作為PDM領域的第一個國際標準，本草案由許多PDM領域的主導廠商參與制訂，如IBM、SDRC、PTC等。PDM Enabler的公布標誌著PDM技術在標準化方面邁出了嶄新的一步。PDM Enabler基於CORBA技術，就PDM的系統功能、PDM的邏輯模型和多個PDM系統間的互操作提出了一個標準。這一標準的制訂為新一代標準化PDM產品的發展奠定了基礎。

 

三、PDM的功能分析

　　PDM技術的研究與應用在國外已經非常普遍。目前，全球範圍商品化的PDM軟體有不下100種。這些PDM產品間雖然有許多差異，但一般來說，大多具有以下一些主要功能：

　　1.電子資料庫和文件管理

　　對於大多數企業來說，需要使用許多不同的電腦系統(主機、工作站、PC機等)和不同的電腦軟體來產生產品整個生命週期內所需的各種資料，而這些電腦系統和軟體還有可能建立在不同的網路體繫上。在這種情況下，如何確保這些資料總是最新的和正確的，並且使這些資料能在整個企業的範圍內得到充分的共用，同時還要保證資料免遭有意的或無意的破壞，這些都是迫切需要解決的問題。PDM的電子資料庫和文件管理提供了對分布式異構資料的儲存、檢索和管理功能。

　　在PDM中，資料的訪問對使用者來說是完全透明的，使用者無需關心電子資料存放的具體位置，以及自己得到的是否是最新版本，這些工作均由PDM系統來完成。電子資料庫的安全機制使管理員可以定義不同的角色並賦予這些角色不同的資料存取權限和範圍，通過給使用者指派相應的角色使資料只能被經過授權的使用者擷取或修改。同時，在PDM中電子資料的發布和變更必須經過事先定義的審批次程序後才會生效，這樣就使使用者得到的總是經過審批的正確資訊。某些PDM系統還具有對異構資料的管理能力，即PDM系統可以對傳統的以非電子化形式儲存的資料進行管理，雖然對這種檔案的管理無法達到對PDM內部資料管理的安全程度，但其安全程度至少也不低於傳統的手工管理方式，同時這種管理方法還提供了更好的對非電子化資料進行尋找和跟蹤的能力。

　　2.產品結構與組態管理

　　產品結構與組態管理是PDM的核心功能之一，利用此功能可以實現對產品結構與配置資訊和物料清單(Bill of Materials)的管理。而使用者可以利用PDM提供的圖形化介面來對產品結構進行查看和編輯。在PDM系統中，零組件按照它們之間的裝配關係被組織起來，使用者可以將各種產品定義資料與零組件關聯起來，最終形成對產品結構的完整描述，傳統的BOM也可以利用PDM自動產生。

　　PDM系統通過有效性和配置規則來對系列化產品進行管理。有效性分為兩種：結構有效性和版本有效性。結構有效性影響的是零組件在某個具體的裝配關係中的數量，而版本有效性影響的是對零組件版本的選擇。有效性控制有兩種形式：時間有效性和序列數有效性。產品配置規則也分為兩種：結構配置規則和可替換件配置規則。結構配置規則與結構有效性類似，控制的都是零組件在某個具體的裝配關係中的數量，結構配置規則與結構有效性可以組合使用;可替換件配置規則控制的是可替換件組中零件的選擇。

　　配置規則是由事先定義的配置參數經過邏輯組合而成。使用者可以通過選擇各組態變數的取值和設定具體的時間及序列數來得到同一產品的不同配置。在企業中，同一產品的產品結構形式在不同的部門(如設計部門、工藝部門和生產計劃部門)並不相同，因此PDM系統還提供了按產品視圖來組織產品結構的功能。通過建立相應的產品視圖，企業的不同部門可以按其需要的形式來對產品結構進行組織。而當產品結構發生更改時，可以通過網路化的產品結構視圖來分析和控制更改對整個企業的影響。

　　3.生命週期(工作流程)管理

　　PDM的生命週期管理模組管理著產品資料的動態定義過程，其中包括宏觀過程(產品生命週期)和各種微觀過程(樣的審批次程序)。對產品生命週期的管理組件括保留和跟蹤產品從概念設計、產品開發、生產製造直到停止生產的整個過程中的所有記錄，以及定義產品從一個狀態轉換到另一個狀態時必須經過的處理步驟。管理員可以通過對產品資料的各基本處理步驟的組合來構造產品設計或更改流程，這些基本的處理步驟包括指定任務、審批和通知相關人員等。流程的構造是建立在對企業中各種商務程序的分析結果上的。

　　4.整合開發介面

　　各企業的情況千差萬別，使用者的要求也是多種多樣的，沒有哪一種PDM系統可以適應所有企業的情況，這就要求PDM系統必須具有強大的客戶化和二次開發能力。現在大多數PDM產品都提供了二次開發套件，PDM實施人員或使用者可以利用這類工具包來進行針對企業具體情況的定製工作。