解析PDM系統(tǒng)在專用車設(shè)計(jì)制造中的實(shí)施與應(yīng)用

    隨著計(jì)算機(jī)和數(shù)字化信息的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD／CAM)技術(shù)的應(yīng)用水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。PDM繼承并發(fā)展了計(jì)算機(jī)集成制造等先進(jìn)技術(shù)的核心思想，實(shí)現(xiàn)了一種能夠通過集成化的手段對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)和相關(guān)過程進(jìn)行管理的方法。PDM是一種對(duì)企業(yè)全生命周期產(chǎn)品數(shù)據(jù)、資源與業(yè)務(wù)過程進(jìn)行整體優(yōu)化管理的工程技術(shù)。其主要功能包括產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)管理、產(chǎn)品配制管理和企業(yè)業(yè)務(wù)過程管理等。

1 傳統(tǒng)專用車設(shè)計(jì)、制造存在的問題

    (1)山東東岳專用汽車制造有限公司專用產(chǎn)品系列按照訂單進(jìn)行生產(chǎn)組織，生產(chǎn)周期比較短，一般在7d左右。對(duì)于訂單產(chǎn)品，多數(shù)為在原有成熟產(chǎn)品基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，有98％左右可以借用產(chǎn)品零部件。

    (2)在簽訂訂單后，技術(shù)部負(fù)責(zé)人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)將訂單分配給工程師。工程師對(duì)該訂單從設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)以及發(fā)車全程跟蹤。由于每個(gè)工程師負(fù)責(zé)的訂單比較多，所以設(shè)計(jì)時(shí)只繪制關(guān)鍵部分圖紙，借用部分不繪制；在接到訂單的同時(shí)給采購(gòu)和庫(kù)存打電話，采購(gòu)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)零部件進(jìn)行采購(gòu)。繪制的圖紙多是用AUTOCAIY2007進(jìn)行，二維圖紙只有標(biāo)題欄信息，沒有明細(xì)表，零部件直接在圖紙上引線標(biāo)注。在最終設(shè)計(jì)完成后，沒有形成明細(xì)表形式的文檔，與車間或采購(gòu)的交流都是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。

    (3)多年的產(chǎn)品設(shè)計(jì)已經(jīng)積累了大量的設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)文檔，很多電子圖文檔資料散在設(shè)計(jì)人員的計(jì)算機(jī)內(nèi)，其安全性與完整性得不到保證。傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)過程是一個(gè)產(chǎn)品信息在部門間傳遞和逐步成型的過程，手動(dòng)傳遞往往很容易導(dǎo)致信息的失真，導(dǎo)致產(chǎn)品信息不一致。

    (4)頻繁的設(shè)計(jì)變更是任何一個(gè)企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)的過程中都會(huì)碰到的問題。很多圖紙和資料在設(shè)計(jì)生產(chǎn)中不斷被查詢、調(diào)用和更改，存在查詢困難、版本混亂、容易丟失等問題，嚴(yán)重影響了設(shè)計(jì)效率。在傳統(tǒng)的開發(fā)模式下，企業(yè)往往很難記錄、管理這些過程性的信息和數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致開發(fā)周期的拉長(zhǎng)和開發(fā)成本的抬高。

    (5)在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式下，企業(yè)很難對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行有效管理并為設(shè)計(jì)人員提供便捷的查詢工具，最終導(dǎo)致企業(yè)無法有效應(yīng)用已有設(shè)計(jì)成果從而降低開發(fā)周期和成本。采用PDM系統(tǒng)管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)，可以使信息得到共享，設(shè)計(jì)得到重用。

2 PDM的特點(diǎn)

    PDM是一種對(duì)企業(yè)全生命周期產(chǎn)品數(shù)據(jù)、資源與業(yè)務(wù)過程進(jìn)行整體優(yōu)化管理的工程技術(shù)，其主要功能包括產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)管理、產(chǎn)品配制管理和企業(yè)業(yè)務(wù)過程管理等。PDM工程的實(shí)施，以特定的企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)為核心，通過相關(guān)數(shù)據(jù)的共享管理、人員的協(xié)調(diào)和過程的優(yōu)化控制等手段，解決企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中的瓶頸問題，提高工作效率，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間，提高銷售和服務(wù)水平，最終達(dá)到提高企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力的目的。

    PDM通過集成環(huán)境來管理產(chǎn)品的相關(guān)數(shù)據(jù)與過程，主要包括設(shè)計(jì)、工藝和制造過程及所產(chǎn)生或使用的數(shù)據(jù)。這種集成環(huán)境對(duì)提高工程部門的工作效率有著顯著的促進(jìn)作用。借助于這種環(huán)境的支持，所有的產(chǎn)品開發(fā)人員以及其它相關(guān)人員，都能夠靈活地共享全生命周期的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)和其它相關(guān)信息。

    PDM系統(tǒng)則是利用了計(jì)算機(jī)高效準(zhǔn)確地處理數(shù)據(jù)和進(jìn)行邏輯控制的特點(diǎn)，較好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)企業(yè)電子數(shù)據(jù)的有效處理和電子過程的智能化控制，從而提高了設(shè)計(jì)工作的效率，降低了工程設(shè)計(jì)的成本。同時(shí)，基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理概念的計(jì)算機(jī)化管理，還能夠在過程管理和信息管理的可靠性、安全性、正確性等方面給企業(yè)帶來潛在效益。

3 PDM在專用車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 人員組織、權(quán)限及安全管理

    在同一企業(yè)中，由于產(chǎn)品開發(fā)的情況不同，會(huì)有不同的人員組織方式。在相應(yīng)的組織結(jié)構(gòu)中，對(duì)每個(gè)成員應(yīng)該指定相應(yīng)的角色。所謂角色是指所承擔(dān)的崗位，例如，公司擬設(shè)定的角色有系統(tǒng)管理員、技術(shù)主管、公司領(lǐng)導(dǎo)、主設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)人員、工藝人員、查閱人員等。

    權(quán)限管理通過控制不同用戶(角色)對(duì)不同數(shù)據(jù)對(duì)象的不同訪問權(quán)限，保證數(shù)據(jù)的安全與共享、系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。PDM的權(quán)限管理采用多重權(quán)限設(shè)置方式，既可以為單個(gè)用戶設(shè)置對(duì)單個(gè)圖文檔的不同權(quán)限，也可以為一類用戶設(shè)置對(duì)一類數(shù)據(jù)對(duì)象的不同權(quán)限。如因工作需要添加某一權(quán)限，應(yīng)向總工程師提出申請(qǐng)，批準(zhǔn)后由PDM系統(tǒng)管理員添加。

    安全管理主要包括用戶管理和日志管理。所有PDM用戶必須采用自己的登錄名進(jìn)行系統(tǒng)操作，每一用戶應(yīng)建立自己的登錄密碼；系統(tǒng)還提供完善的日志記錄功能，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和所有用戶的操作進(jìn)行了細(xì)致完善的紀(jì)錄，既保證了系統(tǒng)管理員對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控，又保證了發(fā)生安全事故時(shí)有據(jù)可查。

3.2 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理

    PDM系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)來管理系統(tǒng)內(nèi)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)對(duì)象，此類產(chǎn)品數(shù)據(jù)對(duì)象包括文檔、圖檔、零件、產(chǎn)品、項(xiàng)目；對(duì)象之間的關(guān)系包括零件與文檔、零件與圖檔的關(guān)聯(lián)關(guān)系，零件與零件之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系等，所有這些都構(gòu)成產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的范疇。PDM能建立一個(gè)產(chǎn)品全生命周期內(nèi)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)，有效地幫助產(chǎn)品設(shè)計(jì)和管理人員快速地檢索信息。企業(yè)長(zhǎng)期以來積累了各類知識(shí)，利用率卻很低，主要是信息沒有共享。為了徹底改變這種現(xiàn)狀，在PDM數(shù)據(jù)庫(kù)中建立了原有不同型號(hào)的專用車產(chǎn)品、通用件、標(biāo)準(zhǔn)件等。電子歸檔的技術(shù)文檔包括圖紙、各類技術(shù)文件、標(biāo)準(zhǔn)文檔等。

    設(shè)計(jì)人員只要經(jīng)過授權(quán)就能得到這些信息和數(shù)據(jù)，這樣可以使所有參與創(chuàng)建、交流、維護(hù)設(shè)計(jì)意圖的人員在整個(gè)產(chǎn)品生命周期中自由共享與產(chǎn)品相關(guān)的所有異構(gòu)數(shù)據(jù)，使每一個(gè)成員把時(shí)間花在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)上，而不是浪費(fèi)在尋找文件和信息上，從而提高工作效率，加速產(chǎn)品的開發(fā)。

    手工管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)版本時(shí)，圖紙的更改是通過劃改和更改標(biāo)記實(shí)現(xiàn)的，一旦疏忽就會(huì)造成產(chǎn)品信息的不一致。PDM的實(shí)施提高了設(shè)計(jì)與制造信息的準(zhǔn)確性和一致性，使所有參加設(shè)計(jì)的人員采用同一數(shù)據(jù)，而且是最新的數(shù)據(jù)工作，避免設(shè)計(jì)上的重復(fù)和不一致。產(chǎn)品數(shù)據(jù)版本管理還能保證產(chǎn)品開發(fā)，具有很強(qiáng)的可追溯性。

3.3 設(shè)計(jì)部門數(shù)據(jù)源頭的規(guī)范化

    公司的編碼采用隸屬碼形式，在以人工管理的形式下完成能夠滿足企業(yè)的要求，為了采用PDM編碼管理系統(tǒng)，需要整理編碼規(guī)則和編碼規(guī)范。二維產(chǎn)品圖紙大多采用AutoCAD 2007繪制。為了規(guī)范源頭的物料信息，修訂了CAD制圖規(guī)范，制定了PDM使用規(guī)范和物料填寫標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了材料牌號(hào)和規(guī)格型號(hào)的書寫格式，標(biāo)題欄、明細(xì)表采用統(tǒng)一規(guī)范填寫，圖紙由PDM管理員統(tǒng)一提取入庫(kù)。

3.4 信息共享與集成

    隨著二維、三維CAD軟件的應(yīng)用，電子化產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)種類與數(shù)量呈指數(shù)增長(zhǎng)。產(chǎn)品數(shù)據(jù)不但包括設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，而且包括與產(chǎn)品相關(guān)的工藝、質(zhì)量、生產(chǎn)等各種數(shù)據(jù)。將這些數(shù)據(jù)以一定的關(guān)系集成管理起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全性與一致性控制，并支持信息共享，快速查詢和傳遞最新、統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)。因此在企業(yè)信息化項(xiàng)目的實(shí)施過程中，實(shí)現(xiàn)信息的集成，建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)源是一項(xiàng)重要工作。PDM能夠支持實(shí)現(xiàn)異構(gòu)產(chǎn)品信息集成化管理與共享，保證產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)的安全性與一致性，用戶可以對(duì)產(chǎn)品信息進(jìn)行高效的查詢、傳遞等。

    PDM將已經(jīng)生成的大量設(shè)計(jì)圖文件直接納入到PDM系統(tǒng)中進(jìn)行集中管理，通過BOM展開。圖文件系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建一系列包含結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)圖的對(duì)象，并根據(jù)零部件對(duì)象內(nèi)部的結(jié)構(gòu)關(guān)系組織成一棵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹，與被展開圖紙的裝配關(guān)系一一對(duì)應(yīng)。

    PDM通過建立與ERP及其它分系統(tǒng)的接口，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)信息化系統(tǒng)與ERP及其它分系統(tǒng)的信息共享。

4 結(jié)語(yǔ)

    實(shí)現(xiàn)信息化管理是企業(yè)在信息時(shí)代激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中求生存、求發(fā)展的基礎(chǔ)?；诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)系統(tǒng)的應(yīng)用為公司提高核心技術(shù)能力與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力起到了巨大的作用。通過PDM的實(shí)施和應(yīng)用，產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息得到了高度共享，產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，大大縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，推進(jìn)了企業(yè)信息化進(jìn)程。