PDM在汽車產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用

    1 引言

    任何企業(yè)的產(chǎn)品都要經(jīng)歷從開拓市場、擴(kuò)大市場份額到保持穩(wěn)定，有市場的歷程。在市場開拓期，新的創(chuàng)意和富有朝氣的新產(chǎn)品，是最吸引人的地方，在竟?fàn)帉κ譀]有趕上來之前，往往可以取得較豐厚的利潤。隨著競爭對手不斷推出類似的產(chǎn)品，用戶的選擇機(jī)會(huì)逐漸增多，企業(yè)就必須通過滿足不同客戶的特殊需求，推出系列產(chǎn)品等方式，擴(kuò)大自己產(chǎn)品在市場上的占有率。一旦形成相對穩(wěn)定的市場，產(chǎn)品在市場上的價(jià)格也會(huì)相對穩(wěn)定，此時(shí)，企業(yè)就必須挖掘潛力，降低成本，以保證合理利潤。

    2 PDM基本概念

    PDM（Product Data Management）即產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。它是基于分布式網(wǎng)絡(luò)、主從結(jié)構(gòu)、圖形化用戶接口和數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)發(fā)展起來的一種軟件框架（或數(shù)據(jù)平臺(tái)），PDM可對并行工程中的汽車設(shè)計(jì)人員工具、設(shè)備資源、產(chǎn)品數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)生成過程進(jìn)行全面管理。在汽車制造業(yè)中應(yīng)用PDM軟件，可大大提高設(shè)計(jì)開發(fā)工作的效率，縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，從而提高競爭力。

    3 PDM在產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用

    結(jié)合產(chǎn)品開發(fā)部門的業(yè)務(wù)需求，應(yīng)該實(shí)施的PDM模塊主要有：文檔管理、零部件與CAD集成、流程管理、工程變更、產(chǎn)品配置、項(xiàng)目管理和試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理等。

    3.1 流程管理

    在PDM中，產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)人員所創(chuàng)建的文檔或者零部件都能按照預(yù)先定義的流程進(jìn)行。當(dāng)已經(jīng)定義好的流程被啟動(dòng)后，PDM系統(tǒng)就開始對這個(gè)工作流程所描述的工作過程進(jìn)行控制，PDM會(huì)自動(dòng)把工作任務(wù)分發(fā)到每一個(gè)任務(wù)執(zhí)行者手中。一個(gè)工作步驟的任務(wù)完成后，PDM系統(tǒng)負(fù)責(zé)把這個(gè)過程產(chǎn)生的有關(guān)信息傳遞到下一個(gè)工作步驟的任務(wù)執(zhí)行人員開始工作。如果設(shè)計(jì)資料在審核時(shí)沒有通過，就退給設(shè)計(jì)資料的作者。PDM流程管理提高了工作效率，但仍然面臨一個(gè)問題，當(dāng)產(chǎn)品開發(fā)部門某個(gè)業(yè)務(wù)流程變化了怎么辦?針對這個(gè)問題，PDM系統(tǒng)做出相應(yīng)的定制接口，通過PDM業(yè)務(wù)環(huán)境管理，PDM項(xiàng)目工作小組能夠修改原來定制的流程。流程管理使PDM很好地管理和控制了產(chǎn)品開發(fā)部門的業(yè)務(wù)過程，但是長期習(xí)慣的手工簽批流程很難迅速轉(zhuǎn)變到電腦中進(jìn)行，因此PDM項(xiàng)目工作小組提出了解決方案，即：流程上線后手工和電子流程并行，具體流程如圖1所示。

    零部件管理和CAD集成主要管理和控制產(chǎn)品開發(fā)部門開發(fā)和設(shè)計(jì)的所有產(chǎn)品。該模塊涉及到產(chǎn)品開發(fā)部門的數(shù)據(jù)非常多，PDM很多功能都（如產(chǎn)品設(shè)計(jì)和項(xiàng)目管理）是以此模塊為基礎(chǔ)。因此，零部件和CAD集成模塊是一個(gè)非常重要的模塊，同時(shí)該模塊涉及業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)也非常多，比如零部件名稱和編號規(guī)則，零部件事務(wù)特性等。

    零部件管理主要涉及到整車的物料清單（BOM）結(jié)構(gòu)、明細(xì)表、基線和有效性；CAD集成主要涉及如何將CAD工具設(shè)計(jì)的數(shù)模文件集成到PDM中，達(dá)到數(shù)據(jù)充分共享并進(jìn)行協(xié)作式開發(fā)。零部件和CAD集成解決方案為：通過產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理產(chǎn)品開發(fā)部門的所有正在開發(fā)和設(shè)計(jì)的車型數(shù)據(jù)，所有產(chǎn)品、總成及零部件等概念統(tǒng)一稱為“零件”業(yè)務(wù)對象。“零件”包括基本屬性和擴(kuò)展屬性，對于不同種類的零件能夠隨意增加相應(yīng)的屬性。所有“零件”都錄入到數(shù)據(jù)庫后，由設(shè)計(jì)人員可以非常方便地利用這些“零件”搭建“父子”關(guān)系，逐漸形成整個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。其中，某些零部件如發(fā)動(dòng)機(jī)可能被多種產(chǎn)品應(yīng)用，在產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫中只保留發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)一份，這樣充分利用數(shù)據(jù)，避免空間浪費(fèi)和版本上的混亂。對于“零件”都是在客戶端CAD設(shè)計(jì)軟件中設(shè)計(jì)的，這些數(shù)模不用離開CAD環(huán)境就能集成到系統(tǒng)中，利用系統(tǒng)統(tǒng)一流程進(jìn)行控制和管理。針對這一解決方案，PDM專家開發(fā)了PDM零部件管理和CAD集成模塊，通過PDM零部件的基線管理功能，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)相對成型的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)保存下來，形成階段性成果，比如一個(gè)車型。以后在此結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改型涉及到更新零部件數(shù)據(jù)，但保存的基線零部件并不改變；通過有效性管理與控制功能，能夠決定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的表示形式。

    CAD集成方案很好地將產(chǎn)品開發(fā)部門所有設(shè)計(jì)軟件都集成到PDM系統(tǒng)中，使設(shè)計(jì)人員不用離開自己的設(shè)計(jì)環(huán)境就能和PDM系統(tǒng)交流。

    對于數(shù)模文件，制定了解決方案，能夠在上線運(yùn)行過程中不斷將電子圖檔（用CATIA、Pro/E、AutoCAD等設(shè)計(jì)的文件）集成到PDM系統(tǒng)中。

    3.3 工程變更管理

    工程變更有規(guī)范的過程約束與流程控制，與工作流程管理密不可分。工程變更涉及多部門之間的交流，標(biāo)準(zhǔn)的變更內(nèi)部流程嵌套復(fù)雜，包括5個(gè)因素：①產(chǎn)品數(shù)據(jù)；②變更提議；③變更計(jì)劃；④更改任務(wù)單；⑤更改活動(dòng)。變更提議，變更計(jì)劃，更改任務(wù)單和更改活動(dòng)，每個(gè)環(huán)節(jié)內(nèi)部都要走流程，流程是嵌套的。

    4 結(jié)束語

    總的來說，PDM作為當(dāng)前比較熱門且發(fā)展迅速的技術(shù)，其是多元性數(shù)據(jù)管理與集成的需求而產(chǎn)生的，始終為制造企業(yè)各類產(chǎn)品信息的統(tǒng)一管理與控制提供強(qiáng)有力的支持。因此，汽車產(chǎn)品生產(chǎn)行業(yè)只有全面了解自身發(fā)展?fàn)顩r，在企業(yè)信息體系重構(gòu)的基礎(chǔ)上借鑒國、內(nèi)外成功實(shí)施PDM的經(jīng)驗(yàn)，才能更好的提升自身百年競爭力。