PDM在汽車產品開發(fā)中的應用

    1 引言

    任何企業(yè)的產品都要經歷從開拓市場、擴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品，是最吸引人的地方，在竟爭對手沒有趕上來之前，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品，用戶的選擇機會逐漸增多，企業(yè)就必須通過滿足不同客戶的特殊需求，推出系列產品等方式，擴大自己產品在市場上的占有率。一旦形成相對穩(wěn)定的市場，產品在市場上的價格也會相對穩(wěn)定，此時，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）即產品數(shù)據(jù)管理。它是基于分布式網絡、主從結構、圖形化用戶接口和數(shù)據(jù)庫管理技術發(fā)展起來的一種軟件框架（或數(shù)據(jù)平臺），PDM可對并行工程中的汽車設計人員工具、設備資源、產品數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)生成過程進行全面管理。在汽車制造業(yè)中應用PDM軟件，可大大提高設計開發(fā)工作的效率，縮短產品設計周期，從而提高競爭力。

    3 PDM在產品開發(fā)中的應用

    結合產品開發(fā)部門的業(yè)務需求，應該實施的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、產品配置、項目管理和試驗數(shù)據(jù)管理等。

    3.1 流程管理

    在PDM中，產品開發(fā)設計人員所創(chuàng)建的文檔或者零部件都能按照預先定義的流程進行。當已經定義好的流程被啟動后，PDM系統(tǒng)就開始對這個工作流程所描述的工作過程進行控制，PDM會自動把工作任務分發(fā)到每一個任務執(zhí)行者手中。一個工作步驟的任務完成后，PDM系統(tǒng)負責把這個過程產生的有關信息傳遞到下一個工作步驟的任務執(zhí)行人員開始工作。如果設計資料在審核時沒有通過，就退給設計資料的作者。PDM流程管理提高了工作效率，但仍然面臨一個問題，當產品開發(fā)部門某個業(yè)務流程變化了怎么辦?針對這個問題，PDM系統(tǒng)做出相應的定制接口，通過PDM業(yè)務環(huán)境管理，PDM項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品開發(fā)部門的業(yè)務過程，但是長期習慣的手工簽批流程很難迅速轉變到電腦中進行，因此PDM項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品開發(fā)部門開發(fā)和設計的所有產品。該模塊涉及到產品開發(fā)部門的數(shù)據(jù)非常多，PDM很多功能都（如產品設計和項目管理）是以此模塊為基礎。因此，零部件和CAD集成模塊是一個非常重要的模塊，同時該模塊涉及業(yè)務標準也非常多，比如零部件名稱和編號規(guī)則，零部件事務特性等。

    零部件管理主要涉及到整車的物料清單（BOM）結構、明細表、基線和有效性；CAD集成主要涉及如何將CAD工具設計的數(shù)模文件集成到PDM中，達到數(shù)據(jù)充分共享并進行協(xié)作式開發(fā)。零部件和CAD集成解決方案為：通過產品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理產品開發(fā)部門的所有正在開發(fā)和設計的車型數(shù)據(jù)，所有產品、總成及零部件等概念統(tǒng)一稱為“零件”業(yè)務對象。“零件”包括基本屬性和擴展屬性，對于不同種類的零件能夠隨意增加相應的屬性。所有“零件”都錄入到數(shù)據(jù)庫后，由設計人員可以非常方便地利用這些“零件”搭建“父子”關系，逐漸形成整個產品結構。其中，某些零部件如發(fā)動機可能被多種產品應用，在產品數(shù)據(jù)庫中只保留發(fā)動機數(shù)據(jù)一份，這樣充分利用數(shù)據(jù)，避免空間浪費和版本上的混亂。對于“零件”都是在客戶端CAD設計軟件中設計的，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，能夠將設計相對成型的產品結構保存下來，形成階段性成果，比如一個車型。以后在此結構基礎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，能夠決定產品結構的表示形式。

    CAD集成方案很好地將產品開發(fā)部門所有設計軟件都集成到PDM系統(tǒng)中，使設計人員不用離開自己的設計環(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，能夠在上線運行過程中不斷將電子圖檔（用CATIA、Pro/E、AutoCAD等設計的文件）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，標準的變更內部流程嵌套復雜，包括5個因素：①產品數(shù)據(jù)；②變更提議；③變更計劃；④更改任務單；⑤更改活動。變更提議，變更計劃，更改任務單和更改活動，每個環(huán)節(jié)內部都要走流程，流程是嵌套的。

    4 結束語

    總的來說，PDM作為當前比較熱門且發(fā)展迅速的技術，其是多元性數(shù)據(jù)管理與集成的需求而產生的，始終為制造企業(yè)各類產品信息的統(tǒng)一管理與控制提供強有力的支持。因此，汽車產品生產行業(yè)只有全面了解自身發(fā)展狀況，在企業(yè)信息體系重構的基礎上借鑒國、內外成功實施PDM的經驗，才能更好的提升自身百年競爭力。