第十四节 产品数据管理(PDM)与企业信息集成

第十四节 产品数据管理(PDM)与企业信息集成

一、PDM技术概述
　　信息集成是企业信息化的重要基础，随着信息技术在企业的广泛应用，特别是CAD/CAM技术的普及和推广，大量的电子数据面临着如何正确有效管理的问题，另一方面，CAD、CAPP、CAM都是“孤岛式”的单项技术软件和系统，所产生的数据涉及产品的不同方面，存在着信息如何在各部门之间传递、共享，如何保证数据的准确性、可靠性与安全性等问题，已阻碍了CAD/CAM技术的进一步深化应用。因此CAD/CAM的应用不仅要面向设计创新和过程创新，更要强调信息的集成与管理，为此，产品数据管理（Product Data Management，PDM ）技术应运而生，PDM技术可以有效的管理与产品相关的所有信息，如：设计说明书，图纸、工艺文件、技术规范、材料清单(BOM)等，还包括与产品开发相关的过程，如：人员组织、工作流程、信息的审批和发放等，PDM技术给企业的信息集成带来了全新的解决方案。
　　二、PDM系统的功能分析
　　1．PDM的基本功能
　　PDM主要的基本功能如下：
　　项目管理 包括用户管理、工作组管理、安全保密和权限管理等。
　　文档管理 管理对象包括图形文件、文本文件、表格文件、多媒体文件等；提供版本控制功能；支持文档出入库操作。
　　产品结构管理 提供产品结构树的创建和修改操作，直观反映产品中部件组成关系；采用树状结构的版本模型，支持配置管理；定义不同产品中零部件的相互依赖关系，提供检索手段。
　　配置管理 设定产品的变量参数和对应可选数值，提供变量配置功能；根据用户需求，动态生成配置结果，产生产品结构树。
　　工作流程管理 提供工作流引擎、流程图形化定义工具、流程图形化监控、对象状态变更触发器等功能模块；提供过程日志、内部电子邮箱等辅助工具。
　　CAD系统接口 提供浏览符合DWG、ACIS等图形核心格式的控件，同时可以实现与这些类型文件的底层信息交互（明细表提取等）；构架PDMSTEP接口，通过SDAI（Standard Data Access Interface）访问符合STEP标准的文件。
　　2.企业对PDM功能的需求
　　依据“’99PDM技术应用及发展趋势研讨会”调查结果，企业有效数：84

图 一

　　三、基于PDM的信息集成及在企业中的应用
　　3.1企业的信息集成
　　PDM技术建立在网络和数据库基础上，将计算机在产品设计、分析、制造、工艺规划和质量管理等方面应用产生的信息孤岛集成在一起，对产品整个生命周期内的数据进行统一管理，解决了CAD/CAM深化应用的瓶颈问题，架构在PDM集成平台上的CAD/CAPP/CAM系统都可以从PDM中提取各自所需的信息，再把结果放回PDM中，真正实现了3C的集成，所以PDM是CAD/CAPP/CAM的集成平台；作为CIMS重要组成部分之一ERP（企业资源规划）中的许多信息来自CAD/CAPP/CAM系统，通过PDM系统可以及时地把相关信息传递到ERP系统中，ERP产生的信息也是通过PDM传递给CAD/CAPP/CAM的，可见，PDM系统是3C系统与ERP系统之间信息传递的桥梁，并实现了企业全局信息的集成与共享。（见图二）

图二 基于PDM的企业全局信息集成框架

　　3.2实例——新模式PDM信息集成模式
　　产品数据的集成就是产生这些数据的应用程序的集成，为了使不同的应用系统之间能够共享信息以及对应系统所产生的数据进行统一管理，只要把外部应用系统进行“封装”，PDM就可以对它的数据进行有效的管理。“封装”意味着用户“看不到”对象的内部结构，但可以通过调用操作即程序部分来使用对象，当程序设计改变一个对象的数据内部表达式时，可以不改变在该对象类型上工作的任何程序，“封装”使数据和操作有了统一的模型界面。 被列为国家863/CIMS主题重大目标产品的“新模式PDM”企业版是按上述先进结构进行设计的企业级PDM系统。该产品以CORBA和WEB为技术核心，实现异构环境下的信息和软件资源共享，具有良好的通用性、开放性和前瞻性，全面集成企业的产品数据，适合于国内大中型企业使用。
　　四、PDM技术发展趋势及关键技术
　　PDM系统在日渐成熟的支撑技术推进下得到了迅速发展，对PDM系统产生巨大影响的两种技术-----分布式计算技术和Internet/Intranet技术，促使PDM技术迈向新的台阶。分布式计算技术与WWW结合，构架出真正的三层体系结构，成为近年来分布式技术研究的热点。参照国外主流的PDM产品及软件技术的最新研究成果，
　　PDM系统具有如下的发展趋势：
　　构架在分布式计算环境上 PDM作为企业信息化的集成平台，要求能够集成不同应用平台下的应用系统，实现这个目标的技术手段是引入CORBA。目前，国外企业级的PDM产品无一例外地采用了CORBA平台，希望能从根本上消除企业信息化过程中的“孤岛”现象。
　　基于WEB的客户端 对跨地域分布的企业，需要提供能在浏览器上运行的PDM客户端，以便完成PDM的集成管理功能。基于WEB的客户端同时可以提高系统的可维护性。
　　功能模块的独立性 典型的PDM产品如IMAN，Sherpa等，各功能模块既相互关联，又相对独立。功能模块的独立性体现了CORBA平台的优势，各模块可以根据用户需求灵活地组合成不同的应用系统。
　　完备的应用工具集 为方便用户的使用，PDM需要提供大量的应用工具，如应用模型的建立工具、CAD系统接口、CAD系统浏览工具、二次开发接口等，丰富PDM的功能。
　　PDM系统与ERP系统的集成 PDM与ERP系统在应用中的侧重点不同，但它们应是互为开放的系统，能够实现系统之间有效、可靠的集成。
　　与图形核心系统的集成 企业引入CAD的目的不应是只为了“甩图版”，在产品数据模型之上，进行产品的外型设计、应力分析、强度分析、有限元分析、产品预装配、生成NC代码等才是CAD应用的真正目的。这需要从中端实体造型系统所用的核心系统中实现PDM集成实体造型系统数据。目前中端实体造型系统的核心系统不外乎两种：parasolid、scis，把实体模型的特征和特征值提取出来，变成表格的形式，存储在数据库中，是实现PDM实体造型系统数据的较好途径。对于高端的CAD产品，如UGII、pro/E等可采用同样的技术进行处理。这需要对核心系统有深入的了解，才能作到PDM在各种CAD应用系统间进行数据的转换和交互。因此，PDM必须与图形核心系统进行集成。
　　五、结语
　　PDM技术以产品为中心，把企业生产过程中所有与产品相关的信息和过程集成起来，统一管理，解决了CAD/CAM深化应用的瓶颈问题，PDM是CAD/CAPP/CAM的集成平台和企业CIMS的集成框架，产品数据管理能力已成为描述企业综合竞争力的重要指标之一。 （本文由南京新模式公司张卫供稿）