趙慧艷

0　引言

隨著時(shí)代的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，用戶對(duì)產(chǎn)品規(guī)格，外觀，功能，質(zhì)量和可靠性的需求，向高層次和多元化發(fā)展。為了適應(yīng)這種變化，企業(yè)不得不在某種程度上，為日益挑剔的客戶或者小批量多品種的市場(chǎng)進(jìn)行產(chǎn)品的定制生產(chǎn)，以求在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地[1]。另一方面，產(chǎn)品的更新?lián)Q代加快，生命周期縮短，企業(yè)必須提高新產(chǎn)品開發(fā)能力，縮短產(chǎn)品的交貨期。產(chǎn)品數(shù)據(jù)眾多，企業(yè)各部門間缺乏有效的信息傳遞和溝通，形成信息孤島，制約企業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生。PDM是以軟件技術(shù)為基礎(chǔ)，以產(chǎn)品為核心，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)，過程和資源的集成化管理的技術(shù)[2]。在PDM系統(tǒng)的支持下，企業(yè)設(shè)計(jì)人員可以盡可能利用已有資源，減少設(shè)計(jì)過程中發(fā)生的修改次數(shù)，把更多的時(shí)間和精力用于創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)和開發(fā)，提高設(shè)計(jì)效率，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。本文僅就某制造生產(chǎn)企業(yè)PDM實(shí)施及其應(yīng)用做如下探討。

1　企業(yè)管理現(xiàn)狀

企業(yè)在技術(shù)和管理方面存在的一些問題影響了企業(yè)的發(fā)展，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1　零部件及其圖文檔信息表述不規(guī)范

零部件及其圖文檔是產(chǎn)品數(shù)據(jù)的源頭，是后續(xù)工藝和生產(chǎn)管理的依據(jù)。實(shí)施PDM前零部件沒有統(tǒng)一的編碼規(guī)則，設(shè)計(jì)人員填寫物料信息存在隨意性，一物多碼和多物一碼的情況經(jīng)常發(fā)生，給工藝，采購，生產(chǎn)環(huán)節(jié)造成很多不便和重復(fù)性勞動(dòng)，將本可以批量生產(chǎn)和采購的零部件分割成多批次完成，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。并且圖文檔格式不規(guī)范，標(biāo)題欄和明細(xì)欄樣式不統(tǒng)一，影響后續(xù)系統(tǒng)信息提取。

1.2　報(bào)表手動(dòng)生成，效率低易出錯(cuò)

設(shè)計(jì)部門的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完成后需人工匯總生成BOM表。外購件、標(biāo)準(zhǔn)件由經(jīng)營(yíng)處負(fù)責(zé)采購，圖紙發(fā)放給生產(chǎn)處，由生產(chǎn)處決定有零件是自制還是外協(xié)，并匯總統(tǒng)計(jì)生成自制件明細(xì)表以供自身生產(chǎn)使用，生成外協(xié)件明細(xì)表以供外協(xié)安排使用。這些報(bào)表統(tǒng)計(jì)需要人工根據(jù)圖紙明細(xì)表重新匯總統(tǒng)計(jì)，工作量大同時(shí)容易出錯(cuò)，影響生產(chǎn)進(jìn)度。

1.3　文檔管理落后

產(chǎn)品的電子文件存放在個(gè)人電腦，用文件夾的方式分類管理。工程師查找數(shù)據(jù)時(shí)憑經(jīng)驗(yàn)根據(jù)文件名進(jìn)行檢索，或者詢問相關(guān)人員，缺少有效查詢手段，浪費(fèi)大量時(shí)間，而且也不能查找文檔的歷史版本和類似資料。隨著人員流動(dòng)，查詢更為困難。

1.4　變更流程缺乏監(jiān)管

企業(yè)采用變更單的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)更改。在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、采購、裝配等過程中發(fā)現(xiàn)的問題，反饋到設(shè)計(jì)人員，由設(shè)計(jì)人員填寫設(shè)計(jì)更改單，提交相關(guān)人員簽審，并修改紙質(zhì)和電子檔文件。在這個(gè)過程中，缺乏有效監(jiān)管，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)紙質(zhì)文件修改了，但電子檔文件未修改的情況，后續(xù)設(shè)計(jì)者進(jìn)行參考設(shè)計(jì)時(shí)引用了錯(cuò)誤文件，又會(huì)發(fā)生相同的問題，浪費(fèi)人力物力，延誤工期。

1.5　項(xiàng)目過程難控制

項(xiàng)目開發(fā)需要市場(chǎng)、設(shè)計(jì)、制造和采購等部門的共同協(xié)作，在這個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，超出傳統(tǒng)項(xiàng)目管理的能力范圍導(dǎo)致項(xiàng)目失控拖期。在項(xiàng)目產(chǎn)生拖期時(shí)，企業(yè)會(huì)將產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)影響的項(xiàng)目?jī)?yōu)先處理，打亂了正常的生產(chǎn)秩序，其余正常進(jìn)行的項(xiàng)目也面臨拖期的可能，產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，惡性循環(huán)。

1.6　產(chǎn)品成本偏差大

產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的很多不確定因素導(dǎo)致產(chǎn)品成本超出預(yù)期，與預(yù)估成本偏差大。

2　PDM概述

2.1　PDM定義

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）是一門用來管理所有與產(chǎn)品相關(guān)信息（包括零件信息、配置、文檔、CAD文件、結(jié)構(gòu)、權(quán)限信息等）和所有與產(chǎn)品相關(guān)過程（包括過程定義和管理）的技術(shù)[3]。與產(chǎn)品相關(guān)的所有信息，即描述產(chǎn)品的各種信息，包括零部件信息、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)配置、文件、CAD文檔、掃描圖像、審批信息等；與產(chǎn)品相關(guān)的過程，包括過程的定義和監(jiān)控[4]。PDM進(jìn)行信息管理的兩條主線是靜態(tài)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)的產(chǎn)品流程，所有的信息組織和資源管理都是圍繞產(chǎn)品設(shè)計(jì)展開。

2.2　PDM發(fā)展

PDM技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：

（1）為了解決電子數(shù)據(jù)的信息共享和利用問題，CAD廠商推出了第一代PDM產(chǎn)品，緩解了“信息孤島”問題。

（2）第二代PDM產(chǎn)品在第一代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上增加了產(chǎn)品管理、結(jié)構(gòu)和配置管理、電子數(shù)據(jù)的發(fā)布和更改能功能。

（3）20世紀(jì) 90年代末，PDM主導(dǎo)廠商參與制訂了PDM標(biāo)準(zhǔn)，為新一代標(biāo)準(zhǔn)化PDM產(chǎn)品的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)?，F(xiàn)在隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)之間可以借助PDM標(biāo)準(zhǔn)，組成“虛擬企業(yè)”，共同完成生產(chǎn)任務(wù)。

3　PDM實(shí)施

企業(yè)的生產(chǎn)和業(yè)務(wù)過程都有其自身的特點(diǎn)和需求，PDM系統(tǒng)的實(shí)施就是將這種企業(yè)需求在PDM系統(tǒng)這個(gè)企業(yè)信息化集成平臺(tái)上加以實(shí)現(xiàn)，完成系統(tǒng)對(duì)各種數(shù)據(jù)對(duì)象的管理，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、唯一性和共享性。

3.1　實(shí)施前準(zhǔn)備

企業(yè)在PDM實(shí)施前，要全面了解PDM原理，國(guó)內(nèi)外類似生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用PDM系統(tǒng)的情況和實(shí)施過程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)等。

全面分析企業(yè)有關(guān)流程和現(xiàn)階段業(yè)務(wù)處理的問題，初步確定實(shí)施范圍，用戶構(gòu)成，需要哪些PDM功能，系統(tǒng)架構(gòu)和操作環(huán)境，與其他系統(tǒng)的接口與集成，所需管理工具和應(yīng)用程序，需要管理的數(shù)據(jù)，技術(shù)指導(dǎo)和咨詢服務(wù)，等等，這些都要作為實(shí)施PDM的依據(jù)。

設(shè)計(jì)、制造、信息、管理等相關(guān)部門抽調(diào)人員作為關(guān)鍵用戶，組成實(shí)施隊(duì)伍。

PDM系統(tǒng)功能和實(shí)施內(nèi)容很多，企業(yè)根據(jù)需求分析制定進(jìn)度計(jì)劃，成本和預(yù)算計(jì)劃，人力資源計(jì)劃等，在總體計(jì)劃指導(dǎo)下分步實(shí)施。

3.2　選定PDM產(chǎn)品及服務(wù)商

在滿足企業(yè)基本需求的前提下，選擇在技術(shù)和服務(wù)上具有優(yōu)勢(shì)的PDM產(chǎn)品和服務(wù)商，有效減少用戶實(shí)施工作量，加快實(shí)施進(jìn)度。

3.3　系統(tǒng)設(shè)計(jì)及開發(fā)實(shí)施

系統(tǒng)設(shè)計(jì)及開發(fā)實(shí)施由PDM軟件服務(wù)商和企業(yè)實(shí)施人員共同完成，分為啟動(dòng)及需求調(diào)研，藍(lán)圖設(shè)計(jì)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和上線運(yùn)行等階段，每個(gè)階段需制定詳細(xì)的實(shí)施計(jì)劃及實(shí)施成果。啟動(dòng)和需求調(diào)研階段是雙方組成實(shí)施小組，共同商議制定系統(tǒng)的整體實(shí)施計(jì)劃，對(duì)涉及的相關(guān)業(yè)務(wù)部門進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研，了解企業(yè)現(xiàn)有的業(yè)務(wù)環(huán)境和應(yīng)用PDM要解決的問題，討論并簽署PDM系統(tǒng)的業(yè)務(wù)解決方案，確定系統(tǒng)實(shí)施的硬件環(huán)境、軟件環(huán)境等，完成PDM系統(tǒng)的安裝。在藍(lán)圖設(shè)計(jì)階段完成系統(tǒng)的初步培訓(xùn)，制定企業(yè)級(jí)的編碼規(guī)則，制定文件模板，梳理企業(yè)流程，整理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)階段是對(duì)安裝的PDM系統(tǒng)進(jìn)行硬件測(cè)試，測(cè)試通過后將前一階段整理的數(shù)據(jù)和流程導(dǎo)入PDM系統(tǒng)中進(jìn)行試運(yùn)行。對(duì)關(guān)鍵用戶根據(jù)角色進(jìn)行培訓(xùn)，解決測(cè)試和試運(yùn)行階段出現(xiàn)的問題，完善PDM系統(tǒng)。試運(yùn)行成功后，PDM系統(tǒng)就可以在企業(yè)內(nèi)上線運(yùn)行，在這個(gè)階段，PDM服務(wù)商要進(jìn)行全員培訓(xùn)，指導(dǎo)使用人員掌握使用方法，編制使用手冊(cè)，解決使用問題，交付驗(yàn)收。

3.4　系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)

由于系統(tǒng)本身的原因和使用人員操作上不熟悉，PDM系統(tǒng)上線運(yùn)行后的一段時(shí)間內(nèi)，問題會(huì)集中爆發(fā)，企業(yè)維護(hù)人員要做好PDM系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和完善，如有必要，聯(lián)系PDM服務(wù)商共同解決。

4　PDM應(yīng)用

目前企業(yè)完成了PDM第一期的實(shí)施，上線的功能主要有：編碼管理、文檔管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、工作流程管理、集成管理。

4.1　編碼管理

編碼是企業(yè)信息化管理的基礎(chǔ)。在PDM實(shí)施前期，企業(yè)完成了對(duì)產(chǎn)品，零部件，標(biāo)準(zhǔn)件，外購件和原輔材料等數(shù)據(jù)的編碼。編碼采用10位數(shù)字組成，采用特征碼+流水碼的方式，實(shí)現(xiàn)了編碼的唯一性、可識(shí)別性、可擴(kuò)展性、可集成性，兼顧了計(jì)算機(jī)識(shí)別、人的辨識(shí)、未來的發(fā)展、和與其他系統(tǒng)的集成等需求[5]，為企業(yè)信息化提供良好的基礎(chǔ)。

在編碼基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品、零部件、標(biāo)準(zhǔn)件和外購件等的分類管理。通過分類，系統(tǒng)提供較手工查詢更快捷便利的方式去搜尋標(biāo)準(zhǔn)零件。設(shè)計(jì)工程師還可以使用PDM提供的多種檢索方法，利用多種特性的組合，縮小搜索范圍，快速找到相關(guān)聯(lián)的零部件，重復(fù)使用過去的設(shè)計(jì)，加快產(chǎn)品開發(fā)的速度和效率。

4.2　文檔管理

企業(yè)中的各個(gè)部門圍繞一個(gè)產(chǎn)品提供和利用各自的相關(guān)信息，包括一般性說明文字、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和規(guī)范數(shù)據(jù)等。PDM系統(tǒng)把這些原來分布在各個(gè)部門計(jì)算機(jī)中的由各種不同程序生成的文檔集中管理起來。通過設(shè)置用戶權(quán)限以及數(shù)據(jù)加密來保護(hù)PDM系統(tǒng)內(nèi)文檔的安全性。文檔提交和修改時(shí)需通過簽審流程，確保文檔不會(huì)因?yàn)檎`操作覆蓋或刪除。文檔管理保證了數(shù)據(jù)的一致性，數(shù)據(jù)更改后，所有引用這一數(shù)據(jù)的地方隨之更改，避免出現(xiàn)多個(gè)版本導(dǎo)致引用錯(cuò)誤，給后續(xù)生產(chǎn)帶來麻煩。

4.3　產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是具體產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)零部件之間的關(guān)系，即按照產(chǎn)品的實(shí)際裝配關(guān)系建立的零部件完整的屬性結(jié)構(gòu)，其中包括自制件、通用件、標(biāo)準(zhǔn)件等等，它的構(gòu)成元素包括零件（物料）以及其關(guān)聯(lián)屬性（如數(shù)量、數(shù)量單位等）。

在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)零部件，定義了零部件的基本屬性，如名稱，編碼，材料，重量，制造方式，版本，提交日期，最后修改日期，提交人等，還有與這個(gè)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的聯(lián)系對(duì)象標(biāo)識(shí)，如上下級(jí)零部件，和與這個(gè)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的虛擬文件夾標(biāo)識(shí)。虛擬文件夾按照類別對(duì)應(yīng)三維模型，二維圖紙，技術(shù)說明書，變更單，驗(yàn)收?qǐng)?bào)告等。有了這樣的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)描述，PDM可以方便地直觀地表示與產(chǎn)品相關(guān)的信息，“按圖索驥”查找相關(guān)信息，自動(dòng)創(chuàng)建物料清單，減少錯(cuò)誤，節(jié)約人力物力。

4.4　工作流程管理

企業(yè)利用PDM工作流程模板的定義功能，將企業(yè)中的工作定義成工作流程，包括流程的相關(guān)屬性，優(yōu)先級(jí)別，逾期預(yù)警等，不同類型的工作對(duì)應(yīng)不同的工作流程。工作流的運(yùn)行由系統(tǒng)自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的審批，更改的管理。流程監(jiān)控人和企業(yè)管理者可以查看流程執(zhí)行情況及時(shí)調(diào)整工作安排。

PDM系統(tǒng)將設(shè)計(jì)者按照既定流程完成設(shè)計(jì)，審核，變更等的操作記錄下來，這些記錄中的數(shù)據(jù)可以作為企業(yè)公文處理效率分析、統(tǒng)計(jì)本部門及相關(guān)人員完成工作量的依據(jù)。工作流程管理減少了資料的傳送和處理時(shí)間，改善了各個(gè)工作步驟之間的銜接，結(jié)合后期的項(xiàng)目管理功能，可以有效規(guī)范產(chǎn)品開發(fā)工作，監(jiān)控設(shè)計(jì)狀態(tài)和項(xiàng)目進(jìn)展，提高企業(yè)運(yùn)作的效率。

4.5　集成管理

PDM系統(tǒng)作為信息集成平臺(tái)，提供了office，CAD/CAM/CAPP，ERP等應(yīng)用的集成，實(shí)現(xiàn)了不同應(yīng)用系統(tǒng)之間和不同部門之間的信息交換，確保了數(shù)據(jù)源的一致。

5　結(jié)束語

PDM系統(tǒng)建立了產(chǎn)品設(shè)計(jì)平臺(tái)，將與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過程完整的記錄下來，實(shí)現(xiàn)多方數(shù)據(jù)共享，提高其重用率，保證設(shè)計(jì)和制造的準(zhǔn)確性，更好的管理工程變更，改善產(chǎn)品與服務(wù)的質(zhì)量，縮短了企業(yè)訂單的反應(yīng)時(shí)間，為企業(yè)贏得時(shí)間并帶來利潤(rùn)。

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