0 引言
產品數據管理(PDM)技術最早出現在20世紀80年代初期，目的是為了解決大量工程圖紙、技術文檔，以及CAD文件的計算機化管理問題。通過近20年的發展，PDM技術已經從單純的圖檔管理擴展到設計流程管理，以及支持整個產品生命周期產品開發的信息管理系統。PDM的核心思想是設計數據的有序、設計過程的優化和資源的共享。PDM為CAD應用軟件的數據管理提供了集成接口，通過標準的數據交換和產品信息模型的標準化，企業可以充分共享產品在整個生命周期中的信息。與企業資源計劃(EntERPrise Resource Planning，ERP)不同，PDM不是以企業經營管理為核心，而是以產品為中心來組織和管理相關的信息和過程。可以說，PDM是企業技術信息平臺，而ERP是企業管理信息平臺，二者只有互相補充，有機結合，才能形成完整的企業信息系統。PDM以產品為中心，通過計算機網絡和數據庫技術，把企業生產過程中所有與產品相關的信息和過程集成起來統一管理，使產品數據在其生命周期內保持一致、最新和安全，為工程設計人員提供一個協同工作環境，從而縮短設計周期，降低成本，提高設計質量，提高企業的核心競爭力。
我國PDM起步較晚，但發展速度很快。目前在機械、航天、機電等行業，我國已開發出擁有自主版權的PDM系統，如：同方PDM、XTPDM、開目PDM、天喻IntePDM、華特PDM、GS-PDM等。建筑工程設計領域的計算機技術應用已相當普及，“九五”期間設計企業已達到甩圖板設計，對設計產生的大量電子圖檔、文檔、表格和數據等電子數據的管理和再利用，已成為目前企業提高競爭力的一個關鍵因素。一些企業除使用OA系統外，還購置了針對電子圖檔、文檔的管理軟件，實現對電子圖檔的歸檔、統計和查詢等功能。而對實現進度計劃、設計過程控制等功能的項目管理軟件，一方面，由于管理軟件對流程控制的不靈活性，設計人員無法使用，另一方面，由于設計企業的管理現狀還達不到這個水平，項目管理軟件在設計企業的應用很少。
實踐表明，單純的圖檔管理軟件或項目管理軟件很難實現對由于設計變更產生的不同版本圖紙的管理，難以解決數據在設計、施工、設施管理、物業管理整個生命周期中的復用問題。所以，對建筑行業PDM系統的研究開發是很必要的。
1 建筑工程設計領域PDM系統
建筑工程設計領域PDM系統的開發研究雖然剛剛起步，但因為有較好的CAD應用基礎，設計人員對PDM思想、技術的接受較快，希望對大量不同的CAD軟件生成的設計數據的有效復用、整理歸檔，以及對成本控制、設計過程質量控制等有效管理。本文對建筑工程設計領域PDM技術研究的成果PKPM-EI系統展開論述。
1.1 系統技術框架
針對建筑設計領域中，各專業CAD軟件使用不統一，圖形平臺各異，設計企業規模和管理模式各不相同等特點，我們把研究的重點放到了設計生產過程中有關圖形數據、設計分析數據、設計信息等專業管理的環節上，并延長設計階段的數據和信息的使用周期，把設計結果提取給施工階段的工作，減少了建筑設計領域中各階段工作的數據及信息的重復輸入。
鑒于國內80%以上的建筑設計單位采用PKPM系列CAD軟件進行工程設計，工程數據、圖形文件等都是采用PKPM自主圖形平臺的格式，同時，PKPM系列軟件也有施工企業的應用軟件，對PKPM設計信息的接受相對容易，所以把PDM技術用于設計領域，并與PKPM系列軟件生成的圖形文件和數據文件，以及通用的DWG文件相結合，作為系統的技術基礎。
系統設計分以下三層（如圖1）：
(1)業務層 提取各專業CAD的圖形文件、文檔、表格的有用信息，把圖形文件中的內容與PDM數據庫綁定；
(2)信息分類層 將提取的信息分類到圖形服務器、文件服務器和消息服務器；
(3)數據存儲層把分類到數據庫的數據保存到數據庫中。
圖1 系統技術框架
1.2 系統功能
把整個建筑模型按樓層進行劃分，每個樓層設有與建筑、結構、給排水、電氣、暖通等專業對應的節點，把各專業繪制的施工圖作為PDM系統的管理對象，結合設計項目管理過程生成設計產品結構樹。
系統由設計協同、項目管理、圖檔管理、流程管理、成本出圖控制和質量過程記錄等模塊組成。
(1)設計協同 包含群組信息交流、個人資料管理、群組資料管理和資料提取等功能。
群組信息交流：設計人員的交流園地。
個人資料管理：設計人員可以在這里存放常用的資料，如標準規范、典型工程資料等。
群組資料管理：某一個群組（如項目組、專業組）所共用的相關資料管理，由群組負責人管理。
資料提�。和ㄟ^系統提供的文件傳輸工具，設計人員可自由提取文檔、圖紙等相關資料。
(2)項目管理 包含項目立項、項目計劃、進度控制和完工統計等功能。
項目立項：啟動一個項目，并指定相關的負責人。
項目計劃：擬訂項目計劃，并通知項目組成員。
進度控制：項目負責人對整個項目進度進行動態的控制。
完工統計：對各專業、設計人員的出圖數量及成品質量進行統計。
(3)流程管理提供了表單自定義工具和流程自定義工具，并可以進行流程的跟蹤和控制。在這里各項目負責人/專業負責人，可以擬訂設計流程，如一校兩審，兩校兩審等等�？梢宰孕性O計或調用流程中需要用到的表單，在流程開始后，還可以隨時查看流程的進展狀況。實現了設計、校核、審圖、出圖審批、借閱審批以及自定義工作流程的追蹤。
(4)成本控制 設計人員可以提交圖紙，進行出圖打印。系統對出圖情況進行統計，按部門、人員、項目進行成本核算。
(5)工程圖檔管理 包括圖紙歸檔、圖檔維護、圖檔檢索等功能。
歸檔：由設計人員提交圖紙，并在圖檔管理員認可后進行歸檔。
圖檔維護：由檔案人員對檔案進行整理維護，如建卷、編目等。
圖檔檢索：設計人員可以快速查找到需要的圖檔資料，并進行圖檔借閱。
1.3 技術特點
(1)無須轉換，無須激活應用軟件，就可管理30余種不同版本格式的圖形文件和文本文件對PKPM系統自主圖形平臺的*．T圖形文件、AutoCAD各版本的DWG文件及各類文本、圖像文件的管理均不用啟動各種文件對應的應用軟件和平臺，直接實現圖文檔的瀏覽，并實現對圖文檔的紅筆會簽，還能準確、自動地提取必要的幾何信息和屬性信息，對*．DWG和*．T的圖形直接進行圖簽屬性的定義和修改。通過將圖簽中工程名稱、工程號、圖名、圖號、設計人和校審人等十幾項與整體項目有關的內容與PDM數據庫的相應內容綁定，實現了系統對CAD數據的管理（如圖2）。
圖2 PKPM-EI-與CAD數據的連接
(2)可定制工作流程，工作流管理功能可以幫助企業實現設計過程的規范化和ISO9000質量控制。PKPM-EI系統總結歸納出工程設計的幾種常用工作流程，提供了ISO表單自定義工具和流程自定義工具，可以進行流程的跟蹤和控制。各項目負責人/專業負責人，可以擬訂設計流程，如一校兩審、兩校兩審等，并可以自行設計或調用流程中需要用到的表單，在流程開始后，還可以隨時查看流程的進展狀況。
(3)實現了設計企業與CAD軟件開發商的自動數據傳輸對設計中需要咨詢的工程，系統根據工程類別，如多層磚混結構、高層砼結構等，自動打包工程數據，傳送到PKPM的相應技術支持信箱。
(4)可自定義圖紙目錄格式，自動生成圖紙目錄圖紙編目自動生成，并與數據庫、圖簽進行一體化操作；圖簽和圖紙編目可以根據需要進行自定義（如圖3）。
圖3 圖紙目錄自定義界面
2 工程設計領域PDM發展探討
2.1 增強系統的包容性
國內現有建筑設計領域的PDM產品很少，從本課題研究的PDM產品PKPM-EI來看，也只是圍繞PKPM自主圖形平臺和AutoCAD國夕卜流行圖形平臺的圖形文件作識別處理，而對國內其他圖形平臺的圖形文件的識別性還不夠。在下階段的研究工作中，應該與各圖形平臺開發商合作，增強PDM系統對圖形文件的識別性和包容性。
2.2 PDM系統間的連接
建設項目的整個生命周期，涵蓋了項目規劃——工程設計——施工管理——物業管理——設施管理等階段，在各階段都會有相應的應用軟件和PDM系統，所以應考慮PDM系統間的連接。設計領域的PDM系統，應考慮把數據傳給施工領域的PDM系統。
由于PDM系統所要管理的數據類型及數據模型的復雜性，要求系統有良好的開放性。由于各系統功能不一樣，其信息模型也不一樣，即使是相同的功能，不同系統信息模型差別也很大。正在發展和完善的建筑業國際工業標準(Industry Foundation Classes，IFC)，是一個描述怎樣表達和交換建筑產品數據的標準，基本部分已經完成并公布。IFC是不依賴于任何開發商的描述產品數據的一個中性標準，適用于建筑產品的整個生命周期。通過使用IFC標準和PDM使能規范(PDM Enabler)，應用CO RBA技術或者DCOM技術，可以在一定程度上解決不同PDM系統之間，以及PDM與不同應用系統間的信息交換和互操作問題。
3 結束語
PDM技術在建筑工程設計領域的應用雖然剛剛起步，但設計單位已表現出對PDM軟件的強烈需求。隨著網絡技術和分布組件技術的應用，PDM的數據集成技術將會越來越成熟，通過標準的數據交換格式，企業可以充分共享產品在整個生命周期中的信息。PDM最終會成為跨企業的支持整個產品生命周期的產品開發支撐平臺。
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本文標題：建筑工程設計領域PDM系統的開發
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