1 概述

    PDM（Product Data Management產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）以產(chǎn)品為中心，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，把產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程、生產(chǎn)試驗(yàn)等過程與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過程集成起來統(tǒng)一管理，使產(chǎn)品數(shù)據(jù)在生命周期內(nèi)保持一致、最新和安全，為工程設(shè)計(jì)人員提供一個(gè)協(xié)同工作的環(huán)境。目前，PDM已經(jīng)成為企業(yè)降低成本，縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造周期的重要工具。隨著制造業(yè)信息化工作的不斷推進(jìn)，PDM技術(shù)的應(yīng)用逐漸被廣泛應(yīng)用起來。

    在發(fā)動機(jī)研究設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，逐漸產(chǎn)生、積累了大量的以電子形式存在的圖樣、試驗(yàn)報(bào)告等文檔。這些圖紙和文檔的共享程度低，信息的有效性難以保證，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)難以有效集成．這直接導(dǎo)致了對已有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的利用率非常低，制約了進(jìn)一步縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。為了解決這個(gè)問題，采用UGS公司Teamcenter EntERPrise的PDM系統(tǒng)來對發(fā)動機(jī)產(chǎn)品信息進(jìn)行有效的組織和管理，通過PDM的實(shí)施，結(jié)合發(fā)動機(jī)研究所以研究設(shè)計(jì)和試驗(yàn)為主的特點(diǎn)進(jìn)行了二次開發(fā)，構(gòu)成一個(gè)研究所信息交換平臺。經(jīng)過二次設(shè)計(jì)開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，直接建立相關(guān)設(shè)計(jì)文檔等功能，減少了用戶操作步驟，降低了用戶操作復(fù)雜性。

    在PDM系統(tǒng)技術(shù)層面，其中的圖文檔管理和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理等基本功能都是比較成熟的技術(shù)，其應(yīng)用在PDM實(shí)施層面容易實(shí)現(xiàn)。生產(chǎn)制造的企業(yè)和設(shè)計(jì)研究企業(yè)應(yīng)該根據(jù)自己企業(yè)設(shè)計(jì)制造信息數(shù)據(jù)管理的要求，充分利用PDM系統(tǒng)的基本功能，建立起符合本企業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理實(shí)際情況的PDM系統(tǒng)，因此，在PDM系統(tǒng)的實(shí)施過程中，需要企業(yè)與PDM實(shí)施方緊密配合來完成，PDM實(shí)施中需要經(jīng)過發(fā)動機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)管理的需求分析和流程分析、系統(tǒng)功能需求和需求分析模型的建立、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的規(guī)劃和設(shè)計(jì)、二次開發(fā)編寫代碼和方法、發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)流程的建立、權(quán)限控制的建立、PDM系統(tǒng)的測試運(yùn)行等幾個(gè)步驟。

2 發(fā)動機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)管理的需求分析和產(chǎn)品開發(fā)流程分析

    PDM系統(tǒng)的開發(fā)和實(shí)施是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。必須考慮被實(shí)施企業(yè)的實(shí)際特點(diǎn)，結(jié)合企業(yè)的產(chǎn)品特點(diǎn)、經(jīng)營模式和現(xiàn)有的、可實(shí)施的計(jì)算機(jī)技術(shù)，從PDM的基本思想入手，建立其PDM系統(tǒng)的基本框架，在此基礎(chǔ)上才能進(jìn)行分階段地開展具體實(shí)施工作。

    2.1 對發(fā)動機(jī)產(chǎn)品及其開發(fā)流程的特點(diǎn)進(jìn)行分析

    發(fā)動機(jī)研究所與發(fā)動機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)不同，側(cè)重進(jìn)行發(fā)動機(jī)的研究設(shè)計(jì)、試驗(yàn)過程。因?yàn)檠芯克�是開發(fā)設(shè)計(jì)發(fā)動機(jī)的，需要研究設(shè)計(jì)的發(fā)動機(jī)產(chǎn)品的零部件種類比較多，發(fā)動機(jī)按設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是多層次的，設(shè)計(jì)發(fā)動機(jī)分為系統(tǒng)/機(jī)構(gòu)，系統(tǒng)/機(jī)構(gòu)下分組件，組件由零部件組成。而產(chǎn)品研發(fā)過程中產(chǎn)生的各類設(shè)計(jì)文檔、試驗(yàn)報(bào)告等數(shù)據(jù)主要圍繞著產(chǎn)品各層設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，這樣就決定了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的組成方式。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不僅是表示產(chǎn)品零部件組成結(jié)構(gòu)和關(guān)系，同時(shí)也是為了更好的把各類相關(guān)設(shè)計(jì)文檔等數(shù)據(jù)組織起來對零部件進(jìn)行綜合描述。

    通過對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的分析，就可以確定在PDM系統(tǒng)中如何建立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與文檔如何建立關(guān)系。

    發(fā)動機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)表示如圖1。

圖1 發(fā)動機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

    發(fā)動機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與文檔關(guān)系表示如圖2。

圖2 發(fā)動機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與文檔關(guān)系

    發(fā)動機(jī)產(chǎn)品的一個(gè)型號開發(fā)流程一般經(jīng)過方案論證、原理樣機(jī)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)定型等幾個(gè)設(shè)計(jì)階段。各個(gè)設(shè)計(jì)階段的工作內(nèi)容和過程類似，但繼承性強(qiáng)，大部分零件和技術(shù)文件是通過繼承和吸收以往的技術(shù)資料得到的，真正完全的創(chuàng)新不是很多。但各階段產(chǎn)品代號、零部件號等都是變化的，這就要求PDM系統(tǒng)中設(shè)計(jì)階段的零部件和技術(shù)文件要有表示繼承性關(guān)系的屬性。在流程管理中不用為各個(gè)設(shè)計(jì)階段編制流程，只需在文檔的審批等流程中根據(jù)文檔管理的要求進(jìn)行編寫設(shè)置流程。

    在PDM實(shí)施的初期，不要設(shè)計(jì)太復(fù)雜，只要滿足企業(yè)對其管理的要求即可，隨著對PDM系統(tǒng)的深入使用再逐漸細(xì)化，否則會因?yàn)榱鞒虇栴}讓PDM系統(tǒng)的應(yīng)用遇到很多困難。

    2.2 建立PDM流程概念模型

    不同的企業(yè)其產(chǎn)品開發(fā)方式和流程是不同的，應(yīng)根據(jù)本企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)復(fù)雜程度、流程復(fù)雜程度、與產(chǎn)品相關(guān)的文檔類型、參與人員情況等，來確定數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)。如：產(chǎn)品開發(fā)方式是進(jìn)行產(chǎn)品整機(jī)設(shè)計(jì)，同時(shí)也進(jìn)行零部件開發(fā)；流程復(fù)雜；與產(chǎn)品相關(guān)的文檔類型很多；參與人員和角色多，PDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)就很復(fù)雜。因此數(shù)據(jù)庫開發(fā)前，開發(fā)人員必須清楚的知道被實(shí)施企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)方式和流程，才能保證數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)符合企業(yè)的需求。

    根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)過程中，工作順序、參與的相關(guān)人員、工作中輸入/輸出文檔類型、規(guī)則要求，建立“PDM流程概念模型”。

3 系統(tǒng)功能需求和需求分析模型的建立

    需求分析是PDM規(guī)劃實(shí)施中非常重要的階段。需求分析的好壞直接影響系統(tǒng)今后運(yùn)行的成敗。我所PDM項(xiàng)目實(shí)施分為兩個(gè)階段：

    第一階段：實(shí)現(xiàn)北方發(fā)動機(jī)研究所產(chǎn)品研發(fā)數(shù)據(jù)信息和過程管理，實(shí)現(xiàn)“文檔管理”（含審批流程）、“文檔更改管理”模塊的功能。

    第二階段：建立產(chǎn)品設(shè)計(jì)資源庫，整合相關(guān)信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化樣機(jī)配置和模裝，實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)品配置管理”、“零件族管理”、“項(xiàng)目管理”模塊功能，與管理系統(tǒng)進(jìn)行接口集成的功能。

    第一階段需求模型如下：

    a.產(chǎn)品圖紙和技術(shù)文件的管理

    PDM系統(tǒng)能夠?yàn)楫a(chǎn)品研發(fā)過程中產(chǎn)生的大量產(chǎn)品圖紙和技術(shù)文件提供有效的管理方式，企業(yè)經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)文檔包括辦公文檔(Microsoft office格式)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)文件、產(chǎn)品工藝文件、計(jì)算書、分析報(bào)告、評審報(bào)告、產(chǎn)品及零部件三維模型數(shù)據(jù)文件和二維圖紙、瀏覽格式文檔（PDF格式）、圖像文件（BMP、JPG、GIF等格式）、中性可視化文件(JT、IDI等格式)。系統(tǒng)提供基于模板的文檔創(chuàng)建的方式，多種方式的產(chǎn)品數(shù)據(jù)查詢，存儲控制和數(shù)據(jù)安全共享機(jī)制。

    b.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理

    在PDM系統(tǒng)中，用戶可以在產(chǎn)品研發(fā)中創(chuàng)建和使用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。用尸可以通過兩種方式建立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，一種是在系統(tǒng)中創(chuàng)建產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的組成單元，再由它們之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系創(chuàng)建產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；另一種通過軟件接口導(dǎo)入到PDM系統(tǒng)。將產(chǎn)品數(shù)據(jù)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)形成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹。

    c.產(chǎn)品圖紙和技術(shù)文件審批和變更過程的管理

    產(chǎn)品圖紙和技術(shù)文件數(shù)據(jù)的審批過程都是建立在北方發(fā)動機(jī)研究所的規(guī)范流程的基礎(chǔ)上，這樣能夠保證北方發(fā)動機(jī)研究所業(yè)務(wù)過程的規(guī)范化及產(chǎn)品數(shù)據(jù)的正確性，同時(shí)能夠有效地通過電子化工作流程貫徹北方發(fā)動機(jī)研究所現(xiàn)行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

    d.與產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件的集成

    PDM系統(tǒng)能夠與研究所采用的各類設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行集成，通過PDM系統(tǒng)封裝模式將各類設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行如下方式的集成管理。

    三維設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)集成方面：PDM系統(tǒng)通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口對I-DEAS、Pro/Engineer產(chǎn)生的最終設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成管理。

    電子CAD系統(tǒng)集成方面：PDM系統(tǒng)通過UFC自主開發(fā)的接口對Protel產(chǎn)生的最終設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成管理。

    二維設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)集成方面：PDM系統(tǒng)通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口對XTMCAD、大恒CAD產(chǎn)生的最終設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成管理。

    e.系統(tǒng)安全管理模型的建立

    PDM系統(tǒng)提供一整套的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息的權(quán)限控制方式，針對系統(tǒng)用戶、用戶組、項(xiàng)目角色和動態(tài)用戶組成系統(tǒng)參與人員，依據(jù)數(shù)據(jù)的存儲位置和數(shù)據(jù)的屬性信息對數(shù)據(jù)加以權(quán)限控制，對電子數(shù)據(jù)倉庫通過數(shù)據(jù)存儲位置規(guī)則控制其訪問權(quán)限。

4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的規(guī)劃和設(shè)計(jì)（信息概念模型建立）

    系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的規(guī)劃和設(shè)計(jì)實(shí)際上是對PDM系統(tǒng)中的管理產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和各類設(shè)計(jì)文檔內(nèi)容的具體化，目的是對需要管理的產(chǎn)品信息進(jìn)行分析和建模，決定了在PDM系統(tǒng)需要查詢其相關(guān)信息的內(nèi)容和查詢方式和相互之間的關(guān)系。

    根據(jù)“PDM流程概念模型”中的輸入、輸出各類技術(shù)文檔等工作內(nèi)容，經(jīng)過對相關(guān)收集信息的分析，確定需要管理的邏輯項(xiàng)目以及它們的屬性和相互之間的關(guān)系。再根據(jù)PDM功能需要，建立內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如：“零件”的屬性是由產(chǎn)品代號、初始圖號、關(guān)重類型、重量、價(jià)格、零部件來源、描述、材料名稱、材料代號上標(biāo)、材料代號下標(biāo)等組成；“工程圖樣文檔”的屬性包含文檔代號、文件代號、文檔標(biāo)題、產(chǎn)品代號、項(xiàng)目名稱、密級、數(shù)據(jù)文件類別、設(shè)計(jì)者、軟件應(yīng)用類型、第幾張、圖幅等。

    數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的是否合理，決定著PDM開發(fā)設(shè)計(jì)能否順利完成。所以，作為基礎(chǔ)應(yīng)該進(jìn)行大量的信息收集和數(shù)據(jù)分析整理工作，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員即要對產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程工作非常熟悉，又要對數(shù)據(jù)庫技術(shù)相當(dāng)了解。

5 PDM系統(tǒng)二次開發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的功能

    在二次開發(fā)時(shí)，首先根據(jù)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)規(guī)劃，在TC創(chuàng)建新的類（數(shù)據(jù)表），由于Teamcenter EntERPrise是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的方式，新類都是在父類（Teamcenter EntERPrise基本框架已有）基礎(chǔ)上建立的，能夠繼承父類的屬性和關(guān)系，因此新類的屬性應(yīng)該在了解父類屬性基礎(chǔ)上，合理添加。這就要求開發(fā)人員熟悉所要引用的類，減少不必要數(shù)據(jù)冗余。

    通過PDM系統(tǒng)的二次開發(fā)設(shè)計(jì)，首先建立起符合中國北方發(fā)動機(jī)研究所產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、各類設(shè)計(jì)文檔，然后再針對工程設(shè)計(jì)人員在PDM系統(tǒng)中創(chuàng)建各類設(shè)計(jì)文檔的過程，根據(jù)在創(chuàng)建文檔的同時(shí)必須建立起與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的關(guān)系的要求，同時(shí)全面考慮文檔的查詢便利性和易用性，進(jìn)行相關(guān)方法代碼的編寫，最終實(shí)現(xiàn)PDM系統(tǒng)規(guī)范準(zhǔn)確的本地化開發(fā)設(shè)計(jì)。

    通過編寫文檔的審批流程和更改流程，同時(shí)加入相關(guān)的角色權(quán)限和審批權(quán)限控制，并對在審批流程的過程中具體的審批人員進(jìn)行確定。從而保證進(jìn)入PDM系統(tǒng)的各類設(shè)計(jì)文檔的有效性。

    二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)PDM功能特點(diǎn)：

    a.與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)自動建立關(guān)系

    在PDM系統(tǒng)基本功能中，創(chuàng)建業(yè)務(wù)對象之間關(guān)系太繁瑣，在創(chuàng)建完業(yè)務(wù)對象后，還需要通過鼠標(biāo)托拽建立相互關(guān)系。而經(jīng)過二次設(shè)計(jì)開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了用鼠標(biāo)功能在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上建立零部件對象、各類設(shè)計(jì)文檔自動與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的關(guān)系，并且自動取得產(chǎn)品代號等屬性，減少了設(shè)計(jì)人員的錄入工作量，提高了效率。實(shí)現(xiàn)方式如圖3。

圖3 在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上用彈出式菜單創(chuàng)建組件

    在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上創(chuàng)建工程圖樣，如圖4。

圖4 在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上創(chuàng)建工程圖樣的彈出式菜單

    b.設(shè)計(jì)任務(wù)上創(chuàng)建設(shè)計(jì)任務(wù)中，自動建立關(guān)系

    在項(xiàng)目管理中，為了建立設(shè)計(jì)任務(wù)之間的關(guān)系，把一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)通過鼠標(biāo)托拽到另一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)上來實(shí)現(xiàn)。而經(jīng)過二次設(shè)計(jì)開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了用鼠標(biāo)功能在選定的總設(shè)計(jì)任務(wù)上創(chuàng)建新的設(shè)計(jì)任務(wù)文檔，來實(shí)現(xiàn)任務(wù)分解，并自動與總設(shè)計(jì)任務(wù)建立關(guān)系如圖5。

圖5 設(shè)計(jì)任務(wù)之間的關(guān)系

6 小結(jié)

    在PDM實(shí)施中，前期的調(diào)研和整體方案規(guī)劃是整個(gè)PDM系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。PDM是一個(gè)大型系統(tǒng)，更是一個(gè)應(yīng)用過程。PDM的簡潔、方便操作對于系統(tǒng)應(yīng)用推廣會起到很大作用。

    Teamcenter Enterprise是一個(gè)功能強(qiáng)大的PDM開發(fā)平臺，但如何實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)人員使用方便的用戶界面，還需要實(shí)施開發(fā)人員逐步完善，運(yùn)用Teamcenter Enterprise中的方法來解決。

轉(zhuǎn)載請注明出處：拓步ERP資訊網(wǎng)http://www.guhuozai8.cn/

本文標(biāo)題：PDM系統(tǒng)在發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)研究所的開發(fā)應(yīng)用

本文網(wǎng)址：http://www.guhuozai8.cn/html/solutions/14019317073.html