1 企業(yè)面臨的問(wèn)題

    PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）是當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的重要技術(shù)之一，它是一種幫助管理人員管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)和產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程的工具，是一項(xiàng)管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過(guò)程的技術(shù)。它在提高企業(yè)效率及競(jìng)爭(zhēng)力方面的杰出表現(xiàn)，得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始應(yīng)用或者準(zhǔn)備實(shí)施PDM。

    傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理模式存在以下問(wèn)題：

    a)數(shù)據(jù)分散零亂，信息共享程度低、重用性低、安全性差；

    b)缺乏BOM的自動(dòng)提取功能，人工提取困難且易出錯(cuò)；

    c)電子圖檔和紙質(zhì)圖紙內(nèi)容不統(tǒng)一，工程變更慢，信息一致性差，缺乏合理的版本管理和必要的打印控制，影響數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性；

    d)采用人工編碼，工作量大，易出現(xiàn)重碼和錯(cuò)碼；

    e)權(quán)限管理和版本控制缺乏有效手段，未能實(shí)現(xiàn)各信息系統(tǒng)間的無(wú)縫集成。

    PDM選型過(guò)程中，考慮到系統(tǒng)必須做大量的本地化及相應(yīng)的二次開(kāi)發(fā)工作，要求合作方不僅能提供高可靠性的軟件系統(tǒng)，還能理解企業(yè)的生產(chǎn)情況和需求，同時(shí)具備較強(qiáng)的技術(shù)支持與服務(wù)能力。美國(guó)EDS公司的企業(yè)級(jí)PDM系統(tǒng)-Teamcenter EntERPrise和Teamcenter Project，具有成熟的工作流管理模塊，可按照客戶(hù)的需求很方便地進(jìn)行裁減、修改和增加功能，且為其它外部系統(tǒng)提供了開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)接口，獲得企業(yè)的一致認(rèn)可。我所最終選用了Teamcenter EntERPrise作為PDM系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

2 實(shí)施方案

    PDM系統(tǒng)是一項(xiàng)投資大、見(jiàn)效慢、周期長(zhǎng)的項(xiàng)目，系統(tǒng)的實(shí)施更是一項(xiàng)長(zhǎng)期的、艱巨的、復(fù)雜的工作，需要企業(yè)多方面人員的配合。每個(gè)企業(yè)實(shí)施PDM所需的時(shí)間都是難于界定的，企業(yè)最易犯的錯(cuò)誤就是低估了實(shí)施該技術(shù)所需付出的時(shí)間和勞動(dòng)。凡試圖過(guò)快地實(shí)施PDM的企業(yè)都存在相當(dāng)大的風(fēng)險(xiǎn)（如技術(shù)選型不適當(dāng)、系統(tǒng)發(fā)布不成功、過(guò)程變更不健康等）。這種不成功的PDM實(shí)施經(jīng)歷不僅浪費(fèi)企業(yè)資源，而且妨礙將來(lái)新技術(shù)的應(yīng)用，這種挫折感會(huì)延續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。

    2.1 成立專(zhuān)門(mén)的項(xiàng)目組

    企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)的重視程度是PDM項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵。實(shí)施PDM項(xiàng)目需要投入資金，還要投入人力進(jìn)行項(xiàng)目分析、實(shí)施、試用和完善，更重要的是要涉及到企業(yè)固有生產(chǎn)機(jī)制和管理模式的改造或重組。實(shí)施的前期，數(shù)據(jù)整理、元器件編碼都會(huì)增加設(shè)計(jì)人員的工作量，這些都需要企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的協(xié)調(diào)和支持。

    成立項(xiàng)目組是實(shí)施工作的第一步，小組成員應(yīng)包括有項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)的組織者、企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)者、用戶(hù)代表、信息中心主管以及外部專(zhuān)家等各方面的人員。小組中的每個(gè)成員都要有較強(qiáng)的業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn)和IT知識(shí)，對(duì)其承擔(dān)的業(yè)務(wù)有充分的了解。只有企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者大力支持，組織一支精干的實(shí)施隊(duì)伍著力解決PDM項(xiàng)目的實(shí)施、試用與當(dāng)前工作的矛盾，并注重檢查、督促、落實(shí)工作，同時(shí)把實(shí)施PDM項(xiàng)目與企業(yè)流程的重組、改造結(jié)合在一起，才能真正有效推動(dòng)PDM系統(tǒng)在企業(yè)的順利實(shí)施。

    2.2 建立企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

    企業(yè)實(shí)施PDM系統(tǒng)，必須有相應(yīng)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為支撐。沒(méi)有規(guī)范化的文件，便不能約束設(shè)計(jì)人員按照PDM系統(tǒng)要求進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。標(biāo)準(zhǔn)的建立為編碼系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)、版本管理、三維模型管理、工作流程的改造提供了設(shè)計(jì)依據(jù)，為PDM系統(tǒng)本地化及二次開(kāi)發(fā)提供了開(kāi)發(fā)依據(jù)，同時(shí)使企業(yè)的管理逐步規(guī)范化、系統(tǒng)化。

    我所信息化步伐起步較早，標(biāo)準(zhǔn)化工作在PDM項(xiàng)目實(shí)施前已經(jīng)開(kāi)展了多年，已經(jīng)制定了《二維CAD繪圖規(guī)范》、《數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象命名規(guī)范》、《網(wǎng)絡(luò)及操作系統(tǒng)實(shí)施規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)PDM系統(tǒng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的需求，又先后制定了《3維UG建模規(guī)范》、《編碼規(guī)范》、《技術(shù)文檔版本管理規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并非越多越好，不是所有的規(guī)范都可以上升為標(biāo)準(zhǔn)，只有具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的、全局性指導(dǎo)作用的文件才可定為標(biāo)準(zhǔn)。

    2.3 改造現(xiàn)有的流程

    PDM對(duì)產(chǎn)品生命周期管理，必須從項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃開(kāi)始，按產(chǎn)品流程不間斷的跟蹤。包括許多的工作流程，如方案審批、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)審批、電路設(shè)計(jì)審批、工藝設(shè)計(jì)審批、更改審批等。這些工作流程都是由若干固定工作環(huán)節(jié)組成、工作環(huán)節(jié)之間有嚴(yán)格的先后順序、每個(gè)環(huán)節(jié)由一定人員參加等。由于處理的產(chǎn)品數(shù)據(jù)特點(diǎn)不同，不同企業(yè)、同一企業(yè)不同部門(mén)的工作流程都不完全相同。

    企業(yè)中現(xiàn)有的流程有些是合理的但不是高效的，有些在手工管理模式下是合理的但計(jì)算機(jī)管理下又是落后的，有些明顯不合理。在實(shí)施PDM之前，必須先繪制出企業(yè)的現(xiàn)有流程，在對(duì)現(xiàn)有流程充分分析討論的基礎(chǔ)上，挑選出需要改進(jìn)、整合、再造的流程，提出改進(jìn)方案并交給職能部門(mén)討論，討論通過(guò)后再在PDM中實(shí)施。對(duì)于再造的流程范圍不宜過(guò)大，范圍太大會(huì)導(dǎo)致成本太高，同時(shí)由于涉及的因素太多，而這些多因素之間的相互作用會(huì)產(chǎn)生難以預(yù)料、難以管理的后果，給流程再造制造障礙。實(shí)施過(guò)程中，我們分別對(duì)技術(shù)文檔審批過(guò)程進(jìn)行了簡(jiǎn)化，再造了生產(chǎn)圖紙更改流程并強(qiáng)制執(zhí)行，整合了外購(gòu)件申請(qǐng)和報(bào)銷(xiāo)流程，提高了工作效率，取得了良好效果。

    2.4 整理原始數(shù)據(jù)

    產(chǎn)品原始數(shù)據(jù)的整理是PDM實(shí)施前期重要的一個(gè)步驟，也是花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)的一個(gè)過(guò)程。通過(guò)整理數(shù)據(jù)，可以規(guī)范化數(shù)據(jù)管理，也可以檢查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、唯一性、合法性。企業(yè)數(shù)據(jù)按特性可分為：1）動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)等；2）靜態(tài)數(shù)據(jù)，如技術(shù)手冊(cè)、技術(shù)文檔和標(biāo)準(zhǔn)信息等。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)是PDM著重管理的內(nèi)容。

    整理數(shù)據(jù)具體包括以下工作：建立各種文檔信息的模版，向編碼系統(tǒng)錄入編碼信息，按照模版整理產(chǎn)品信息，規(guī)范化產(chǎn)品圖檔信息。整理方法可靈活使用，可以在Excel中手動(dòng)錄入后將Excel數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入到Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中；也可在PDM系統(tǒng)中直接錄入，但不推薦在Oracle后臺(tái)直接錄入數(shù)據(jù)信息。

3 關(guān)鍵技術(shù)

    3.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理

    產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理是以PDM系統(tǒng)的電子倉(cāng)庫(kù)為底層支持，以物料清單(BOM)為組織核心，把定義最終產(chǎn)品的所有工程數(shù)據(jù)和文檔聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的組織、管理和控制。利用PDM提供的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹(shù)可以有效、直觀(guān)地表述所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息。

    產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)采用了視圖控制法來(lái)對(duì)某個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的各種不同劃分進(jìn)行管理和描述。每個(gè)視圖是一個(gè)管理對(duì)象，視圖中可以包括原材料、半成品、零件、部件及其之間的聯(lián)系，這些構(gòu)件可以同時(shí)與多個(gè)視圖相關(guān)聯(lián)。同一個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生不同的視圖，在工藝過(guò)程規(guī)劃時(shí)可產(chǎn)生一個(gè)面向裝配的視圖對(duì)象，采購(gòu)人員可根據(jù)需要產(chǎn)生關(guān)于外購(gòu)件的面向采購(gòu)的視圖，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)需要產(chǎn)生面向設(shè)計(jì)的視圖對(duì)象，但是各個(gè)零部件和面向裝配的視圖中的各個(gè)零部件必須相對(duì)應(yīng)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的多視圖管理見(jiàn)圖1。

圖1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的多視圖管理圖

    圖1中工程視圖包括工程的分段名稱(chēng)、設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、明細(xì)表、匯總表及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等；工藝視圖包括工藝產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、計(jì)劃、裝配工藝流程、工序及工位等；制造視圖包括制造產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、詳細(xì)工藝路線(xiàn)、材料、工時(shí)材料定額及裝配工藝等；客戶(hù)視圖包括外協(xié)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、配用產(chǎn)品、備用產(chǎn)品及專(zhuān)用工具等。

    3.2 編碼體系

    企業(yè)離不開(kāi)設(shè)備、部門(mén)、人員的編碼，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理又需要產(chǎn)品編碼、零部件編碼、原材料編碼等，這些編碼構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的編碼體系，PDM編碼體系見(jiàn)圖2。產(chǎn)品編碼是編碼體系中最為復(fù)雜的，它是PDM數(shù)據(jù)庫(kù)建立的基礎(chǔ)。有了規(guī)范的產(chǎn)品編碼，可以很方便的在PDM系統(tǒng)中對(duì)零部件信息、產(chǎn)品信息進(jìn)行分類(lèi)檢索和統(tǒng)計(jì)，進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)出BOM信息。

圖2 PDM編碼體系框圖

    編碼方法一般分為兩類(lèi)，即分類(lèi)編碼法和隸屬編碼法。前者適用產(chǎn)品相似化設(shè)計(jì)，如標(biāo)準(zhǔn)件、原材料、人員、文檔等，數(shù)據(jù)描述方式容易統(tǒng)一，后者適用于零部件之間有明顯的裝配關(guān)系，零部件統(tǒng)一化程度不高的產(chǎn)品編號(hào)。我所的產(chǎn)品編碼、自制的零部件編碼采用了隸屬編碼法進(jìn)行編碼，其它均采用分類(lèi)編碼法。

    編碼規(guī)則設(shè)計(jì)和編碼整理中需注意以下問(wèn)題：

    1)碼值范圍既要考慮現(xiàn)在的數(shù)量又要對(duì)將來(lái)留有余量；

    2)建立新舊碼對(duì)照表，便于今后查詢(xún)；

    3)堅(jiān)持“分類(lèi)十分層+封裝”的原則，先按照同性進(jìn)行分類(lèi)，化多為少，再進(jìn)行逐層分解，化繁為簡(jiǎn)，最后進(jìn)行規(guī)則內(nèi)容的定義達(dá)到清晰、無(wú)歧異，并輔助于備注、描述等信息幫助使用人員較好地理解編碼規(guī)則；

    4)規(guī)范物料型號(hào)、規(guī)格、名稱(chēng)的編寫(xiě)，保證型號(hào)規(guī)格的一致。

    3.3 權(quán)限及版本管理

    產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，人員操作產(chǎn)品數(shù)據(jù)的權(quán)力應(yīng)該有一定限制，否則產(chǎn)品數(shù)據(jù)的安全性和嚴(yán)肅性就會(huì)受到影響。我所PDM安全管理體現(xiàn)在四個(gè)方面：1）Teamcenter EntERPrise和Project系統(tǒng)軟件中由系統(tǒng)管理員給用戶(hù)分配權(quán)限；2）Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中由數(shù)據(jù)庫(kù)管理員先給角色分配權(quán)限，再給用戶(hù)分配角色權(quán)限；3）網(wǎng)絡(luò)管理員給聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)分配網(wǎng)絡(luò)權(quán)限；4）PDM日志中記錄非法入侵信息。保證只有授權(quán)用戶(hù)能夠訪(fǎng)問(wèn)到相關(guān)數(shù)據(jù)，其它用戶(hù)無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)。

    產(chǎn)品數(shù)據(jù)通常會(huì)有設(shè)計(jì)狀態(tài)、提交狀態(tài)、發(fā)放狀態(tài)、凍結(jié)狀態(tài)四種狀態(tài)，對(duì)應(yīng)工作版本、提交版本、發(fā)放版本和凍結(jié)版本四種版本類(lèi)型。如果技術(shù)文檔每一次小范圍修改都更改版本號(hào)，會(huì)導(dǎo)致版本數(shù)量繁多、查詢(xún)困難。設(shè)計(jì)過(guò)程中采用版本號(hào)和序列號(hào)相結(jié)合的方法，規(guī)定處于發(fā)放狀態(tài)的技術(shù)文檔發(fā)生更改時(shí)版本號(hào)順序加1，處于提交狀態(tài)的技術(shù)文檔發(fā)生更改時(shí)版本號(hào)不變，序列號(hào)順序加1。這樣就保證了設(shè)計(jì)人員能夠訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)是最新發(fā)放版本的最高序列，維持版本的一致性。

    3.4 產(chǎn)品信息集成

    PDM系統(tǒng)包括圖紙文檔管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和配置管理、零部件管理、屬性數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)管理、項(xiàng)目與流程管理、系統(tǒng)集成6大主要功能。它提供產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和技術(shù)支持所需的大量數(shù)據(jù)跟蹤和存儲(chǔ)功能，管理產(chǎn)品的整個(gè)開(kāi)發(fā)周期，是連接CAD/CAM/CAPP系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)、MRPII/ERP系統(tǒng)的橋梁和紐帶。PDM最終目的就是實(shí)現(xiàn)企業(yè)的功能集成、過(guò)程集成及人與組織的集成，其集成框架見(jiàn)圖3。

圖3 系統(tǒng)集成框架圖

    PDM系統(tǒng)集成包括兩部分：一是系統(tǒng)內(nèi)集成，包括Teamcenter Enterprise與AutoCAD、NX、Protel、Project的集成；二是系統(tǒng)外集成，包括Teamcenter Enterprise與CAD、CAPP、ERP的集成。

    系統(tǒng)內(nèi)集成較易實(shí)現(xiàn)，通過(guò)與AutoCAD、UG、Protel集成，實(shí)現(xiàn)圖紙文檔的在線(xiàn)瀏覽、圈閱和審批，通過(guò)Proj ect創(chuàng)建和分配任務(wù)來(lái)驅(qū)動(dòng)PDM系統(tǒng)中相應(yīng)的工作流程。系統(tǒng)外整體集成不容易實(shí)現(xiàn)，但可以部分集成，如PDM系統(tǒng)使用供應(yīng)鏈系統(tǒng)的物料編碼信息、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)的人員信息等。

4 實(shí)施目標(biāo)的確立

    我所PDM實(shí)施分為二期，一期的主要任務(wù)是確定企業(yè)工作流程，制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，制定編碼規(guī)范，錄入測(cè)試數(shù)據(jù)，分別對(duì)Teamcenter Enterprise和Teamcenter Project進(jìn)行試運(yùn)行；二期的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)編碼系統(tǒng)的自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)Teamcenter Enterprise與AutoCAD、NX、Protel、Teamcenter Project、ERP、CAPP的集成，自動(dòng)生成BOM信息。

    通過(guò)實(shí)施PDM系統(tǒng)，重點(diǎn)解決以下問(wèn)題：

    a)解決圖文檔的安全管理問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)電子數(shù)據(jù)的有效共享。

    c)解決企業(yè)編碼過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。

    d)滿(mǎn)足集成管理需求，保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)到生產(chǎn)數(shù)據(jù)的一致性，避免數(shù)據(jù)錯(cuò)誤與數(shù)據(jù)冗余；

    e)改變數(shù)據(jù)管理的觀(guān)念，改善目前不適合信息數(shù)據(jù)管理的流程和方法，使相關(guān)部門(mén)的管理水平上一個(gè)臺(tái)階。

5 結(jié)論

    PDM是一項(xiàng)不斷發(fā)展的綜合技術(shù)，它的內(nèi)涵和外延在不斷發(fā)展變化。PDM的實(shí)施是一種管理思想的應(yīng)用，是一種漸進(jìn)的過(guò)程。作為企業(yè)信息化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，作為企業(yè)進(jìn)行管理創(chuàng)新的有效工具，PDM在知識(shí)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下對(duì)于提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，迎接市場(chǎng)的全球性的挑戰(zhàn)都有積極的作用，是值得企業(yè)積極應(yīng)用的。

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本文標(biāo)題：Teamcenter實(shí)施過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)

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