隨著企業規模的不斷發展以及CAD技術應用的不斷深化，企業都感受到了“數據管理”帶來的壓力，PDM系統的應用，正是幫助企業解決這個管理問題。首先，PDM系統給企業的產品研發工作模式帶來了極大的變化。它幫助企業實現數據管理從紙介管理模式轉向電子數據管理模式。其次，它使產品研發的管理模式發生根本變化，通過PDM系統，可以構建企業產品數據庫，規范圖文檔、數據管理，方便數據重用；可以構建產品協同設計開發平臺，提升設計工作效率，縮短產品開發周期；使設計審批流程管理網絡化、信息化，規范設計審批制度的執行、監控；并可以實現與CAD、ERP系統的集成，消減信息孤島，提高產品的競爭力。
1.1 保證數據的完整性、一致性和安全性
在PDM系統上線之前，研發的數據都是使用共享盤來進行保存和管理，甚至，有些研發項目在試制初期，都保存在研發人員自己的計算機硬盤上，這樣的管理模式使得研發數據很容易缺失，尤其是當有研發人員離職時，研發數據很難實現完整的交接，既拖延了研發進度，又給研發工作帶來損失。有了PDM系統后，產品研發各階段所產生的數據都在PDM系統中進行管理和使用，全部的數據都保存在服務器上，同時，系統本身提供了較為完善的權限控制工具，一般的研發人員無權刪除數據，從而有效保證了數據的完整性和數據的安全。并且，PDM系統的所有用戶面對的是同源數據，相同的數據只有一個入口，就從源頭上杜絕了一物多號或一號多物的現象，從而有效保證了數據的一致性和唯一性。
1.2 保證數據的時效性、可追溯性
如前所述，在傳統的研發管理模式下，是利用共享盤來進行數據管理的，這種管理方式很難實現對數據的版本管理。當變更發生時，通常都直接用新版本覆蓋老版本，要想實現對前版本的追溯，都需要借助資料室，翻閱歸檔的變更單據和已作廢的舊版本圖紙，費時費力。PDM系統擁有完善的版本管理功能，每一次的升版在系統中都會產生一條新版數據，并通過變更審批流程與變更單據鏈接，使得數據的更改可追溯，保證了版本的產生原因可追溯。版本管理功能同時保證了數據的時效性，使各版本數據對應的物料版本同步更新。并且，所有圖紙等數據可以通過瀏覽器即時瀏覽；數據版本等屬性可以實現雙向映射，保證系統中的屬性與工程圖紙上屬性的一致性。正是由于以上的特點，使得產品—旦出現質量問題，也可以通過PDM系統追溯到產品質量問題的源頭。
1.3 保證數據的重用性
傳統的研發管理模式缺乏統一的管理平臺，僅僅是利用共享盤來共享數據，因此無法將硬盤中的數據分類索引，想要查找到可以借用的數據是非常困難的事。這就極大的局限了研發數據的重用。 PDM系統可以將零部件分類管理，可以方便地實現零部件之間的相互借用，并能非常便捷地查詢到零部件間的關聯關系、數據的狀態、數據的組成和引用關系等信息，再通過零件標準化、通用性審核流程，就可以有效提高零件的標準化和通用化程度，從而減少零部件數量，提高零件通用率，降低成本。
2 PDM在產品研發管理中的優勢
PDM系統是一個基于產品數據管理技術，面向服務器模式構建的系統，支持產品數據在其生命周期內的一致性，將各種應用軟件集成到一個統一的平臺上，對其產生的大量數據統一管理與控制，并可以跟蹤產品開發進度以及適應數據的頻繁修改。因此，相對于傳統的開發模式，PDM系統有著非常明顯的優勢。
2.1 支持產品協同設計開發
在傳統的產品研發過程中，設計人員在工作過程中產生大量數據，并且，各種開關和開關柜在設計過程中相互借用的情況也比較多，由于缺乏統一的管理平臺，使得數據的查詢和使用非常不方便； 當數據版本改變時，很難做到及時通知正在使用數據的人。PDM系統有效解決了這個難題。它提供了統一的工作平臺，各項目研發工程 師在授權范圍內都可以方便的查詢和借用到所需的零部件，當某零件需要變更時，責任工程師也可以快速查詢到借用該零件的項目和人。(如圖1)
圖1
因此，PDM系統突破了傳統管理模式的局限，從而對產品從構思到成型的整個生命周期進行動態管理，它支持圖紙信息、裝配體的結構信息(裝配樹)、審批信息、BOM明細表信息等在其生命周期內的一致性和關聯性，使得隨時根據需求查詢和調用數據成為可以方便實現的。它與三維設計軟件結合在一起，提供給用戶一個集成開發環境和統一的工作平臺。在這個平臺上，用戶可以完成從產品規劃、設計、審批、試制到定型的整個設計開發過程，過程中很好地支持了產品協同開發的需要，極大地方便了產品的設計、開發工作、縮短了開發時間，提高了工作效率。
2.2 生命周期管理
一個產品的生命周期，從產品策劃階段一直到產品退出市場，大體分為以下幾個階段：
階段1：產品策劃
階段2：方案設計
階段3：詳圖設計
階段4：樣機試制
階段5：設計確認
階段6：小批量生產
階段7：產品定型
階段8：持續改進／更新換代／退出市場
其中，階段1主要是一些諸如立項報告和可行性分析等的文檔，從階段2開始，研發人員開始進行方案設計，階段3開始產生大量的圖紙數據，在樣機試制階段，會有較多的變更出現，直至定型后，產品逐步穩定。這樣一個生命周期中，如果有一個管理平臺可以針對每個階段的特點，加以有效管理，將使整個研發的過程管理有條不紊，清晰有序。在實際工作中，結合產品研發的實際情況，我們利用了PDM系統的5種生命周期狀態來反映研發的不同階段，它們分別是：新建、檢入，檢出、發布、廢除。新建狀態表示該數據已被建立，但還在方案設計階段，文檔并未保存進服務器；檢入狀態表示已完成詳圖設計，圖紙都已保存在服務器的已檢入電子倉庫中，產品處于試制階段；檢出狀態表示該數據正在變更修改中；發布狀態表示產品已定型，文檔保存在服務器對應的已發布電子倉庫中；廢除狀態表示該數據已作廢，不再使用。圖2為生命周期管理示意圖。
圖2 生命周期管理示意圖
這樣一來，將實際研發過程中的各階段數據使用不同的狀態加以區分，通過查看數據在PDM系統中的狀態，就可以很清晰的了解該產品處于生命周期的哪個階段。同時，檢入和發布狀態的數據都支持版本管理，（如圖3），再以產品試制審批／變更流程、產品定型審批／變更流程等必要的流程加以鏈接，從而使產品研發過程中各個階段的數據都得到有效管理、控制和利用，查詢時也方便快捷。
圖3 版本管理圖示
2.3 權限管理
如何保證研發數據的安全，同時又能夠滿足各部門的需求，一直都是企業高層需要平衡的重要課題。一方面，研發數據作為企業最核心的機密，需要得到有效保障；另一方面，工程、檢驗、生產等各部門都對涉及到他們工作范圍的數據信息需要得到及時了解。在傳統的管理模式下，由于缺乏統一的管理平臺，沒有有效的控制手段，經常出現要么管得太死，導致其他部門怨聲載道，乃至于影響工作效率，甚至因為信息不到位而導致出錯的情況發生；要么管得太松，導致不該流出的信息流出到企業外部，嚴重的甚至給企業造成損失。市面上的PDM軟件在權限管理方面都各有其特點，我公司使用的這款PDM軟件，其權限管理模塊基本上解決了以上的難題。它在權限管理方面最大的特點是兩重權限管理：基于組的全局權限管理機制和基于角色的項目授權管理機制。
2.3.1 基于組的全局權限管理
PDM系統的基礎權限管理是基于組的全局權限管理。系統管理員首先根據用戶的工作職能進行分組，通常是將各個部門劃分為各個組，再將事先定義好的用戶劃歸到各組中。授權是針對組進行的，基于業務需要分別給與各組相應的權限，在組中的用戶則擁有相對應的權限。遇到人員有流動時，由系統管理員及時調整權限。PDM系統對于權限的劃分非常細致，例如，文件以類型劃分，各種不同類型的文件都可以區分出來，使各組對于不同類型的文件擁有不同的訪問權限。例如，研發部門和工程設計部門都使用的三維設計軟件所產生的研發和工程數據，生產部門和檢驗部門是不能直接查看原始數據的，他們只能接收已經轉成不可更改的PDF數據格式，因此，凡是劃分在生產和檢驗部門的用戶，無權訪問原始數據，只能訪問到PDF數據。那么，對于研發部門和工程設計部門都使用的三維設計軟件所產生的研發和工程數據，要如何進行區分管理呢？也就是說，有部分研發數據屬于核心機密數據，也是工程設計部門不需要涉及且無權查看的，而這部分數據的文件格式是一樣的，這時，僅僅基于組的全局權限管理就遇到了瓶頸，而基于項目授權管理機制的權限管理就派上了用場。
2.3.2 基于角色的項目授權管理項目
授權管理機制的核心就是引進了角色，并按照項目進行管理。在實際工作中，角色被定義為不同的權限，例如：可編輯(Edit)角色，可拷貝(Copy)角色，可瀏覽(View)角色，項目管理(Project manager)角色，技術管理(Technique manager)角色，SAP專員角色等，每種角色都對應不同的權限，以實現不同的功能。每個用戶根據所在項目的不同，被賦予不同的角色，從而擁有不同的權限。例如，同一個用戶，在不同的項目中，他的角色很可能是不同的。在某個項目中，可能他作為設計工程師，被分配了可編輯角色，因此擁有編輯的權限，但在另一個項目中，他可能沒有權限。這就很好地解決了上文中提到的研發部門和工程設計部門都使用同樣設計軟件產生同種數據而無法區分管理的問題。因此，在我們公司的PDM系統中，數據都是按照項目進行管理的。例如，項目是這樣被定義的：研發項目，工程項目，售后服務項目，技術轉讓項目，文件發放項目等。各個項目根據自身業務的需要設置相應的權限。在PDM系統中，當使用了項目授權管理機制后，系統默認定義為項目授權高于基于組的全局權限，用戶的權限則是其所處的組及角色權限的疊加。以上，只是簡單的列舉和明了權限管理的基本要點，限于篇幅和保密要求無法詳細的進行闡述。簡而言之，雙重的權限管理很好地滿足了企業的數據安全管理需要，使得數據在安全的基礎上實現了最大程度的協同開發、數據重用、共享、滿足各部門需求等功能，大大提升了產品開發的效率。
3、結束語
綜上所述，產品數據管理(PDM)系統在產品研發管理過程中具有不可替代的重要作用，在提高研發效率、提高產品競爭力、保證數據安全等方面做出了顯著貢獻。因此，企業尤其是制造型企業，選擇適當的產品數據管理(PDM)系統并有效實施具有重要意義。
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本文標題：產品數據管理(PDM)系統在產品研發管理過程中的應用分析
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