棱镜PDM产品数据管理系统.docx

1、棱镜PDM产品数据管理系统棱镜产品数据管理系统技术白皮书企业最高效的工程研发管理平台PDM您可能已经用电脑进行产品开发、利用电脑软件编辑各种技术文件，您已经开始分享信息化技术带来的好处了。不过，您的电脑和企业的文件服务器上肯定已经存放了大量的电子文档，如图纸、工艺卡片、ISO文件、产品配方、物料表、变更通知单、等等，您还在不停地大量增加这些文件，您的同事也在对本已越来越庞大的文件库“添砖加瓦”您的企业有没有受这些问题困扰呢： 是否因大量的研发图纸和技术文档造成研发人员查找资料的困难？ 企业不断地开发新产品，信息膨胀爆炸； 企业产品品种多，借用关系复杂； 图文档、产品、零部件不断地修改，产生更多

2、的版本，难以管理； 是否存在很难评估设计频繁变更对企业哪些产品产生严重的后果，同时产生漏改现象而导致生产出错； 产品标准化方案很难实施； 产品信息资料电子数字化以后，产品开发过程不能有效管理； 怎样才能缩短总体开发时间，提高效率？ 怎样协调工作人员之间的业务关系？ 怎样把项目管理的思想运用到企业中？ 是否存在企业几个分厂之间的开发业务因地域的问题信息无法有效共享？ 怎样控制好人员流动带来的企业核心技术资料的外泄？(产品或零部件图丢失) 怎样更方便、有效的让企业信息化维护人员对数据进行维护、管理这些问题不单在您的企业中，其它企业也同样存在着。如果您想尽快地解决这些问题，提高企业的竞争力，这份文件

3、将对您有所帮助。目 录1前言 411对电子资料缺乏有效的管理 412开发过程组织缺乏计算机化的协同工作管理能力 513面临的挑战 62棱镜 PDM系统简介 621棱镜 PDM设计思想 722棱镜 PDM功能介绍 9221图文档管理 10222零部件管理 11223产品结构管理 11224工艺管理 14225安全机制管理 17226工作流程管理 18227项目管理 19228编码自动生成与校验 20229即时通讯模块 212210设计变更管理 222211系统集成 232212系统管理 243棱镜 PDM对企业的价值 2531建立符合ISO要求规范的开发体系、提高管理水平 2532建立完备的电子

4、化资料室，提高工作效率 2533建立产品信息集成模型，减少工作失误 2634促进开发的标准化，提高开发质量 2735积累知识，实现知识管理 2736降低研发成本 274系统介绍 2841模块功能介绍 2842差异化功能介绍 301前言今天，企业中的电脑数量在不断增加，各种应用系统也明显地提高了员工的工作效率，所有的工作步骤，从顾客订单处理到产品开发、生产、销售，大部分的工作结果和中间步骤，都以文档或其它的数据形式存放起来。此时，数据爆炸的问题已经不可避免，要想从漫无边际的数据海洋中查到所需要的正确数据，变得越来越难。许多企业在计算机应用过程中或多或少存在这样一些问题：11对电子资料缺乏有效的管

5、理对于纸张的技术资料，有一套完备的管理体系来进行归档、发放、更改，这套体系保证了生产中技术资料的准确性、及时性。然而这套体系是靠人工操作，并需要将已经在电脑中电子化的图纸等技术资料再转化为纸张，才能进行管理。这对于在开发完成后的生产过程使用算是正常的，但对于在开发过程中，工程师之间需要大量信息共享以便协同工作来说，就显得不正常了，电子化带来的效率、质量在员工之间没有得到发挥，这主要是由下面的几个原因造成的： 电子资料的准确性没有得到严格的确认，没有谁能确切地保证正在使用的别人的电子资料是不是最新的、正确的资料。 电子资料的安全性得不到保障，即使知道现在使用的电子资料是正确的，也无法保证明天是否

6、是正确的。因为在服务器上备份的电子资料的安全体系不健全，许多人都可以对其进行有意无意的修改。 电子资料的版本没有按照ISO的要求进行控制，电子资料的版本更新的及时性没人监督执行，容易造成使用过时的版本数据，产生错误的情况。 电子资料的组织形式不科学，没有形成便于查询、利用的体系。许多相互之间有关联的资料由于是由不同部门来完成的，而被分开存放，形成一个个的“孤岛”。 技术管理思想中只注重对结果的管理，不重视对过程的控制，员工之间缺乏协同工作的意识，各自为政，没有主动提供或充分利用他人及历史资料的习惯。12开发过程组织缺乏计算机化的协同工作管理能力在激烈竞争的市场环境下，对产品开发提出了很高的要求

7、，如何将每个人的力量发挥出来，并协调地进行工作，是一项不容易的工作。在没有计算机系统的帮助下，很难达到较为理想的效果，主要表现在以下几个方面： 无法制定合理详尽的开发计划。由于不能实时地了解每个开发人员正在进行哪些工作，没有对每个开发人员的工作能力进行评价的指标，无法参考已完成的类似项目的详细工作量情况，所以只能凭计划人的经验制定开发计划，可执行性大打折扣。 无法实时、真实地了解项目进度。对项目进度的了解一般通过填表、开会等方式，一方面增加了工作量，另一方面还不能量化、真实地反应项目进度，没有这准确、及时的第一手资料，对项目进度的控制力度也很难达到期望的效果。 开发过程控制力度不足。虽然企业通

8、过了ISO的认证，大家也从观念上领会到ISO给企业带来的效益，但是在实际运作过程中，没有一套强有力的监督、强制执行的体系，不能把ISO带来的观念变成现实。 开发人员不清楚每项工作的轻重缓急。当一名技术人员只有参与一个项目时，他可以不用关心别人的工作进度，只要努力完成自己份内的事情就行了。但是当有几个项目同时进行的时候，技术人员必须清楚地了解与其相关人员的工作情况，随时根据需要调整自己的工作次序，才能是资源的利用最大化。没有信息系统的支持很难做到这一点。 开发过程中缺乏数据保障体系。在不断缩短产品开发周期的压力下，对开发人员之间的沟通与交流提出了更高的要求，数据共享的要求被提到前所未有的重要地位

9、。网络技术为数据共享提供了条件，但没有系统的组织管理，保证数据的安全、准确，其中不但影响效率，还直接影响工作质量，导致设计错误。 对开发人员的考核不能量化。导致分配不公，优秀的人才逐渐离开，公司隐性的价值不断流失。13面临的挑战中国加入WTO之后，给制造业带来了机遇，中国将逐步成为世界的制造中心。然而全球化竞争使我们必须面对国外先进技术和管理的强烈冲击。在企业面对市场竞争的同时，技术部门也要承担更大的压力： 进一步缩短开发周期是企业为缩短新产品上市周期对技术部门最直接的要求，在各种CAD软件对个人工作效率提高之后，需要在开发人员之间的协调管理上挖掘潜力，从总体上缩短开发周期。 提高对市场变化的

10、反应速度，市场的需求瞬息万变，没有一整套能够对各种变化做出迅速反应的开发体系，很难在竞争中取得优势。 降低人员流动对企业正常开发工作的影响，人员流动不可避免，如何实时地了解每个技术人员的工作状况、管理他们的工作结果、客观地评价他们的工作成绩、保留他们的开发经验，是摆在管理者面前的难题。计算机技术的迅猛发展给我们的生活和工作带来了巨大的变化，在企业中利用计算机技术，是提高管理水平的最佳途径。2棱镜 PDM系统简介PDM(Product Data Management)产品数据管理，是专门针对产品开发过程提出的解决方案。PDM是以软件为基础，管理与产品相关的信息（包括设计信息、工艺信息、维修资料等

11、描述产品的各种信息）和所有与产品相关的过程（包括审批/发放过程、工程更改过程、一般工作流程等）的先进技术。它能有效地将产品从方案设计、理论设计、详细结构设计、工艺流程设计、维护直至产品淘汰的整个生命周期内各阶段的相关数据进行定义、组织和管理，保证产品数据的一致性、完整性和安全性，将设计人员、工艺员、材料采购人员和营销人员及其他管理人员有机地组织在一起，并可在企业范围内为产品设计和制造建立一个并行化的协作工作平台。它能很好地促进企业提高其产品质量，缩短研制周期，提高工作效率，加快产品投放市场速度，从而提高产品的竞争能力。 21棱镜 PDM设计思想其主要的设计思想表现在以下几个方面： 保障产品数据

12、的唯一性、完整性、准确性、及时性。企业在CAD的应用上取得了成功，实现了设计工具的革新，使技术资料电子化，为企业管理的数字化打下了基础。为了进一步提高工作效率，在总体上缩短产品开发周期，必须实现对电子化技术资料的有效管理，使其首先在技术部门内部进行直接的流通，为项目组成员协同、并行地工作提供数据上的准备；再为后续部门提供完整的、准确的、及时的产品数据。 建立产品数据模型，集成CAD产生的各种数据。一个复杂的产品是由多个专业科室共同设计完成的，每个专业可以根据其专业特点使用不同的应用软件，这样无形中已经形成了一个个的信息孤岛。棱镜 PDM通过OLE技术对Windows应用程序产生的电子文档，在P

13、DM系统中直接打开和编辑，对常用的各种CAD进行紧密、有效的集成，如从CAD文档中直接提取数据。通过产品结构树可以将有关产品的全部数据有机地组织在一起。 建立符合ISO要求的研发体系，规范、控制产品研发的全过程。科学的管理需要体系才能运作，要想使建立起来的体系在每一任管理者手中不断完善，则需要信息技术的帮助。棱镜 PDM就是利用信息技术帮助管理者建立一个这样的研发体系，在这个体系中，可以按照ISO的要求，合理规划产品生命周期全过程的数据流、人力资源的分配、开发进度等，并在整个开发过程中充分发挥质量体系的保障作用，控制开发质量。还可以通过直接管理各阶段的电子化设计数据，实时了解开发进度，并根据情

14、况做出适当、及时的调整。从系统积累的原始数据中，可以对每个人的工作情况进行统计，做出客观的、量化的评价，保证开发团队工作的积极性。 促进产品研发工作中的标准化。标准化是统一设计准则、减少设计工作量、缩短设计周期、提高设计质量、便于设计管理的基础，建立起可重复使用的资源零部件库，优先使用已有零部件，对新增零件给予控制，以控制物种增加，提升设计的通用性。同时标准化的设计也为后续生产部门作业的标准化提供了保障。 在日常工作中就实现数据管理。每个企业技术人员的工作都十分繁忙，基本上没有专门的时间用来整理自己的电子文档，这也是目前电子化技术资料没有得到妥善管理的直接原因。棱镜 PDM力图从做开发计划开始

15、，就使与项目有关的每个人直接在系统内进行并完成工作，从而实现对工作结果的直接控制、实时反应开发进度的目标。 提高产品研发的工作效率和质量。研究表明，工程师在处理信息上花费了1/41/3的时间，棱镜 PDM几乎完全避免了这种空载时间，由于建立起电子化的文档库、零部件库、产品库，只要一经要求就能迅速得到想要的产品数据，明显提高工作效率。另一方面，棱镜 PDM提供各种协同设计的工具，力图改善设计人员之间的沟通与协作，甚至重组产品开发过程，从总体上提高工作效率和质量。 为ERP的顺利运作提供数据基础。ERP是企业信息化的核心内容，其控制物流、资金流。ERP所需要的材料清单（BOM）是由技术部门通过PD

16、M系统提供的，BOM的准确性直接影响ERP的顺利运行。产品设计完成的同时，在棱镜 PDM中就建立了产品模型，通过该模型可以产生ERP所需要的BOM，并随时保证BOM的最新版本。 支持大规模定制下的产品开发。由于市场需求的多样化，产品生命周期不断缩短，企业面临越来越多的小批量订单。大批量定制的目的是在不提高成本和保证交货期的前提下，通过增加产品种类为客户提供满意的服务，这种方式将成为消耗类产品的主要生产方式。对于大批量定制下的产品开发，棱镜 PDM通过提供建立零件族和产品族，帮助企业在设计阶段提高产品系列化、标准化、模块化程度，通过减少产品内部的多样性来控制成本。22棱镜 PDM功能介绍为了能有

17、效地集成管理、应用产品数据，棱镜 PDM采用如下图所示的系统框架：整个系统建立在Microsoft公司最新开发平台Microsoft.NET框架上，服务器端使用NT Server(2000 Server)及以上版本的操作系统，客户端可以使用Windwos2000、Windows XP、Windows2003、Vista 等操作系统，数据库使用SQL SERVER 2000、SQL SERVER 2005、SQL SERVER 2008。在此基础上，提供了对产品数据及开发过程管理的核心模块：项目管理、文档管理、零部件管理、产品结构、工作流程、安全管理、即时通讯，在这几大核心模块的支撑下，建立起对

18、产品数据的组织、查询、共享、变更进行管理的体系，及设计开发人员协同工作的平台。针对企业的个性化需求，客户可以对PDM系统进行二次开发，产生更符合企业业务处理的功能实现。221图文档管理许多技术资料是用各种应用软件完成并保存为文件，企业中还存在大量ISO、报表、通知等文件，这些都是企业最为珍贵的财富。随着计算机在各部门越来越广泛、深入的应用，企业的电子文档急剧增加，传统的纸张管理方式已明显不能适应现在高效率的需要。电子文档管理作为PDM系统的核心功能之一，实现了传统的资料管理所无法企及的功能：高效查询、共享、参照设计、浏览批注、版本控制等等。它解决了企业中复杂的电子图纸、文件、技术资料、相关标准

19、、更改记录等数据的归档、查询、共用、换版等控制问题。确保这些数据的正确性、安全性、共享性，使企业不同身份的人员（如设计人员、工艺人员、生产人员等）在系统安全机制的控制下，通过图文档管理提供的创建、入库、签入、签出、浏览等一系列操作，安全地维护企业产品数据及获取最新、最准确的数据，从而最大限度的发挥信息技术的效益。用户只要在权限许可的条件下，可以在系统中直接打开、编辑文档并将修改结果保存在系统中，实现了从设计的开始就在系统内进行的目标。系统与主流的CAD产品、OFFICE产品进行了紧密的集成，直接从CAD文件中提取图纸、零部件的相关信息，避免不必要的重复录入，尽量减少人为错误录入。对于三维CAD

20、数据，可以自动维护装配件中的各零部件文件之间装配及借用的关系，自动控制这些文档的操作权限，建立多人协同工作的环境。222零部件管理产品是由零部件构成的，实现以零部件为核心的产品数据管理，改变了传统企业开发过程中以图纸为核心的管理模式。以零部件为核心就可以将与该零部件相关的所有文档（产品图、零部件图、工艺图、工艺文件、其它相关文档等）组织起来，实现数据集成。理清了零部件、图纸、工艺文件之间的版本关系，并为与ERP系统的数据交换奠定了基础。基于成组技术对企业的所有零部件进行分类管理，是做好标准化工作的前提条件。系统还提供了对标准件和通用件（企标件）自定义属性的功能，设计人员可以在不知道编码、名称的

21、情况下，根据设计功能的要求，就可以查到零部件库的相关的功能零件，为提高产品的标准化程度、降低产品成本提供了工具。223产品结构管理产品结构是以树状结构来描述产品中零部件的组成关系，由于所有于零部件相关的文档都可以与该零部件建立关联，整个产品的全部信息都可以集成地表现在产品结构树上。产品结构树，可以在开发过程中逐步建立，也可以从CAD文件（如AutoCAD）中直接提取。一般来说，产品结构树从产品设计的角度来表达产品零部件的组成关系，工艺人员可以在此基础上添加工艺信息，将一个面向设计的产品结构树转化为面向制造的结构树。通过产品结构树的不同形态（视图），可以得到企业不同职能部门需要的设计BOM、装配

22、BOM、采购BOM、财务BOM等，具体如下：设计BOM：主要是设计部门产生的数据，产品设计人员根据客户订单或者设计要求进行产品设计，生成包括产品名称、产品结构、明细表、汇总表、产品使用说明书、装箱清单等信息，这些信息大部分包括在EBOM中。EBOM是工艺、制造等后续部门的其它应用系统所需产品数据的基础。装配BOM：是工艺设计部门以EBOM中的数据为依据，制定工艺计划、工序信息、生成计划BOM的数据。计划BOM是由普通物料清单组成的，只用于产品的预测，尤其用于预测不同的产品组合而成的产品系列，有时是为了市场销售的需要，有时是为了简化预测计划从而简化了主生产计划。另外，当存在通用件时，可以把各个通

23、用件定义为普通型BOM，然后由各组件组装成某个产品，这样一来各组件可以先按预测计划进行生产，下达的PBOM产品可以很快进行组装，满足市场要求。制造BOM：是制造部门根据己经生成的PBOM，对工艺装配步骤进行详细设计后得到的，主要描述了产品的装配顺序、工时定额、材料定额以及相关的设备、刀具、卡具和模具等工装信息，反映了零件、装配件和最终产品的制造方法和装配顺序，反映了物料在生产车间之间的合理流动和消失过程。PBOM和MBOM也是提供给计划部门(ERP)的关键管理数据之一。采购BOM：采购部根据产品的零件的类型直接过滤形成的BOM报表。财务BOM：是财务部门根据设计部门、工艺部门和制造部门的数据信

24、息进行汇总核算形成的财务报表。成本CBOM给出了产品的成本信息，包括采购成本、制造成本、总采购成本、总制造费用及分摊点管理费用。在价值分析方面，CBOM 对于通过减少小项目成本来降低产品的总成本，或者考查上升的原因，都有一定的价值。为了满足越来越多的面向订单的多品种、小批量的需求，我们引入“设计虚件”、“可选件”的概念，通过产品配置，可以快速地从原型产品演化出系列化的变型产品，形成产品族。只要主产品结构进行调整，其产品族内的各产品配置都会同步调整，大大提高开发效率和质量。在有必要的条件下，产品配置可以脱离其所在产品族，形成自己独立的产品族。在产品结构树中，系统能自动维护产品之间零部件的借用关系

25、，控制零部件在项目团队中多人同时并行操作的权限，保证产品结构树的安全、准确。能随时查询某零部件用在哪些产品中，为零部件的选用和变更提供依据。一个产品在销售旺期就应该成为其下一代产品的父产品，也就是说，研发部门会在某一产品处于上市销售，收回开发成本的时候考虑其下一代产品的开发工作，此时，该产品的BOM对其下一代产品的作用在PDM系统中主要体现在如下两个方面： 1、作为结构及主要零部件目录的参考提供给产品设计工程师。在产品的概念设计阶段，如果充分考虑了两代产品零件的通用性以及互换性，将节约大量开发费用，缩短开发周期，最重要的是可以有效提高产品质量稳定性。不难理解,一个已经在其他产品上使用了多年的零

26、件,起可靠程度是非常有保证的,如果从功能及结构上可以满足新产品的要求,使用该零件要比开发新零件有更小的风险。2、作为主要零部件供应商选择的参考。在这个越来越注重合作的时代，供应商已经成为主机厂产品开发的重要参与者，一个企业的壮大，离不开其供应商体系的壮大，供应商的合理选择则会为产品的批量生产，原料采购带来更多的实惠与效益。PDM系统依靠其强大的数据库功能几乎可以满足所有海量重复数据的管理，而系统以及BOM对供应商的管理将为新产品开发提供更多的方便。对于BOM结构来说，采购状态栏的填写规范也是至关重要的，无论是制造部门还是采购部门最终都是通过这一信息来判断各种零件在其BOM中的所处位置以及是否出

27、现的。常见的采购状态有“外购、自制、外协”等，PDM系统对每一种采购状态以严格的定义，并通过培训等手段贯彻让每一个产品工程师掌握各种采购状态的含义及规范。流程控制是BOM维护的重要手段。BOM在PDM系统中搭建完成后，经过层层校对审核，准确性将达到一个全新的高度，通过PDM系统对BOM维护，能使其长期处于一个准确性很高的状态。 产品BOM管理最重要部份是为ERP的顺利运行提供准备、有效的数据保障，实现与ERP系统的有效集成与双向互动，能在用户需要时随时查看集成软件另一方系统数据来为当前工作运行提供有效的帮助。224工艺管理企业工艺稳定性和标准化直接影响制造成本和效率，通过工艺管理模块，使企业的

28、工艺知识得到积累和沉淀，为降低制造成本创造条件，棱镜 PDM提供了工艺设计模块，实现以下功能： 建立零部件的加工（装配）的工艺路线，包括工序和工步； 工序和工步及其所用的主料、辅料、工装模具、使用设备； 实现毛坯件工艺路线的继承； 实现各工艺路线中的工序、工步与说明文档间的紧密关联。制造工艺管理装配工艺管理模具管理设备管理225安全机制管理棱镜 PDM所管理的数据主要包括上面所述的三大类：文档、零部件、产品，为了实现数据共享，所有的数据都集中存放在服务器中，数据安全就显得十分重要。本系统通过权限管理，设置每个数据对象可以由谁来访问，以及每个人的访问权限（包括查看、更新、打印、删除、完全控制）。

29、为了操作方便，系统还支持权限的继承，即只需对上层文件夹进行授权，该文件夹下全部内容的权限不需要再进行授权操作，就继承了其上层的权限除非再单独授权。系统还对数据的产生过程进行分析，模拟实际工作情况，规划了“角色”的概念，控制某类用户对涉及数据安全的敏感操作的权限，如删除归档数据、导出数据等。细腻的权限管理可以做到具体的文档、文件夹对应具体的人，从而解决数据维护人员对安全共享的担忧。系统日志中记录了每个用户对系统的操作情况，为系统管理人员提供了完备的监视工具。系统还提供基于数据库、文档库备份和恢复的工具，能保证系统数据本身的安全。具体从以下几个方面加强安全机制：第一、FTP电子仓目录中的物理文档全

30、部采取加密机制，复制出去的文档无法打开，确保资料的安全。第二、系统程序临时文件夹缓存的数据在系统退出时自动清空，保证资料安全。 第三、文档上传成功后，自动清除本地物理文档，保证操作者在系统内文档的唯一性。226工作流程管理在没有PDM系统进行管理之前，无法对电子数据进行审批，电子数据的准确性没有一种可考证的方法和手段，因此，直接利用以前的电子数据是有风险的棱镜 PDM可以让用户根据需要定义各种数据的审批流程，在适当的时候启动流程，数据就会按照预定的顺序在审批人员之间流动，并记录下每个人对被审批数据的意见，最后自动归档，审批记录一直保留到审批数据被删除为止。从而实现了电子数据的电子审批。系统可以

31、完全模拟实际工作中审批的情形进行设计，支持串并混合型的流程模式，每个节点上可由多个人执行，并可规定每个节点执行人对数据的访问权限。执行人可以进行提交、退回、添加意见等操作，有必要的话还可以直接对数据进行红笔圈阅，方便意见的表达。棱镜 PDM的工作流程除了用于数据的审批过程之外，还可以用于数据的传递、消息的传播等过程。企业可以通过工作流程管理，将业务流程相对固定化，使得一项工作在网络中按照设定好的流程自动进行，从技术上保证了制定好的工作流程得以顺利实现。在流程中每个节点都可设置操作动作，可以按照ISO体系的要求保留操作动作记录。227项目管理前面的几大模块解决了数据的组织、人与数据的权限关系，数据的准确性、完整性、安全性、合法性得到了保障。管理者更关心对业务过程的控制，确保在预期的时间里完成工作任务。棱镜 PDM的项目管理就是加入了时间的因素，实现对数据、人、时间的有机管理和控制。进行过程控制的第一步是对项目进行时间上的规划、人员上的安排。棱镜 PDM可以把一个复杂的项目分解为相对简单的任务，较复杂的任务还可以进一步分解为子任务，从而形成一个项目树，再规划每个任务计划开始的时间和工期，并安排合适的人员执行该任务。同时系