先进制造技术(产品数据管理)

nullnull 产品数据管理 PDM (Product Data Management) null产品数据管理 (Product Data Management)CAX/PDM/ERP的集成PDM的实施与应用2 1 34PDM的发展趋势PDM的主要功能PDM概述5null1.1 PDM技术的起源 1.2 PDM的基本概念1、PDM概述null1.1 PDM技术的起源现代企业的目标 T：缩短产品研发周期 Q：提高产品质量 C：降低开发成本 S：完善维修服务 E：利于环境保护null企业面临的挑战 产品更新换代加快 用户需求多样化、个性化 多品种小批量生产比例增大 大市场大竞争 竞争的国际化和全球化1.1 PDM技术的起源null1.1 PDM技术的起源过去，我们的上海牌、解放牌一跑 就是三十年，没有市场压力，也不 需改型，因此更不需频繁地处理信息今天，我们的VCD、DVD、PC通常只有几个月的市场生存周期 没有先进的信息处理 工具，做起事来总是事倍功半。成功与失败也许只有半步之差。能够领先上市半个月，意味着空旷的土地任凭驰骋现代企业的压力与需求1.1 PDM技术的起源现代企业的压力与需求外部 国际化合作 全球化竞争 用户的个性化需求 内部 业务流程的优化或重组 产品品种的调整与 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化 接近用户和面向市场1.1 PDM技术的起源1.1 PDM技术的起源 信息化 数字化 全球化企业的压力与需求1.1 PDM技术的起源1.1 PDM技术的起源市场竞争的压力驱动企业资源的调整产品生命周期的变化-202468100YR5YR10YR15YR20YR25YR30YR30年需 求 量企业资源的分布0246810资 源研发生产销售1.1 PDM技术的起源1.1 PDM技术的起源不断引入新技术提高企业的运行效率050100150200250300350手工DBAUMRPIICAXPDM设计信息搜集设计信息处理管理信息搜集管理信息处理1.22.142.607.5效率=1.01.1 PDM技术的起源1.1 PDM技术的起源我们看到了不断延伸的计算机应用成果CADCAPPCAMCAEOAP D M 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 ERP财务生产销售物资M R P IIBOMNotice Mail Query1.1 PDM技术的起源1.1 PDM技术的起源大量产品电子图档的产生 信息孤岛的形成 传统工作模式的改变 企业业务流程的重组 …...变革引起的新问题1.1 PDM技术的起源1.1 PDM技术的起源存在问题：各部门信息不畅 结果：影响产品开发周期 数据一致性差 影响产品开发质量传统工程设计部门的工作模式1.1 PDM技术的起源1.1 PDM技术的起源查询文件比较困难、浏览图形很不方便 不能对图纸进行统计（工作量等） 信息共享程度低、传递速度缓慢 安全性差，容易被非法调用、修改和盗走 版本很难控制，引发了数据一致性和有效性的麻烦 对于同一产品众多的零部件之间的相互关系难以理顺企业现存的主要问题PDM技术的兴起PDM技术的兴起传统的图文档管理系统 以图文档为核心的PDM系统 以零部件为核心的PDM系统 PDM技术从八十年代兴起至今，有了一段不短的发展历程。近年来，随着国内企业信息化的逐步深入，PDM正被越来越多的企业所重视1.1 PDM技术的起源1.2 PDM的基本概念1.2 PDM的基本概念1.2 PDM的基本概念PDM是一门管理所有与产品相关的信息和所有与产品相关的过程的技术 CIMdata，Ed Miller相关信息：描述产品的各种信息，包括零部件信息、产品结构配置、CAD模型、工艺路线、审批信息等 相关过程：过程的定义和管理，包括审批过程、发放过程、更改过程等 狭义上讲：PDM仅管理与工程设计相关的领域内的信息1.2 PDM的基本概念1.2 PDM的基本概念PDM是为企业设计和生产构筑一个并行产品开发环境（由供应、工程设计、制造、采购、销售与市场、客户等构成）的关键使能技术 ——Gartner Group，D. Burdick广义上讲：PDM可以覆盖到整个企业中从产品的市场需求、研发、产品设计、工程制造、销售、服务与维护等全生命周期的产品信息，并使产品数据在整个生命周期内保持一致、共享及安全1.2 PDM的基本概念PDM的定义PDM的定义PDM是一门基于软件的综合技术，用于管理与产品相关的所有信息和过程 这些信息包括描述和定义产品的任意数据，如CAD/CAM/CAE文件，材料清单BOM，结构配置，商务文件，销售订单，数字表格，价格数据，供应商情况等等；相关过程则包括各种信息处理流程，涉及审批、授权、安保、商务标准及惯例的规则和例程，工作流程等1.2 PDM的基本概念PDM的作用PDM的作用加速贯穿于整个产品生命周期的信息流通，帮助从工程师、NC技师到会计、销售人员的各个部门及时获取最新的动态数据1.2 PDM的基本概念1.2 PDM的基本概念PDM的应用范围1.2 PDM的基本概念1.2 PDM的基本概念PDM的基本作用：跨平台软件集成在不同部门可采用不同方 式加入PDM系统，用不 同的工具访问同种数据， 推动产品数据的不断变化1.2 PDM的基本概念1.2 PDM的基本概念PDM技术的发展数据库面向对象分布式 PDM互联网 JAVA面向文档 Document面向数据 Data面向开发 Develop面向决策 Decision图档分类 读写权限 查询报告 电子审批应用集成 版本跟踪 产品配置 汇总报表项目管理 异地设计 审核批注 过程自动统一界面 产品可视 ERP集成 支持供应链1.2 PDM的基本概念1.2 PDM的基本概念PDM的体系结构1.2 PDM的基本概念提示：提示：实际上，PDM系统已远远超出一般的管理软件范畴，而成为越来越多的用户所认可的一种事实上的集成平台或框架 它不仅提供对异构软、硬件平台的支持，同时提供分布式通信服务、信息服务与集成服务 为CIMS、CE、虚拟制造、业务过程重组、敏捷制造等先进制造技术的实施提供了必要的支撑环境1.2 PDM的基本概念2. PDM的基本概念2.1 电子仓库与文档管理 2.2 产品结构与配置管理 2.3 工作流与过程管理 2.4 项目管理 2.5 其他功能2. PDM的基本概念2.1 电子仓库与文档管理2.1 电子仓库与文档管理电子仓库的概念 电子仓库是在PDM中实现某种特定数据存储机制的元数据（管理数据的数据）库及其管理系统 它保存所有与产品相关的物理数据与文件的元数据，以及指向它们的指针存放物理文件的文件系统和 目录 工贸企业有限空间作业目录特种设备作业人员作业种类与目录特种设备作业人员目录1类医疗器械目录高值医用耗材参考目录 存放物理数据的数据库记录2.1 电子仓库与文档管理文档管理的概念 利用电子仓库来管理存储于异构介质上的产品电子数据文档 文档管理的内容 实现文档的层次与联系控制 通过权限控制来保证产品数据的完整性与安全性 提供快速有效的信息访问 实现以产品数据为核心的信息共享2.1 电子仓库与文档管理2.1 电子仓库与文档管理信息范围 产品信息：CAD/CAPP/CAM/CAE的文件、材料清单BOM、产品配置、技术文件、工艺表格、生产成本、供应商状态等 过程信息：加工工序、加工指南、有关批准、使用权、安全、工作标准和方法、工作流程、机构关系2.1 电子仓库与文档管理2.1 电子仓库与文档管理文档分类 图形文件：产品三维、二维图形等 文本文件：技术说明书 数据文件：有限元 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 、机构运动学分析、测试报告 表格文件：产品定义信息（基本属性、特征参数），工艺属性（零件分类、加工方法、使用设备工具） 多媒体文件：图片2.1 电子仓库与文档管理2.1 电子仓库与文档管理特征属性 特征属性是与设计制造活动有关，是面向设计和制造的。同时反映设计者和制造者的意图 基本特征属性：与产品对象管理有关的信息集成 材料和加工特征属性：与产品对象材料和加工方法有关的信息集合 版本特征属性：版本号、版本名称、版本描述 配置属性：配置规则、配置使用的版本状态、配置条件2.1 电子仓库与文档管理2.1 电子仓库与文档管理产品不同阶段涉及的文档产品概念设计阶段涉及的文档 客户洽谈信息和客户需求信息 产品的概念设计图纸与文档 产品的可行性报告和价格、成本预算报告 市场上同类产品的技术、竞争力报告 产品开发的项目计划与测试计划产品工程设计阶段涉及的文档 产品的设计图纸、技术要求和零件BOM清单 产品的工艺、工装信息 产品设计文档的更改、发放信息 产品制造相关的文档，如NC代码产品制造阶段涉及的文档 用于产品制造的BOM表、原材料清单、刀具/工具列表 NC程序以及相关加工工艺文档 与制造相关的工时定额文档 用于产品加工的指导性文档产品运行阶段涉及的文档 用于产品制造的BOM表、原材料清单、刀具/工具列表 NC程序以及相关加工工艺文档 与制造相关的工时定额文档 用于产品加工的指导性文档 产品测试、质量监督文档2.1 电子仓库与文档管理2.1 电子仓库与文档管理统一管理 各种资料 包括说明 书、 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 扫描图纸 三维模型 更改单、 加工程序 产品配套 信息等等各种资料统一一份，各个部门之间 不仅实现数据共享，而且消灭混乱 现象，确保资料的更新及时覆盖企 业全部 电子仓库：统一管理产品数据2.1 电子仓库与文档管理2.1 电子仓库与文档管理提供数据的集中管理、安全保密、多用户并行访问和防止多人同时修改（Check in/Check out）2.1 电子仓库与文档管理2.2 产品结构与配置管理一、概念 以电子仓库为底层支持，以材料清单为其组织核心 对产品对象及其相互之间的联系进行维护和管理 根据用户的个性化需求，采取相应的配置规则进行产品配置 能够使企业的各个部门在产品的整个生命周期内共享统一的产品结构或配置结果2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理二、产品结构与配置管理的内容统一的产品结构描述 统一的材料清单（BOM） 系列产品管理（配置）2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理面向功能的产品结构向面向装配的产品结构转换2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理面向功能的产品结构向面向装配的产品结构转换原理设计视图装配视图2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理自行车后轮 装配体版本B版本A后轮1后轮2后链轮版本A版本A版本A版本B版本C1998/01/011999/01/011998/01/011999/01/011998/01/011999/07/011999/10/01用有效日期控制产品结构配置2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理Main ModelModel LSModel LXModel LXi1.5 L 2 Door1.5 L 4 Door1.5 L 4 Door Manual1.8 L 4 Door Auto1.5 L 4 Door Auto1.8 L AirCon Radio2.0 L AirCon Heater3.0 L AirCon Sun Roof3.0 L ABS CD Audio对于同一系列的产品 各型号之间通常的差 异并不是全部，而是 在于部分部件和零件 的不同 例如，对于汽车而言 不同型号可能只是发 动机的不同，制动系 统的不同，或者。。PDM支持结构配置，从而实现 系列产品管理和新型号的快速 成型。 2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理轻型轿车产品结构树 产品配置条件A12000/B 发动机A20000/B 发动机A16000/A 发动机A50000/B 面板A30010/A 变速箱A30010/B 变速箱A51001/B 立体声A51002/B 单声道A51003/B 挡板P090/B 普通天线 P095/B 电子天线 当“发动机”=12000当“发动机”=16000当“发动机”=20000当“变速箱”=手动当“变速箱”=自动当“收音机”=立体声当“收音机”=单声道当“收音机”=无当“收音机”!=无&“天线”=普通当“收音机”!=无&“天线”=电子发动机：12000 16000 20000 变速箱：手动 自动 收音机：立体声 单声道 天 线：普通 电子2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理轻型轿车产品结构树 2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理2.2 产品结构与配置管理产品结构视图 产品 配置B1/机加工件B2/注塑件B3/原材料B3/原材料2.2 产品结构与配置管理这是一个比较完整的产品结构树，红字对应一个文件夹，每个文件夹里包含了许多相关数据及文件一个产品结构树及相关文档2.2 产品结构与配置管理配置的关键问题配置的关键问题配置特征与允许值 加载条件 配置规则 约束条件 null冰箱结构制冷系统控制系统除异味装置一般结构机械系统电脑系统配置特征与允许值加载条件加载条件null冰箱制冷系统控制系统电脑系统一般结构配置规则1: 结构=一般结构+除异味装置配置规则2: 控制系统=电脑系统配置特征与允许值配置特征与允许值加载条件加载条件控制系统节点 IF 控制系统==电脑控制 THEN Load 电脑系统 ELSE Load 机械系统 ENDIF 结构节点 IF 结构==除异味 THEN Load除异味装置 Load一般结构 ELSE Load一般结构 ENDIF 约束条件约束条件包含性约束条件 IF 冰箱==带除异味冰箱 THEN 一般结构=YES 除异味装置= YES … ENDIF 互斥性约束条件 IF 控制系统==电脑系统 THEN NOT(控制系统==机械系统） ENDIF 2.3 工作流与过程管理概念 面向某类或某几类数据对象的多个过程的有序组合称为一个工作流，也即用以定义和控制数据操作的基本过程 内容 实现产品的设计与修改过程的跟踪与控制 工程数据的提交与修改控制 工程数据的监视审批 文档的分布控制 自动通知控制 提供相应的工作流程编辑器、管理器以及通信服务器2.3 工作流与过程管理2.3 工作流与过程管理2.3 工作流与过程管理2.3 工作流与过程管理2.3 工作流与过程管理2.3 工作流与过程管理2.3 工作流与过程管理2.3 工作流与过程管理2.3 工作流与过程管理2.3 工作流与过程管理产品设计审批流程提交校对标准化 审核批准设计员设计员设计标审员主任工艺员主任设计员工艺性 审核审批意见：同意、反对、弃权 表决方式：一致同意、多数同意、一票否决 完成状态：预研、初样、正样、定型 批注内容：审批意见2.3 工作流与过程管理2.3 工作流与过程管理2.3 工作流与过程管理2.3 工作流与过程管理产品设计审批流程2.3 工作流与过程管理2.4 项目管理定义 在项目实施过程中对其计划、组织、人员及相关的数据进行管理与配置 对项目的运行状态进行监控，并完成计划的反馈 内容 提供适时项目和活动的状态信息 获得资源的规划和重要的路径报告 实现方式 任务分解 子任务的规划 任务调度 项目评价2.4 项目管理2.4 项目管理项目任务1任务2任务n定义资源时间估算阶段划分定义资源时间估算阶段划分关系描述一个项目的完整过程，要提供如“项目-阶段-活动-任务”等模式中要进行的活动过程，使管理人员能够从粗到细，从整体到局部的把握和分析项目的描述与分解2.4 项目管理2.4 项目管理2.4 项目管理2.4 项目管理2.4 项目管理2.4 项目管理2.4 项目管理项目管理、过程管理、数据管理集成2.4 项目管理生产技术准备计划目标成本计划生产作业计划2.4 项目管理2.4 项目管理人员库项目组负责人项目组项目组成员任务过程控制流程控制2.4 项目管理2.5 其他功能零件分类管理与检索 定制工具与集成工具 组织结构管理 权限管理 版本管理 日志管理2.5 其他功能3.CAX/PDM/ERP的集成3.CAX/PDM/ERP的集成3.1 PDM系统与其他应用系统的关系 3.2 基于PDM的集成框架 3.3 基于PDM的集成方式3.1 PDM系统与其他应用系统的关系3.1 PDM系统与其他应用系统的关系3.2 基于PDM的集成框架CAPPCADERPSSPD(单一产品数据源) 零件数据、订单数据、产品结构、图纸、构型库PDM：对象访问接口订单 规范图纸EBOM工艺计划PBOM生产计划工艺信息DBMS 数据库管理系统PDM：数据库访问接口图纸EBOMDBMS 数据库管理系统…...生产指令3.2 基于PDM的集成框架集成的三个层次集成的三个层次应用封装 接口交换 紧密集成PDM Server3.2 基于PDM的集成框架3.2 基于PDM的集成框架产品信息与经营管理信息集成3.2 基于PDM的集成框架3.2 基于PDM的集成框架CAD与PDM的集成3.2 基于PDM的集成框架3.2 基于PDM的集成框架CAPP与PDM的集成3.2 基于PDM的集成框架3.2 基于PDM的集成框架ERP与PDM的集成3.2 基于PDM的集成框架基于PDM系统集成的作用基于PDM系统集成的作用有利于数据在不同领域的重复使用，增进各部门之间的交流和合作 消除冗余和易出错的手工作业，提高工程设计效率 使用户能够可靠地采集和使用各种不同类型的定义产品数据的方法3.2 基于PDM的集成框架4. PDM的实施与应用 4.1 PDM的实施 PDM的实施是一项系统工程，它不仅涉及技术因素，同时涉及组织、管理等诸多因素，应该： 明确PDM的定位和计划达到的目标 制定有效的实施策略，分阶段、分步骤地制定目标 重视实施队伍的组建，选择技术力量雄厚、经验丰富的供应商 要争得企业决策层的高度重视和全力支持 重视PDM使用者的培训 要充分重视产品数据的标准化和流程的规范化4. PDM的实施与应用4. PDM的实施与应用一、实施原则 效益驱动 立足国情、厂情，强调实用，注重实效 总体规划 保证系统的开发性、集成性，避免“自动化孤岛”，避免软件重复开发和数据库的重复建设 分步实施 重点突破，分期分批地实现系统集成4. PDM的实施与应用4. PDM的实施与应用二、实施准备 计算机网络系统 开放的通讯网络环境、实时的交互功能 需要适应工厂负责的环境要求 数据库系统 数据库选型时考虑系统对异构数据的相应要求4. PDM的实施与应用4. PDM的实施与应用三、实施步骤 人员组织 搜集整理数据 企业人员培训4. PDM的实施与应用4. PDM的实施与应用优秀的业务骨干能干的项目负责人重视的领导4. PDM的实施与应用人员组织4. PDM的实施与应用厂内有关生产设计流程的调研 设计人员工作方式的确定 各种图纸文件、工艺文件、各种报表输出汇总及统计方式的搜集整理 人员组织形式，项目组和工作组之间保密制度和方式的确定 现有设计人员使用计算机的熟练程度与熟悉的工程设计软件的调研搜集整理数据4. PDM的实施与应用4. PDM的实施与应用数据是PDM系统运行的基础，在系统前期阶段，需要有数据进行系统的测试和试运行工作，企业选择的数据要具有一定的代表性，能够在实施过程中体现出正式运行后的实际应用模型。整理一到两个系列产品的所有相关信息，准备的数据包括： 图文档数据 主要为二、三维CAD图纸，与产品相关的其它文档 产品结构数据 主要包括产品设计结构数据和产品配置数据 设计流程 与设计相关的主要流程 通过对基础数据的准备，一方面可以为实施作前期的数据准备，另一方面，企业的相关人员能够更深刻的了解企业设计管理，正确的对待PDM系统，做到有针对性的实施，保证系统的成功实施基础数据的准备4. PDM的实施与应用4. PDM的实施与应用 培训先行有利于统一员工认识，提高计算机应用水平，保障项目的顺利进行 企业领导层培训 侧重企业信息化原理、实现方法、实施步骤 实施人员培训 侧重PDM系统的原理与实施步骤与方法 应用人员培训 侧重PDM系统的原理与实际操作企业人员培训4. PDM的实施与应用4. PDM的实施与应用经过以上前期准备工作，企业内部相关人员已统一认识，且对企业信息化和PDM系统已有较为全面了解 在此基础上可进入PDM系统试运行四、系统运行系统试运行系统运行进行系统的正常运行4. PDM的实施与应用4. PDM的实施与应用在正确的时间 将正确的信息 以正确的形式 传送到正确的地点 供正确的人 做出正确的判断五、PDM系统运用的效果4. PDM的实施与应用4. PDM的实施与应用六、PDM的效益4. PDM的实施与应用4.2 应用案例 PDM助力华凌4.2 应用案例 PDM助力华凌目前，国内空调市场竞争呈现以下几个显著特点： 价格战愈演愈烈 多品种、小批量生产已成为明显的需求趋势 新产品生命周期明显缩短 市场要求企业最大化提高研发效率4. PDM的实施与应用Windchill的使用Windchill的使用华凌PDM项目于2001年4月正式实施，截至2002年3月的第一期内，现已取得下列成效 产品的成本管理有效支持了华凌对于价格战所采取的策略 华凌产品在中国空调严重同质化的情况下能够保持相当的差异性 基于新平台的变形产品开发效率大幅提高4. PDM的实施与应用4. PDM的实施与应用新产品的市场命中率明显提高 “多品种，小批量”定单的交货期显著缩短 高度共享的产品数据、唯一的数据来源、电子化的变更流程、设计工具与管理工具的集成大大提高了研发效率 使华凌在产品研发方面与科研机构的合作更加紧密可行4. PDM的实施与应用4. PDM的实施与应用对于实施PDM系统的原因，华凌董事长兼总经理陈小石先生一语道破： “过去技术部门研发设计的新产品大多只重美观，阳春白雪，却并非市场所需要。事实证明，新产品愈贴近市场，市场的命中率就愈高。PDM系统，正好能够令我们更快更好地根据市场上消费者的需求变化，设计出新产品并及时推向市场。”4. PDM的实施与应用5. PDM的发展趋势功能的发展趋势 电子商务 e－PDM 虚拟产品开发管理 v－PDM 支持供应链管理 PLM、PDMⅡ 基于知识管理平台的工作流和项目管理 基于Web的工程合作和协同商务 CPC5. PDM的发展趋势技术的发展趋势技术的发展趋势基于Web技术的应用 基于CORBA标准与OLE/COM标准的应用的集成 面向对象技术的应用及信息模型的标准化 从传统的C/S结构转向三层结构 支持快速定制和开发客户化系统5. PDM的发展趋势