解析PDM系统在专用车设计制造中的实施与应用

    随着计算机和数字化信息的发展，计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)技术的应用水平已成为衡量一个国家工业现代化的重要标志。PDM继承并发展了计算机集成制造等先进技术的核心思想，实现了一种能够通过集成化的手段对产品数据和相关过程进行管理的方法。PDM是一种对企业全生命周期产品数据、资源与业务过程进行整体优化管理的工程技术。其主要功能包括产品相关数据管理、产品配制管理和企业业务过程管理等。

1 传统专用车设计、制造存在的问题

    (1)山东东岳专用汽车制造有限公司专用产品系列按照订单进行生产组织，生产周期比较短，一般在7d左右。对于订单产品，多数为在原有成熟产品基础上进行修改，有98％左右可以借用产品零部件。

    (2)在签订订单后，技术部负责人根据经验将订单分配给工程师。工程师对该订单从设计、工艺、生产以及发车全程跟踪。由于每个工程师负责的订单比较多，所以设计时只绘制关键部分图纸，借用部分不绘制；在接到订单的同时给采购和库存打电话，采购根据经验对零部件进行采购。绘制的图纸多是用AUTOCAIY2007进行，二维图纸只有标题栏信息，没有明细表，零部件直接在图纸上引线标注。在最终设计完成后，没有形成明细表形式的文档，与车间或采购的交流都是根据经验进行。

    (3)多年的产品设计已经积累了大量的设计图纸和技术文档，很多电子图文档资料散在设计人员的计算机内，其安全性与完整性得不到保证。传统的产品开发过程是一个产品信息在部门间传递和逐步成型的过程，手动传递往往很容易导致信息的失真，导致产品信息不一致。

    (4)频繁的设计变更是任何一个企业在产品开发的过程中都会碰到的问题。很多图纸和资料在设计生产中不断被查询、调用和更改，存在查询困难、版本混乱、容易丢失等问题，严重影响了设计效率。在传统的开发模式下，企业往往很难记录、管理这些过程性的信息和数据，从而导致开发周期的拉长和开发成本的抬高。

    (5)在传统的设计模式下，企业很难对标准化的优化设计进行有效管理并为设计人员提供便捷的查询工具，最终导致企业无法有效应用已有设计成果从而降低开发周期和成本。采用PDM系统管理产品数据，可以使信息得到共享，设计得到重用。

2 PDM的特点

    PDM是一种对企业全生命周期产品数据、资源与业务过程进行整体优化管理的工程技术，其主要功能包括产品相关数据管理、产品配制管理和企业业务过程管理等。PDM工程的实施，以特定的企业产品数据为核心，通过相关数据的共享管理、人员的协调和过程的优化控制等手段，解决企业产品生产中的瓶颈问题，提高工作效率，缩短产品上市时间，提高销售和服务水平，最终达到提高企业综合竞争力的目的。

    PDM通过集成环境来管理产品的相关数据与过程，主要包括设计、工艺和制造过程及所产生或使用的数据。这种集成环境对提高工程部门的工作效率有着显著的促进作用。借助于这种环境的支持，所有的产品开发人员以及其它相关人员，都能够灵活地共享全生命周期的产品设计、开发和其它相关信息。

    PDM系统则是利用了计算机高效准确地处理数据和进行逻辑控制的特点，较好地实现了对企业电子数据的有效处理和电子过程的智能化控制，从而提高了设计工作的效率，降低了工程设计的成本。同时，基于产品数据管理概念的计算机化管理，还能够在过程管理和信息管理的可靠性、安全性、正确性等方面给企业带来潜在效益。

3 PDM在专用车设计中的应用

3.1 人员组织、权限及安全管理

    在同一企业中，由于产品开发的情况不同，会有不同的人员组织方式。在相应的组织结构中，对每个成员应该指定相应的角色。所谓角色是指所承担的岗位，例如，公司拟设定的角色有系统管理员、技术主管、公司领导、主设计、设计人员、工艺人员、查阅人员等。

    权限管理通过控制不同用户(角色)对不同数据对象的不同访问权限，保证数据的安全与共享、系统的安全稳定运行。PDM的权限管理采用多重权限设置方式，既可以为单个用户设置对单个图文档的不同权限，也可以为一类用户设置对一类数据对象的不同权限。如因工作需要添加某一权限，应向总工程师提出申请，批准后由PDM系统管理员添加。

    安全管理主要包括用户管理和日志管理。所有PDM用户必须采用自己的登录名进行系统操作，每一用户应建立自己的登录密码；系统还提供完善的日志记录功能，对系统的运行状态和所有用户的操作进行了细致完善的纪录，既保证了系统管理员对系统运行的实时监控，又保证了发生安全事故时有据可查。

3.2 产品数据管理

    PDM系统采用面向对象的编程技术来管理系统内的产品数据对象，此类产品数据对象包括文档、图档、零件、产品、项目；对象之间的关系包括零件与文档、零件与图档的关联关系，零件与零件之间的结构关系等，所有这些都构成产品数据管理的范畴。PDM能建立一个产品全生命周期内的产品数据库，有效地帮助产品设计和管理人员快速地检索信息。企业长期以来积累了各类知识，利用率却很低，主要是信息没有共享。为了彻底改变这种现状，在PDM数据库中建立了原有不同型号的专用车产品、通用件、标准件等。电子归档的技术文档包括图纸、各类技术文件、标准文档等。

    设计人员只要经过授权就能得到这些信息和数据，这样可以使所有参与创建、交流、维护设计意图的人员在整个产品生命周期中自由共享与产品相关的所有异构数据，使每一个成员把时间花在设计和生产上，而不是浪费在寻找文件和信息上，从而提高工作效率，加速产品的开发。

    手工管理产品数据版本时，图纸的更改是通过划改和更改标记实现的，一旦疏忽就会造成产品信息的不一致。PDM的实施提高了设计与制造信息的准确性和一致性，使所有参加设计的人员采用同一数据，而且是最新的数据工作，避免设计上的重复和不一致。产品数据版本管理还能保证产品开发，具有很强的可追溯性。

3.3 设计部门数据源头的规范化

    公司的编码采用隶属码形式，在以人工管理的形式下完成能够满足企业的要求，为了采用PDM编码管理系统，需要整理编码规则和编码规范。二维产品图纸大多采用AutoCAD 2007绘制。为了规范源头的物料信息，修订了CAD制图规范，制定了PDM使用规范和物料填写标准，规范了材料牌号和规格型号的书写格式，标题栏、明细表采用统一规范填写，图纸由PDM管理员统一提取入库。

3.4 信息共享与集成

    随着二维、三维CAD软件的应用，电子化产品相关数据种类与数量呈指数增长。产品数据不但包括设计数据，而且包括与产品相关的工艺、质量、生产等各种数据。将这些数据以一定的关系集成管理起来，实现数据的安全性与一致性控制，并支持信息共享，快速查询和传递最新、统一的产品数据。因此在企业信息化项目的实施过程中，实现信息的集成，建立统一数据源是一项重要工作。PDM能够支持实现异构产品信息集成化管理与共享，保证产品相关数据的安全性与一致性，用户可以对产品信息进行高效的查询、传递等。

    PDM将已经生成的大量设计图文件直接纳入到PDM系统中进行集中管理，通过BOM展开。图文件系统会自动创建一系列包含结构和设计图的对象，并根据零部件对象内部的结构关系组织成一棵产品结构树，与被展开图纸的装配关系一一对应。

    PDM通过建立与ERP及其它分系统的接口，实现了技术信息化系统与ERP及其它分系统的信息共享。

4 结语

    实现信息化管理是企业在信息时代激烈的市场竞争中求生存、求发展的基础。基于产品设计技术的产品数据管理(PDM)系统的应用为公司提高核心技术能力与市场竞争力起到了巨大的作用。通过PDM的实施和应用，产品数据信息得到了高度共享，产品设计实现了数字化，大大缩短了产品的开发周期，提高了设计质量，增强企业竞争力，推进了企业信息化进程。