PDM在汽车产品开发中的应用

    1 引言

    任何企业的产品都要经历从开拓市场、扩大市场份额到保持稳定，有市场的历程。在市场开拓期，新的创意和富有朝气的新产品，是最吸引人的地方，在竟争对手没有赶上来之前，往往可以取得较丰厚的利润。随着竞争对手不断推出类似的产品，用户的选择机会逐渐增多，企业就必须通过满足不同客户的特殊需求，推出系列产品等方式，扩大自己产品在市场上的占有率。一旦形成相对稳定的市场，产品在市场上的价格也会相对稳定，此时，企业就必须挖掘潜力，降低成本，以保证合理利润。

    2 PDM基本概念

    PDM（Product Data Management）即产品数据管理。它是基于分布式网络、主从结构、图形化用户接口和数据库管理技术发展起来的一种软件框架（或数据平台），PDM可对并行工程中的汽车设计人员工具、设备资源、产品数据以及数据生成过程进行全面管理。在汽车制造业中应用PDM软件，可大大提高设计开发工作的效率，缩短产品设计周期，从而提高竞争力。

    3 PDM在产品开发中的应用

    结合产品开发部门的业务需求，应该实施的PDM模块主要有：文档管理、零部件与CAD集成、流程管理、工程变更、产品配置、项目管理和试验数据管理等。

    3.1 流程管理

    在PDM中，产品开发设计人员所创建的文档或者零部件都能按照预先定义的流程进行。当已经定义好的流程被启动后，PDM系统就开始对这个工作流程所描述的工作过程进行控制，PDM会自动把工作任务分发到每一个任务执行者手中。一个工作步骤的任务完成后，PDM系统负责把这个过程产生的有关信息传递到下一个工作步骤的任务执行人员开始工作。如果设计资料在审核时没有通过，就退给设计资料的作者。PDM流程管理提高了工作效率，但仍然面临一个问题，当产品开发部门某个业务流程变化了怎么办?针对这个问题，PDM系统做出相应的定制接口，通过PDM业务环境管理，PDM项目工作小组能够修改原来定制的流程。流程管理使PDM很好地管理和控制了产品开发部门的业务过程，但是长期习惯的手工签批流程很难迅速转变到电脑中进行，因此PDM项目工作小组提出了解决方案，即：流程上线后手工和电子流程并行，具体流程如图1所示。

    零部件管理和CAD集成主要管理和控制产品开发部门开发和设计的所有产品。该模块涉及到产品开发部门的数据非常多，PDM很多功能都（如产品设计和项目管理）是以此模块为基础。因此，零部件和CAD集成模块是一个非常重要的模块，同时该模块涉及业务标准也非常多，比如零部件名称和编号规则，零部件事务特性等。

    零部件管理主要涉及到整车的物料清单（BOM）结构、明细表、基线和有效性；CAD集成主要涉及如何将CAD工具设计的数模文件集成到PDM中，达到数据充分共享并进行协作式开发。零部件和CAD集成解决方案为：通过产品数据管理系统统一管理产品开发部门的所有正在开发和设计的车型数据，所有产品、总成及零部件等概念统一称为“零件”业务对象。“零件”包括基本属性和扩展属性，对于不同种类的零件能够随意增加相应的属性。所有“零件”都录入到数据库后，由设计人员可以非常方便地利用这些“零件”搭建“父子”关系，逐渐形成整个产品结构。其中，某些零部件如发动机可能被多种产品应用，在产品数据库中只保留发动机数据一份，这样充分利用数据，避免空间浪费和版本上的混乱。对于“零件”都是在客户端CAD设计软件中设计的，这些数模不用离开CAD环境就能集成到系统中，利用系统统一流程进行控制和管理。针对这一解决方案，PDM专家开发了PDM零部件管理和CAD集成模块，通过PDM零部件的基线管理功能，能够将设计相对成型的产品结构保存下来，形成阶段性成果，比如一个车型。以后在此结构基础上改型涉及到更新零部件数据，但保存的基线零部件并不改变；通过有效性管理与控制功能，能够决定产品结构的表示形式。

    CAD集成方案很好地将产品开发部门所有设计软件都集成到PDM系统中，使设计人员不用离开自己的设计环境就能和PDM系统交流。

    对于数模文件，制定了解决方案，能够在上线运行过程中不断将电子图档（用CATIA、Pro/E、AutoCAD等设计的文件）集成到PDM系统中。

    3.3 工程变更管理

    工程变更有规范的过程约束与流程控制，与工作流程管理密不可分。工程变更涉及多部门之间的交流，标准的变更内部流程嵌套复杂，包括5个因素：①产品数据；②变更提议；③变更计划；④更改任务单；⑤更改活动。变更提议，变更计划，更改任务单和更改活动，每个环节内部都要走流程，流程是嵌套的。

    4 结束语

    总的来说，PDM作为当前比较热门且发展迅速的技术，其是多元性数据管理与集成的需求而产生的，始终为制造企业各类产品信息的统一管理与控制提供强有力的支持。因此，汽车产品生产行业只有全面了解自身发展状况，在企业信息体系重构的基础上借鉴国、内外成功实施PDM的经验，才能更好的提升自身百年竞争力。