企业与产品数据管理 - 北京日星宇软件有限公司

企业与产品数据管理

2009-05-21 11:16:36

作者:高奇微

  【摘要】本文阐述了产品数据管理(PDM)的发展、定义、体系结构、功能和分类,说明了PDM在企业中的地位,介绍了PDM技术的应用状况。并根据我国企业的实际情况,说明哪些企业需要PDM,对企业如何选择PDM提出建议。
  【关键词】异构数据并行工程产品数据管理(PDM)CAD/CAM集成框架

  市场经济的大潮无情地冲击着过去的计划经济体制,也把企业推向了风口浪尖。在这巨大的变革之中,传统的生产管理方式、企业组织结构和决策准则,已不能适应日趋激烈的全球市场竞争。当前我国的众多企业,特别是大中型企业存在着生存困境和竞争能力低的严重局面。企业要想在竞争激烈的国际环境中求生存、求发展,就要面对瞬息万变的市场变化,及时开发出满足用户需求的新产品,即缩短新产品的上市时间(T);提高产品的质量(Q);降低产品的成本(C),使价格具有竞争;并提供优质的售后服务(S),在用户中享有极高的信誉。

一、企业面临的问题

  目前我国企业存在着技术落后、管理落后等严重问题。

  1.技术落后

  目前,企业大多采用二维CAD软件,它只能提高绘图速度,使设计人员从繁重的体力劳动中解脱出来,而不能解决复杂产品的设计、设计的优化、零部件之间的干涉、机构运动部件之间的关系、曲面的描述和复杂零件的数控编程等问题。因此设计手段落后、设计技术落后。

  当前数控加工还不普及,大量的零部件还是由手工操作的机床加工,质量难以保证。大量的工艺设计,占用了宝贵的产品开发时间,工艺准备周期长。由于加工工艺手段落后,工艺人员又把大量的精力耗费在抄抄写写的重复工作上,没有时间研究提高产品制造质量的新工艺,造成加工技术落后。有的企业虽然采用了先进的数控机床,却仍采用手工编程,结果还是无法加工复杂的产品,也无法充分发挥昂贵的数控机床的作用。

  2.管理落后

  (1)文档管理落后
  一个企业经过长期的发展,积累了大量的、丰富的技术文档。特别是采用CAD技术之后,各领域的专家借助不同的硬件、不同的操作系统和不同的应用软件参与设计,因此,产品信息往往由互不兼容的多种软件系统生成。采用不同的操作系统,如WINDOWS和UNIX等;采用不同的CAD软件,如AUTOCAD和Pro/E等;采用不同的数据库管理系统,如ORACLE和FOXPRO等;采用不同的文字处理系统,如WINWORD和EXCEL等;硬件方面采用PC机或工作站,这样就产生了类型各异的设计结果。又由于参与设计的人员可能分属不同的部门甚至是不同地域,设计活动的分散性,使信息常以不同的格式和介质动态地存储在不同的部门或地区。由各种不同的应用软件产生,又分散地存放在不同部门或不同地点、不同类型硬件设备上的产品数据称为异构数据。

  一个企业每天都要产生大量的异构产品数据,它们都为改善企业的总体生产能力起着关键作用。如果用手工管理和维护这些数据会占用大量的人力资源和空间资源。CAD技术的发展激化了采用先进设计技术与落后管理手段的矛盾,为了使生产力进一步地发展,人们希望借助计算机把大量的图纸和技术资料有效地管理起来,在需要时能够方便、快捷地查询和获取所需的技术资料。能根据项目、设计人、工作阶段、审批状态、日期、类型以及预先定义的各类参数,例如材料、重量、加工方法等进行查询,不仅可以查到当前的资料,还可以查到过去的或者类似的相应资料。

  (2)产品数据管理落后

  复杂产品由成百上千种零部件组成,面对数量如此之多的零部件,如果用手工管理,那么在原材料的采购、生产计划的安排和装配线上的发料等项工作中,很难获得准确的数据。如何形象地描述产品全部数据的相互关系,使产品各分系统之间,分系统内各部件之间的约束关系一目了然,是企业一项重要的工作。另外,不同部门有不同形式的材料清单(BillofMaterial,BOM),企业经常要花费大量的人力和时间才能完成这些报表,而且还要不断维护BOM一致性,如果设计和制造的材料清单不一致,就会产生返工和浪费。再有企业要不断地开发新产品,承袭老产品,构造新的约束关系,使管理的难度急剧加大。

  CAD技术使得各种数据的修改变得非常方便,但不同版本会给数据的一致性和有效性带来麻烦,如何保证最终使用的是正确版本的图形或图纸就成为至关重要的问题。要求详细记录设计、加工过程中的原始数据和相应的更改信息,用不同的版本描述当前有效的数据,确保企业各类人员获得各自正确的信息,就成为当前产品数据管理的主要目标。

  产品的全部数据都存放在计算机内,这些数据易受到非法调用、修改和泄密,所以急迫需要解决数据的安全保存和保密问题,以免发生不可挽回的损失,安全保密已成为产品数据管理的核心问题。还有如何解决信息的传递和数据的共享?不同型号的产品之间有许多相同的零部件,如系列产品中的借用件、通用件和标准件,如果缺乏信息沟通渠道,就时常会发生重复设计,重复编制工艺,重复生产。如何充分利用原有的设计成果,使产品标准化、系列化,降低设计加工成本,提高竞争力?也是需要解决的问题。

  CAD技术对原有计划管理也带来很大的冲击,例如,无法沿用手工签字的方法对计算机的文件进行校对、审批及控制文件的发放。现有的手工审批制度在用CAD设计的图形和图纸面前,变得毫无办法,人们不得不把计算机中的二维工程图绘制成纸介质的图纸,然后再去审批,这就大大降低了计算机所创造的优势。传统的更改系统也是完全依靠人工管理,难免会发生各种各样的差错。为避免发生差错,一般都要制定严格的更改管理制度,要求自动搜索某项更改所涉及的范围,及时通知有关人员,提请关注某项更改可能会引起的影响。一旦更改申请得到批准,有关的信息无一遗漏地全部得到修改,而且要保证统计工作得到最新的结果。

  全部设计工作都是在计算机上进行,在计算机的外部无法了解各项任务的进展状况,各项任务出现的问题,相互的协调等工作都离不开计算机内部的信息。各种审批记录、重要的操作和关键性的决策都需要长期保存,以备查询。

  综上所述,一旦企业对这些数据缺乏有效的管理和版本控制,就会造成数据十分混乱。又由于企业各部门的数据往往要重复使用,不可避免地要发生错误的数据,而一个错误往往会造成一条错误链,并很难加以修改,当最终发现时,已造成很大损失。另外,原始数据未经加工整理成适当形式,送到各级领导后也很难快速作出决策。这在美、英等发达国家是有痛苦教训的。70年代中到80年代初,美、英等国的企业开始大量应用计算机。到80年代初,发现这些问题后,他们花了比原来投资更大的投资来解决产品数据管理的问题。对这些种类繁多的异地异构数据的管理问题是目前自动化程度较高的企业亟待解决的问题。

  (3)并行工程要求更高层次的信息管理

  以往在产品设计及其相关的各种过程中,采用的是按功能部门串行工作的方法。由于没有制造、维修等人员的早期介入,所设计的产品会存在较多的错误。这些设计中产生的错误、缺陷或不足,以往是通过对设计文件的审查和会签得到部分的改正,而漏下部分则只能在其后的工艺设计、工装设计、生产和使用中才能逐渐被发现。这就使产品的研制周期和改进周期拉得很长,使产品不能及时投放市场,投入的资金也得不到及时回收,严重影响了企业在市场竞争中的地位。并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关的各种过程(包括制造过程和支持过程)的系统方法。这种方法要求产品开发人员在设计一开始就考虑产品从概念形成到产品报废处理的整个生命周期中的所有因素,包括质量、成本、进度计划和用户维修服务。它对企业在产品信息的定义、描述、管理与传递方面提出了更具挑战性的要求。它要求在产品开发的整个生命周期中,各开发小组应共享所有的设计资料,它使不管处于何方的产品开发小组的所有成员都能得到与产品设计有关的一切数据。并能连续地、尽早地交换、协调和完善关于产品的有关制造和支持等各种过程的约定和定义,同时也支持各开发小组之间及时地进行信息交流,尽早、尽快地发现问题和解决问题,以便全面地考虑相关环节的影响。因此,要将开发小组的所有成员,包括设计工程技术人员、工艺编制人员、制造人员、市场营销人员、供应厂商,甚至客户都组合到同一信息环里,以适合并行产品开发环境,保证所有成员能得到最新、最准确的产品设计信息,减少任务的重复,节省时间和费用。

  因此,CAD技术一方面明显地提高了设计能力和图纸的质量,大大提高了设计效率,另一方面由于CAD技术的全面推广,又给企业的管理带来许多新的问题。经营管理部门用计算机管理人、财、物、产、供、销的信息,但没有相应的手段来管理设计工艺部门的数据,无法及时检查工程进度,实时掌握产品设计成本,精确统计各类设计工艺数据等。企业形成一个个自动化孤岛。并行工程不仅要求支撑技术能够支持多学科领域专家群体协同工作,而且要求把产品信息与开发过程有机地集成起来,做到正确的时刻,把正确的信息,以正确的形式传送给正确的人,以便人们及时作出正确的决策。另外,各级领导需要信息时,根据权限可以透明地调用所需的信息。这是目前最高层次的信息管理要求。

  综上所述,围绕企业的产品数据管理问题,急需解决企业的电子文档管理、产品配置管理和工作流程管理等问题。

 

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