掀開幕布看PDM：產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的概念與應(yīng)用

申請免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

PDM，作為信息化應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域，始終處于不溫不火的境地。這樣說，是因?yàn)樘岬絇DM，真正了解其內(nèi)涵的人并不多——有人說PDM其實(shí)就是一種知識管理系統(tǒng)，使用PDM的目的就是積累產(chǎn)品過程中的數(shù)據(jù)、知識；也有人說PDM是一種和ERP類似的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，只是應(yīng)用的領(lǐng)域偏重于研發(fā)。那么，PDM到底是什么？能夠解決哪些問題？在企業(yè)信息化體系中的地位如何呢？

PDM（Product Data Management，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）技術(shù)，最早出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代初期。當(dāng)時，隨著CAD技術(shù)的逐步成熟，廣泛應(yīng)用CAX技術(shù)導(dǎo)致企業(yè)出現(xiàn)大量的電子圖檔，而且電子圖檔在數(shù)量上往往會呈指數(shù)級地增長。在這樣的情況下，如何有效地管理這些文檔就成為企業(yè)必須面對的問題。這種需求，直接導(dǎo)致了PDM原型技術(shù)的出現(xiàn)。隨后，在應(yīng)用方面，PDM技術(shù)逐步增加了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、工作流管理等技術(shù)，形成第一代PDM。第一代PDM在功能上，主要包括電子繪圖倉庫、數(shù)據(jù)版本控制和初步的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理。在此基礎(chǔ)上，后來又增加了產(chǎn)品配置管理等功能。

隨著企業(yè)競爭的加劇，縮短產(chǎn)品開發(fā)時間、降低生產(chǎn)成本已經(jīng)成為企業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)。面對這樣的挑戰(zhàn)，出現(xiàn)了虛擬企業(yè)這樣的概念。第一代PDM專注于設(shè)計(jì)階段工程信息的管理，產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的脫節(jié)沒有得到很好的解決，在這樣的背景之下，出現(xiàn)了第二代產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM II）的概念。PDM II最初由Gartner group提出，后經(jīng)IBM、Dassault Syetem和ENOVIA等公司進(jìn)一步的發(fā)展。PDM II有三個核心的要素：虛擬產(chǎn)品開發(fā)管理（VPDM）、傳統(tǒng)的PDM和erp系統(tǒng)。從軟件功能的角度講，這個時代的產(chǎn)品具備了工作流管理和產(chǎn)品生命周期這樣的模塊，并且管理的范圍擴(kuò)展到企業(yè)一級。從PDM II所提供的功能上可以看出，這個時代的PDM系統(tǒng)隱含著這樣的基本管理思想：通過流程自動化手段,將技術(shù)人員放到產(chǎn)品開發(fā)的流水線中,并通過自動化的流程追求產(chǎn)品開發(fā)的低成本和高效率。

盡管PDM的內(nèi)涵和外延不斷擴(kuò)展，但其核心脈絡(luò)還是比較清晰的。著名的咨詢機(jī)構(gòu)CIM data對PDM的是這樣定義的：PDM是一門管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過程的技術(shù)。而Gartner Group對PDM的定義則為：PDM是一個輔助工具，它用于在企業(yè)范圍內(nèi)構(gòu)造一個從產(chǎn)品策劃到產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的并行協(xié)作環(huán)境，一個成熟的PDM系統(tǒng)能夠使所有參與創(chuàng)建、交流以及維護(hù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)意圖的人員在整個產(chǎn)品生命周期中自由共享與產(chǎn)品相關(guān)的所有異構(gòu)數(shù)據(jù)，如圖紙與數(shù)字化文檔、CAD文件與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等。

仔細(xì)閱讀這兩個定義，不難發(fā)現(xiàn)：PDM可以是狹義上的，也可以是廣義上的。從狹義上講，PDM僅僅管理與工程設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的信息；從廣義上講，它可以覆蓋到整個企業(yè)中從產(chǎn)品的市場需求分析、設(shè)計(jì)、制造、銷售、服務(wù)直到維護(hù)等整體生命周期過程中的信息。

PDM的“功力”

PDM究竟能解決哪些業(yè)務(wù)問題呢？要回答這個問題，首先需要看一下企業(yè)在產(chǎn)品的全生命周期過程中可能存在的問題。從大的方面來看，企業(yè)所面臨的問題主要還是在開發(fā)周期和產(chǎn)品成本方面：產(chǎn)品開發(fā)周期居高不下、隨著市場競爭的日益加劇產(chǎn)品的生命周期不斷降低、新產(chǎn)品開發(fā)的風(fēng)險也越來越大。

在這種情況下，如何有效縮短產(chǎn)品開發(fā)周期成為企業(yè)必然要面對的挑戰(zhàn)。長期以來，產(chǎn)品開發(fā)一直沿用傳統(tǒng)的串行設(shè)計(jì)方法，企圖保留產(chǎn)品開發(fā)的串行方式，通過修修補(bǔ)補(bǔ)是不能有效地降低開發(fā)周期的，有效地解決這個問題必須采用新思路——并行工程。要實(shí)現(xiàn)并行工程一般需要通過PDM的幫助從而有效解決以下問題：

◆產(chǎn)品信息不一致

傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)過程，是一個產(chǎn)品信息在部門間傳遞和逐步成型的過程。在這個過程中，傳統(tǒng)的手動傳遞過程往往很容易導(dǎo)致信息的失真，導(dǎo)致企業(yè)為此付出相當(dāng)大的代價。比如，我們在某些企業(yè)就曾經(jīng)看到這樣的現(xiàn)象：設(shè)計(jì)部門已經(jīng)對產(chǎn)品進(jìn)行了改版，但改版的信號在傳遞的過程中出現(xiàn)了問題，導(dǎo)致采購部門和生產(chǎn)部門還是按照原有的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)采購和生產(chǎn)產(chǎn)品，而銷售人員出售的產(chǎn)品卻是新版的產(chǎn)品。設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售之間的不一致，最終導(dǎo)致的結(jié)果是客戶滿意度的下降。

◆產(chǎn)品開發(fā)過程的可追溯性差

在產(chǎn)品開發(fā)的過程中，往往會有大量的參考、版本升級等行為發(fā)生，記錄下這些行為有助于回溯產(chǎn)品開發(fā)過程，為開發(fā)過程的改進(jìn)打好基礎(chǔ)，或者事后在出現(xiàn)問題時有助于查找原因。在傳統(tǒng)的開發(fā)模式下，企業(yè)往往很難記錄、管理這些過程性的信息和數(shù)據(jù)。

◆頻繁的設(shè)計(jì)變更

任何一個企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)的過程中都會碰到變更問題，這是由產(chǎn)品開發(fā)的特性決定的。缺乏必要的工具，往往會導(dǎo)致企業(yè)出現(xiàn)過多的變更以及變更執(zhí)行的效率低下等問題。最終導(dǎo)致開發(fā)周期的拉長和開發(fā)成本的抬高。

◆設(shè)計(jì)重用效果不佳

今天的市場正朝著產(chǎn)品多樣化的方向發(fā)展，企業(yè)為了拉住客戶必然要開發(fā)多種型號的產(chǎn)品從而滿足客戶的個性化需求。在這樣的背景下，能否有效地設(shè)計(jì)重用將會對開發(fā)周期和成本產(chǎn)生重大的影響。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式下，企業(yè)很難對標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行有效管理并為設(shè)計(jì)人員提供便捷的查詢工具，最終導(dǎo)致企業(yè)無法有效應(yīng)用已有設(shè)計(jì)成果從而降低開發(fā)周期和成本。

◆開發(fā)流程的規(guī)范化

前面提到的一些業(yè)務(wù)問題是針對那些管理相對規(guī)范的企業(yè)而言的。實(shí)際上，還存在許多企業(yè)，其管理尚未達(dá)到規(guī)范的階段。在這樣的情況下，規(guī)范產(chǎn)品開發(fā)過程成為企業(yè)的首要課題，而PDM的實(shí)現(xiàn)將有助于達(dá)到這個目標(biāo)。

實(shí)踐結(jié)果表明，在實(shí)施良好的情況下，PDM能有效地解決上述的問題。盡管不同的PDM系統(tǒng)在應(yīng)用上各不相同，但其核心往往是比較標(biāo)準(zhǔn)的，一般情況下，PDM系統(tǒng)會有這些核心模塊或功能：

＊文檔管理

＊工作流及生命周期管理

＊產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理

＊變更管理

＊零部件分類管理

＊項(xiàng)目管理

通過這些模塊的實(shí)施，PDM首先能建立一個產(chǎn)品全生命周期內(nèi)的產(chǎn)品知識庫，有效地幫助產(chǎn)品開發(fā)人員和管理人員快速地尋找信息、檢索信息，相關(guān)人員不必知道要到什么地方尋找發(fā)布的設(shè)計(jì)或其他信息，只要經(jīng)過授權(quán)就能得到這些信息或數(shù)據(jù)，這樣可以使相關(guān)人員將更多的精力放在創(chuàng)造價值的活動上（據(jù)統(tǒng)計(jì)，設(shè)計(jì)人員在查找信息和處理信息上要花費(fèi)30%～70%的時間在獲取信息上），加速產(chǎn)品開發(fā)的進(jìn)行。

其次，PDM的實(shí)施將提高設(shè)計(jì)與制造信息的準(zhǔn)確性和一致性。前面我們提到，產(chǎn)品信息的不一致已成為令企業(yè)頭疼的業(yè)務(wù)問題。PDM系統(tǒng)的版本管理能使所有參加項(xiàng)目的人員采用同一數(shù)據(jù)工作，而且是最新的數(shù)據(jù)，這樣就能避免設(shè)計(jì)上的重復(fù)和不一致。版本管理還能保證產(chǎn)品開發(fā)具有很強(qiáng)的可追溯性。

為了更有效地管理變更，PDM提供了兩種思路。首先通過PDM的實(shí)施要能有效地降低變更的產(chǎn)生。其次，在變更不可避免的情況下，PDM的課題是如何更有效地管理變更。有效地降低變更的發(fā)生在本質(zhì)上是通過并行工程來實(shí)現(xiàn)的，通過PDM可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的共享，通過共享機(jī)制使更多的人盡早地參與到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中來。

比如，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)期間，工藝人員、制造人員就能及時查閱這些未經(jīng)審閱的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)在后續(xù)環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問題，這樣將錯誤扼殺在搖籃，用更少的代價解決問題。在變更不能消除的情況下，PDM中的管理模塊提供變更請求和變更指令兩部分內(nèi)容。下游人員在發(fā)現(xiàn)問題后，及時向上游人員發(fā)出變更請求，并將請求提交給管理部門進(jìn)行審核，審核通過后將產(chǎn)生變更單，實(shí)施變更。這個過程基本上都可以通過PDM中的變更流程實(shí)現(xiàn)的，它和文檔管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理結(jié)合在一起，提供完整的變更方案，提高變更的效率。

針對前面提到的設(shè)計(jì)重用問題，PDM中的零部件和分類管理可以將企業(yè)的零部件按照相似性原則劃分為若干類，分別加以管理。從而實(shí)現(xiàn)以零部件為中心，組織相關(guān)信息，達(dá)到便于檢索、便于借用和重用的目的。

對國內(nèi)企業(yè)而言，PDM實(shí)施還有一個更為重大的意義，就是輔助實(shí)現(xiàn)開發(fā)流程的規(guī)范化。目前，大部分PDM系統(tǒng)都會提供靈活的流程自定義功能，在實(shí)施PDM的過程中，企業(yè)可以借機(jī)理順產(chǎn)品開發(fā)流程，在一些關(guān)鍵點(diǎn)上固化流程，實(shí)現(xiàn)開發(fā)過程的規(guī)范化。PDM可以通過自動數(shù)據(jù)發(fā)布和電子審簽程序加強(qiáng)控制，使那些關(guān)鍵任務(wù)一經(jīng)確定就不會被忽略或遺忘。

PDM“放”在哪兒

既然PDM能夠幫助企業(yè)解決這些業(yè)務(wù)問題，對研發(fā)型的企業(yè)來說，PDM已經(jīng)不是是否必要的問題，而是如何實(shí)現(xiàn)以及在信息化大家庭中的地位問題。

今天的企業(yè)所面臨的問題是一個全面E化的問題，企業(yè)所需要的是一個集中、集成的數(shù)據(jù)平臺，因此，需要從整體上考慮不同應(yīng)用系統(tǒng)之間的關(guān)系，下面我們先看看企業(yè)信息化的主流系統(tǒng)。

企業(yè)信息化分為四個主要的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，由四種主要的IT信息系統(tǒng)所代表。它們是：

ERP（企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)）：面向企業(yè)的物質(zhì)資源，側(cè)重對有形資產(chǎn)進(jìn)行管理和整合，涉及生產(chǎn)、銷售、庫存、供應(yīng)、財務(wù)、人力資源等各個環(huán)節(jié)。

SCM（供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)）：優(yōu)化企業(yè)供應(yīng)鏈，讓企業(yè)更好地采購制造產(chǎn)品和提供服務(wù)所需的原材料和服務(wù)，并將產(chǎn)品送達(dá)客戶，涉及供應(yīng)商、倉儲、運(yùn)輸和銷售渠道等各個環(huán)節(jié)。

CRM（客戶關(guān)系管理系統(tǒng)）：以企業(yè)的客戶為中心，從獲取和保存客戶資料到跟蹤客戶、簽單、售后服務(wù)、紀(jì)錄缺陷、反饋客戶需求等業(yè)務(wù)，支持產(chǎn)品研發(fā)、營銷和服務(wù)流程。

PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)）：側(cè)重對無形資產(chǎn)進(jìn)行管理。以企業(yè)的產(chǎn)品為核心，在其全生命周期內(nèi)，橫跨整個企業(yè)和供應(yīng)鏈，協(xié)同化地支持產(chǎn)品定義信息的生成、管理、分發(fā)和使用，充分利用企業(yè)現(xiàn)有智力資產(chǎn)，推動創(chuàng)新產(chǎn)品的研發(fā)。

PDM在企業(yè)信息化架構(gòu)中的地位取決于企業(yè)對PDM的期望。一般說來，企業(yè)實(shí)施PDM的目標(biāo)可分為大小兩種。大的目標(biāo)是將PDM作為集成平臺或集成框架，對產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、制造、計(jì)劃、銷售、維護(hù)等過程的相關(guān)數(shù)據(jù)和過程進(jìn)行管理。而小目標(biāo)則是將眼光專注于設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，將這個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)有效地管理起來。從集成的角度講，此時PDM往往會掛在其他的集成框架上。

企業(yè)究竟要實(shí)現(xiàn)何種目標(biāo)和自身的特性有關(guān)。要看產(chǎn)品開發(fā)在企業(yè)價值鏈中的地位，尤其對于那些兩頭大、中間小的“啞鈴型”企業(yè)來說，將PDM作為集成平臺往往是一種理性的選擇，最終建立PDM為核心的產(chǎn)品全生命周期管理，形成產(chǎn)品全生命周期管理生態(tài)鏈。

過去，人們早就注意到了系統(tǒng)的集成問題。但是，更多的集成工作內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞和轉(zhuǎn)換，傳遞的數(shù)據(jù)是靜態(tài)的而非動態(tài)；傳遞的方式是遲滯的而非實(shí)時。傳遞的數(shù)據(jù)是機(jī)械式的累積而非精煉后提升的信息和知識。最關(guān)鍵的是，在系統(tǒng)彼此連通的基礎(chǔ)上，這些信息和知識沒有有規(guī)律地、有組織地在一個內(nèi)涵更廣泛的“生態(tài)系統(tǒng)”內(nèi)暢通地循環(huán)流動起來，增值起來。PDM則可以將從產(chǎn)品生命周期下游（包括從各系統(tǒng)中）獲得的經(jīng)驗(yàn)、知識，及時反饋到生命周期的上游，在一個更高的起點(diǎn)上，支持新的產(chǎn)品決策，為企業(yè)帶來更大的效益。

PDM的效益

A企業(yè)是一家生產(chǎn)齒輪箱的企業(yè)，他們在經(jīng)營過程中發(fā)現(xiàn)，由于近年來國內(nèi)、國際市場競爭日益加劇，迫切需要用信息化手段改造企業(yè)，提升整體競爭力。經(jīng)過反復(fù)權(quán)衡和探討，A企業(yè)將信息化目標(biāo)鎖定在以下五個方面：

◆建立決策支持系統(tǒng)，提高經(jīng)營層決策的科學(xué)性和準(zhǔn)確性；

◆通過CAX系統(tǒng)的實(shí)施，對產(chǎn)品、工裝和模具進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)、仿真分析、計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)等；

◆對產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)和過程進(jìn)行全面管理；

◆實(shí)施ERP系統(tǒng)，有效利用各種制造資源，縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本；

◆實(shí)施ERP系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)質(zhì)量保證體系。

信息化實(shí)施為該企業(yè)帶來了相當(dāng)大的效益，包括下面可以量化的效益：

◆產(chǎn)品開發(fā)周期縮短50%左右，使用CAE系統(tǒng)后，一般產(chǎn)品的強(qiáng)度校核計(jì)算等由原來的1～2天減少至1～2小時；使用二維及三維CAD技術(shù)、成組技術(shù)以及先進(jìn)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM），提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的速度。通用齒輪箱的設(shè)計(jì)周期由原來的3～4個月縮短到1.5～2個月，軋機(jī)類大型齒輪箱的設(shè)計(jì)周期由原來的半年縮短至3～4個月，產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期平均縮短50%。

◆產(chǎn)品成本降低2%，通過利用CAD、CAE、GT、PDM技術(shù)，提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少因設(shè)計(jì)差錯造成的損失約20萬元；優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，減少材料消耗，每年降低產(chǎn)品成本約2％，每年節(jié)省費(fèi)用約360萬元。

◆市場份額得到擴(kuò)展，通過實(shí)施信息化建設(shè)系統(tǒng)，提高了企業(yè)核心競爭力，特別是用CAD、CAE技術(shù)進(jìn)行電子營銷，使產(chǎn)品的市場占有率由15%增加到25%。

實(shí)施PDM給該企業(yè)帶來的效益不僅于此，實(shí)際上更大的效益是在管理的全面提升上：

提高管理的規(guī)范化程度和管理水平

系統(tǒng)的實(shí)施不僅簡化了業(yè)務(wù)流程，規(guī)范業(yè)務(wù)工作，提高了信息的規(guī)范化程度和管理的規(guī)范化程度。同時，通過信息集成與共享，提高了信息的流轉(zhuǎn)速度，使企業(yè)管理由粗放管理變?yōu)榫?xì)化管理，由定性管理變?yōu)槎抗芾怼Ｆ髽I(yè)管理與決策人員能及時掌握足夠的信息進(jìn)行正確的決策，提高了企業(yè)的決策水平和對市場變化的響應(yīng)速度。

提高設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力

在CAD應(yīng)用過程中，工廠編制了典型產(chǎn)品圖樣，規(guī)范了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，改變了原來大部分產(chǎn)品圖樣不按比例出圖的狀況，大大減少了產(chǎn)品設(shè)計(jì)差錯，避免了由此造成的返工、報廢等損失，提高了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量；同時通過CAE軟件的模擬和分析，箱體的重量減輕了、材料的選配更合理經(jīng)濟(jì)了，齒輪箱的噪聲降低了、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)更合理了、產(chǎn)品及零件的壽命也有了大幅度提高。再次，使用PDM、成組技術(shù)，規(guī)范了圖檔管理、增加了零件的復(fù)用，減少了零件的種類，避免了不必要的重復(fù)工作。最后，采用CAD/CAE設(shè)計(jì)方法提高了設(shè)計(jì)的科學(xué)性，特別是采用3D設(shè)計(jì)方法，三維造型、模擬裝配、干涉檢查等充分發(fā)揮了設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性，加快了新產(chǎn)品的開發(fā)，提高了企業(yè)產(chǎn)品的創(chuàng)新能力，增強(qiáng)了產(chǎn)品的競爭力。

來源：CAD世界網(wǎng)