PDM開發(fā)與應用層次分析

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    PDM系統的開發(fā)與實施分為不同的層次，通常劃分為靜態(tài)數據管理、動態(tài)流程管理，或者圖檔管理、項目管理、流程管理等。這些劃分一般是按照PDM系統的功能或者是否應用了工作流技術來支撐產品開發(fā)過程為標準。隨著PDM系統開發(fā)的不斷成熟、企業(yè)應用的不斷深入，按照上述劃分方法似乎很難判斷出PDM軟件是否適用、系統是否成功實施。經過對PDM軟件的分析和企業(yè)實施狀態(tài)的調研，本文試著按照是否提出了滿足不同類型的產品設計方法為依據，來劃分PDM開發(fā)與應用的不同層次。圖1是產品設計時的一般業(yè)務邏輯圖。

    現在對圖1作簡要說明：
    (1) 訂單或者技術合同是設計的輸入，一般包括產品型號、規(guī)格、主要技術參數與性能指標；如果是按照訂單設計（Engineer To Order ，ETO）的產品，如量儀、船舶等，則需要更詳盡的需求描述。
   
    (2) 如果定型產品能滿足訂單要求，則判斷是否屬于系列化產品；如果不屬于系列化產品，則直接發(fā)布定型產品數據（已歸檔的技術資料、完整BOM等）；
   
    (3) 如果定型產品是系列化的，則根據產品型號、規(guī)則、主要技術參數等進行產品配置設計（選配），進而發(fā)布配置產品數據（已歸檔的技術資料、完整BOM、差異BOM等）。
   
    (4) 如果定型產品不能滿足訂單要求，則判斷在已有產品基礎上經過變型后能否滿足。如果能，則從數據庫（檔案室）中調出已有產品，經過選配、變型設計后，發(fā)布變型產品數據（已歸檔的技術資料、新設計的圖文檔、完整BOM、差異BOM等）；
   
    (5) 如果已有產品即使變型也不能滿足訂單需求，則需要定制設計，進而發(fā)布定制產品數據（新設計的圖文檔、完整BOM等）。
   
    如果將PDM作為企業(yè)技術管理的平臺，那么不同類型的產品設計方法需要應用到的PDM功能（標記“√”）大致如下表所示，（PDM功能描述引自GB/Z 18727－2002 《企業(yè)應用產品數據管理（PDM）實施規(guī)范》）。斜體字標記的功能是PDM基本服務，無論哪種設計方法均需要相應支撐。

    從上表可以看出，從定型產品管理、定制產品設計、產品配置設計到變型產品設計，PDM管理的難度依次增加。或許我的理解存在偏差，那么進一步分析PDM支撐各種設計方法的難點：
   
    (1) 定型產品管理的難點
    定型產品即成熟、標準的產品，可以根據客戶訂單直接按照產品技術資料安排生產的產品。通常PDM實施時從定型產品入手。PDM實施的核心在于技術管理的標準化（CAD制圖標準、物料編碼等）、產品數據的規(guī)范化。PDM管理的核心在于零部件、產品結構和圖文檔管理。PDM軟件的核心在于產品數據的組織、CAD集成能力、數據應用的擴展性等方面。
   
    (2) 定制產品設計的難點
    定制產品即按客戶需求設計的個性化產品，從大批量定制(Mass Customization，MC)的角度而言，是越少越好的產品。雖然定制產品設計與產品創(chuàng)新設計是完全不同的兩個概念，但是對于PDM而言，管理的方法基本相似。定制產品設計的過程即項目管理的過程。如何應用CAD/CAE技術、知識庫技術來支撐定制設計與創(chuàng)新設計，超出了本文的范疇。
    對于定制產品設計方法的支撐，PDM實施的核心在于產品開發(fā)過程的規(guī)范化，并且建立一套保證程序運行的制度。PDM管理的核心在于開發(fā)團隊按照項目目標有序地分工與協作。PDM軟件的核心在于項目結構的靈活組織、項目文檔和數據的狀態(tài)管理。
   
    (3) 產品配置設計的難點
    產品配置設計是提高產品通用化程度、快速響應客戶需求的關鍵。產品配置設計的難點不在于實際的配置過程，而在于產品配置關系（模型）的建立。PDM實施的核心在于產品配置關系的分析、變量與規(guī)則的建立；并且當生成新產品實例時，按照規(guī)則維護產品配置原型。PDM管理的核心在于將手工很難有序管理的產品結構、零部件關系，按照一定的規(guī)則組織起來，從而提高產品通用化程度。PDM軟件的核心在于提供簡潔的操作界面與向導，支持用戶分析、建立產品配置模型。
   
    (4) 變型產品設計的難點
    變型產品設計是最普遍的設計方法，小到一個零件幾何尺寸的變化，大到一個部件的替換，都可以歸屬于變型設計。而如何有效地進行變型，并且應用PDM技術支撐，無疑是最復雜的。
   
    下面我們來看兩個變型設計的例子：
    a. 某汽車發(fā)動機廠的變型設計方法

    發(fā)動機變型設計主要是在一個基型產品基礎上，首先進行產品結構的配置，對基型產品結構進行增加、刪除、替換、修改，對需要進行變型的零部件給出新的方案號或者標識需要進行新版本設計；然后對需要進行變型設計的新方案或新版本進行設計。
   
    發(fā)動機產品結構千變萬化，并不存在固定的“基型產品”，每一個變型產品實例都可以是新的基型。為了生產組織的流暢與簡單，變型產品并不出完整的BOM報表，而只出相對于基型產品的差異BOM（以增建物料的方式存在）。
   
    可以看出，發(fā)動機產品的變型設計方法具有很強的行業(yè)性。
   
    b. 某成套電氣設備廠的變型設計方法

    成套電氣設備變型設計主要分為三塊：一次方案圖、二次原理與接線圖、機械部分，專業(yè)涉及機械、電氣，CAD應用包括MCAD、ECAD。對于一次方案的管理，需要ECAD與數據庫技術的緊密結合；對于機械結構配置，需要MCAD與數據庫技術的緊密結合。為了快速生成物料需求計劃，需要分多次發(fā)布電氣元器件、機械零件數據。
   
    同樣，成套電氣設備的變型設計方法具有很強的行業(yè)性。
   
    從以上兩個例子可以看出，不同行業(yè)、不同產品的變型設計方法各不相同。事實上，即便行業(yè)內的不同廠家，往往變型設計的方法也不相同。或許有的企業(yè)已經總結出了成功的設計方法，有的依然缺乏有效的設計手段。
   
    因此，對于變型設計方法的支撐，PDM實施的核心在于產品變型的歸納、分析，這是難點。PDM管理的核心在于提供一條完整的技術路線來支撐變型設計過程。PDM軟件的核心在于提供成熟的行業(yè)解決方案。
   
    縱上所述，PDM開發(fā)與應用的層次表現在：通過PDM（包括CAD集成）系統的實施，是否解決了作為企業(yè)核心競爭力之一的產品設計方法問題。 如果沒有，則無論是工作流也好、異地協同也好，都不能算“深入應用”。

來源：e-works