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昆明理工大学硕士学垃论文 摘婪 摘要 随着信息技术的发展，信息化已经成为制造业提高竞争力的核心，我国的 c a x 、p d m 、e r p 等软件在应用数量上已超过国外产品，大力支持了国家重大信 息工程和行业应用。 在我国，c a d 、p d m 、e r p 集成系统的应用处于刚刚起步的阶段。其应用前景 十分广阔，将给企业带来相当可观的效益。 本论文首先分析了c a d 、p d m 、e r p 系统的体系结构，简要描述了各系统的 主要功能，对他们技术特性和发展历史及现状进行了分析；其次，本论文分析了 系统之间的关系，提出了几种集成模式，分析其可行性：最后，针对现代企业的 信息化构架，并结合中小企业的实际情况和特点，实现了部分系统间的信息集成 功能。 本系统的设计目标是针对当今被广泛使用的a u t o c a d 系统的基础之上实现 与p d m 系统之间数据的双向流动，从而真正实现系统的紧密集成，以p d m 系统 中的核心功能在c a d 软件与e r p 软件之间架设桥梁，解决企业内部信息的共享 与集成。 关键词：c a d ，p d m ，e r p ，b o m ，信息集成 昆明理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t a b s t r a c t b ys e v e r a ly e a r sd e v e l o p m e n t ，i n f o r m a t i o n i z i n gh a sb e e nt h ec o r et oi m p r o v e p r o d u c tc o m p e t e n c ei nm a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e i no u rc o u n t r y ，t h ei m p l yo ft h e c a x p d m e r ps o f t w a r ei nn u m b e rh a v es u r p a s s e dt h o s eo v e r s e a s ，t h a t g r e a t l y s u s t a i no u rc o u n t r y sc o n s t r u c ti n i m p o r t a n ti n f o r m a t i o np r o j e c t a n d ，i n l o w m a n u f a c t u r es c o p e s ，i nf a c t ，i n f o r m a t i o n i z i n gp r o j e c tm a d eo u rc o u n t r yam i g h t y c o u n t r y i n t e g r a t i o ni st h em a i ns t r a i ni ni n f o r m a t i o n i z i n gp r o j o c t i no u rc o u n t r y 。t h eu s a g eo ft h ec a d 、p d m 、e r pi n t e g r a t i o ns y s t e mi s u n d e r w a y i t sf o r e g r o u n d i s v e r yn i c e ，a n d i tw i l l b r i n ge n t e r p r i s eu s i n g i t c o n s i d e r a b l eb o n e f i t a tf i r s t ，t h ep a p e rd i s c u s s e st h ec a d 、p d m 、e r ps y s t e m s f r a m e w o r k ，b r i e f l y i n t r o d u c et h em a i nf u n c t i o n so ft h et h r e es y s t e m sa n dt h e i ra d o p t i v et e c h n o l o g i e s s e c o n d l y ，t h i sp a p e ra n a l y s et h er e l a t i o n s h i po ft h t h r e es y s t e m s ，a tt h es a m et i m e ，i t p u t sf o r w a r ds e v e r a li n t e g r a t i o nm o d e l sa n da n a l y s et h ec a p a b i l i t yo fr e a l i z i n g ；a tl a s t c o m b i n a t i o nm a n u f a c t u r i n gi n d u s t r y ss t a t u sq u oi th a sr e a l i z e dt h ep a r t i a lf u n c t i o n s o fi n t e g r a t i o no ft h et h r e es y s t e m s t h et a r g e to ft h ep a p e r sw o r ki st or e a l i z et h ef r e ed a t a f l o wb e t w e e nt h e a u t o c a ds y s t e ma n dt h ep d ms y s t e m ，s ot or e a l i z et h ec l o z ei n t e g r a t i o nb e t w e e nt h e t w os y s t e m s a n dt h es y s t e mi nm yp a p e rc a nb r i d g eb e t w e e nt h ea u t o c a ds y s t e m a n dt h ee r ps y s t e mw h i c hc a nr e s o l v et h ei n t e g r a t i o no ft h ei n f o r m a t i o f li na e n t e r p r i s e k e yw o r d s ：c a d ，p d m ，e r p ，b o m ，i n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o n n 昆明理工大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下( 或 我个人) 进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内 容外，本论文不合任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成 果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中作了明 确的说明并表示了谢意。本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：砖谚谚 日 期：a o o 1 - 年- 6 月乃e i 关于论文使用授权的说明 本人完全了解昆明理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅，学校可以公布 论文的全部或部分内容，可以采用影印或其他复制手段保存论文。 ( 保密论文在解密后应遵守) 导师签名：衙托 论文作者签名：房骋够 日期：0 。心年月卫彦日 昆明理工大学硕士学位论文 第一童绪论 第一章绪论 1 1 问题的提出 前几年，政府大力推广c a d 、甩图板，有能力生存的企业基本都上了c a d ， 没有能力的企业也基本上倒闭了，或努力寻找生存空间；上c a d 的企业存有大 量的电子图文档，而且都是单一的文件，没有进入到数据库中进行管理，不能形 成企业内信息共享；连最基本的设计部门的产品设计档案都不能信息共事，在市 场竞争的今天需要缩短设计、生产等周期，原来设计过的相似产品不能马上利用 起来，将会丢掉生存的市场。p d m 可将设计产品相应的文档、图档等信息利用数 据库管理起来，并且减少各审批环节、减少丢图少图等问题，信息集成是其中的 关键技术。 经过几年的发展，国产制造业信息化软硬件产业初具规模，我国的c a x 、 p d m 、e r p 等软件在应用数量上已超过国外产品，单项技术得到越来越广泛的应 用，大力支持了国家重大工程和行业应用的同时，如上所述也在一定程度形成了 信息孤岛。制造业信息化单项技术以实际行动证实了其对我国由制造业大国变为 制造业强国的巨大意义。但是信息孤岛在信息化高度发展的今天却成为了许多企 业生产力发展的瓶颈，集成技术是解决这一问题的重要途径。 1 2 制造业信息化现状 1 2 1 发展概况及现状 1 ) 田内状况 新世纪，世界制造中心逐步向中国转移，势必进一步带动制造业企业信息化 的发展。但是，二维c a d 集成比率达到4 5 4 ，仍有2 3 2 的企业有明确的集成 要求，但是仍未实现集成，成多的企业认为没有必要集成，软件的集成认知程度 低，对于企业未来信息技术深化应用将产生不利的影响。就目前阶段，c a d 技术 应用依然是制造业企业普及和推广深化应用的重中之重。 今日对制造业信息化集成的认识来自于昨目的探索。我国的制造业信息化走 过了一条从c a d 技术、部门集成、c i m s 集成、企业集成的道路。我国信息化嗣 前还是围绕着为我国制造业提供协同设计、快速制造、集成管理、网络化制造的 工业平台，为我国的大型产品制造、航空、航天、船舶、汽车、冶金、石化提供 昆明理工太学硕士学位论文 第一章绪论 支持。这样的工业能力平台不仅包括软件，也包括应用实施、标准规范、信息安 全、网络基础设施，这些实际上是新兴工业化的基础。 自主版权单项技术在功能完善、性能稳定、系列化、售前售后服务等方面也 有了较大的提升，已与国际知名产品相当，在售前售后服务上他们较之国外公司 对国内需求有更为深刻的理解和更富个性化的实施策略，深得国内用户的欢迎， 已经拥有广泛的用户群并具有一定的品牌效应。 如同数控机床为我国制造业提供硬装备一样，制造业信息化提供的是软装备。 制造业信息化将沿着集成与协同的方向发展，为我国的工业特别是制造业提供数 字化平台能力方向发展，促进我国制造业的跨越式发展和核心能力豹提高。 2 ) 国外状况 由于市场驱动，为促进信息技术与企业各个层面的融合和信息资源共享，以 提高企业竞争力，美国于七十年代就提出了计算机集威制造系统( c i m s ) 的概念。 目前在溶进并行工程、精益生产、敏捷制造、产品数据库管理的概念后，计算机 集成制造系统日趋完善，已成为发达国家制造企业信息化的主要运行模式之一 在发达国家大企业中得到广泛应用和普及。日本企业采取引进、消化、吸收的策 略，走自己的信息化道路，使日本成为世界上运用c i m s 最成功的国家。在世界 5 0 0 强企业中有近8 0 的企业采用了e r p 管理软件。日本企业在利用信息化改造生 产经营模式上做了大量工作，但由于e r p 等欧美管理方法与日本传统的终身雇佣 制存在一定冲突，因此完全成功的例子较少。 1 2 2 发展趋势 集成技术现在的发展趋势更多是企业和企业之间、地区之间、城市之间、甚 至跟世界市场的联系和集成。制造业信息化的集成并非是单纯的科学技术上的集 成，而有三个层面：一是硬件、软件的集成：二是创新流、市场流、资金流、物 流的集成；三是生产单元、企业、地区一直到世界市场的集成。 1 3 我国信息化建设存在的问题 制造业企业的管理涉及面广，信息化建设涉及多个软、硬件系统的应用，那 么，必然造成信息孤岛，具体有以下体现： 1 、由于历史原因，在一个制造业企业中往往同时使用多个厂商的产品，还有 些企业自主开发的软件： 2 、目前还没有一个厂商的解决方案能够涵盖企业所有的流程： 昆明理工大学硕士学位论文 第一童绪论 3 、出于商业目的，厂商往往不愿意完全公开自身产品数据文件和数据库的结 构： 4 、企业在兼并、收购的过程中面临着对不同信息系统的集成问题： 5 、c a d 二维设计在前些年在我国得到广泛的普及，与此相关的技术和设备仍 然有着巨大的使用价值，在三维c a d 系统开始兴起的今天，全部淘汰他们是不现 实的，那意味这巨大的浪费，应力争作到使用集成技术使他们的价值在新系统中 得到充分的再利用。 因此，制造业企业许多系统之间不能集成，普遍存在信息孤岛，造成大量的 信息需要重复录入，大大降低了信息系统的使用效率，严重制约了企业信息系统 整体效力的发挥。 可以说，信息孤岛已成为制约制造业信患化向纵深发展的致命问题。如果企 业不能真正解决信息孤岛问题，信息化建设就很难成功。因此，制造业企业应十 分关注如何消除已有信息孤岛，实现信息集成，避免产生新的信息孤岛等问题。 1 4 我国信息化建设问题解决思路 在我国，c a d 、p d m 、e r p 集成系统的应用处于刚刚起步的阶段，有的企业 正准备用这样的集成系统来实现企业管理的计算机化。 二维c a d 在我国应用广泛，三维相对比较少。在我国的绝大多数中小企业中 普遍采用的计算机辅助设计软件是a u t o c a d 系统。为了方便设计人员在a l i l o c a d 系统中设计完零部件图纸后绘制b o m 表，并将a u t o c a d 图挡中的b o m 信息在产品 结构管理中再利用，进行c a d 与p d m 、e r p 的集成显得极为重要，其应用前景十分 广阔，将给企业带来相当可观的效益，其主要目标是：用集成系统实现系统问信息 的取向流动，实现合同、计划、工程、工艺、工装、设施、质量、劳资、零件制 造、装配、职工培训、采购、人力资源、资金费用、文档等信息的自动化管理。 制造业信息化当中主要有以下集成途径： l 、从空间跨度上，由过去比较侧重于产品的设计和制造过程，变为现在重视 产品全生命周期的集成，即从产品最初的构思设计、制造使用直至到最后回收， 进行全生命周期的集成和管理： 2 、二是在集成和协同的重点上，由强调信息共享，变为现在信息集成和企业 的业务过程相关，正在向知识与智能发展的集成阶段迈进； 3 、是在集成和协同的关键技术方面，很多在不同阶段的企业都集中在单冗技 术的应用，由这些单元技术产品通过集成平台，形成企业的信息集成平台系统。 3 昆明理工大学硕士学位论文第一霉绪论 目前，已经出现的信息集成方珐包括基于中间数据文件的集成( 包括基于xg d l ) 、 基于数据库的集成、基于企业信息门户的集成、基于e a t 的集成等不同的方案。 集戏的深度包括数据的集成、信息的集成和工作流的集成等。 1 5 课题的任务和论文的组织 在我国，有的信息集成方案只适合于特定软件之问的集成，不具有一般性： 有的方法从文献上看，理论性很强，但缺乏关于实际操作方法的介绍和实际案例： 有的只是产品介绍，缺乏具体的案例；有的方法可能可以解决问题，但价格十 昂贵，不一定适合制造业企业。 总之，目前关于信息集成的文献较少，他们大多不够清晰明确，可操作性差： 能够经济有效地解决信息集成问题以及避免形成信息孤岛以文献和实际方法也 很缺乏。 由于二维c a d 在我国应用十分广泛远超过三维应用，在国内企业中存在丈量 ：维c a d 文档信息( 比如a u t o c a d ) 无法被其他系统有效利用，本论文钳列现 状主要研究二维c a d 系统与p d m 、e r p 系统的集成，对企业信息集成当中消臣盆7 ； 恩孤岛技术进行了探讨，提出了二维c a d 、p d m 、e r p 集成方案，并在技术方面过 行r 实践。本论文要探讨的重点如下： 首先，研究c a d 、p d m 、e r p 系统的特点和应用现状及发展前景； 其次，研究c a d 、p d m 、e r p 系统集成的关键技术并据此提出可行的集成万 案； 最后，建立系统集成模型进行系统开发。 围绕上述探讨重点本论文的组织如下： 第一章绪论部分说明了论文研究的背景及意义、国内外信息集成现状和问题 的提出及本论文的任务、组织；第二章分析c a d 、p d m 、e r p 系统的特点和应用 现状及发展前景；第三章研究集成的关键技术；第四章建立系统集成模型，进行 系统开发；第五章总结和展望部分对全文的工作进行了回顾和总结并提出了今后 可能的研究方向。 本论文研究的意义在于，针对我国实情，消除企业内部信息孤岛，为p d m 、 p l m 实施打下基础。 p l m 实施打下基础。 4 昆明理工大学硕士学位论文第一章绪论 1 6 本章小结 本章主要介绍了我国信息化现状，指出集成是目前信息化的前沿课题：分析 了单项技术应用在企业实际应用当中存在的问题，在此基础上提出本论文的组织 结构和主要任务以及工作意义所在。 5 第二章c a d 、p d m 、e r p 系统研究 根据第一章的叙述和分析，本论文集中于论述c a d 、p d m 、e r p 的集成。本 章将介绍c a d 、p d m 、e r p 系统的构成、技术以及应用历史、现状、未来。 2 1c a d 系统 作为计算机应用系统的一个重要分支，计算机辅助设计作为一门学科始于6 0 年代初，目前c a d 技术已进入实用化广泛普及阶段，服务于机械、电子、宇航、 建筑、纺织等产品的总体设计、造型设计、结构设计、工艺过程设计等环节。是 制造业信息化的源头，也是进一步向c i m s 发展的重要基础。 2 1 1c a d 系统概述 c a d ( c o m p u t e ra i d e dd e s i g n ，计算机辅助设计) 是在设计过程中，利用计 算机作为工具，帮助工程师进行设计的一切实用技术的总和。 计算机辅助设计包括的内容很多，如：概念设计、优化设计、有限元分析、 计算机仿真、计算机辅助绘图、计算机辅助设计过程管理等。 一个好的计算机辅助设计系统既能充分发挥人的创造性作用，又能充分利用 计算机的高速分析计算能力，即要找到人和计算机的最佳结合点。 2 1 2c a d 系统的体系结构 一个c a d 系统由硬件和软件两部分组成，要想充分发挥c a d 的作用，必须要 有高性能的硬件和功能强大的软件2 1 。 1 c a d 硬件的组成 先进的c a d 系统的硬件由计算机及其外围设备和网络组成。目前应用较多的 是c a d 工作站，国内主要是微机和工作站。先进的c a d 系统都是以网络的形式出 现的，特别是在并行工程环境中，为了进行产品的并行设计，网络更是必不可少 的。 2 c a d 软件的组成 为了充分发挥计算机硬件的作用，c a d 系统还必须配备各种功能齐全的软件。 c a d 系统的软件构成如下图所示： 昆明理工大学硕士学位论文第二二章c a d 、p d m 、e r p 系统研究 图2 1c a d 系统的软件组成 软件分为两大类：支撵软件和应用软4 牛。支撑软件包括操作系统，程序设计 语言及其编辑系统，数据库管理系统和图形支撑软件( 如a u t o c a d ) ；应用软件是 根据本领域工程特点，利用支撑软件系统开发的解决本工程领域特定问题的应用 软件系统。应用软件系统包括设计计算方法库和各种专业程序库。 2 1 3c a d 在我国的现状 目前，c a d 技术的应用已经辐射到机械、工程设计、船舶、航空航天、汽车、 轻工和纺织等制造业。不论从技术研发、市场培育，还是应用成果，正在走向一 个前景良好的新时期。 c a d 的普及应用，是制造业是否能够成功迈向信息化的主要标志。在我国觋 己形成了全国范围的、较为完善的c a d 咨询服务体系，主要为企业在技术培训、 方案论证、系统集成及二次开发等方面提供支持与服务。作为一种新兴的产业形 式，c a d 咨询服务中心为企业在技术培训、方案论证、系统集成及二次开发等方 面提供支持与服务。目前，随着c a d 应用工程的深入，瓷询服务正在向产业化方 面迈进。 以前，国内的c a d 市场基本上是国外软件产品一统天下。现在，各高等院校、 科研院所、软件开发公司开发了一批商品化的国产软件并基本形成了产业，打破 了国外c a d 软件商一统天下的局面，在产业化方面取得了突破性的进展。而臣， 这些厂商已从单纯的c a d 软件开发成长为企业信息化集成系统的开发供应商，都 陆续推出了针对制造企业信息化的一体化解决方案。 我国c a d 应用还存在着不少问题，主要表现为：应用发展不均衡、c a d 软件技 术和产业有待大发展、c a d 咨询中介服务亟待加强、提高标准化对c a d 应用的指导 7 昆明理工大学硕士学位论文第二章c a d 、p d m 、e r p 蕺统研究 等等。这些问题的存在，也给c a d 应用工程带来了新的机遇与挑战。二维c a d 在 我国应用十分广泛，远超过三维应用，在国内企业中存在大量二维c a d 文档信息 ( 比如a u t o c a d ) 无法被其他系统有效利用，在一定程度阻碍了生产力的发展， 集成技术是解决这一问题的重要途径。 2 ，1 4c a d 发展趋势 我国的c a d 技术已经得到了长足的发展并且正在走向成熟，目前已经广泛地应 用在工业、军事等领域，为国民经济发展及建设做出了巨大贡献。网络化、集成 化和智能化是我国c a d 技术的发展方向。具体表现为： l 、智能化 c a d 技术作为一种设计工具，其核心目标在于能够帮助工程技术人员设计出更 好、更具市场竞争力的产品。人们希望c a d 系统在控制产品的设计过程、应用工程 设计知识，实现优化设计和智能设计的同时，也需具有丰富的图形处理功能，实 现产品的“结构描述”与“图形描述”之间的转换。因此，在以几何模型为主的 现代通用c a d 技术基础上，发展面向设计过程的智能c a d 技术是一种必然的趋势。 2 、弼络化 对于产品设计丽言，通过网络化的手段可以帮助设计师及其企业改 造传统的设计流程，创造一种顺应人性丽又充满魅力的设计环境，以便于设 计师能在其中形象化地表现、高效率地研究发展和交流设计思想，更多的设计人 员可以在同一平台下，通过网络针对一项设计任务进行实时的双向交互通信与台 作。 同时，在基于网络协同完成设计任务的同时，与制造、商务等的全面融合更 带来了技术和应用两个领域革命性的进步。随着w e b 技术的不断渗透，支持w e b 协 同设计方案的c a d 软件已经出现并趋子成熟。借助于互联网的跨地域、跨时空的沟 通特性和近乎无限的接入能力，c a d 软件的团队协作能力可以直接利用互联网进 行。 3 、集成化 对于某一个应用c a d 技术的单位来讲，随着c a d 技术及相关技术的发展成熟 需要从整体的角度来考虑这项技术的发展。利用基于网络的集成技术，才能实现 真正的全数字化设计与制造。 虽然c a d 技术的集成化特点多年来一直得到广泛的重视，但信息技术发展的一 日千里决定了集成化的整体解决方案需要不断地完善和调整。从这个角度讲，c a d 昆明理工大学硕士学位论文 第二煮c a d 、p d m 、e r p 系统研究 技术集成化的发展趋势仍需更加重视。 利用c a x p d m 集成技术，制造业将实现真正的全数字化设计。在设计过程中， 企业利用p d m 技术实现并行工程思想的应用，将大大提高产品的设计效率和质量。 c a x p d m 技术和e r p 、s c m 、c r m 的应用，形成了企业信息化的总体构架。这些技术 的集成，将由内而外地整合企业的管理，建立从企业的供应商到企业内部各部门， 再到用户之间的信息集成。这是c a d 技术发展和应用的必然方向。 2 2p d m 系统 p d m 是为企业设计和生产构筑一个并行产品开发环境的关键使能技术。一个成 熟的p d m 系统能够使所有参与创建、交流、维护设计意图的人在整个信息生命周期 中自由共享租传递与产品相关的所有异构数据 2 2 1p d m 概述 p d m 是以软件技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关的数据、过程、 资源一体化集成管理的技术。它必须是一种可以在不同行业、不同企业中实现、 与企业文化相结合的技术。因此，它与企业自身密切相关。 p d m ( p r o d u c td a t a m a n a g e m e n t ) ，是一种软件框架，利用这个框架可以帮 助企业实现对与企业产品相关的数据、开发过程以及使用者进行集成与管理，可 以实现对设计、制造和生产过程中需要的大量数据进行跟踪和支持。p d m 技术可以 认为是对工程数据文档、文档管理、产品数据管理、技术数据管理、技术信息管 理、图像管理以及其他产品定义信息管理技术的一种概括和扩展。 可以从以下两个方面理解p d m ： 1 从产品来看，p d m 系统可帮助组织产品设计，完善产品结构修改，跟踪进展 中的设计概念，及时方便地找出存档数据以及相关产品信息； 2 从过程来看，p d m 系统可协调组织整个产品生命周期内诸如设计审查、批准、 变更、工作流优化以及产品发布等过程事件。 2 2 2p d m 系统的体系结构 p d m 系统的体系结构可以分为四层，即用户界面层、功能模块及开发工具层、 框架核心层和系统支撑层，如下图所示： 9 昆明理工大学硕士学位论文 第二章c a d 、p d m 、e r p 系统研究 用户界面层 功能模块及 开发工具层 框架核心层 系统支撑层 r ? ? ： | 可视化用户界面l 系统 电子仓库工作流产品纬桶与集成 i 管理文档管理 管理配置管理工具 k p d m 系 统产生和p d m 的标准化阶段。具体如下： 1 、配合c a d i 具的p d m 系统 早期的p d m 产品诞生于2 0 世纪8 0 年代初。当时，c a d 已经在企业中得到厂广泛 的应用，工程0 f f i t l 在享受c a d 带来好处的同时，也不得不将大量的时间浪费在查找 设计所需信息上。 针对这种情况，各c a d 厂家配合自己c a d 软件推出了第一代p d m 产品，目标主要 是解决大量电子数据的存储和管理问题，提供了维护“电子绘图仓库”的功能。第 一代p d m 产品仅在一定程度上缓解了“信息孤岛”问题，仍然普遍存在系统功能较 弱、集成能力和开放程度较低等问题。 2 、专业p d m 系统 通过对早期p d m 产品功能的不断扩展，出现了专业化的p d m 产品。与第一代p d m 产品相比，在第二代p d m 产品中出现了许多薪功能，如对产品生命周期内各种形式 的产品数据的管理能力、对产品结构与配置的管理、对电子数据的发布和更改的 控制以及基于成组技术的零件分类管理与查询等，同时软件的集成能力和开放程 度也有较大的提高，少数优秀的p d m 产品可以真正实现企业级的信息集成和过程集 成。 第二代p d m 产品在技术上取得巨大进步的同时，在商业上也获得了很大的成 昆明理工大学硕士学位论文 第二章c a d 、p d m 、e r p 系绩研究 功。p d m 开始成为一个产业，出现了许多专业开发、销售和实施p d m 的公司。 3 、p d m 的标准化阶段 1 9 9 7 年2 月，o m g 组织公布了其p d m e n a b l e r 标准草案。作为p d m 领域的第一个国 际标准，本草案由许多p d m 领域的主导厂商参与制订，如i b m 、s d r c 、p t c 等。 p d m e n a b l e r 的公布标志着p d m 技术在标准化方面迈出了崭新的一步。p d m e n a b l e r 纂于c o r b a 技术，就p d m 的系统功能、p d m 的逻辑模型和多个p d m 系统间的互操作提 出了一个标准。这一标准的制订为新一代标准化p d m 产品的发展奠定了基础。 2 2 4p d m 的现状 目前，新的社会生产方式要求人们对于企业功能的分析思路和方法有所改变。 如果说第二代p d m 产品配合了“自顶向下”企业信息分析方法的话，第三代p d m 产 品就应当支持以“标准企业职能”和“动态企业”思想为中心的新的企业信息分 析方法。 现在，新技术的发展是产生新一代p d m 产品的推动力。目前主要有以下新技术： 1 、分布式技术 基于网络的分布式计算技术是近年来获得很大进步的技术之一。以分布式计 算技术为基础，基于构件的系统体系结构将逐渐取代模块化的系统体系结构。 在分布式计算技术的标准方面，一童存在着两大阵营，一个是以o m g 组织为核 心的c o r b a 标准，另一个是以微软为代表的基于d c o m 的a c t i v e x 标准。目前这两犬 标准的争夺仍然没有结束，许多商品化软件多是同时支持两个标准。 2 、j a v a 语言 1 a v a 语言具有高度的可移植性、稳定性和安全性等优点，这些使它一经推出 就获得了广泛的支持。j a v a 不仅仅是一种新的计算机语言，同时还是一种移动式 的计算平台。j a v a 语言的“一次编程，到处可用”的特点使它成为了编写网络环 境下的移动式构件的最佳选择。将分布式计算框架和j a v a 技术结合起来将是构造 网络信息系统最理想的模式。 3 、基于w e b 技术 为了满足电子商务时代企业的需求，p d m 系统必须架构在网络之上，必须提供 企业产品开发的电子商务解决方案。这是新一代p d m 技术的目标，也是解决国内企 业采用p d m 系统时所遇问题的基础。这类系统是产品信息和生命周期过程管理的全 面解决方案。它们使企业能够以网络的发展速度快速超越其竞争对手，得到重要 的战略利益。 昆明理工大学硕士学位论文 第二章c a d 、p d m 、e r p 系统研究 2 2 5p d m 发展趋势 在p d m 应用系统界面开发的需求里现指数增长的状况下， o p e n a p p l i c a t i o n g r o u p 这个国际组织，定出了一套统一的界面标准，去对应用模 块闻所需要传送的信息内容、种类以及格式定义出一套标准，由核心系统往应用 系统发展。传统上由c a d 软件公司所开发出来的p d m 系统的价位会被打破。由于集 成的方便，以及开发流程的缩短，传统上动辄一套数百万的p d m 系统，将会成为历 史。 随着p d m 技术的推广应用，它的发展也越来越为大家所关注。从目前的趋势强 看，p d m 将会在以下几方面有较大的发展： 1 、应用系统的封装 p d m 作为c i m s 应用系统的集成框架，要能够集成不同环境下的应用系统。由o m g 制订的c o r b a 技术的成熟为实现这一要求提供了一个较好的平台。o m g 目前正在制 定一个规范，即“p d m 使能部件p d m e n a b l e r ”。它是制造业的第一个规范。 所谓p d m e n a b l e r ，指的是实现或者支持一种特定的抽象处理过程的物理实体 它通过提供共享产品数据的灵活方式来增强产品开发团队的能力和效率。o m g 的目 标是定义八类e n a b l e r ：工程活动需求、工程变更、制造实现、文档管理、产品结 构定义、配置管理和测试维护等，使它们能够支持企业在制造过程中的整个产品 开发过程。 鉴于以上情况，通过c o r b a 规范以增强p d m 系统的可扩展性和与其它系统的集 成能力，已经成为评定p d m 系统是否成功的标准之一。 在该规范制定工作完成之后，p d m 系统将能够实现以下功能： 1 )将一个p d m 系统的数据转移到另一个p d m 系统之中； 2 ) 实现p d m 系统的联邦机制，也即一个p d m 系统能够管理另一个p d m 系统中的 数据。 3 ) 通过该规范定义的统一的对象界面，其它制造系统中涉及的软件系统( 如 c a d 、c a m 和e r p 等) 可以调用这些对象界面所定义的服务而不必关注所对应的具体 p d m 产品，从而极大地方便系统的集成。 但是由于在目前情况下，p d m e n a b l e r 规范尚未最终形成，因此，p d m 系统将实 现基于c o r b a 规范的p d m 服务封装机制：一方面向用户提供符合标准的服务访问机 制以利于二次开发和系统集成，另一方面为实现最终的p d m e n a b l e r 标准奠定基础。 2 ，w e b 使能技术 昆明理工大学硕士学位论文 第二章c a d 、p d m 、e r p 系统研究 p d m 技术应充分利用网络技术优势，使它更具有扩展性和共享性。 互联网在企业应用中需要解决的关键技术是产品图形信息的传输，解决图形 在网络上的传输速度问题才能使互联嘲在企业中得到广泛应用。 目前，已经有多家c a d 厂商支持适于网上图形传输的数据格式，前台通过浏览 器，采用a c t i v e x 、j a v a 等技术实现图形在浏览器中的浏览和输出。因此，p d m 向 b s 三层结构发展是必然趋势。 3 、面向对象技术的应用及信息模型的标准化 由于p d m 系统所要管理的数据类型及数据模型的复杂性，要求系统有良好的开 放性，并提供面向对象的建模工具与开发工具，支持用户的二次开发。另一方面， 由于各系统功能不一样，其信息模型也不一样，即使是相同的功能，不同系统信 息模型差别也很大。一 如何实现p d m 系统信息模型的标准化，为不同系统之间提供信息交换带来方便 成为当务之急。 4 、p d m 与i i r p i i 的功能渗遗 一方面，p d m 与e r p 分别服务于工程设计与生产制造。p d m 系统源于c a d 应用与 工：程设计的需要。所以它管理的重点为工程信息。而e r p 系统源于制造业的经营与 生产活动的管理，包括经营、生产、物料需求的计划与制造资源的需求计划的管 理。两者的桥梁纽带为b o m 表。 目前，二者之间通过相互集成，互为补充互相渗透。p d m 厂商首先将 程b o m 与制造b o m 统一到p d m 系统中进行管理，同时将经营计划、生产计划集成于p d m 系统 中，而e r p 系统也在设法将p d m 系统的功能归入其中。 5 、过程管理与配置管理功能的强化 为了适应产品设计与制造过程中复杂过程变化的需要，各厂商竞相开发出独 立的工作流程管理模块，且功能不断变强，以满足工程更改、并行化设计所必需 的过程管理的需要。以配置管理为核心，将数据管理、工作流程管理与变更控制 集于一体，形成更为强大的p d m 系统。 6 、p d i 产品层次化、行业化和客户化 不同规模、不同发展阶段的企业对p d m 系统有不同程度的需要，在各个行业中， 由于产品、生产方式、管理模式的不同，许多行业有特有的功能需要。p d m 产品应 当更好地支持客户化开发，对于从系统模型的改变、系统功能模块的开发到系统 配置的整个流程要有很好的支持。 7 、p 娃是p 陇的发展趋势 1 3 昆明理工大学硕士学位论文第二章c a d 、p d m 、e r p 系缆研究 对于以产品为核心的制造企业来说，目前，p l m 的重要性是不言而喻的，在某 种程度上甚至超过了正值火热的e r p 。c a d 、c a e 、p d m 等技术和理念都是p l m 的基础。 p l m 通过构筑产品信息数据库建立一个统一的产品研发系统平台。在这个平台 上，所有参与设计的人员通过浏览器就可以共享所有的设计文档与信息、共同完 成某种产品的开发设计工作。系统可以根据不同需求，实时提供个性化的技术信 息咨询服务。产品的设计信息将直接进入企业的生产制造系统，与供应链上的采 赌、生产、销售和商务等各个环节自动连接起来，从而简化工作流程，大大缩短 了新产品从创意到上市的时间周期。 2 3e r p 系统 企业资源计划系统，建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业 决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。e r p 系统集中信息技术与先进的管理 思想于一身，成为现代企业的运行模式，反映时代对企业合理调配资源，最大他 地创造社会财富的要求，成为企业在信息时代生存、发展的基石。 2 3 1e r p 概述 e r p ( e n t e r p r i s er e s o u r c e sp l a n n i n g ，“企业资源计划”) ，是整合厂企、阻 管理理念、业务流程、基础数据、人力物力、计算机硬件和软件于一体的企业资 源管理系统。 它的基本思想是将企业的业务流程看作是一个紧密联接的供应链，将企业i 为 部划分成几个相互协同作业的支持予系统，如财务、市场营销、生产制造、质量 控制、服务维护、工程技术等。 2 3 2e r p 的体系结构 e r p 是将企业所有资源进行整合集成管理，简单的说是将企业的三大流：物 流，资金流，信息流进行全面一体化管理的管理信息系统。它不仅可用于生产企 业的管理，而且在许多其它类型的企业如一些非生产，公益事业的企业也可导入 e r p 系统进行资源计划和管理1 1 0 】。 在企业中，一般的管理主要包括三方亟的内容：生产、物流和资金管理。这 三大系统本身就是集成体，它们互相之间有相应的接口，能够很好的整合在一起 来对企业进行管理。 1 4 昆明理工大学硕士学位论文 第二章c a d 、p d m 、e r p 系统研究 e rp 系 统 构 成 生产信息流 物质信患流 资金信息流 其他 图2 3e r p 体系结构 报价管理予系统 定单管理予系统 皇兰篁垄量墨篓 i 百矿虿孤 采购管理子系统 库存管理子系统 应收应付款子系统 ：= = = = = = = = = ：= = = = = = ：= = ：= = = ? 成本核算子系统 2 3 3e r p 发展历程 传统的m r p l l 系统( 主要包括的制造、供销和财务三大部分) 是e r p 系统不 可跨越的重要组成和前身。e r p 是以m r p l l 为核心发展起来的，我国企业应用m r p 的时间较长，e r p 的应用是近些年的事情， e r p m r pt f 实际上是指弼个企蛾管 理理念在不同时期的发展程度和发展阶段。 从管理信息集成的角度来看，从m r p 到m r pt l 再到e r p ，是制造业管理信息集 成的不断扩展和深化，每一次进展都是一次重大质的飞跃，然而，又是一脉裥承 的。对m r p 、m r p l l 及e r p 而言，虽然后者是从前者发展来的，但并没有绝对的某 项技术落后过时或后者将取代前者的含义。 e r p 技术大致上经历了以下几个阶段： 1 、早期的i r p 是基于物料库存计划管理的生产管理系统 m r p 系统的目标是围绕所要生产的产品应当在正确的时间、地点、按照规定 的数量得到真正需要的物料；通过按照各种物料真正需要的时间来确定订货与生 产日期，以避免造成库存积压。 墨一： 昆明理工大学硕士学位论文 第二章c a d 、p d m 、e r p 系统研究 2 、7 0 年代，i i p , p 经过发晨形成了闭环的豫p 生产计划与控制系统 m r p 基本原理是，将企业产品中的各种物料分为独立物料和相关物料，并按时 间段确定不同时期的物料需求：基于产品结构的物料需求组织生产，根据产品完 工日期和产品结构规定生产计划；从而解决库存物料订货与组织生产问题。m r p 以物料为中心的组织生产模式体现了为顾客服务、按需定产的宗旨，计划统且 可行，并且借助计算机系统实现了对生产的闭环控制，比较经济和集约化。 7 0 年代末和8 0 年代初，物料需求计划m r p 经过发展和扩充逐步形成了制造资源 计划m r pi i 的生产管理方式。 3 、m r pi i 出现后 在m r pi i 出现后，一切制造资源，包括人工、物料、设备、能源、市场、资 金、技术、空间、时间等，都被考虑进来。 从一定意义上讲，m r pi i 系统实现了物流、信息流与资金流在企业管理方断 的集成。由于m r pi i 系统能为企业生产经营提供一个完整丽详尽的计划，可使企 业内各部门的活动协调一致，形成一个整体，它能提高企业的整体效率和效益。 4 、9 0 年代l ；王来，l 璃pi i 经过进一步发展完善 这段时期形成了目前的企业资源计划e r p 系统。与m r pi i 相比，e r p 除，包括 和加强了m r pi i 各种功能之外，更加面向全球市场，功能更为强大，所管理的企 业资源更多，支持混合式生产方式，管理覆盖面更宽，并涉及了企业供应链管理， 从企业全局角度进行经营与生产计划，是制造企业的综合的集成经营系统。e r p 所采用的计算机技术也更加先进，形成了集成化的企业管理软件系统。 2 3 4 应用现状 在欧美等发达国家，e r p 应用已经比较普及，多数大中型企业已采用该系统 和先进管理方式多年，目前正在推行全球化供应链管理技术和敏捷化企业后勤系 统。许多小型企业也在纷纷应用e r p 系统。 中国于8 0 年代初开始应用m r p 系统。近年来，随着先进企业经营方式和管理模 式的改革，企业的管理信息系统的功能更加强大，集成化程度越来越高，e r p 企业 的动态组织结构和先进的管理系统从整体上提高了企业的市场竞争力。 由于e r p 是计算机与管理技术的结合，因此，在企业成功地应用和实施e r p 仅 仅依靠计算机技术或软件系统是不行的，还必须解决企业的组织和管理问题。在 我国，应充分考虑我国企业的实情。 2 。3 5 未来趋势 1 6 昆明理工大学硕士学位论文 第二章c a d 、p d m 、e r p 系统研究 e r p 代表了当代最先进的企业经营生产管理模式与技术。随着先进制造技术、 信息技术的不断发展，现行e r p 将向新一代发展。 未来e r p 技术的发展趋势是： l 、e r p 将更加面向市场，包含基于知识的市场预测、订单处理与生产调度、 基于约束调度功能，具有更强的企业优化能力； 2 、e r p 将与制造执行系统m e s 、车间层操作控制系统s f c 更紧密地结合，形成 实时化的e r p m e s s f c 系统； 3 、e r p 的供应链管理功能将更强，并进一步面向全球化市场环境，强调供应 商、制造商与分销商间的新的伙伴关系； 4 、e r p 将更好地支持多种不同的制造方式，包括流程制造方式： 5 、e r p 的工作流管理功能也将进一步增强，通过工作流实现企业的人员、财 务、制造与分销间的集成，并能支持企业经营过程的熏组：