第六章DM及iCA技术

2014.7夏绪辉武汉科技大学机械自动化学院工业工程系第六章

PDM及iCAPP技术

武汉科技大学机械自动化学院工业工程系2014-7第六章PDM及iCAPP技术6.1

PDM的基本概念6.2PDM的作用6.3PDM的主要功能6.4PDM与企业信息集成6.5PDM现状及发展趋势6.6PDM与C3P集成——iCAPP技术

第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念产品数据管理（PDM：

ProductDataManagement）是指企业内分布于各种系统和介质中关于产品及产品数据的信息和应用的集成与管理。PDM集成了所有与产品相关的信息。PDM有助于企业有序和高效地设计、制造和发送产品。

PDM是帮助企业、工程师和其他有关人员管理数据并支持产品开发过程的有力工具。PDM系统保存和提供产品设计、制造所需要的数据信息，并提供对产品维护的支持，即进行产品的全生命周期的管理。6.1.1产品信息的产生和发展6.1.2PDM的发展历史6.1.3PDM的定义6.1.4企业对PDM的需求第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.1产品信息的产生和发展产品：人造品，产品进入市场销售而成为商品，企业通过产品的附加值经营而获取利润。信息：用以在通信中对事实、过程、概念、思想的表达或描述。数据：信息的符号化表示，这里的符号有自己的特定集合。

第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念产品数据：关于产品的一个或一组事实、概念、相关过程和要求的形式化描述，在产品周期内使之适合于计算机处理。产品定义数据是产品数据的一个子集。是唯一完整定义、描述产品的数据。在使用CAD/CAM系统时，产品定义数据唯一地由CAD系统产生并提供给产品全生命周期使用。

6.1.1产品信息的产生和发展第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.1产品信息的产生和发展第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念产品数据管理的形成产品数据管理的发展6.1.2PDM的发展历史第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念产品数据管理的形成产品数据管理技术是从CAD/CAM和工程设计领域产生出来的。80年代中期以来，人们就已经初步认识到产品数据管理的作用。最初，是以协调制图的存储和检索的文件管理方式建立系统，来跟踪由CAD/CAM产生的绘图；接着，加进修订功能以便使用者能更好的管理设计变化；其后，又增加了将图形文件与产品结构中相关信息链接起来的能力。进入九十年代中后期，人们才逐步认识到产品数据管理的重要性。

第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.2PDM的发展历史产品数据管理的发展配合CAD工具的PDM系统专业PDM系统PDM的标准化阶段

第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念6.1.2PDM的发展历史产品数据管管理的发展展配合CAD工具的PDM系统第一代PDM产品的目标标：主要是解决决大量电子子数据的存存储和管理理问题提供维护“电子绘图仓仓库”的功能第一代PDM产品仅在一一定程度上上缓解了“信息孤岛”问题，仍然然普遍存在在系统功能能较弱、集集成能力和和开放程度度较低等问问题。第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念念6.1.2PDM的发展历史史专业PDM系统第二代PDM产品：对产品生命命周期内各各种形式的的产品数据据的管理能能力对产品结构构与配置的的管理对电子数据据的发布和和更改的控控制基于成组技技术的零件件分类管理理与查询软件的集成成能力和开开放程度有有较大的提提高，可以以真正实现现企业级的的信息集成成和过程集集成PDM开始成为一一个产业，，出现了许许多专业开开发、销售售和实施PDM的公司：SDRC——MetaphaseUGS——iMAN产品数据管管理的发展展第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念念6.1.2PDM的发展历史史PDM的标准化阶阶段1997年2月，OMG组织公布了了其PDMEnabler标准草案——PDM领域的第一个个国际标准PDMEnabler的公布标志着着PDM技术在标准化化方面迈出了了崭新的一步步。PDMEnabler基于CORBA技术，就PDM的系统功能、、PDM的逻辑模型和和多个PDM系统间的互操操作提出了一一个标准。这一标准的制制订为新一代代标准化PDM产品的发展奠奠定了基础。。第三代PDM产品将支持以以“标准企业职能能”和“动态企业”思想为中心的的新的企业信信息分析方法法。产品数据管理理的发展第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念的发展历史产品数据管理理（ProductDataManagement）直接含义：管理一切与产产品相关的数数据信息产品数据管理理包含所有与产产品设计相关关的设计信息息(不仅仅是工程程图纸)可被所有参与与产品开发的的人员(不仅仅是技术术人员)访问D.Burdick给出PDM定义为：PDM是在企业范围围内为设计与与制造构筑一一个并行化产产品协作环境境的关键使能能器。第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念的定义管理产品数据据数据类型项目计划设设计数据产产品模型型工程图图纸技术术规范工工艺资料NC文件电电子表格多多媒体信信息......存储方式图纸报告告文件CAD模型电子文文件......涉及的部门计划设计计生产材材料采采购财财务质量量销售第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念的定义管理产品数据据之间的关系系装配、引用、、版本关系等等在任何时刻可可以访问到正正确的和相关关的数据产品数据或过过程上任何变变化对下游的的影响可预见见和可测量识别问题的起起源及责任第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念的定义追踪变化(动态环境，信信息多向流动动)使不同部门的的产品信息保保持一致通过产品结构构或文档之间间的引用关系系有序地组织织产品数据，，方便信息的的查找和分发发产品记录和产产品变更管理理的规范化第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念的定义PDM的定义技术软件系统(1)管理与产品相关的所有信息(2)管理与产品相关的所有过程第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念的定义产品数据库统一的产品数据管理系统（PDM）网络产品

设计MRPIICAMCAPPM-CADE-CADCAPFEMDTPPPSPDMClientPDMClientPDMClientMetadaten文件系统文档PDMServerDBServer数据库第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念的定义产品数据管理理的内涵是集集成并管理与与产品有关的的信息与过程程。产品数据管理理在企业范围围为设计与制制造建立一个个并行化产品品开发协作环环境。它视整整个企业为一一体，可跨越越整个工程技技术群体，是是加速产品开开发的使能器器。产品数据管理理是在分布式企企业管理模式式的基础上，，与其它应用用系统建立直直接联系的重重要工具。产品数据管理理依据全局产产品信息强调调共享的观点点，扩大了产产品开发建模模的含义。它它为不同地点点、不同部门门的人员提供供了一个协同同工作环境，，使其可以在在同一数字化化的产品模型型上一起工作作。第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念的定义在开发和设计计的工作中，，正确的文档档应该在正确确的时候送到到正确的地方方第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念企业对PDM的需求资料管理文件查询版本管理安全保密数据共享计划管理审批发放状态标志和信信息传递记录备案产品配置管理理结构关联统一的材料清清单系列产品更改管理更改程序更改影响自动更改材料统计第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念企业对PDM的需求重要工作查找通知检查归档分类设计计算绘图建立零件表修改图纸管理文档管理零件分类产品结构管理理BOM生成2D/3D-CADFEMDTP文档保存基于PDM的系统解决方方案零件管理第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念企业对PDM的需求企业内部的变变革新的管理模式式和企业文化化战略性企业计计划(以产品为核核心的企业业集成)外部压力企业目标企业策略关键因素成果时间、质量量、成本、、服务第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念念企业对PDM的需求企业内部的的变革新的管理模模式和企业业文化新的生产组组织模式计算机辅助助系统CAD/CAPP/CAM(孤岛)计算机集成成制造系统统CIMS市场需求初步设计测试分析制造分析其他产品组到下一阶段第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念念企业对PDM的需求企业内部的的变革市场制造分析测试分析其他产品组初始需求工程设计到下一阶段新的管理模模式和企业业文化新的生产组组织模式并行工程ConcurrentEngineering第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念念企业对PDM的需求企业内部的的变革新的管理模模式和企业业文化PDMMRPII/ERPCADCAMCAPPCAE销售采购计划发货计划生产计划计划财务人事物资物流控制系系统CATPDM与其它应用用系统的集集成信息流物流资金流第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念念企业对PDM的需求企业内部的的变革新的管理模模式和企业业文化计算机支持持环境计算机、网网络和数据据库技术的的发展CSCW(ComputerSupportedCooperativeWork)支持:信息集成过过程集成功功能能集成人人的的集成在正确的时间,把正确的信息,以正确的方式,传给正确的人,作出正确的决策第六章PDM及iCAPP技术6.1PDM的基本概念念企业对PDM的需求PDM是CAD/CAPP/CAM的集成平台台PDM是产品信息息传递的桥桥梁PDM支持并行工工程与协同同工作PDM是CIMS的集成框架架第六章PDM及iCAPP技术6.2PDM的作用（1）PDM是CAD/CAPP/CAM的集成平台台各自独立的的系统，不不能实现系系统之间信信息的自动动化传递和和交换,需要人工输输入或干预预。即使是采用用IGES或STEP标准进行数数据交换，，依然无法法自动从CAD中抽取CAPP所必需的全全部信息。。对于不同的的CAM系统，也很很难实现从从CAPP到CAM通用的信息息传递。CAD系统无法把把产品加工工信息传递递到后续环环节，阻碍了计计算机应用用技术的进进一步发展展。第六章PDM及iCAPP技术6.2PDM的作用只有当CAD系统一次性性输入的信信息能在后续环环节(如CAPP、CAM中)一再被应用用，才是最最经济的。。所以，人们们首先致力力于把已经经存在的CAD、CAPP、CAM系统通过工程数数据库及有有关应用接接口，实现CAD/CAM/CAPP的集成，才才能实现设设计生产的的自动化。。自70年代起，人人们就开始始研究CAD、CAPP、CAM之间数据和和信息的自自动化传递递与转换问问题，即3C集成技术。（1）PDM是CAD/CAPP/CAM的集成平台台第六章PDM及iCAPP技术6.2PDM的作用PDM系统是最最好的3C集成平台台。它可以把把与产品品有关的的信息统统一管理理起来，，并将信信息按不不同的用用途分门门别类地地进行有有条不紊紊的管理理。不同的CAD/CAPP/CAM系统都可可以从PDM中提取各各自所需需要的信信息，再再把结果果放回PDM中，从而而真正实实现3C集成。（1）PDM是CAD/CAPP/CAM的集成平平台第六章PDM及iCAPP技术6.2PDM的作用（2）PDM是产品信信息传递递的桥梁梁PDM是沟通产品设计计工艺部部部门和管理信息息系统及制造资源源系统之间信息息传递的的桥梁，，使MIS和MRPⅡ（ERP）从PDM集成平台台自动得得到所需需的产品品信息，，如材料料清单BOM等。第六章PDM及iCAPP技术6.2PDM的作用（3）PDM支持并行行工程与与协同工工作PDM作为支持持协同工工作的使使能技术术能支持异异构计算算机环境境，包括括不同的的网络与与数据库库；能实现产产品数据据的统一一管理与与共享，，提供单单一的产产品数据据源；能方便地地实现对对应用工工具的封封装，便便于有效效地管理理全部应应用工具具产生的的信息，，提供应应用系统统之间的的信息传传递与交交换平台台；它可以提提供过程程管理与与监控，，为协同同工作中中的过程程集成提提供必要要的支持持。PDM在突出产产品数据据管理的的基础上上，为协协同工作作实施提提供强有有力的自自动化环环境。第六章PDM及iCAPP技术6.2PDM的作用（4）PDM是CIMS的集成框框架“集成框架架”，在异构构、分布布式计算算机环境境中能使使企业内内各类应应用系统统实现信信息集成成、功能能集成和和过程集集成的软软件系统统。在关系数据据库基础础上开发的具具有对象象特性的的PDM系统已成成为新一一代信息息集成平平台中最最为成熟熟的技术术，是支支持并行行工程领领域的框框架系统统。PDM不仅向ERP自动传递递所需的的全部产产品信息息，而且ERP中生成的的与产品品有关的的生产计计划、材材料、维维修服务务等信息息，也可可由PDM系统统一一管理和和传递。因此，PDM是企业的的集成框框架。第六章PDM及iCAPP技术6.2PDM的作用PDM是集成并并管理与与产品有有关的信信息、过过程和人人与组织织的软件PDM系统为企企业提供供了一种种宏观管管理和控控制所有有与产品品相关信信息和过过程的机制和构构架第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功功能电子数据据仓生命周期期管理产品结构构管理文档管理理权限管理理圈阅工具具项目与用用户管理理动态编码码管理海量存储储管理集中输入入输出通讯服务务通用件管管理CAX系统产品数据据接口管理信息息系统MRPII接口第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功功能从PDM的体系结结构分析析，其功功能主要要：产品项目目管理工作流程程管理工程图档档管理产品配置置与变更更管理设计检索索和零件件库管理理集成开发发接口产品数据据管理软软件一般般功能用户功能能和应用用功能电子子仓仓库库第六六章章PDM及iCAPP技术术6.3PDM的主主要要功功能能（1）产产品品项项目目管管理理项目目的的创创建建、、修修改改、、查查询询、、审审批批、、统统计计等等功功能能；；供项项目目人人员员组组织织机机构构定定义义和和修修改改；；在项项目目人人员员组组织织结结构构的的基基础础上上，，人员员角角色色指指派派对产产品品数数据据操操作作权权限限的的规规定定项目目管管理理在在PDM系统统中中考考虑虑得得较较少少，，许许多多PDM系统统只只能能提提供供工工作作流流活活动动的的信信息息。。一一个个功功能能很很强强的的项项目目管管理理器器能能够够为为管管理理者者提提供供每每分分钟钟项项目目和和活活动动的的状状态态信信息息。。第六六章章PDM及iCAPP技术术6.3PDM的主主要要功功能能（2）工工作作流流程程管管理理工作作流流(过程程)管理理用用来来定定义义和和控控制制数数据据操操作作的的基基本本过过程程，，它它主主要要管管理理:(1)当用用户户对对数数据据进进行行操操作作时时会会发发生生什什么么，，(2)人与与人人之之间间的的数数据据流流向向,(3)在一一个个项项目目的的生生命命周周期期内内跟跟踪踪所所有有事事务务和和数数据据的的活活动动。。RonniMarshak的3R问题题：：加工工路路线线(Routes)：定义义了了对对象象及及所所定定义义的的对对象象的的传传送送路路径径，，其其对对象象包包括括文文档档、、形形式式、、事事件件、、部部件件和和消消息息等等。。规则则(Rules)：定义义了了信信息息如如何何加加工工路路线线和和加加工工路路线线给给谁谁，，即即工工作作流流的的下下一一步步方方向向和和如如何何处处理理异异常常情情况况。。角色色(Roles)：即工作作流流中中的的工作作任任务务定义义了了作作业业的的独独立立功功能能，，由由操操作作用用户户提提供供。。流程程的的构构造造是建建立立在在对对企企业业中中各各种种业业务务流流程程的的分分析析结结果果基基础础上上的的。。第六六章章PDM及iCAPP技术术6.3PDM的主主要要功功能能（2）工工作作流流程程管管理理主要要内内容容：：面向向任任务务或或临临时时插插入入或或变变更更的的工工作作流流管管理理规则则驱驱动动的的结结构构化化工工作作流流管管理理触发发器器、、提提醒醒和和报报警警管管理理电子子邮邮件件接接口口管管理理图形形化化工工作作流流设设计计工工具具工作作流流程程管管理理是是支支持持工工程程更更改改必必不不可可少少的的工工具具第六六章章PDM及iCAPP技术术6.3PDM的主主要要功功能能（2）工工作作流流程程管管理理工作流流程程编编辑辑器器提供供过过程程单单元元定定义义手手段段，，并并将将过过程程单单元元根根据据用用户户的的指指定定连连接接成成需需要要的的工工作作流流程程，，规规定定提提交交工工作作流流程程执执行行的的设设计计对对象象，，如如部部件件、、零零件件、、文文档档等等；；工作作流流程程管管理理器器接收收工工作作流流程程编编辑辑器器提提交交的的流流程程定定义义数数据据，，建建立立有有关关人人员员的的工工作作任任务务列列表表，，并并根根据据流流程程走走向向记记录录每每个个任任务务列列表表的的执执行行信信息息，，支支持持工工作作流流程程的的异异常常处处理理和和过过程程重重组组；；工作流程通信信服务器根据工作流程程的进展情况况，向有关人人员提供电子子审批与发放放，并通过E-mail接口技术进行行用户通信和和过程信息传传递。第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能（2）工作流程管管理：生命周周期管理生命周期管理理是管理产品品数据的动态态定义过程，，其中包括宏宏观过程（产产品生命周期期）和各种微微观过程（如如图样的审批批流程）。对产品生命周周期的管理包包括保留和跟跟踪产品从概概念设计、产产品开发、生生产制造直到到停止生产的的整个过程中中的所有历史史记录，以及及定义产品从从一个状态转转换到另一个个状态时必须须经过的处理理步骤。管理员可以通通过对产品数数据的各基本本处理步骤的的组合来构造造产品设计或或更改流程，，这些基本的的处理步骤包包括指定任务务、审批和通通知相关人员员等。第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能（2）工作流程管管理：电子协协作主要实现人与与PDM系统中数据之之间高速、实实时的交互功功能，包括设设计审查时的的在线操作、、电子会议等等。第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能（3）工程图档管管理工程图档管理理体系结构图档信息定义义与编辑模块块：为用户提供图图档信息的配配置功能，并并根据用户定定义的信息项项完成图档基基本信息的录录入与编辑图档入库与出出库模块：建立图档基本本信息与图档档文件的连接接关系，实现现图档文件的的批量入库和和交互入库，，并将指定的的图档文件从从数据库中释释放出来，传传送到客户端端进行操作图档浏览模块块：可以浏览和显显示多种常见见格式的文件件图档批注模块块：为用户提供快快速、方便的的批注功能第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能（4）产品配置与与变更管理产品结构定义义与编辑模块块：提供了一种快快速访问和修修改BOM表的方法，用用户可以定义义和修改自己己的产品结构构，并将产品品结构存入数数据库中。产品结构视图图管理：针对产品设计计中的不同批批次或同一批批次的不同阶阶段(如设计、工艺艺、制造与组组装等)，生成产品结结构信息的不不同视图，以以满足对同一一产品的不同同BOM描述需求。产品结构查询询与浏览：为用户提供多多种条件查询询与浏览，并并用直观的图图视方式显示示产品零部件件之间的层次次关系。产品结构版本管理：产品配置与变变更管理对产产品的版本数数据提供冻结结、释放、复复制等操作。。第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能（5）设计检索和和零件库管理理这一功能是为为最大程度地地重新利用现现有设计创建建新的产品提提供支持主要包括：零件库接口功功能基于内容的而而不是基于分分类的检索功功能构造电子仓库库属性编码过过滤器功能第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能（6）集成开发接接口各企业的情况况千差万别，，用户的要求求也是多种多多样的，没有有哪一种PDM系统可以适应应所有企业的的情况，这就就要求PDM系统必须具有有强大的客户户化和二次开开发能力。现在大多数PDM产品都提供了了二次开发工工具包，PDM实施人员或用用户可以利用用这类工具包包来进行针对对企业具体情情况的定制工工作。同时，为了使使不同应用系系统之间能够够共享信息以以及对应用系系统所产生的的数据进行统统一管理，要求把外部应应用系统“封装”和集成到PDM系统中，并提供应用用系统与数据据库以及应用用系统与应用用系统之间的的信息集成。第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要要功能能（6）集成成开发发接口口与网络络和数数据库库的接接口应用请请求代代理层层：接收应应用对对象使使用语语言、、命令令等发发出的的请求求，并并将系系统的的服务务传递递给应应用对对象，，实现现多个个应用用的协协调工工作；；系统对对象配配置接接口：：可以使使用户户通过过语言言和交交互方方式定定制产产品数数据管管理对对象和和用户户操作作界面面，为为用户户提供供一种种灵活活的系系统使使用方方法，，以满满足不不同用用户的的需求求；应用对对象识识别：：识别应应用对对象的的请求求和数数据，，并根根据识识别结结果作作出相相应处处理；；OLE接口：：提供了了一种种简便便的对对应用用系统统的封封装方方法，，它通通过文文件数数据和和OLE技术激激活应应用系系统；；应用对对象请请求服服务：：为用户户提供供构造造服务务请求求的接接口；；应用激激活服服务：：根据请请求定定位对对象，，并将将请求求传递递给相相应的的对象象并激激活。。第六章章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要要功能能（7）产品品数据据管理理软件件一般般功能能PDM系统必必须与与操作作系统统、数数据库库软件件和软软件的的开发发环境境作同同步的的更新新；能够对对所有有的储储存信信息作作版本本的管管理；；能够对对储存存的信信息作作查询询、关关联性性和整整理与与分析析的工工作；；能够浏浏览各各种形形式信信息并并能标标注必必要的的图形形与文文字；；能够与与用户户所使使用的的CAD/CAM/CAE软件完完全集集成；；能够对对所有有的信信息作作流程程的追追踪和和管理理；能够对对所有有的信信息作作安全全性的的控管管；能够对对信息息架构构提供供无限限制扩扩张的的可行行性和和稳定定性；；好学好好用。。第六章章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要要功能能（8）用户户功能能和应应用功功能用户功功能：：提供用用户在在使用用PDM系统的的数据据存储储、归归档和和管理理功能能时的的使用用界面面。不同类类型的的用户户使用用不同同用户户功能能的子子集。。用户功功能分分为五五类：：数据仓仓库和和文档档管理理工作流流和流流程管管理产品结结构管管理产品结结构分分类产品结结构程程序管管理第六章章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要要功能能应用功功能：：支持PDM系统的的操作作应用用和用用户功功能。。这些功功能是是在PDM系统接接受用用户的的应用用请求求后，，在系系统内内部需需要有有相应应的处处理方方式的的支持持应用功功能包包括：：通讯与与通知知数据传传输数据转化图像服务系统管理（8）用户功能和和应用功能第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能（9）电子仓库电子仓库或数数据仓库:PDM系统中的电子子仓库用于存存储所有类型型的产品信息息。电子仓库是PDM中最基本、最最核心的功能能第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能（9）电子仓库保存各种应用用软件产生的的产品数据，，如标准规范、、CAD模型、CAE数据、维修记记录以及操作作手册等。保存管理数据据的数据（元元数据）元数据是有关PDM所控制的信息息的数据。元数据存储在在PDM数据库中元数据支持PDM系统所执行的的功能，即保存指向描述述产品的相关关信息的物理理数据和文件件的指针为用户存取数数据提供一种种安全的控制制机制允许用户透明明地访问全企企业的产品信信息，而不用用考虑用户或或数据的物理理位置。第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能企业信息集成成平台过程和工作流流管理零件仓库管理理BOM产品结构管理理产品配置管理MIS/MRP/...PDMCAD/CAPP/CAM/CAE/...Un-releasedReleased企业级产品级项目级任务级第六章PDM及iCAPP技术6.3PDM的主要功能PDM与CIMSCAD/CAPP/CAM的集成PDM与ERP的集成PDM在集成系统中中的应用应用框架数据框架集成模式第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集集成产品结构树(EBOM)产品图纸三维模型产品工艺文件MBOM典型工艺文件工艺设计资源其他...统一产品数据模型统一的产品数据库(电子仓库)统一的产品数数据(含工艺文件)管理系统（PDM）数据管理,数据查询,数据共享,安全,版本,更改,发放,工作流程,电子邮件...网络CAD电子文档电子文档电子文档电子文档CAPPCAM相关部门产品数据管理理（PDM）(1)PDM与CIMS工程信息管理理问题复杂，，表现为：①内容繁杂②数据对象之之间关系复杂杂③异构计算机机环境要求集成化、、并行化过程程管理环境——支持集成化、、并行化过程程管理，保证证团队成员能能方便地交流流、共享信息息，协同工作作。PDM系统包含的主主要应用功能能有：文档控控制、产品结结构与配置管管理、工作流流与过程管理理、变更控制制等，它提供供产品设计、、制造和技术术支持服务所所需的大量数数据跟踪与存存储功能，进进而控制产品品信息的处理理和使用，管管理产品的开开发过程。第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集集成PDM在企业的应用用，不仅可以以有效地将从从概念设计、、工程分析、、详细设计、、工艺流程设设计、制造、、销售、维护护，直至产品品报废的整个个生命周期与与产品相关的的数据予以定定义、组织和和管理，使产产品数据在整整个生命周期期内保持一致致、最新、共共享及安全。。同时，还为CAx/DFx应用提供统一一的集成运行行平台，是连连接CAD/CAPP/CAM系统、MIS系统、MRPII/ERP、车间管理与与控制系统的的桥梁与纽带带。第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集集成(1)PDM与CIMSPDM系统可以把与与产品整个生生命周期有关关的这些信息息统一管理起起来，它支持持分布、异构构环境下不同同软硬件平台台、不同网络络和不同数据据库。CAD、CAPP、CAM系统都通过PDM交换信息，从从而真正实现现了CAD、CAPP、CAM的无缝集成。。PDM的核心功能之之一是支持工工程设计自动动化系统。它它对下层子系系统进行集中中的数据管理理和访问控制制，通过过程程管理提供工工作流控制。。基于PDM统一的总控环环境下的各功功能单元可实实现多用户的的交互操作，，实现组织和和人的集成、、信息集成、、功能集成和和过程集成。。第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集集成(1)PDM与CIMS由于PDM的开放性，可可实现产品的的异地、异构构设计。它对对产品提供单单一的数据源源，并可方便便地实现对现现有软件工具具及新开发软软件工具的封封装，便于有有效管理各子子系统的信息息。它提供过过程的管理与与控制，为并并行工程的过过程集成提供供了必要的支支持。并行工工程包括所有有设计、制造造、测试、维维护等职能的的并行考虑，，PDM作为客户/服务器结构的的统一信息环环境，它提供供了支持并行行工程运作的的框架和基本本机制。以PDM作为集成框架架的CAD、CAPP、CAM的面向并行工工程的集成将将更加有效。。第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集集成(1)PDM与CIMS(2)PDM在集成系统中中的应用PDM是一种数据管管理和信息集集成软件PDM主要在企业中中组织存取、、控制所有的的产品数据，，将与产品整个生命命周期相关的产品结结构、开发过过程和开发人人员的信息都都管理起来。。PDM能有效地将产产品从方案设设计、理论设设计、详细结结构设计、工工艺流程设计计、生产计划划制定、产品品销售、维护护直至产品淘淘汰的整个生命周期期内各阶段的相关数据进进行定义、组组织和管理，，保证产品数数据的一致性性、完整性和和安全性，使使设计人员、、工艺员、材材料采购人员员和营销人员员都能方便地地使用有关数数据。第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集集成完整的PDM体系结构数据框架应用框架(2)PDM在集成系统中中的应用第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集集成数据框架涉及逻辑数据据结构的建立立。PDM系统内部各应应用间的数据据基于数据框框架实现共享享。通过建立和维维护一个基于于整个企业公公共数据模型型的应用，以以减少数据转转换器的使用用。数据框架也分分三层：应用层、概念念层、物理层层。(2)PDM在集成系统中中的应用——数据框架第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集集成应用层展示用户的数数据视图。组组成这一层的的数据模型称称为应用数据据模型。几个个应用可共享享同一应用数数据模型。应应用间的数据据共享通过下下列方式完成成：（1）数据交换层在在不符合公共共数据模型的的应用间传输输数据的过程程。中间文件件交换协议是是不同应用数数据模型间的的桥梁。应用用必须使用转转换器以从协协议中读写数数据。（2）视图映射层在在符合公共数数据模型的应应用间共享数数据的过程。。(2)PDM在集成系统中中的应用——数据框架第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息集集成概念层的公共数据模模型推动应用用数据模型的的发展。应用用层和概念层层的视图映射射由接口软件件提供。概念层表达了了贯穿整个企企业的公共数数据视图，它它为所有需要要在系统内部部应用间共享享的数据提供供单一、一致致的定义和描描述。这种公共数据据视图比应用用层和物理层层的视图更稳稳定。组成概概念层的数据据模型存储在在数据仓库中中。应用框架架中各单元的的配置、运行行和管理所需需的信息由数数据仓库提供供一致的定义义。这些信息息包括系统配配置、应用信信息和安全策策略等。(2)PDM在集成系统统中的应用用——数据框架第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息息集成物理层表达了数据据库管理者者的数据视视图。这些些数据存储储在遍及整整个企业网网络的多个个存储设备备中，它包包括记录或或表的定义义及在物理理层和物理理存储设备备中移动数数据的机制制。物理层层和概念层层的视图映映射由接口口软件提供供。物理层层也提供下下列信息：：（1）存储分配层层分割和复复制数据以以获得最佳佳系统性能能。（2）查询分配层层将查询和和事物处理理转换成任任何数据服服务单元都都能理解的的格式。(2)PDM在集成系统统中的应用用——数据框架第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息息集成应用框架涉及PDM系统内部应应用的设计计和构造。。由三层组成成：应用层系统服务层层网络层(2)PDM在集成系统统中的应用用——应用框架第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息息集成应用层为用户提供供各种应用用功能及一一致、友好好的用户界界面。它包包括三个应应用组件：：(1)环境管理层层全面控制应应用功能单单元的执行行情况，为整个系系统提供过过程集成。。(2)应用功能单单元层提供用户执执行各种功功能所需要要的能力。应用功能能单元与其其他应用一一起构成整整个系统应应用。(3)应用服务单单元层为系统应用的的开发和执执行及集成成各种非PDM系统应用提提供应用服服务。应用服务务单元独立立于应用功功能单元，，以避免受受应用技术术变化的影影响及减少少软件开发发费用和时时间，提高高代码可重重用性，并并在各应用用间共享数数据。(2)PDM在集成系统统中的应用用——应用框架第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息息集成系统服务层层通过一致的的接口以独独立的方式式提供访问问分布式网网络层的功功能。它为存储在在不同物理理设备上的的数据提供供一致的逻逻辑表述。。系统服务层层独立于应应用层，以以避免数据据位置变化化时受到影影响。它为用户提提供一致的的接口并允允许应用层层单元是可可移植的、、可互用的的，它对功功能和数据据的物理位位置是透明明的。(2)PDM在集成系统统中的应用用——应用框架第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息息集成系统服务层层可保护在应应用层软件件上的投资资。它允许许改变数据据表述而不不影响应用用层软件。。系统服务务层有五个个组件：(1)通讯服务层层提供独立于于通讯网络络单元的数数据传输服服务，它通通过通讯网网络单元传传输数据。。(2)计算服务层层为系统中的的各种计算算设备提供供接口。它它还具有提提供监视计计算资源使使用情况的的能力。(2)PDM在集成系统统中的应用用——应用框架第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息息集成(3)表达服务层层为所有输入入/输出设备提提供不依赖赖于设备的的接口。为为远端设备备通过网络络提供通讯讯服务。(4)安全服务层层为系统所有有单元提供供安全和管管理功能。。如检查、、验证、访访问存取控控制、数据据传输及存存储保护等等。(5)数据服务层层为数据存储储设备提供供不依赖于于设备的接接口，这些些设备通过过网络进行行物理配置置。为远端端设备提供供通讯服务务调用。对对于客户机机/服务器体系系，为应用用提供不依依赖于物理理存储设备备的一致的的数据逻辑辑视图。数数据服务必必须支持在在数据框架架中所描述述的逻辑数数据框架组组成的主要要单元。(2)PDM在集成系统统中的应用用——应用框架第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息息集成网络层提供基本的的计算和通通讯服务功功能及对输输入/输出设备的的访问功能能。这些设备包包括数据存存储设备和和交互式终终端及由通通讯设施互互联的各种种计算机。。这一单元最最有可能由由于技术的的提高而产产生变化。。因而通过系系统服务层层提供的标标准界面，，其特征对对于应用层层单元必须须是不可见见的。(2)PDM在集成系统统中的应用用——应用框架第六章PDM及iCAPP技术6.4PDM与企业信息息集成网络层有三个组件件：(1)输入/输出层提供从系统统中发送和和接收数据据的功能。。其硬件允允许对各地地的计算机机系统进行行操作。(2)计算层执行计算机机指令，管管理、控制制指令和过过程的执行行情况。(3)通讯网络层层提供在计算算机间和I/O设备间传输输数据的功功能。该组组件包括硬硬件设备和和物理传输输媒介，它它们将计算算机和各种种硬件联成成一个分布布式计算环环境。(2)PDM在集成系统统中的应用用——应用框架第六六章章PDM及iCAPP技术术6.4PDM与企企业业信信息息集集成成PDM的应应用用范范围围在在扩扩大大制造造业业，石油油精精炼炼、、医医药药和和电电力力PDM产品品市市场场在在迅迅速速增增长长———35％应用用PDM技术术的的国国家家和和地地区区在在扩扩大大PDM系统统朝朝着着企企业业全全局局信信息息集集成成的的方方向向发发展展PDM和ERP系统统美国国EDS公司司开开发发了了自自己己的的PDM产品品IMAN与著著名名的的ERP软件件SAP的接接口口ERP供应应商商BAAN公司司收收购购了了Nature公司司的的PDM产品品第六六章章PDM及iCAPP技术术6.5PDM现状状及及发发展展趋趋势势国产产PDM产品品在在企企业业中中的的应应用用：：企业业产产品品数数据据的的归归档档企业业使使用用统统一一编编码码企业业产产品品结结构构的的管管理理技术术部部门门的的过过程程管管理理企业业产产品品数数据据的的处处理理工程程和和生生产产领领域域集集成成企业业工工程程信信息息的的提提取取第六六章章PDM及iCAPP技术术6.5PDM现状状及及发发展展趋趋势势PDM的实实施施竞争争能能力力提提高高时间间(18~24个月月)阶段段1阶段段2阶段段3阶段段4过程程重重构构电子子仓仓库库典型型的的PDM技术术实实施施扩展展的的PDM技术术实实施施可重重用用零零件件库库工作作流流程程电子子协协作作项目目管管理理企业业产产品品配配置置MRP/ERP集成成配置置管管理理第六六章章PDM及iCAPP技术术6.5PDM现状状及及发发展展趋趋势势PDM的实实施施阶段段1：过过程程重重构构消除除不不增增值值的的产产品品开开发发活活动动简化化产产品品开开发发流流程程扁平平化化产产品品开开发发的的层层次次结结构构阶段段2：电电子子文文档档建建库库建立立分分布布式式电电子子仓仓库库确立立需需管管理理的的产产品品数数据据源源－CAD模型型、、工工程程图图、、工工艺艺文文件件、、NC程序...建立可可重用用的零零部件件库第六章章PDM及iCAPP技术6.5PDM现状及及发展展趋势势PDM的实施施阶段3：过程程与工工作流流管理理创建自自动化化的数数据流流程建立电电子协协作平平台创建以以任务务为中中心的的流程程管理理－时间间约束束、任任务描描述、、资源源约束束、权权限分分配...阶段4：配置置管理理定义产产品结结构BOM与MRP、ERP的接口口企业级级的产产品配配置定定义第六章章PDM及iCAPP技术6.5PDM现状及及发展展趋势势第六章章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成——iCAPP技术CAD/CAPP/CAM/PDM-iCAPP基于IMAN与UG的三维维CAPP系统技技术方方案目标主要功功能主要技技术方方案特点开发基基于IMAN与UG的CAD/CAPP/CAM/MRPII集成化化工具具系统统实现CAD/CAPP/CAM/MRPII之间的的信息息集成成和共共享，，从根根本上上解决决信息息的重重复录录入与与信息息不一一致问问题,在IMAN上开发发项目目管理理工具具，并并利用用IMAN的设计计过程程管理理工具具实现现产品品和工工艺的的并行行设计计，提高产产品设设计和和工艺艺设计计的效效率和和质量量；目标第六章章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成——iCAPP技术基于IMAN与UG的三维维CAPP系统技技术方方案在UG环境下下进行行基于于三维维特征征的可可视化化和参参数化化工艺艺设计计自动继继承UG的三维维特征征信息息,与UG的CAM模块配配合进进行切切削路路径规规划、、切削削参数数确定定、刀刀具选选择并并进行行NC程序设设计，，能对三三维工工序作作业指指导图图(工序图图)进行参参数化化工艺艺设计计,工序尺尺寸链链计算算，能模拟拟零部部件的的定位位装夹夹和加加工过过程;目标第六章章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成——iCAPP技术基于IMAN与UG的三维维CAPP系统技技术方方案建立可可扩充充的数数据库库用户化化三维维工艺艺特征征库参数化化三维维工序序图库库带有参参数化化典型型工艺艺路线线库定型产产品标标准工工艺库库参数化化标准准工序序（工工艺规规则））库工艺资资源数数据库库具有参参数化化的工工艺文文件数数据库库并用IMAN进行统统一维维护和和管理理；目标第六章章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成——iCAPP技术基于IMAN与UG的三维维CAPP系统技技术方方案在UG上建立立工艺艺文件件管理理工具具工艺文文件模模板定定制工工具用户化化的工工艺文文件编编辑器器满足工工艺文文件类类型的的变化化和扩扩充完成对对工艺艺文件件的填填表和和编辑辑；目标第六章章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成——iCAPP技术基于IMAN与UG的三维维CAPP系统技技术方方案在IMAN上开发发与MRPII集成的的工具具MRPII所需要要的制制造BOM编辑工工具工艺文文件的的汇总总和查查询工工具向MRPII系统提供供：物料单零件信息息主记录录工艺路线线报告等等信息目标第六章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成——iCAPP技术基于IMAN与UG的三维CAPP系统技术术方案能对产品品的工程程更改信信息进行行维护产品设计计信息的的更改结结果向工工艺设计计子系统统传递工艺设计计信息的的更改结结果向MRPII传递，以保持数数据的一一致性目标第六章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成——iCAPP技术基于IMAN与UG的三维CAPP系统技术术方案主要功能能第六章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成——iCAPP技术基于IMAN与UG的三维CAPP系统技术术方案1.CAD/CAPP/CAM/MRPII信息集成成、工艺艺设计项项目与过过程管理理和并行行工艺设设计在IMAN下的统一一控制下下，以产品设设计项目目为核心心，对工艺设设计项目目与流程程进行管管理，并以此为为基础进进行并行行工艺设设计：权限控制制、项目目创建、、流程启启动、任任务派发发、任务务执行、、流程跟跟踪与设设计结果果提交等等；主要功能能第六章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成——iCAPP技术基于IMAN与UG的三维CAPP系统技术术方案1.CAD/CAPP/CAM/MRPII信息集成成、工艺艺设计项项目与过过程管理理和并行行工艺设设计通过IMAN接收工艺艺设计项项目与任任务与工艺设设计项目目和任务务相关产产品的设设计BOM信息产品或零零部件的的总体信信息UG的三维零零部件信信息其他相关关工艺信信息通过IMAN直接向CAM和MRPII传递工艺艺设计结结果工艺设计计的结果果：数控控代码,刀具清单单,物料单或或制造BOM,零件主记记录,工艺路线线报告避免信息息的二次次输入，，保持信信息的一一致性主要功能能第六章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成——iCAPP技术基于IMAN与UG的三维CAPP系统技术术方案2.基于IMAN与UG进行参数数化三维维工艺设设计接受IMAN指派的工工艺设计计任务自动获取取与工艺艺设计任任务相关关的产品品或零部部件信息息提供产品品工艺性性审查工工具面对设计计BOM确定零部部件的性性质(如自制、、外购、、外协),安排零部部件的工工艺路线线，生成成产品明明细及工工艺路线线表等管管理工艺艺文件对自制件件在三维维环境下下利用人人机交互互法进行行定位装装夹设计计,确定零部部件的加加工工艺艺过程利用UG进行基于于加工特特征的三三维参数数化工步步设计，，进行走走刀路线线规划，，确定切切削参数数和选择择刀具，，进行工工序尺寸寸计算，，生成三三维工序序图，建建立三维维参数化化工艺模模型在UG环境下进进行装夹夹过程与与切削加加工模拟拟和验证证，并对对不足之之处进行行修改对变异或或改型产产品进行行参数化化工艺设设计，包包括工艺艺文件参参数化设设计、工工序图参参数化设设计和NC程序参数数化设计计等主要功能能第六章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成——iCAPP技术基于IMAN与UG的三维维CAPP系统技技术方方案2.基于IMAN与UG进行参参数化化三维维工艺艺设计计3.工艺文文件表表格编编辑工工具与与动态态数据据交换换提供用用户化化的表表格式式的工工艺文文件编编辑工工具，，完成成对工工艺文文件的的编辑辑和修修改；；表格式式的工工艺文文件编编辑工工具与与UG的三维维工序序模型型进行行动态态数据据交换换（双双向）），以以保证证表格格数据据与UG数据的的一致致性表格式式的工工艺文文件编编辑工工具与与IMAN的工艺艺文件件库进进行动动态数数据交交换（（双向向），，以保保证表表格数数据与与IMAN中工艺艺文件件库中中数据据的一一致性性主要功功能第六章章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成——iCAPP技术基于IMAN与UG的三维维CAPP系统技技术方方案4.在编辑辑工具具上进进行工工艺资资源的的快速速提示示或查查询5.在IMAN环境下下对工工艺文文件库库进行行管理理与操操作工艺文文件查查询工工具，，如精精确、、模糊糊、组组合查查询等等能对工工艺文文件版版本进进行管管理提供工工艺文文件创创建、、删除除、拷拷贝、、移动动、粘粘贴、、替换换等功功能能对新新、老老产品品的BOM或零部部件新新鲜进进行比比较和和报告告比较较结果果，以以便进进行改改型产产品的的工艺艺设计计能对工工艺文文件进进行浏浏览对参数数化的的标准准或典典型工工艺文文件进进行创建与与维护护主要功功能第六章章PDM及iCAPP技术6.6PDM与C3P集成——iCAPP技术基于IMAN与UG的三维维CAPP