分布协同式PDM系统的功能分析及应用

{管理信息化PDM产品数据管理}分布协同式PDM系统的功能分析及应用AbstractInrecentyears,theourcountryinordertoimprovingmanufacturingbusinesssynthesispetitivepowerpletely,TheworkinprocessdesignsrealmandalsosuccessivelyusesaCAX(CAD,CAE,CAPP,andCAM...etc.)single-itemtechniqueandimprovethepetitivepowerofbusinesstosomeextent.Meanwhiledesignthepowerprincipalthatdataandtechniquetexttickpresent"informationburst"growthintheprocessofdesignofproductsanddepartmentswithintheenterpriseusingdifferentapplicationsystems,asaresultforming"informationisolatedisland".Productdatamanagementisexactlygenerateunderthisbackgroundofakindofnewinformationsupervisorythoughtandtechnique.Ittakessoftwaretechniqueasfoundationandtakesproductasnucleus,therealizeturnsmanagementtechniquetotheintegrationofproductrelateddata,processandresource.Inmypaper,IwillintroducethePDMsystemdevelopmentandapplicationandanalysisthefunctionoftheexistingPDMsystem.ThenIintroducedthePDMsystemmaturesolutionsTeamcenterinapplicationoftheMiningGroupasanexampleofimplementationanddevelopment.Taiyuanminingpanyisapanywhichengagedinthedesignandmanufactureoflarge-scalemining,metallurgical,hydraulic,lubrication,cleaningandotherequipmentoftheenterprises.Itisintheleadingpositionintheindustry.Butintheprocessofenterpriseinformatizationitisstillexistalotofproblems.Thekeypointishowtoanalysistheenterpriseneedsbiningtheenterprisepresentsituationandthecharacteristicthenformulatecorrespondingsolutions.howtoimplementedprocessdocumentmanagement,rightsmanagement,sparepartsmanagementandprocessmanagementmoduleintheproject.KeyWords：CAXtechnology,PDMsystem,Functionalanalysis目录摘要iAbstractii图目录III表目录IV第1章绪论11.1课题背景11.2研究目的与意义21.3PDM系统发展历程与应用现状31.3.1PDM系统发展历程31.3.2PDM系统应用现状51.4本文组织结构61.5本章小结7第2章分布协同式PDM系统概述82.1分布协同式PDM系统基本概念及特点82.2分布协同式PDM系统架构分析82.3分布协同式PDM系统的设计实现132.4PDM系统实施152.5本章小结16第3章分布协同式PDM系统产品功能分析183.1PDM系统产品介绍183.2PDM系统主要功能183.2.1完整的产品数据模型及其转换213.2.2对动态数据和过程的管理213.2.3开放式可扩展体系结构223.3西门子Teamcenter系统概述233.3.1Teamcenter产品介绍233.3.2Teamcenter系统功能分析233.4本章小结27第4章PDM系统在某制造企业中的应用294.1企业背景介绍294.2案例企业信息化需求304.3Teamcenter实施的系统架构与功能说明334.4Teamcenter在案例企业中的具体应用344.4.1过程文档管理模块344.4.2权限管理模块364.4.3零部件管理模块394.4.4流程管理模块454.5Teamcenter实施的关键点474.6本章小结48第5章总结与展望495.1个人工作总结495.2PDM系统带来的价值525.3本文不足之处53参考文献54作者简历56致谢57图目录图2.1两层架构的概念9图2.2两层架构的物理结构10图2.34层架构的概念11图2.44层架构的物理结构13图3.1各对象间关系18图4.1生产环境网络拓扑图33图4.2体系结构示意图35图4.3过程文档管理的界面38图4.4太矿集团行政组织架构图39图4.5访问管理器界面42图4.6CAXA系统增加菜单示意图44图4.7Teamcenter系统增加菜单示意图45图4.8Teamcenter与ERP集成增加菜单示意图46图4.9项目启动立项申请流程示意图49表目录表4.1硬件配置建议31表4.2项目功能和主要内容33表4.3项目未归档数据静态权限38表4.4项目已归档数据静态权限39第1章绪论1.1课题背景自改革开放三十年以来，中国的机械制造业有了显著的发展，无论是机械制造总量还是机械制造技术水平都有了明显的提高。机械制造业从产品研发、技术装备和加工能力等方面都取得了很大的进步，但具有独立自主知识产权的品牌产品却不多[1]20世纪90年代以来，大型跨国公司纷纷进军杀入国内机械工业市场，我国大量引进技术和技术装备使机械制造业有了长足的发展，但也给人们带来了许多担忧——被国外资本所控制；中国的机械制造业除了面临“外敌”之外，自身也存在着诸多问题，据机械工业联合会的统计，目前工业发达国家新产品贡献率为52％，我国仅为5.9％[1]；现代制造业企业的规模越来越大，产品也越来越复杂。技术人员如设计人员，科研人员很难集中到同一个工厂甚至是同一个城市，共同参与同一个项目研发时不能同步的问题比较突出；项目中流程管理太复杂致使信息流集成不畅，工作流程出现很多障碍，产品开发过程中存在许多冗余活动，下游不能及时准确反馈上游变化的信息。机械制造信息化技术始终是机械制造中最活跃的一个研究领域，它与计算机辅助制造，计算机集成制造等概念相联系，它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合，旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。机械制造业发展前景主要在如下几个方面：计算机集成制造（CIMS）生产方式。CIMS是由若干个相互联系的分系统组成，包括了工程技术信息计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程分析（CAE）、计算机辅助工艺过程设计（CAPPPMMMPM（FM）[2]；制造业智能化，智能化制造系统可理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，智能系统在制造过程中能进行智能活动，如分析、推理、判断、构思、决策；制造业虚拟化，虚拟制造是以系统建模和计算机仿真技术为基础，集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体，是一项由多学科知识形成的综合系统技术。在机械制造业信息化中，通过PDM系统项目的实施，可以逐步的构筑企业产品设计的数字化开发协作平台，逐步的建立起来企业的产品信息知识库，为企业设计创新创造新的产品的工作环境。利用企业自己建立起来的PDM系统，可以实现对产品开发过程中和相关产品信息有效的管理，进而可以缩短产品设计周期；逐步来提高企业零部件的通用化、标准化和产品系列化的程度；提高新产品开发过程中的企业各部门之间协作的效率和信息在各部门之间传递的准确性和真实性。制造业对于PDM系统应用需求，主要包括了项目管理、文档管理、设计过程管理、产品结构管理、流程管理、综合查询、人员管理、系统管理等功能[3]。综上所述，分析PDM系统的功能，研究PDM的系统的发展趋势是很有意义的。试想一下，一款手机，还没生产出来，你就可以通过互联网看到它的虚拟样机，并进行体验，你甚至可以跟远在千里之外的设计人员进行在线互动，提出你的修改意见，这将是一件多么奇妙的事情[3]。1.2研究目的与意义计算机集成制造(CIM)CIMS则是按照CIM的思想建立的一套复杂的人机系统[4]。传统的CIMS一般由MIS、CADCAPP、FA、QSA四个功能分系统和NET、DB两个支撑分系统组成。它的核心和本质的特征在于它的集成性与互相的协同性。在我国实施和应用CIMS的过程中，大多数制造企业都采用了商品MRPII（MaterialRequirementPlanning物料CIMS中的MISCIMS的集成也主要是以MRPII为核心而进行的，而产品数据管理系统PDM是一门用来管理所有与产品相关信息(包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等)和所有与产品相关过程(包括过程定义和管理)的技术。它在企业里是一个部门级别的应用平台。它的出现和MRPII向ERP系统的发展为CIMS的集成提供了新的手段和内容。PDM明确定位为面向制造企业，以产品为管理的核心，以数据、过程和资源为管理信息的三大要素。PDM进行信息管理的两条主线是静态的产品结构和动态的产品设计流程，所有的信息组织和资源管理都是围绕产品设计展开的。PDM系统的出现，为CIMS环境下的各个分系统之间的集成带来了新的平台和集成框架[5]。所谓集成框架，是指在异构、分布式计算机环境中能使企业内PDM正是这样的系统，它是一种以软件技术为基础、以产品为核心，实现对产品相关的信息、过程和资源进行一体化集成管理的技术[5]PDM艺规划和质量管理等方面的信息孤岛集成在一起，对产品整个生命周期内的数据进行统一的管理，为实现企业全局信息的集成提供了信息传递的平台和桥梁。为了做到这一点，PDM在关系型数据库的基础之上加上面向对象的层，使得CADCAM之间不必直接进行信息的传递，所有的信息传递都可以通过PDM这样的中间平台来进行，从而克服了传统的CAX系统之间(尤其是CAD与CAPP)集成的复杂性。同时，由于PDM用于计算机技术完整地描述了数字化的产品模型，因此，EPR可以自动地从PDM系统得到所需要的产品信息，比如BOM等。本文从机械制造行业的实际状况出发，面对全国范围的企业信息化和国家推进的传统产业信息化改造工程，客观分析了PDM系统的应用需求和PDM系统的功能，并且探讨了如何完成机械制造业的PDM实施。1.3PDM系统发展历程与应用现状PDM字化文件、数据库记录等）和所有与产品相关的过程（包括工作流程和更改流程）的技术。[1]它提供产品全生命周期的信息管理，并可在企业范围内为产品设计和制造建立一个并行化的协作环境。PDM的基本原理是，在逻辑上将各个CAX信息化孤岛集成协同起来，利用计算机系统控制整个产品的开发设计过程，通过逐步建立虚拟的产品模型，最终形成完整的产品描述、生产过程描述以及生产过程控制数据。技术信息系统和管理信息系统的有机集成，构成了支持整个产品形成过程的信息系统，同时也建立了CIMS的技术基础。通过建立虚拟的PDM整个产品生命周期中的各种复杂的数字化信息。1.3.1PDM系统发展历程上世纪70CAD尤其是三维CAD80多大型企业都广泛应用了CAD系统[6]。这些企业生产的产品非常复杂，技术研发人员分布在全球各地，管理数量庞大的产品数据特别是CAD数据，成为这些企业必须面对的一个严峻挑战。各个大企业支持的CAD/CAM厂商开始通过在自己的CADCADCAD上开发的数据管理模块，只是为了解决集中存储和快速查询的问题只能管理单一的CAD数据，既无法实现开发流程的管理更无法实现与外部系统的数据交流。到了上世纪8090年代，各个PDM厂商主要为几个大型的企业提供服务。随着企业信息化理念及技术的进步，CAD的数据管理功能已经无法满足企业的需要。PDM供应商们开始着手开发独立与CAD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功能的PDM系统[6]。在此之后随着CAD的逐渐普及，PDM的市场也迅速发展[7]。这里面既有IBMHP这样，以硬件作为主打产品的IT厂商，又有BaanInfor这样以ERP为主打产品的ITAgileSoftwareWindchillTechnology（该公司于1998年被PTC收购，PTC以此为基础，发展出CPCPDM解决方案）这样的针对特定行业进行开发的IT厂商。纷乱无序的竞争，导致客户面对PDM这一新生概念时，茫然无措。与此同时由几大厂商联手制定的PDM系统标准发布,也意味着，PDM行业新一轮洗牌在即。当时美国市场上的收购与并购风起云涌,UnitedComputing公司被美国麦道飞机公司（McDonnellDouglasCo.）收购，成为其下属的一个团队UnigraphicsGroupEDSUG并购Intergraph公司的机械UnigraphicsSolutionsInc这个EDS的子公司，UGS这个公司名第一次出现。2007年1月25日，西门子将以35亿美元的价格收购UGS公司，4月27日，欧盟委员宣布批准西门子对UGS公司的收购计划，从而完成了针对该交易的标准反托拉斯审查。5月11日，西门子完成对UGS公司的收购，UGS公司从此将更名为“UGSPLM软件公司（UGSPLMSoftware与驱动集团（SiemensA&D）的一个全球分支机构展开运作。欧洲市场上的达索也没有闲着,作为IBM一手扶持起来的PDM厂商，达索系统又一次和IBM站在一起。1998年2月达索独资在美国成立ENOVIAIBM的ProductManager为基础，双方合作从事第一二代产品数据管理系统PDM的开发和经营。1999PDMPDM领域的领导厂商，SDRC在1999年提出了PKM概念，所谓PKM就是产品知识管理.Aberdeen提出了CPC概念。CPC即协同产品商务（CollaborativeProductCommerceCPC所倡导的是一种依托因特网技术的新型的软件与服务，它把产品设计、工程、制造、原料采购、销售、营销、现场[7]PDM领域另外一家著名的研究机构CIMdata提出了cPDM概念。cPDM是协同产品定义管理（collaborativeProductDefinitionmanagement）的简称，它所倡导的是一个提供了产品数据管理、协同、可视化、协同产品商务、企业应用软件集成、零部件供应商管理等一整套结合了最佳实施过程与相关技术的整合方案[7]。还是在1999AMRresearch的PDM研究主任MichaelBurkett认为：“许多公司重视新产品的即时上市，而没有认识到规划、供应链准备和制造的重要意义，没能在这方面为新产品的批量生产提供支持。因此，他创造了PLM（ProductlifecyclemanagementPLM的概念实际上是前文所述所有概念的集大成者[7]。根据AMRresearch“PLM是一种技术辅助策略，它把跨越业务流程和不同用户群体的那些单点应用集成起来。与ERP不同，PLM将不会成为与某一软件厂商紧密集成的系统。PLM不会废止已有系统，它将使用流程建模工具、可视化工具或其他协作技术，通过一定的语义来整合已有的系统。PLM的内容大致分为四个应用部分：其一，PDM起着中心数据仓库的作用，保存产品定义的所有信息；其二，CPD（协同产品设CADCAE软件以及所有与这些系统配合使用的补充性软件，以协同的方式一起研发产品；其三，PPM工具集，为管理产品组合提供决策支持；其四，CNM获取销售数据和市场反馈意见，并且把它们集成到产品设计和研发过程中的软件。”1.3.2PDM系统应用现状前面介绍了PDM概念的产生，以及在其基础上发展而来的PLM的概念，其实所谓PDM是简单的编写程序。它必须是一种可以实现的技术；必须是一种可以在不同行业、不同企业中实现的技术；必须是一种与企业文化相结合的技术。因此，它与企业自身密切相关。考察当今PDM实施成功的企业，每个企业都有自己非常具体的奋斗目标和项目名称，从福特的“Ford2000”、波音的“DCAC/MRM”到日产的“业务过程革新”等，凡取得成就者，无一不是将PDM融会贯通于企业文化之中。因此，PDM的生命力，或换而言之，PDM之精髓，也正在于此。PDM的产生和发展与社会大环境紧密相连，与企业自身息息相关[8]。企业为适应市场而寻求发展和自我完善的强烈需求，是造就PDM市场繁荣兴旺的内在动力。PDM是依托IT技术实现企业最优化管理的有效方法，是科学的管理框架与企业现实[2]PDM也是一个有争议的话题，人们对它的期待很高但却理解不足。随着技术的发展，企业在使用现有PDM系统的同时，又希望能有更新更完善的PDM系统，不仅要与ERP集成，还要与CADCAM集成，在网络时代还要向Web单个特征和功能的“技术工具包”也要向“问题解决方案”的系统发展。目前国内外已有许多著名的PDM软件，如西门子公司的Teamcenter、PTC公司的WinchillIBM公司的ProductManagerCV公司的Optegra等，它们基本上代表了国内外在PDM技术上的最高水平。国内许多软件厂商也看到了PDM市场的巨大潜力，纷纷开发出自己的PDM产品，如浙江大学大天创瑞丰软件公司、华中理工大学的华中软件公司、清华大学的高华公司、中科院的凯思公司、南京的同创公司及东北大学的阿尔派公司等。同时，国内许多企业实施了PDM系统，如春兰空调厂、海尔集团、长虹、康佳等采用的PDM产品是美国EDS公司的IMAN，西安飞机设计所采用的PDM产品是IBM公司的PM，江西五十铃汽车制造厂、上海港口机械厂和苏州阀门厂等采用的PDM产品是华中软件公司的IntePDM。从效果看，有取得明显经济效益的，也有未能达到预期目标的。1.4本文组织结构根据上述研究内容和研究目标，文章内容组织如下：第一章：通过介绍机械制造业的现状和发展，来探讨CIMS环境下的制造业信息化，并且简要介绍PDM系统的发展历史和发展历程来对此系统进行进一步的了解。第二章：分布协同式PDM系统概念介绍及其功能分析，并且探讨此系统为什么要使用分布式架构，这些基本功能如何在制造过程中使得项目流程协同起来。第三章：本章详细介绍和研究了PDM系统的一款成熟产品Teamcenter相关系统的背景和PDM系统的发展趋势，分析了分布协作式PDM系统的功能发展方向。了解了系统的发展方向和发展趋势。第四章：某企业在调研和分析需求后决定实施Teamcenter系统，具体分析和讨论了如何实施此PDM的过程文档管理、权限管理、零部件管理、流程管理功能。以及这4个功能是如何实现的。第五章：本章对全文内容进行了总括，回顾了本文的主要研究内容，并指出进一步可以进行研究和改善的内容，作为下个阶段工作的重点。1.5本章小结PDMPDM是以软件为基础，一门管理所有与产品相关的信息包括电子文档、数字化文件、数据库记录和所有与产品相关的过程包括工作流程和更改流程的技术。然后我介绍了PDM系统的发展历程，CAD的大量应用，使企业认识到了与产品数据管理的重要性，才使得PDM技术得以应用发展。在研究的目的和意义中，我认为PDM系统的出现，为CIMS环境下的各个分系统之间的集成带来了新的平台和集成框架，PDM系统最终的目标是达到企业级信息集成的目的。最后简要介绍了与此系统相关的众多概念和本文的研究目的。第2章分布协同式PDM系统概述2.1分布协同式PDM系统基本概念及特点现代制造业企业的规模越来越大，产品也越来越复杂。技术人员如设计人员，科研人员很难集中到同一个工厂甚至是同一个城市，他们分布在全国乃至世界各地，要想使用一款软件来管理数量庞大的产品数据，必不可少的就会用到分布式的软件系统。而且，随着管理体系的深化，部门之间工作协同出现困难，各类任务统计困难，绩效考核计算周期过长，手工统计、纸质下达任务等效率低下，此时，著名的研究机构CIMdata提出了cPDM概“cPDM是协同产品定义管理（collaborativeProductDefinitionmanagement）的简称，它所倡导的是一个提供了产品数据管理、协同、可视化、协同产品商务、企业应用软件集成、零部件供应商管理等一整套结合了最佳实施过程与相关技术的整合方案。”[1]这一概念得到了当时多数厂商的认同，被其作为产品和核心概念推广。2.2分布协同式PDM系统架构分析分布协同产品数据管理系统PDM可以为我们带来如下的好处：减少重复的数据和减少存储的需求；当我们有需求的时候，可以简化数据查找和数据分发；允许快速，轻量化检查数据，这对于验证和查看变更特别有用；提供版本控制和数据的事实性；管理零件和零件的装配关系；更加简单的创建和定义物料清单；保存产品发展变更的历史记录；建立零件间的关系包括需求关系和规格关系；提供连接数据的完整性[2]。常见的分布协同PDM系统架构一般有2层架构和4层架构[5]2层架构包含4具体介绍这两种架构。图2.1两层架构的概念客户端层包含了：胖客户端，可以执行的系统服务，可以选择的应用程序如数字化产品开发系统NX数据库的服务和实例，卷信息和文件服务[5]。2层架构的系统物理构造可以如图2.2。图2.2两层架构的物理结构胖客户端包含了胖客户端软件，系统服务器，执行软件和数据文件，在整个环境中它与其它节点直接相连。许可服务作为登录到胖客户端时的接口。监听服务通过SQL服务来连接胖客户端和数据库，数据库中存储的元数据在系统中被管理。文件管理系统服务在数据库和卷之间使用固定的套接字传递文件，任何机器在使用此服务后均能改善文件传输的效率。数据库服务传出系统文件目录到胖客户端[6]。4层架构的概念如图2.3。图2.34层架构的概念客户端层主机应用程序，用户界面的输入输出。可用的客户端包括了：瘦客户端，胖客户端，以插件形式为主键的访问[6]。网络层处理客户端的安装，进程登录的需求，商业逻辑的客户需求，处理客户端和企业层之间的对话[6]。网络层应用可以是：基于Java的服务和J2EE网络应用，基于.NET的服务。企业层主机的商业逻辑，应用和规则，在数据集中找回和存储数据，企业层安装于系统协作式服务器上，它由以下几部分组成：共享的2进制可执行文件，共享的数据和文件目录，许可服务，被服务器管理的资源池。资源层存储了元数据和被环境管理的软件。资源层包含了：数据集服务和实例，卷信息和文件服务。图2.4展示了一种4层架构的可能性物理结构。图2.44层架构的物理结构2.3分布协同式PDM系统的设计实现随着全球一体化经济下激烈的市场竞争和日益注重沟通协作的商业环境趋势，都不可避免的要求企业更多的集中精力于整合各种资源并打造高效和协作的运作体系，同时，立足于对单个资源或部分资源进行管理的传统软件无法满足企业新的要求，应运而生的协同系统因其能够帮助企业适应新的市场环境，必将使企业在成本、效率等优化中激发出新的利润增长点。随着Internet、Intranet及ExtranetWeb的分布式管理系统引起普遍关注。分布计算技术是指在网络计算平台上开发、部署、管理和维护以资源共享和协同工作为主要应用目标的分布式应用系统。分布式的PDM系统可以采用四层B/SPresentationTier（表示层WebServerTier（Web服务器层ApplicationServerTierDataTier从数据源的管理（数据库）和客户端中分离出来；客户端程序仅用于收集用户信息和数据的可视化表示，减小了客户端程序的复杂度，使其无专用程序，变得小巧、灵活；应用程序全部集中在应用服务器；使系统升级和功能改进变得更加容易，当程序和系统需要更改时，只需在WebServer上修改程序的界面，在ApplicationServer上修改系统的业务逻辑，减少了系统维护和修改的工作量；大大缩短信息系统建立周期，并且可针对单位组合和扩展迅速做出相应的系统调整和变化，如集中管理、统一维护、分类有序存放信息数据等；极大的适应了用户在不同环境和条件下的需求，适合互联网时代的移动应用需要。这样很好的适应了现代制造业规模越来越大，人员不集中的现状。在我国机械制造业实施和应用CIMS的过程中，大多数制造企业都采用了商品MRPⅡ软件作为其CIMS中的MIS部分，CIMS的集成也主要是以MRPⅡ为核心PDMMRPⅡ向ERP系统的发展为CIMS环境下的分布协同式软件协作提供了新的手段和内容。在传统CIMS中，MRPⅡ/ERP系统对CADCAM系统所产生的工程数据的集成和再利用一直是难以真正解决的问题，尤其是在产品变更控制、工作流程管理等CAD用于产品的设计和分析，CAPP用于工艺过程的设计，CAM进行计算机辅助数控编程实现制造的自动化，ERP负责整个企业资源的管理，PDM则用于管理与产品有关的数据及过程。PDM源自于CAD，最早是用于CAD的图档管理，ERP管理客户PDMPDM传递过来的BOMPDM系统是产品信息集成的核心，是CAX系统与ERP系统之间信息传递的桥梁，其中BOM是它们之间集成的关键。所以PDM系统需要具备如下功能，才能使各个CAX和信息管理软件协同运行：第一，它能支持异构计算机环境，包括不同的网络与数据库；第二，能实PDM能方便地实现应用工具的封装，便于有效地管理应用工具产生的信息。提供应用系统之间的信息传递与交换。PDM系统可以通过封装模式和CAX来自于面向对象的程序设计，封装意味着操作可见而将数据和操作的实现方法隐藏在所定义的对象中。封装使数据和操作有了统一的模型界面，提供了逻辑独立性。为了使不同的CAX系统之间能够共享信息，并对它们产生的数据进行PDM系统提供了封装CADCAMPDMPDM系统封装了CAXPDM系统中就可以直接激活相应的CADCAMPDM系统中将图形文件显示为相应的实际图形。PDM系统可以通过文件的双向传输方式和ERP系统PDM系统和ERP系统软件厂商的努力，现今最先进的PDM系统已经可以把产品数据和相关的文档同ERP系统进行无缝的双向传输，保护了产品数据在两个系统间的往来。当设计新产品或对旧产品进行修改时，相关数据将自动传输并呈现在ERP系统中，同时ERP系统中相关的细节可以用一致的和最新的格式传送到PDM系统中。2.4PDM系统实施PDM系统从CAD简言之，PDM[3]。下面来具体介绍这几项基本功能。PDM为特定集成内容，使用规模在几台至几百台计算机左右，运行在局域网络环境中的PDM产品，我们称其为“项目组级PDM”。另一种PDM产品是高层次的“企业级PDM”系统，它可按用户需求以任意规模组成多硬件平台、多网络环境、多数据库、多层分布式Server、多种应用软件一起集成的跨企业、跨地区的超大型PDMCAD较高的企业，可直接引进企业级PDM系统，而对于大多数企业来说，应从引进“项目级PDM”开始。PDMPDMPDM的应用中特别要强调人的作用，它提供的是一种人机混合作业的优化运行模式。企业中的“人”是PDM实施的主体，企业只有从高层管理人员、中层干部和基层干部都有代表了解了PDM是什么，PDM能作什么，才能有效地了解到企业各阶层对PDM的期望，才能有效地挖掘出企业PDM需求与目标，从而保证PDM实施质量。企业高层人员的全力支持。PDM系统在技术部门的应用最初是由于大量应用CAX技术从而导致大量电子数据的产生。它必然引起企业文化以及基于这种企业文化之上的工作模式的变化。如果要保证这种趋势按照正确的方向发展，就必需得到企业领导者的认可和持续的支持。对企业的信息化建设进行整体规划。企业的PDM系统的建设过程将伴随着企业的产品设计部门的发展而长期存在，为了保证PDM能与企业今后的信息化建设以及未来的电子商务有机结合，一个比较稳妥的办法就是聘请有经验的咨询顾问，在咨询顾问的指导下对企业的现状以及今后的发展竞争调研和论证，指定出初步的企业信息化建设的规划，并在这个规划的指导下开展PDM系统的建设工作。2.5本章小结以上是介绍和分析了PDM系统的基本功能，但是在日益加剧的国际竞争的形式下，企业的产品设计开始了一场基于网络的革命，企业要求对产品的全生命周期进行管理，并要求数字化信息的全球实时共享。2001年8月，业界著名的PDM咨询服务商CIMdata公司给出了cPDM（collaborativeProductManagement，协同产品定义管理）的定义。cPDM的本质是支持跨企业的协同工作环境，支持异构应用系统和异构数据的透明互操作，并具有开放式可扩展体系结构，提供多企业协作发展的完善的产品生命周期管理[1]。cPDM适应了信息时代产品开发由单一企业自主开发向广义企业或虚拟企业异地协同开发、制造和管理产品的要求。cPDM不是单一的技术，而是在多种PDMPDM技术出现20cPDM周期管理、工作流管理、产品结构管理、视图管理、变更管理、客户化应用等功能，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，可以进行企业信息建模的分析和设计[2]。cPDM是面向产品全生命周期的支持协同商务的一个框架，最低层是支持cPDM的各种技术；中间是cPDM的核心功能；其次是可以集成到cPDM环境的各[5]cPDM的模型可以看出，cPDM的最低层是支持cPDM的几种关键的基础技术，中间是cPDM的核心功能，核心功能和传统PDM的核心功能一致，主要是管理产品的开发和产品结构。构建在核心功能之上的是cPDM环境的各种应用软件，这是构成cPDM强大功能必不可少的，它需要的是有机地集成和利用各种应用软件的功能并管理它们的数据和文件。利用cPDM可以很好地整合企业内外的各种资源，在企业、产品和项目的各个层次上解决“信息孤岛”的问题，达到了信息集成、过程集成和企业间集成，使产品的开发过程实现并行工程，达到集成和优化企[2]。cPDM系统应该具有如下关键功能。产品协同定义管理cPDM是一个可扩展的平台，是产品全生命周期管理的完整解[11]。cPDM关键在于怎样定义完整的产品数字化模型以及多个应用系统之间的通信和cPDM平台的应用系统间的信息交流以及在分布式计算机制依然存在障碍，不同的工具之间、上下游环节之间仍然很难充分做到信息集成。另外由于cPDM一般是是工作在Internet/Intranet的环境中，必须考虑数据访问的安全机制，加强网络访问和数据传输的安全性。第3章分布协同式PDM系统产品功能分析3.1PDM系统产品介绍国际市场上主流的PDM解决方案有:达索的EVOVIA解决方案,SIEMENSPLMSoftware的Teamcenter解决方案,PTC一直倡导的PDS解决方案,Oracle的Agile解决方案,SAP的SAPPLM解决方案。3.2PDM系统主要功能权限管理包括给予哪些用户存取数据的权限，确定用户的存取权限，明确规定用户存取数据的范围及可实施的操作，实施存取权限控制[9]。权限管理的对象是用户、用户组、角色和项目。各对象间关系可以如图2.5所示。图3.1各对象间关系用户与用户组是多对多的关系，即一个用户组可以包含多个用户，一个用户也可以属于多个用户组。角色描述的是有关人员在一个项目中所承担的任务，PDM系统是通过规则来管理用户的权限的[9]。每一条规则包括一个或多个必须满足的条件。规则可以包含动态构造菜单，确定对哪些对象哪些属性可以进行哪些操作，确定访问电子仓库的权限，确定文档对象的存放位置，允许将数据对象从用户私有工作区转移到电子仓库和信息发布。数据管理包括了文档管理，零件分类，检索管理，产品结构管理和配置管理。PDM品设计任务书、需求分析、可行性报告等，设计文档主要包括工程设计与分析数据，如产品模型数据、测试报告等，工艺文档包括工艺设计手册上标准化的工艺数据，与标准化工艺规程和工艺决策所需的规则等，生产管理数据包括生产过程中计划与管理的数据维修服务包括备件清单、维修记录、使用手册等专用文件包括电气原理图、印刷电路板图等[4]。随着产品日趋复杂、高级和多样BOMBOM变型扩展BOM变更。这些挑战迫使企业努力提高质量和加快上市速度，同时降低开发、制造和产品生命周期成本，以保持竞争力。物料清单管理是一切产品设计和制造工作的重要组成部分。如果您效力于某家领先企业，您就会理解这一点，而且平均而言，企业利用集中化产品数据来改进产品配置管理的概率是普通企业的3倍。通过有效的BOM管理，您可以按角色为中心产品信息提供定制的可视性，并对配置管理进行扩展，使之除了BOM之外还包括更丰富的产品定义。过程管理包括工程过程管理和制造过程管理。企业信息化管理总是需要降低工程和开发成本，同时还要提高生产力和质量。为此，企业必须克服很多工程管理难题。[4]无论是收购其他企业，还是和供应商合作，整合现有的资源，企业的团队都是全球化的，因此企业很难在全球范围内管理工程变更。此外，企业数据的变更以手工方式输入企业资源规划（ERP）系统，这会增加出错的风险。使用多CAD数据通常意味着您的全球工程变更流程并不一致，而且效率低下。在整个企业中，您使用着多种不同的CAD系统，需要将CAD数据转换为某种公用格式，才能在全球范围内评审设计变更。在转换多CAD数据前，位于不同位置的工程师并不知道设计变更会对他们造成怎样的影响。PDM的工程过程管理解决方案能够将来自所有站点的产品设计放入单个产品数据管理（PDM中，从而将全球工程团队整合到一起。这样就能捕获、管理和同步产品设计数PDM系统可以管理来自所有主要CAD系统的数据，因此您无需进行CAD数据转换。PDM系统会自动将多CAD数据转换为独立于CAD的JT格式，因此对用户是透明的。企业可以将来自不同CAD系统的零件放入一个可视数字样机内，可以在其中对这些零件进行可视化、探[4]PDM系统的数字化验证功能支持对设计变更进行持续整合。通过始终使用数字样机，企业可以实时地查看设计变更。您的设计师不仅可以在当前配置中验证自己所做的变更，而且可以针对每个配置进行验证。通过PDM的自动化工作流功能，企业可以执行变更流程，以便所有产品开发相关人员即时访问必要的数据。企业可以使用PDM的全面配置管理功能就所提出变更的影响进行沟通和评估[8]。产品需求不断变化，来自规模较小、反应更快的对手的竞争日益加剧，资源变得更少，所有这一切都要求公司不断调整业务战略。在当今的全球竞争环境中，由于面对前所未有的成本压力，领先制造商正在寻求改进规划技术和战略，以便更高效地响应市场波动。由于产品、采购、市场和生产各方面的复杂性，企业越来越难以管理由全球商机驱动的全球投资。这些复杂因素降低了运营方面的洞察能力，阻碍了协同，并且使企业需要更多的时间和成本才能向市场供应产品，加大了企业的压力。由于在产品、开发和物料的所有成本中约有60%程，将有助于提高实现利润率和销售收入的能力[4]。这一点比以往任何时候都更重要，因为效率和速度是非常重要的差异化因素。PDM提供了单一、可扩展、安全的制造数据源。企业的产品、过程、资源和工厂信息得到了全面的管理和关联，以支持从工程设计到生产的生命周期流程。工程团队和制造团队可以在具有完全的信息关联性和连续性的数字化环境中正式协同[8]。借助单一的知识源，制造对于产品创新的影响可以极大地改进获利能力、缩短上市时间和提高质量。项目管理包括了时间管理，资源管理，费用管理，组织管理和监控管理[9]。对于从创新举措中获得的财务投资回报（ROI到不满。当您审视研发（R&D）开支与业务成果之间的差距时，企业可能会质疑69%的企业承认他们未对新产品推出流程进行财务或战略上的控制[5]。企业的经营活动可能由于各种原因走向了错误的方向：缺乏监管，对客户的了解有限，优先级存在冲突，沟通困难，以及缺少重点。更糟糕的是，企业可能正在执行超出财务和资源限制的产品组合管理计划。PDM系统允许企业将战略性产品组合计划与项目和计划管理相关联，以便精细地执行运营工作。PDM系统的组合管理解决方案通过持续监控以选择正确的投资组合，最大限度地提高研发投资回报。通过将研发视作一个整体，PDM定义的产品组合管理策略可指导您排定整体优先级和执行规划。定义组合管理策略之后，就可以借助PDM系统的计划和项目管理功能来组织资源和推动活动，以极大地提高绩效。通过参照明确定义的目标来执行项目，可以更好地协调资源以满足企业的战略需求。通过提高计划可视性和同步活动，可以提高绩效和获利能力，以及增加研发投资的整体回报[5]。3.2.1完整的产品数据模型及其转换协同产品定义开发涉及到许多部门，包括了所有应用于产品和过程的整个生命周期的业务功能和资源，必须建立完整的产品数据模型才能满足产品开发的不同阶段产品信息的需求。虽然统一的数据模型将会使数据交换与共享极度容易，但业界很难使用满足所有要求和情况的统一的数据模型，而且即使同一部门对产品生命周期不同阶段的描述有时也不能兼容，由此产生的产品整个生命周期的信息模型的不能统一性，这给信息共享和交换带来了麻烦[9]。建立和使用一种不依赖于具体应用系统的中性机制，实现信息模型的标准化，实现不同系统、产品生命周期不同阶段的信息交换是必须的。STEP(ISO10303)是一个关于数字化产品数据表示和交换的国际标准，目的是提供一种不依赖于具体应用系统的中性机制，用来描述产品整个生命周期中的数据，是目前实现信息模型的标准化的一种很好的选择。可以通过STEP标准实现不同系统、产品生命周期不同阶段的信息交换。另外，协同产品开发往往需要分布式访问，这需要分布式软件组件技术的支持。目前主要存在三种分布式机制，即CORBA、COM/DCOM以及Java，由于还没有统一的分布式计算框架，而且目前要统一这几种标准也不可能，因此cPDM必须在一定程度上支持CORBACOM/DCOM以及Java/RMI及其之间的通信和互操作问题[10]。目前CORBA是分布式软件组件技术的主流。但在基于Windows的开发中，借助.NET技术所提供的、基于XML的松散耦合技术，并结合COM+技术，可以更容易地将应用程序逻辑分发到网络上，而不必顾及服务端与客户端是否属于同一种结构、执行机制是否相同、接口是否对应。3.2.2对动态数据和过程的管理产品的生命周期与过程和资源息息相关，是人、应用、数据组成的动态流程，过程又可以划分为多个子过程，所以对过程的管理至关重要。产品协同开发过程必须通过工作流和过程管理来满足并行产品开发的需要。工作流和过程管理（workflow/processmanagement）用来定义和控制数据操作的基本过程，主要管理当用户对数据进行操作时，人之间、活动之间的数据流向，以及在一个项目的生命周期内跟踪必要的事务和数据活动。跟踪和控制产品的设计和修改过程，以增强产品开发过程的自动化程度。工作流和过程管理将数据管理、工作流程与变更控制集于一体，通过自动协调企业组织任务和过程、信息使产品的协同开发顺利完成。工作流和过程管理是项目管理必不可少的，目前项目管理在企业中变得越来越重要，但在传统PDM中，项目管理考虑的很少[10]。要通过工作流管理实现项目管理，还存在一定难度，因为工作流管理模块主要是对企业中面向项目组的业务流程进行协调和控制，但一般不提供有效的进度监控、成果检查等手段，很难控制项目的进展。另外工作流和过程管理与项目管理的范畴也存在很大差异。此外，在产品的开发过程中，数据的形成过程是动态的。产品数据要经历从产生到完善、修改、发布、冻结等一系列的演变过程，这一过程就是数据对象的生命周期[11]。产品数据对象的生命周期和产品的生命周期是一个意思。产品数据对象在其生命周期中的变化包括：数据内容的更改，数据状态的变化，存储位置的移动，用户对数据操作权限的变化等。通过研究产品数据对象的生命周期，可以很好地跟踪和控制产品数据对象的变化。产品数据对象的生命周期是生命周期状态对象和状态变迁对象的集合。数据对象的状态变化是有条件的，在一定的规则下，对象的状态逐渐成熟。一般每种数据类型都对应着自己的生命周期，企业可以根据数据对象的类型和企业的规则使用生命周期模板管理各种类型的数据。3.2.3开放式可扩展体系结构cPDM的核心模块的功能已经很成熟，cPDM的强大功能取决于外层应用软件的功能[11]。cPDM可以通过集成专用工具比如项目管理、工程更改、配置管理、供应商和零部件管理等加强对产品的协同管理，达到支持跨企业的协同工作环境的目的。cPDM框架必须无缝集成这些应用工具和模块，支持异构应用系统和异构数据的透明互操作。把CAX应用工具无逢嵌入到cPDM的一体化解决方案中也是目前企业迫切需要的。cPDM即使功能再强大、模块再多，但由于系统所管理的信息类型及模型的复杂性，以及不同企业的信息、职能千差万别，为适应产品设计与制造过程中cPDM系统有良好的开放性[11]PDM应该是一个功能可扩展的基本模型与框架，其中“结构件”可模块化，从而可以为满足不同需求进行组装。系统通过采用方法建立系统管理模型与信息模型，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，使之真正适应企业要求。3.3西门子Teamcenter系统概述西门子Teamcenter系统是功能很完善的一个PDM系统解决方案，因为它不仅具有传统PDM系统的功能，还提供了与其他各种软件集成的接口用来实现软件的协同化工作。它已近实现的PDM全部的普通功能，并且还有自己的一些有特点的功能，用来完善产品数据管理和产品生命周期管理，现将这些特有的功能简介如下。3.3.1Teamcenter产品介绍西门子Teamcenter是一款很成熟的PDM系统产品，通过一系列的收购与整Teamcenter已近是一个很实用的PDM解决方案[12]PDM（原UGSTeamcenter现已成为PDM部署方面的实质标准的业务解决方案[6]。这些解决方案将推动业绩目标的实现，包括提高创新回报，压缩上市时间，符合业界和法规要求，优化运营资源和最大程度地发挥全球化优势。经过实践检验的交付流程。Teamcenter业务解决方案包括最佳做法和行业特定的流程，可为您的公司带来如下优势：快速部署解决方案，短时间获得PDM投资回报，最大程度地降低您的拥有成本。Teamcenter将整个生命周期内的人员与单一产品和流程知识源联系起来。Teamcenter端到端PDM解决方案的全面组合提供了灵活性，允许您根据业务需求选择正确的解决方案组合[12]。3.3.2Teamcenter系统功能分析合规性管理法律法规似乎无穷无尽，其数量、复杂性和涉及范围在不断地增大。实现和保持产品符合性的成本很高，但不符合所带来的成本甚至更高[12]。不满足符合性的产品可能会导致法律诉讼、客户流失、罚款、收入损失和/或被关键的地区市场排斥；例如，欧洲、中国、韩国和美国加利福尼亚州都制定了环境保护法，禁止产品中包含某些有毒物质。Teamcenter提供完整的平台，使您能够在整个产品生命周期内记录、执行和跟踪产品的法规符合性。Teamcenter提供强健的知识管理框架进行配置管理、记录保存和审计跟踪，支持多个行业的法规符合性强制要求，涵盖从产品记录管理和存档到文档和记录保存管理的众多方面：环境合规性，医疗设备合规性，记录管理，配置管理和出口控制。在Teamcenter的PDM环境中，您可以通过一致的流程和跟踪责任来清楚地记录和管理法规要求。可以将标准和法规检查作为日常工作流的一部分加以执行，从而最大限度地减少干扰，保持生产力。您可以将法规合规性无缝地嵌入生命周期流程中，将对成本、质量和产品上市时间的影响降到最低[12]。内容和文档管理当你开发产品时，在整个产品周期中，具有专业知识的工程师会对大量的文档进行创建、修改、评审及批准。当向市场推出产品时，文档是产品包的重要组成部分。产品交付需要正确的标签、用户文档，在大多数情况下还需要完整的法规备案文件[13]。随着全球的产品和市场越来越多样化，使作者与产品和市场变更保持同步变得更加困难，特别是要面对日渐紧迫的日程安排压力时。当您将文档和内容管理纳入产品生命周期管理（PDM）流程时，可以前瞻性地管理文档，而不是事后补救。Teamcenter的内容和文档管理功能将创作流程纳入管理整个产品开发流程的同一PDM环境中[13]。无论是创建简单但重要的业务文档，还是生成复杂的服务手册，作者都可与产品内容和变更保持同步，因此可以生成更准确、质量更高的文档。Teamcenter的集中式PDM系统超越了传统文档管理和技术发布软件所涉及的组织和流程界限[13]Teamcenter将贵公司的作者纳入产品开发所使用的协作式知识管理环境中。作者可以参与相同的流程（如变更管理和产品上市）以确保整个产品包按时、按预算地完成。借助Teamcenter，可以在首选的技术发布软件（如MicrosoftOffice）中撰写或利用企业的产品知识[13]MSOffice程序中使用TeamcenterSGML和XML之类的结构化语言来生成作为可管理组件的内容，并将它们链接到产品内容、重用或重新调整用途以生成多个版本的出版物[13]S1000D符合法规的创作和关于数据交换的各项标准。企业知识基础企业面临着巨大的竞争压力，一方面要提高营业额，另一方面又要高效地创造利润[14]。此外还有不断变化的市场，要求苛刻的客户，狡猾的竞争对手，越来越严格的法规……这些业务压力要求您的企业尽可能充分地利用最宝贵的企业资产：产品知识。但如何才能成功地利用分散于各地且跨越多个时区的人员和系统、本地化流程、众多应用程序和数据库，以及各种不同文化？如何才能捕获存储在人们脑海里或躲在抽屉里的宝贵产品和流程知识（尤其是在最富有经验的员工退休答案是，使用全面的产品生命周期管理(PDM)系统来超越传统的地理、技术和组织界限。Teamcenter的企业知识基础功能可以将企业的规划、工程、制造和服务人员整合到单一的协同知识管理环境中[14]。Teamcenter具有可扩展性，开放而且安全，因此您能够跨越不同的地理位置、应用程序和组织以及整个供应链，安全地捕获和管理来自全球所有来源的产品知识。捕获之后，Teamcenter允许充分利用产品知识，将其应用到自动化业务流程。您可以管理整个生命周期中最具战略意义的业务举措；同步工作、提高生产力和实现更具突破性的创新。作为PDM平台，Teamcenter允许对产品知识和流程进行整合，实施能减少总体拥有成本和快速实现价值的领域和行业解决方案[14]。配方，包装和品牌管理在当今的环境中，参与全球市场竞争的过程中会发现自己面临新的技术和营销挑战[15]。需要不懈努力，想方设法地协调全球开发，控制成本，并在可能时进行标准化，同时满足市场和客户所提出的产品差异化需求。长久以来，与产品相关的配方、包装、设计和品牌信息一直保存在遍布整个组织的文档和独立的信息系统中。为了满足当今的市场要求，企业纷纷寻求各种手段以集中管理这些信息和相关流程。实际上，相对于绩效较低的竞争对手而言，已经采用这种集中管理战略的行业一流公司实现产品收入和成本目标的概率要高3倍左右。Teamcenter将配方、包装和品牌知识管理纳入整个产品生命周期管理(PDM)流程中：设计管理，品牌管理，配方管理，包装管理，处方管理，规格管理。Teamcenter提供了端到端解决方案，可以将分散的配方产品开发与包装、设计、品牌信息和资产相关联。随着您的组织在这些长久分散的功能领域中发挥数据和流程修正的优点，企业可以享受到速度、生产力、成本效益、符合性，以及新产品成功等方面的好处。生命周期可视化越来越多的产品生命周期过程参与者需要访问二维和三维设计数据，以便尽早做出更好的决策，指导产品开发[16]。但是，他们可能并不需要或者希望使用CAD软件。对于下列过程，Teamcenter的生命周期可视化功能是使用最广泛的解决方案：通过消除基于纸质的手动步骤以及与二维图纸相关的不确定性来简化变更管理过程；实现协同设计评审，消除时间浪费，避免发生差旅费，同时提高生产力，改善问题解决；用数字样机（DMU）对任何尺寸的多CAD模型进行精确的空间分析，尽早发现错误，避免使用物理原型，最终降低成本和时间超出预算的风险。Teamcenter的生命周期可视化功能充分利用了JT（所有主要行业通用的PDM三维语言）的力量。维护和维修如果公司制造、拥有或维护具有很长使用年限的复杂产品，那么，持续不MRO对于所有者和经营者来说，保持运营中的创收资产是非常必要的。对于制造商和服务组织来说，售后服务可以建立一个利润很高的可靠收入源。这两个组别都极大地依赖于资产生命周期管理，以降低成本并提高资产的可用性和可靠性[17]。对于所有的企业来说，服务和资产性能已成为企业成功的关键[17]。结果，经营模式正利用合约工具（如：基于业绩的物流（PBL）或服务水平协议（SLA为了实现企业的服务业务目标，公司必需拥有准确的资产知识和执行效率。软件需要能够在不影响客户满意度或底线的情况下，简化服务操作。Teamcenter的“配置驱动的MRO”弥合了工程、制造、后勤和维护团体之[10]SDMTeamcenter建立了单一、安全的服务和过程知识源，为必须涵盖整个生命周期（或仅涵盖SDM为MRO过程管理解决方案提供通用基础，可利用资产配置和状态的单一定义改进服务运营。通过在产品生命周期管理（PLMMRO，Teamcenter提供更精益的操作和更高的资产绩效，同时在产品工程设计、制造和服务之间形成一个闭环，从而改进产品质量。认识到服务和支持是企业实现差异化和增加利润的一个战略机遇，制造商们就可以将支持方面需要考虑的事项直接嵌入产品生命周期。Teamcenter系统通过使企业能够更有效地计划和交付服务、最大限度地实现受控资产的操作可用性并确保符合服务相关的衡量指标和监管机构的要求，帮助您开发服务业务[10]Teamcenter提供了服务知识和过程管理环境，以使所有的服务组织规划保持同步。Teamcenter提供了单一的资产配置源，以支持采购和对零件存货、计划服务以及服务程序和流程的利用。平台扩展性服务Teamcenter提供一整套完善的平台可扩展性服务，可帮助企业快速且经济高效地实现Teamcenter投资的价值[17]。Teamcenter面向服务的体系结构（SOA）分为四层，非常灵活，可以将全球最小的PLM部署扩展到最大规模。通过让PLM过程所有者和信息技术（IT）团队具备创建、部署和维护TeamcenterTeamcenter少和消除对成本高昂且耗时的客制化的需求[10]。通过提供将Teamcenter与其他企业应用程序相关联的完善的解决方案，企业可以利用现有和未来投资来实现企业级业务流程。此外，通过允许软件工程师进行升级和维护的客制化，软件开发工程师可以在必要时利用专门的应用程序来客制化Teamcenter，以满足您的独特业务需TeamcenterSOA连接器可将Teamcenter与SAP和OracleManufacturing进行连接；SOA连接器可连接多个不同的Teamcenter安装系统；连接器构造块支持快速创建客制化连接器；现成服务可提供人性化的Teamcenter访问功能；简化对Teamcenter数据和功能的全面访问；易于使用的集成开发环境（IDE）可创建升级和维护的扩展；行业标准的开放式Web服务平台能创建可扩展的富应用程序。[10]3.4本章小结在本章中，我分析了分布协同式PDM系统的主要功能：完整的产品数据模型及转换功能建立和使用一种不依赖于具体应用系统的机制，实现信息模型的标准化，实现不同系统、产品生命周期不同阶段的信息交换；对动态数据和过程的管理功能，工作流和过程管理将数据管理、工作流程与变更控制集于一体，通过自动协调企业组织任务和过程、信息使产品的协同开发顺利完成；开放式可扩展体系结构，可以通过集成专用工具比如项目管理、工程更改、配置管理、供应商和零部件管理等加强对产品的协同管理，达到支持跨企业的协同工作环境的目的；基本的功能然后着重介绍了PDM系统的一款成熟产品Teamcenter的自己的一些不同于PDM基本功能的扩展功能，并且分析了这些功能可以带给企业管理怎样的好处与利益。第4章PDM系统在制造企业中的应用4.1企业背景介绍太原矿山机器集团有限公司始建于1925年，属国有大型一类企业，占地面积88万平方米，注册资本37518万元,现拥有职工2600余人，其中高、中级技术人员4002000100多台套。2005年，在省委省政府及有关部门的推动和大力支持下，以太原重型机械集团牵头，联合7家省属煤炭企业共同组建了太原重型机械集团煤机有限公司，太矿集团成为煤机公司的核心企业。太原矿山机器有限公司是一家从事大型矿山，冶金，液压，润滑，洗选等设备的设计制造行业，特别在采煤设备上具备一定规模，已经处于行业领先地位。但是目前设计，工艺等部门电子化图纸，资料，文档没有统一管理，许多资料在项目生产周期内没有统一的跟踪，追溯过程，导致项目结束之后资料文档的内部流失。此外，对知识产权的保护也是太矿集团目前一个迫切的要求，目前由于人员流动和相应的一些信息安全措施还没有及时到位的情况下，导致技术资料的外部流失，使得与同行业间的竞争过程中处理不利的地位。当PDM系统上线使用后，产品开发活动和产出物都在PDM系统中管理，这将有效地制止资料文档的流失问题，今后在基于PDM环境中建立统一的项目协同的开发环境，对太矿集团的整个信息化过程也将有很大的帮助。因此，太原矿山机器集团有限公司需要一个系统为企业搭建一个进行信息交流的平台，并且要为企业提供强大的工作流程管理功能，以便企业能够根据自己的实际情况以及今后可能出现的一些新问题，灵活管理适合佳通特色的业务过程。此外，由于市场竞争的日趋激烈，用户的特殊需求越赖越多，为引领客的需求，佳通的产品更新换代特别快，所推出的产品系列特点突出，因此需要此系统为其提供解决产品的管理功能。在西门子公司前期调研与客户沟通的基础上，太原矿山机器集团有限公司决定实施西门子的PDM系统Teamcenter来解决以上问题。4.2案例企业信息化需求分析太矿集团以往的产品设计，是按照传统的专业职能划分，包括：采煤一所、BOM液等；设计、工艺、采购、制造、装配、调试，整个过程是串行模式。产品研发人员属于独立的功能部门，各部门从自身的利益出发，致使信息流集成不畅，工作流程出现很多障碍，产品开发过程中存在许多冗余活动，下游不能及时准确反馈上游变化的信息，而上游无法控制下游的更改，出现错误相互扯皮。同时，每天大量的图纸、更改单、工艺文件和各种数据报表在这些部门间传递，繁琐的审批流程以及纸介质的传递方式，使设计工作在管理上、进度上和质量上都遇到很大的困难，而数据的安全问题也越发突出，与日俱增的图纸、文件堆满了资料室的档案柜，使用者总是很难找到所需的资料。因此，太矿集团迫切需要PDM为企业搭建一个进行信息交流的平台，并且要为企业提供强大的工作流程管理功能和项目文档管理功能，以便企业能够根据自己的实际情况以及今后可能出现的一些新问题，灵活管理适合太矿集团特色的业务过程。此外，由于市场竞争的日趋激烈，用户的特殊需求越来越多，因此需要PDM系统为其提供解决产品的管理功能。基于以上现状,我们开始在集团各个部门开始调研工作。我们和各个部门负责人和工程师进行交流并对他们的具体工作进行观察和分析，一共花费了2个月的时间用来调研和分析然后和集团公司IT部门领导决定此公司的信息化需求。结合案例企业的现状和Teamcenter系统的具体功能，我们项目参人员与太矿IT部门负责人决定实施：过程文档管理模块、流程管理模块、零部件管理模块和权限管理模块。过程文档管理在描述过程文档管理现状的基础上，提出了针对太矿文档管理的业务需求及功能需求，包括结构化文档树的定义、针对不同项目的项目模板、过程文档的分类及关键业务属性定义、过程文档交付件的齐套性检查、过程文档的编辑和查询、过程文档的版本管理、项目对象的分类及属性定义以及文档的工作区等等。在PDM系统中，提供将文档集中在统一的Teamcenter管理平台内，实现单一数据源管理和有权限控制的数据访问，并管理文档的版本历史和文档状态。系统还将提供相应的文档检索手段，通过文档属性的复合条件来查询所需要的文档，包括设计和工艺相关的技术文档。所有的文档将会以唯一性的文档编码存入系统中。在各个科室的业务中，需要将提供产品开发项目的项目文档标准模板,通过选择相应的模板和剪裁过程文档来自动生成项目文档，并自动生成文档编码以及各文档的空模板。提供文档任务指派功能，项目经理可以根据文档编制技能的需要，分配给项目组成员，使其获得某文档的编制权，并提供相应的任务通知机制，使项目组成员能够接受工作任务。提供支持多种工具创建文档和编辑，并提供多种查询手段如根据项目属性和文档属性来查询，使项目成员能快速查询项目和文档信息。当已归档的文档发生更改后，能有效的记录当前最新的版本，同时也能方便了解历史版本情况。在交付件提交和使用过程中，始终保证最新版本被使用。提供过程文档对象来描述与文档有直接关联的信息，如文档编码、文档名称、文档的版本、文档属性表以及构成该文档相关的文件集。通过PDM提供统一的产品数据管理手段，保证产品开发过程中产生的过程文档、技术规范、零部件等数据信息的唯一性和准确性，提供过程文档之间、技术规范之间和零部件之间的借用管理，包括不同项目之间的文档借用，当数据发生更改时，保证被更改的数据能及时自动反映到借用的项目或产品上。通过项目文档将产品开发过程中产生的过程文档、文档之间的递属关系能整合在统一的数据模型中。流程管理围绕产品开发的几个阶段，定义了信息流及高阶流程图。在此基础上，定义相应的电子审批流程，规范整合企业业务流程，控制各类文档的生命周期状态，控制各类零部件的生命周期状态以及权限的定义。通过前期调研发现，各部门需要用到的流程有：项目启动立项申请流程该流程适用于设计院下属各所，在申报项目之间，由各所预指定项目负责人，编写《项目立项报告》，有所内审核，院内审核，技术委员会审核，决定是否立项。如果是重大项目需要再经过外部专家审核，总师审核后决定是否立项；项目设计方案评审流程该流程定义对通过项目启动立项申请流程后项目，由项目负责人根据《项目立项报告》编写《产品设计项目计划表》，《产品设计开发项目任务书》，《设计方案指导书》，提交项目设计方案审批流程，进过设计师，主任设计师，所长，院长评审后发放上述三类文档。对于重点项目，还需由外部专家，总师从技术的角度对项目方案进行评审，审核通过后发放《产品设计项目计划表》，《产品设计开发项目任务书》，《设计方案指导书》；图样审批流程该流程定义主任设计师编制的总图，部件负责人编制的部件图纸，明细表提交图样审批流程，通过设计师，主任设计师，成套设计师，标准化，工艺，所长，院长审核通过后归档；更改通知单审批流程定义设计图纸需要变更的业务流程规范，更改通知单分为零时和长期两种，由设计师提交，经过设计师编制，项目组审核，主任设计师审核，院长审核后发放到各单位实行；图样技术文件导出流程定义需要导出系统的图样，明细表，技术文件进行统一授权，进过三层授权后才能导出系统。零部件管理针对太矿业务需求，描述目前太矿在零部件图纸上的管理，包括零部件模型建立，主属性表字段定义，产品结构定义，编码定义，与ERP，CAXA，UG/主任设计师构建主机与一级子部件，以及主机零部件下的图样文件CAXA电子文档与BOM结构，由项目负责人/主任设计师将一级子部件的所有权分别转给相应的部件设计工程师，部件设计工程师负责构建一级子部件以下零部件及其图样文件CAXA电子文档BOM结构。其业务需求是：要事先定义好零部件模型、编码、版本版次规则；产品结构，产品结构报表，标准件库；和CAXA，NX，ERP系统的集成交互。权限管理针对太矿以上的业务需求，描述了权限控制体系来更好的完善以上的功能。具体内容包括人员、角色、组的定义、针对评审体系电子流的评审主体的定义以及相应的权限配置规则。提供基于太矿现有的职能组为基础，按业务来划分组（Group）；在组中按人员技能赋予相应的角色（Role），并为所属的每个角色分配相应的人员，如果同组的人员在日常的产品开发过程中可以承担多个角色，那么该人员可以在同一组中具有多个角色；为每个技术人员分配用户帐号（User）和密码（Password）；人员信息（Person）。提供项目组管理，项目组中的成员可以来自太矿各部门人员，项目团队管理员可以根据项目任命文件来定义项目组成员，项目经理可以动态增加或减少项目组成员人员；每个项目组对应惟一的产品开发项目。提供按项目组、项目角色和文档属性的复合规则来控制文档阅读权限；支持未来按文档密级来控制权限；提供特别权限控制机制来满足一些在项目组外具有特定角色的人员的阅读权限；提供按流程的权限申请阅读机制；提供按流程任务动态控制文档权限的阅读规则。项目组未归档数据（Working）静态权限访问规则需求。Teamcenter实施的系统架构与功能说明太矿集团的生产环境软硬件网络拓扑图4.2所示。图4.1生产环境网络拓扑图按照要求按501GB10MB延迟小于120ms。服务器和客户端硬件配置建议如表4.1。表4.1硬件配置建议服务器内容平台/操作系统建议数据库服务实现MetaDada的存取处选择Oracle10g()Oracle）理。对内存要求高。操作系统优选64位Windows2003Server或UNIX（IBMSUN）CPU4×2.5内存16GB磁盘空间为200GB级别TC应用服务TCServer操作系统优选64位器