先进制造技术产品数据管理-课件

产品数据管理PDM(ProductDataManagement)研究生课程：先进制造技术专题2020/12/121产品数据管理

(ProductDataManagement)CAX/PDM/ERP的集成PDM的实施与应用2134PDM的发展趋势PDM的主要功能PDM概述52020/12/122精品资料你怎么称呼老师？如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？教师的教鞭“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘……”“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”1.1PDM技术的起源1.2PDM的基本概念1、PDM概述2020/12/1251.1PDM技术的起源现代企业的目标T：缩短产品研发周期Q：提高产品质量C：降低开发成本S：完善维修服务E：利于环境保护2020/12/126企业面临的挑战产品更新换代加快用户需求多样化、个性化多品种小批量生产比例增大大市场大竞争竞争的国际化和全球化1.1PDM技术的起源2020/12/1271.1PDM技术的起源过去，我们的上海牌、解放牌一跑就是三十年，没有市场压力，也不需改型，因此更不需频繁地处理信息今天，我们的VCD、DVD、PC通常只有几个月的市场生存周期没有先进的信息处理工具，做起事来总是事倍功半。成功与失败也许只有半步之差。能够领先上市半个月，意味着空旷的土地任凭驰骋2020/12/1281.1PDM技术的起源现代企业的压力与需求外部国际化合作全球化竞争用户的个性化需求内部业务流程的优化或重组产品品种的调整与标准化接近用户和面向市场2020/12/129

信息化数字化全球化竞争客户需求成本新技术产品质量产品市场定位交付期企业的压力与需求1.1PDM技术的起源2020/12/1210市场竞争的压力驱动企业资源的调整产品生命周期的变化-202468100YR5YR10YR15YR20YR25YR30YR30年需求量企业资源的分布024681050S90S资源研发生产销售50S90S1.1PDM技术的起源2020/12/1211不断引入新技术提高企业的运行效率050100150200250300350手工DBAUMRPIICAXPDM设计信息搜集设计信息处理管理信息搜集管理信息处理1.22.142.607.5效率=1.01.1PDM技术的起源2020/12/1212我们看到了不断延伸的计算机应用成果CADCAPPCAMCAEOAPDM计划ERP财务生产销售物资MRPIIBOMNoticeMailQuery1.1PDM技术的起源2020/12/1213大量产品电子图档的产生信息孤岛的形成传统工作模式的改变企业业务流程的重组…...变革引起的新问题1.1PDM技术的起源2020/12/1214存在问题：各部门信息不畅结果：影响产品开发周期数据一致性差影响产品开发质量传统工程设计部门的工作模式私有数据私有数据私有数据私有数据私有数据私有数据私有数据独立的计算机平台档案资料室总体设计三维设计二维设计工艺设计加工制造装配检验质量分析共享数据集成的计算机平台档案资料室总体设计三维设计二维设计工艺设计加工制造装配检验质量分析1.1PDM技术的起源2020/12/1215企业现存的主要问题查询文件比较困难、浏览图形很不方便不能对图纸进行统计（工作量等）信息共享程度低、传递速度缓慢安全性差，容易被非法调用、修改和盗走版本很难控制，引发了数据一致性和有效性的麻烦对于同一产品众多的零部件之间的相互关系难以理顺1.1PDM技术的起源2020/12/1216传统的图文档管理系统 以图文档为核心的PDM系统 以零部件为核心的PDM系统

PDM技术的兴起PDM技术从八十年代兴起至今，有了一段不短的发展历程。近年来，随着国内企业信息化的逐步深入，PDM正被越来越多的企业所重视1.1PDM技术的起源2020/12/1217PDM——ProductDataManagement,产品数据管理……定义?1.2PDM的基本概念2020/12/1218PDM是一门管理所有与产品相关的信息和所有与产品相关的过程的技术

CIMdata，EdMiller相关信息：描述产品的各种信息，包括零部件信息、产品结构配置、CAD模型、工艺路线、审批信息等相关过程：过程的定义和管理，包括审批过程、发放过程、更改过程等狭义上讲：PDM仅管理与工程设计相关的领域内的信息1.2PDM的基本概念2020/12/1219PDM是为企业设计和生产构筑一个并行产品开发环境（由供应、工程设计、制造、采购、销售与市场、客户等构成）的关键使能技术

——GartnerGroup，D.Burdick广义上讲：PDM可以覆盖到整个企业中从产品的市场需求、研发、产品设计、工程制造、销售、服务与维护等全生命周期的产品信息，并使产品数据在整个生命周期内保持一致、共享及安全1.2PDM的基本概念2020/12/1220PDM的定义PDM是一门基于软件的综合技术，用于管理与产品相关的所有信息和过程这些信息包括描述和定义产品的任意数据，如CAD/CAM/CAE文件，材料清单BOM，结构配置，商务文件，销售订单，数字表格，价格数据，供应商情况等等；相关过程则包括各种信息处理流程，涉及审批、授权、安保、商务标准及惯例的规则和例程，工作流程等1.2PDM的基本概念2020/12/1221PDM的作用加速贯穿于整个产品生命周期的信息流通，帮助从工程师、NC技师到会计、销售人员的各个部门及时获取最新的动态数据1.2PDM的基本概念2020/12/1222PDM的应用范围1.2PDM的基本概念2020/12/1223PDM的基本作用：跨平台软件集成在不同部门可采用不同方式加入PDM系统，用不同的工具访问同种数据，推动产品数据的不断变化1.2PDM的基本概念2020/12/1224PDM技术的发展数据库面向对象分布式PDM互联网JAVA面向文档Document面向数据Data面向开发Develop面向决策Decision图档分类读写权限查询报告电子审批应用集成版本跟踪产品配置汇总报表项目管理异地设计审核批注过程自动统一界面产品可视ERP集成支持供应链1.2PDM的基本概念2020/12/1225PDM的体系结构1.2PDM的基本概念2020/12/1226提示：实际上，PDM系统已远远超出一般的管理软件范畴，而成为越来越多的用户所认可的一种事实上的集成平台或框架它不仅提供对异构软、硬件平台的支持，同时提供分布式通信服务、信息服务与集成服务为CIMS、CE、虚拟制造、业务过程重组、敏捷制造等先进制造技术的实施提供了必要的支撑环境1.2PDM的基本概念2020/12/12272.1电子仓库与文档管理2.2产品结构与配置管理2.3工作流与过程管理2.4项目管理2.5其他功能2.PDM的基本概念2020/12/12282.1电子仓库与文档管理电子仓库的概念电子仓库是在PDM中实现某种特定数据存储机制的元数据（管理数据的数据）库及其管理系统它保存所有与产品相关的物理数据与文件的元数据，以及指向它们的指针文件管理系统元数据库数据库指针指针存放物理文件的文件系统和目录存放物理数据的数据库记录2020/12/1229文档管理的概念利用电子仓库来管理存储于异构介质上的产品电子数据文档文档管理的内容实现文档的层次与联系控制通过权限控制来保证产品数据的完整性与安全性提供快速有效的信息访问实现以产品数据为核心的信息共享2.1电子仓库与文档管理2020/12/1230信息范围产品信息：CAD/CAPP/CAM/CAE的文件、材料清单BOM、产品配置、技术文件、工艺表格、生产成本、供应商状态等过程信息：加工工序、加工指南、有关批准、使用权、安全、工作标准和方法、工作流程、机构关系2.1电子仓库与文档管理2020/12/1231文档分类图形文件：产品三维、二维图形等文本文件：技术说明书数据文件：有限元分析、机构运动学分析、测试报告表格文件：产品定义信息（基本属性、特征参数），工艺属性（零件分类、加工方法、使用设备工具）多媒体文件：图片2.1电子仓库与文档管理2020/12/1232特征属性

特征属性是与设计制造活动有关，是面向设计和制造的。同时反映设计者和制造者的意图基本特征属性：与产品对象管理有关的信息集成材料和加工特征属性：与产品对象材料和加工方法有关的信息集合版本特征属性：版本号、版本名称、版本描述配置属性：配置规则、配置使用的版本状态、配置条件2.1电子仓库与文档管理2020/12/1233产品不同阶段涉及的文档产品概念设计阶段涉及的文档客户洽谈信息和客户需求信息产品的概念设计图纸与文档产品的可行性报告和价格、成本预算报告市场上同类产品的技术、竞争力报告产品开发的项目计划与测试计划产品工程设计阶段涉及的文档产品的设计图纸、技术要求和零件BOM清单产品的工艺、工装信息产品设计文档的更改、发放信息产品制造相关的文档，如NC代码产品制造阶段涉及的文档用于产品制造的BOM表、原材料清单、刀具/工具列表NC程序以及相关加工工艺文档与制造相关的工时定额文档用于产品加工的指导性文档产品运行阶段涉及的文档用于产品制造的BOM表、原材料清单、刀具/工具列表NC程序以及相关加工工艺文档与制造相关的工时定额文档用于产品加工的指导性文档产品测试、质量监督文档2.1电子仓库与文档管理2020/12/1234OperatingSystem产品数据资料ProductStructureManagerWorkspaceWorkflowCAD/CAMViewSVaultDataManagementDrawings/DocumentsNCdataECO’sSpec’sMasterModel统一管理各种资料包括说明书、手册扫描图纸三维模型更改单、加工程序产品配套信息等等各种资料统一一份，各个部门之间不仅实现数据共享，而且消灭混乱现象，确保资料的更新及时覆盖企业全部电子仓库：统一管理产品数据2.1电子仓库与文档管理2020/12/1235文档管理检出检入CopyCopy提供数据的集中管理、安全保密、多用户并行访问和防止多人同时修改（Checkin/Checkout）2.1电子仓库与文档管理2020/12/1236一、概念以电子仓库为底层支持，以材料清单为其组织核心对产品对象及其相互之间的联系进行维护和管理根据用户的个性化需求，采取相应的配置规则进行产品配置能够使企业的各个部门在产品的整个生命周期内共享统一的产品结构或配置结果2.2产品结构与配置管理2020/12/1237产品（部件）子部件1子部件2子部件n子部件2-1零件2-1零件2-m零件2-m零件2-m零件2-m零部件基本属性标识码名称版本号类型数量材料二、产品结构与配置管理的内容统一的产品结构描述统一的材料清单（BOM）系列产品管理（配置）2.2产品结构与配置管理2020/12/12382.2产品结构与配置管理部件、零件及版本之间的联系部件N300－100零件N300－101部件N300－10100零件N300－10101部件N300－10100零件N300－10102ABCABCABABCA2020/12/12392.2产品结构与配置管理部件、零件、原材料、半成品之间的联系部件N300－100零件N300－101部件N300－10100半成品N300－10301零件N300－103半成品N300－10301ABABCAAA原材料N300－10101AB2020/12/12402.2产品结构与配置管理部件、零件、原材料、半成品之间的联系B1B2B3B4T1T2T3T4T5T6T7B1B2B3B4T1T2T2T2T3T4T5T6T7零件T2并未在物理上被构建在产品结构上，其与相应的部件之间只存在着逻辑关系。实际上，每个零件的基本信息都存放在各自固定的位置，通过指针建立起产品的结构关系。2020/12/12412.2产品结构与配置管理零件的使用

B1B4T1T2T2T2T3T4T5T6T7B2T7B5T7B3B7T7B6B8T7T7B1B2B3B4B5B6B7B8B1B2B3B4T4T5T6T72020/12/12422.2产品结构与配置管理产品结构是物料清单的信息载体

B1B4T1T2T2T2T3T4T6T7B2B3T5B5B6T8T9B7T10T11T12T4T6T6T1物料清单B1物料清单B3物料清单B5物料清单B72020/12/12432.2产品结构与配置管理面向功能的产品结构向面向装配的产品结构转换工艺设计人员2020/12/12442.2产品结构与配置管理面向功能的产品结构向面向装配的产品结构转换原理设计视图装配视图2020/12/12452.2产品结构与配置管理配置：对描述在技术文档中或体现在产品实际使用过程中的产品功能特性和物理特性进行表示

产品规划产品交付产品开发产品更改产品更改销售标准产品配置A销售标准产品配置B销售标准产品配置A销售标准产品配置A销售标准产品配置A销售标准产品配置A设计/制造定制产品A1销售标准产品配置A销售标准产品配置A设计/制造定制产品B1产品生命周期管理2020/12/1246自行车后轮装配体版本B版本A后轮1后轮2后链轮版本A版本A版本A版本B版本C1998/01/011999/01/011998/01/011999/01/011998/01/011999/07/011999/10/01用有效日期控制产品结构配置2.2产品结构与配置管理2020/12/1247MainModelModelLSModelLXModelLXi1.5L2Door1.5L4Door1.5L4DoorManual1.8L4DoorAuto1.5L4DoorAuto1.8LAirConRadio2.0LAirConHeater3.0LAirConSunRoof3.0LABSCDAudio对于同一系列的产品各型号之间通常的差异并不是全部，而是在于部分部件和零件的不同例如，对于汽车而言不同型号可能只是发动机的不同，制动系统的不同，或者。。PDM支持结构配置，从而实现系列产品管理和新型号的快速成型。2.2产品结构与配置管理2020/12/1248轻型轿车产品结构树

产品配置条件A12000/B发动机A20000/B发动机A16000/A发动机A50000/B面板A30010/A变速箱A30010/B变速箱A51001/B立体声A51002/B单声道A51003/B挡板P090/B普通天线P095/B电子天线当“发动机”=12000当“发动机”=16000当“发动机”=20000当“变速箱”=手动当“变速箱”=自动当“收音机”=立体声当“收音机”=单声道当“收音机”=无当“收音机”!=无&“天线”=普通当“收音机”!=无&“天线”=电子发动机：120001600020000变速箱：手动自动收音机：立体声单声道天线：普通电子2.2产品结构与配置管理2020/12/1249轻型轿车产品结构树

配置条件发动机：20000变速箱：自动收音机：立体声天线：电子配置条件发动机：16000变速箱：手动收音机：单声道天线：普通A10020/A轻型轿车A20000/B发动机A30020/B变速箱A51001/B立体声P095/B电子天线A50000/B面板A16000/A发动机A50000/B面板A30010/A变速箱A51002/B单声道P090/B普通天线A10020/A轻型轿车2.2产品结构与配置管理2020/12/12502.2产品结构与配置管理产品结构视图

产品配置产品A/标准件B/装配件C/外协件设计视图产品A/标准件B/装配件C/外协件采购视图产品机加工件装配件注塑件生产视图B1/机加工件B2/注塑件B3/原材料B3/原材料2020/12/1251这是一个比较完整的产品结构树，红字对应一个文件夹，每个文件夹里包含了许多相关数据及文件产品（汽车、发动机等）部套部件零件工装设计任务书工艺卡片工序质量分析表工装设计任务书工艺卡片产品零件明细表工艺守则技术文件分发清单工艺文件目录工艺装备明细表预装检查项目试制要点工艺方案技术通知单（产品结构各级均有）非标设备设计任务书产品外购工具清单产品新工具清单产品老工具清单技术文件更改通知单（与相应更改文件一起分发）报完工单（分阶段，随时）一个产品结构树及相关文档2.2产品结构与配置管理2020/12/1252概念面向某类或某几类数据对象的多个过程的有序组合称为一个工作流，也即用以定义和控制数据操作的基本过程内容实现产品的设计与修改过程的跟踪与控制工程数据的提交与修改控制工程数据的监视审批文档的分布控制自动通知控制提供相应的工作流程编辑器、管理器以及通信服务器2.3工作流与过程管理2020/12/12532.3工作流与过程管理过程子过程下达工作任务检验通知条件判断系统任务通知用户用户组角色逻辑表达式方法调用具有属于具有属于具有属于具有属于具有属于具有属于具有属于具有属于具有属于工作流模型中的各种对象2020/12/12542.3工作流与过程管理面向项目组的过程管理PDM服务器系统管理员LAN/WAN/INTRANET/INTERNET活动1活动2活动3活动5活动6活动4任务清单任务清单任务清单任务清单任务清单任务清单电子周转文件夹工作流任务清单过程历史过程状态2020/12/12552.3工作流与过程管理工程图发放过程PDM服务器系统管理员LAN/WAN/INTRANET/INTERNET制图工程图检验/发放任务清单任务清单任务清单任务清单工作流任务清单过程历史过程状态工程图转换工程图冻结发放通知工程图基本信息工程图发放阶段正在工作发放阶段正在工作工程图基本信息工程图发放阶段正在检验发放阶段正在检验工程图基本信息工程图发放阶段发放发放阶段发放2020/12/12562.3工作流与过程管理工程图发放过程PDM服务器系统管理员LAN/WAN/INTRANET/INTERNET制图工程图检验/发放任务清单任务清单任务清单任务清单工作流任务清单过程历史过程状态工程图转换工程图冻结发放通知工程图基本信息工程图发放阶段正在工作发放阶段正在工作工程图基本信息工程图发放阶段正在检验发放阶段正在检验工程图基本信息工程图发放阶段发放发放阶段发放2020/12/1257产品设计审批流程提交校对标准化审核批准设计员设计员设计标审员主任工艺员主任设计员工艺性审核审批意见：同意、反对、弃权表决方式：一致同意、多数同意、一票否决完成状态：预研、初样、正样、定型批注内容：审批意见2.3工作流与过程管理2020/12/12582.3工作流与过程管理更改流程更改建议更改评审更改申请更改许可更改任务单更改说明更改执行更改发放更改通知更改建议书更改建议书更改申请书更改建议书产品数据表更改申请书更改建议书产品数据表更改任务书更改任务书产品数据表修改的产品数据表更改任务书修改的产品数据表修改的产品数据表修改的产品数据表2020/12/12591条件启动审批流程2审核校核审查3审核工艺汇签4审核标准化审查5审核审定批准6发布发布结果产品设计审批流程2.3工作流与过程管理2020/12/1260定义在项目实施过程中对其计划、组织、人员及相关的数据进行管理与配置对项目的运行状态进行监控，并完成计划的反馈内容提供适时项目和活动的状态信息获得资源的规划和重要的路径报告实现方式

任务分解子任务的规划任务调度项目评价2.4项目管理2020/12/1261项目任务1任务2任务n定义资源时间估算阶段划分定义资源时间估算阶段划分关系描述一个项目的完整过程，要提供如“项目-阶段-活动-任务”等模式中要进行的活动过程，使管理人员能够从粗到细，从整体到局部的把握和分析项目的描述与分解2.4项目管理2020/12/12622.4项目管理项目任务过程文件夹零件基本记录文档基本记录图纸基本记录模型基本记录项目组项目负责人用户项目日历具有属于具有属于具有属于具有属于具有属于具有属于具有属于具有属于具有属于具有属于具有属于项目及其重要对象2020/12/12632.4项目管理项目任务过程项目及其重要对象属性活动应用软件项目编号项目名称项目说明项目负责人项目组计划开始时间计划结束时间实际开始时间实际结束时间计划周期实际周期项目状态项目来源任务编号任务名称任务说明项目编号任务负责人计划开始时间计划结束时间实际开始时间实际结束时间计划周期实际周期过程状态过程编号过程名称项目编号任务编号过程实施小组计划开始时间计划结束时间实际开始时间实际结束时间计划周期实际周期过程状态活动编号活动名称项目编号任务编号过程编号执行者成本应用软件计划开始时间计划结束时间实际开始时间实际结束时间计划周期实际周期状态应用软件编号应用软件名称应用软件标识应用软件说明发放范围文件格式开发商供货商版本操作系统操作系统版本内部维护电话外部维护电话2020/12/12642.4项目管理项目项目组日历产品对象项目文件夹产品文件夹任务1任务3任务2任务4任务6任务5任务7任务8任务9过程5日历项目组用户1用户2用户3日历活动2活动1活动3活动4活动5应用软件1CAD模型过程9日历项目组用户4用户5用户6日历活动7活动6活动9活动9活动10应用软件2项目管理、过程管理、数据管理集成2020/12/1265生产技术准备计划目标成本计划生产作业计划2.4项目管理2020/12/1266人员库项目启动项目经理项目粗分配项目经理项目细分配项目组负责人项目组负责人项目组任务发放项目组负责人项目组成员任务执行项目组成员任务监督项目组负责人进展情况项目经理任务完成项目组成员项目完成项目经理项目数据入库项目经理项目组删除项目经理任务过程控制流程控制2.4项目管理2020/12/1267零件分类管理与检索定制工具与集成工具组织结构管理权限管理版本管理日志管理2.5其他功能2020/12/12683.CAX/PDM/ERP的集成3.1PDM系统与其他应用系统的关系3.2基于PDM的集成框架3.3基于PDM的集成方式2020/12/12693.1PDM系统与其他应用系统的关系2020/12/1270CAPPCADERPSSPD(单一产品数据源)零件数据、订单数据、产品结构、图纸、构型库PDM：对象访问接口订单规范图纸EBOM工艺计划PBOM生产计划工艺信息DBMS数据库管理系统PDM：数据库访问接口图纸EBOMDBMS数据库管理系统…...生产指令3.2基于PDM的集成框架2020/12/1271集成的三个层次应用封装接口交换紧密集成PDMServerCAD/CAM应用封装（封装）CAD/CAM结构相关（接口模式）对象共享（集成模式）CAD/CAM3.2基于PDM的集成框架2020/12/1272产品信息与经营管理信息集成CAD/CAMPDMCAPPERP3.2基于PDM的集成框架2020/12/1273CAD与PDM的集成明细表图形更改信息标题栏信息审批信息更改/版本工作流程电子图纸EBOM图纸属性CADPDMCAD与PDM的接口CAD开发功能PDM对象服务CAD集成模块3.2基于PDM的集成框架2020/12/1274CAPP与PDM的集成工艺路线工作中心工时定额工艺BOM编辑工艺草图更改信息工程更改/版本电子文档EBOMPBOM工艺路线表CAPPPDMCAPP集成模块CAPP与PDM的接口CAPP数据访问PDM对象服务3.2基于PDM的集成框架2020/12/1275ERP与PDM的集成工艺路线工作中心工时定额生产计划重新计算通知工程更改/版本PBOM工艺路线表ERPPDMERP集成模块质量信息设计图纸ERP与PDM的数据访问接口ERP数据访问PDM对象服务3.2基于PDM的集成框架2020/12/1276基于PDM系统集成的作用有利于数据在不同领域的重复使用，增进各部门之间的交流和合作消除冗余和易出错的手工作业，提高工程设计效率使用户能够可靠地采集和使用各种不同类型的定义产品数据的方法3.2基于PDM的集成框架2020/12/1277

4.1PDM的实施PDM的实施是一项系统工程，它不仅涉及技术因素，同时涉及组织、管理等诸多因素，应该：明确PDM的定位和计划达到的目标制定有效的实施策略，分阶段、分步骤地制定目标重视实施队伍的组建，选择技术力量雄厚、经验丰富的供应商要争得企业决策层的高度重视和全力支持重视PDM使用者的培训要充分重视产品数据的标准化和流程的规范化4.PDM的实施与应用2020/12/1278一、实施原则效益驱动

立足国情、厂情，强调实用，注重实效总体规划

保证系统的开发性、集成性，避免“自动化孤岛”，避免软件重复开发和数据库的重复建设分步实施

重点突破，分期分批地实现系统集成4.PDM的实施与应用2020/12/1279二、实施准备计算机网络系统开放的通讯网络环境、实时的交互功能需要适应工厂负责的环境要求数据库系统数据库选型时考虑系统对异构数据的相应要求4.PDM的实施与应用2020/12/1280三、实施步骤人员组织搜集整理数据企业人员培训4.PDM的实施与应用2020/12/1281实施领导小组组长：组员：项目实施小组组长：组员：应用小组1组长：组员：应用小组2组长：组员：应用小组n组长：组员：优秀的业务骨干能干的项目负责人重视的领导4.PDM的实施与应用人员组织2020/12/1282厂内有关生产设计流程的调研设计人员工作方式的确定各种图纸文件、工艺文件、各种报表输出汇总及统计方式的搜集整理人员组织形式，项目组和工作组之间保密制度和方式的确定现有设计人员使用计算机的熟练程度与熟悉的工程设计软件的调研搜集整理数据4.PDM的实施与应用2020/12/1283数据是PDM系统运行的基础，在系统前期阶段，需要有数据进行系统的测试和试运行工作，企业选择的数据要具有一定的代表性，能够在实施过程中体现出正式运行后的实际应用模型。整理一到两个系列产品的所有相关信息，准备的数据包括：图文档数据主要为二、三维CAD图纸，与产品相关的其它文档产品结构数据主要包括产品设计结构数据和产品配置数据设计流程与设计相关的主要流程通过对基础数据的准备，一方面可以为实施作前期的数据准备，另一方