PDM開發(fā)與應用層次分析

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    PDM系統(tǒng)的開發(fā)與實施分為不同的層次，通常劃分為靜態(tài)數(shù)據(jù)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(tǒng)的功能或者是否應用了工作流技術來支撐產(chǎn)品開發(fā)過程為標準。隨著PDM系統(tǒng)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(tǒng)是否成功實施。經(jīng)過對PDM軟件的分析和企業(yè)實施狀態(tài)的調(diào)研，本文試著按照是否提出了滿足不同類型的產(chǎn)品設計方法為依據(jù)，來劃分PDM開發(fā)與應用的不同層次。圖1是產(chǎn)品設計時的一般業(yè)務邏輯圖。

    現(xiàn)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(chǎn)品型號、規(guī)格、主要技術參數(shù)與性能指標；如果是按照訂單設計（Engineer To Order ，ETO）的產(chǎn)品，如量儀、船舶等，則需要更詳盡的需求描述。
   
    (2) 如果定型產(chǎn)品能滿足訂單要求，則判斷是否屬于系列化產(chǎn)品；如果不屬于系列化產(chǎn)品，則直接發(fā)布定型產(chǎn)品數(shù)據(jù)（已歸檔的技術資料、完整BOM等）；
   
    (3) 如果定型產(chǎn)品是系列化的，則根據(jù)產(chǎn)品型號、規(guī)則、主要技術參數(shù)等進行產(chǎn)品配置設計（選配），進而發(fā)布配置產(chǎn)品數(shù)據(jù)（已歸檔的技術資料、完整BOM、差異BOM等）。
   
    (4) 如果定型產(chǎn)品不能滿足訂單要求，則判斷在已有產(chǎn)品基礎上經(jīng)過變型后能否滿足。如果能，則從數(shù)據(jù)庫（檔案室）中調(diào)出已有產(chǎn)品，經(jīng)過選配、變型設計后，發(fā)布變型產(chǎn)品數(shù)據(jù)（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(chǎn)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(chǎn)品數(shù)據(jù)（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(chǎn)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(chǎn)品數(shù)據(jù)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(chǎn)品管理、定制產(chǎn)品設計、產(chǎn)品配置設計到變型產(chǎn)品設計，PDM管理的難度依次增加?；蛟S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(chǎn)品管理的難點
    定型產(chǎn)品即成熟、標準的產(chǎn)品，可以根據(jù)客戶訂單直接按照產(chǎn)品技術資料安排生產(chǎn)的產(chǎn)品。通常PDM實施時從定型產(chǎn)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(chǎn)品數(shù)據(jù)的規(guī)范化。PDM管理的核心在于零部件、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和圖文檔管理。PDM軟件的核心在于產(chǎn)品數(shù)據(jù)的組織、CAD集成能力、數(shù)據(jù)應用的擴展性等方面。
   
    (2) 定制產(chǎn)品設計的難點
    定制產(chǎn)品即按客戶需求設計的個性化產(chǎn)品，從大批量定制(Mass Customization，MC)的角度而言，是越少越好的產(chǎn)品。雖然定制產(chǎn)品設計與產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品設計方法的支撐，PDM實施的核心在于產(chǎn)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(xié)作。PDM軟件的核心在于項目結(jié)構(gòu)的靈活組織、項目文檔和數(shù)據(jù)的狀態(tài)管理。
   
    (3) 產(chǎn)品配置設計的難點
    產(chǎn)品配置設計是提高產(chǎn)品通用化程度、快速響應客戶需求的關鍵。產(chǎn)品配置設計的難點不在于實際的配置過程，而在于產(chǎn)品配置關系（模型）的建立。PDM實施的核心在于產(chǎn)品配置關系的分析、變量與規(guī)則的建立；并且當生成新產(chǎn)品實例時，按照規(guī)則維護產(chǎn)品配置原型。PDM管理的核心在于將手工很難有序管理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、零部件關系，按照一定的規(guī)則組織起來，從而提高產(chǎn)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?qū)?，支持用戶分析、建立產(chǎn)品配置模型。
   
    (4) 變型產(chǎn)品設計的難點
    變型產(chǎn)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(chǎn)品基礎上，首先進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的配置，對基型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)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(chǎn)品結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化，并不存在固定的“基型產(chǎn)品”，每一個變型產(chǎn)品實例都可以是新的基型。為了生產(chǎn)組織的流暢與簡單，變型產(chǎn)品并不出完整的BOM報表，而只出相對于基型產(chǎn)品的差異BOM（以增建物料的方式存在）。
   
    可以看出，發(fā)動機產(chǎn)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(shù)據(jù)庫技術的緊密結(jié)合；對于機械結(jié)構(gòu)配置，需要MCAD與數(shù)據(jù)庫技術的緊密結(jié)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(shù)據(jù)。
   
    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(chǎn)品的變型設計方法各不相同。事實上，即便行業(yè)內(nèi)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(jīng)總結(jié)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(chǎn)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(xiàn)在：通過PDM（包括CAD集成）系統(tǒng)的實施，是否解決了作為企業(yè)核心競爭力之一的產(chǎn)品設計方法問題。 如果沒有，則無論是工作流也好、異地協(xié)同也好，都不能算“深入應用”。

來源：e-works