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PDM攜手CAD掃平制造企業“信息孤島”

作者:鄭立  發布日期:2008-02-01

  計算機集成制造(CIM)是現代生產組織的一種思想與方法,可以對企業從市場開發、工程設計、生產計劃、物料加工、裝配控制到質量管理、采購管理、銷售管理、資源管理和財務成本管理的全過程進行優化和標準化,可以利用計算機、通信網絡及適當的自動化技術把整個系統集成起來,優化整個機械(機床)制造過程,從而使企業獲得市場競爭能力與最大效益,這是制造業發展的必然趨勢,也是發揮信息技術最大效益的關鍵。

  上世紀80年代初,計算機技術、通信網絡技術的發展雖然使實現機械制造系統集成有了可能,但是如何解決系統集成問題還未成熟,更不用說有一種產品可以用來解決問題,直到PDM的出現。

  1.PDM支持CAD的產品設計過程

  PDM的精髓是以產品為管理核心,以數據、過程和資源為管理信息的三大要素,并以軟件技術為基礎,實現對產品相關的數據、過程、資源一體化的集成管理技術;是用整體優化的觀念對產品開發過程數據和產品制造過程進行描述,規范產品生命周期數據的管理,保持產品數據的一致性和可跟蹤性,使設計數據達到有序,實現產品設計、工藝設計、制造過程的優化以及資源的共享。

  可以說,CIM提出系統集成的思想與要求,PDM具體解決系統集成的方法。所以PDM/PLM的應用不是僅僅局限于第一代PDM對CAD系統的圖檔管理或設計過程的流程管理,而是實現全企業范圍內產品有關數據的管理,是解決我國機械制造企業信息化“孤島”問題的根本方法。

  一方面,PDM能提供CAD系統進行設計活動必須的技術文件及其管理。一般市場上的CAD軟件,都是支撐軟件,如果企業要形成自己的CAD應用系統,必須進行大量二次開發,建立產品設計基礎數據庫,包括技術標準與技術規范、基礎技術資料。

  以上這些標準與基礎技術資料有的是文字文本,有的是表格,有的是圖形,有的是數學公式,這都是機械設計的基礎,也是CAD系統應用必需的數據。在沒有PDM系統前,CAD系統必須自己建立數據庫、圖形庫、知識庫、方法庫,應用PDM后,可以把它作為PDM數據庫的內容,由CAD系統調用。

  另一方面,PDM也支持通用零部件庫建立及零部件、標準件、外購件庫的調用。CAD系統能應用PDM系統零部件管理模塊,實現系列化、模塊化、標準化快速設計,從而建立通用零部件庫;同時,應用特征編碼實現快速檢索,大大減少產品設計的重復勞動,縮短設計周期,為改善與優化生產管理打好基礎。

  此外,PDM還支持CAD系統應用其產品結構配置模塊,實現產品結構快速配置。

  2.PDM管理CAD輸出的圖文資料

  建立CAD系統的目標是為了按市場需求輸出產品制造必需的圖紙、技術文件與資料,在企業管理數字化的情況下,還必須提供數字化的產品信息。PDM系統的功能就是對CAD系統輸出產品制造必需的圖紙、技術文件與資料,以及對數字化的產品信息進行有效的管理,使企業整個系統實現數據共享。

  產品設計各階段必須完成一定的設計文件、圖紙與技術資料,在CAD系統完成產品設計后,PDM系統應對這些圖紙與技術資料進行管理,這是PDM系統的功能之一,一般稱為圖紙檔案管理。

  產品設計是一個過程,少的要幾十天,多的要幾個月,產品數據在這一過程中逐步形成,為了縮短技術準備周期,必須對過程進行控制,從而需要研究開展并行工程的應用,這需要PDM系統在產品設計、工藝設計過程中對產品數據分階段逐步形成的過程進行管理,稱為項目與流程管理。

  PDM對產品屬性數據的管理為CAD內部與CAPP/ERP系統集成、數據共享提供了條件。產品屬性數據包括:ITEM表和BOM表數據,這種管理為解決我國二十多年企業信息化“三分技術、七分管理、十二分是數據”的難題、實現企業信息集成奠定了基礎。

  綜上所述,PDM的應用不但可以大大減少應用CAD二次開發的工作量,而且解決了目前我國CAD技術應用停留在初級階段、不能進一步發揮其作用的難題,是深化CAD應用的重要途經。另一方面,PDM的應用還可以解決目前我國企業信息化中嚴重的“信息孤島”現象,為解決CAD/CAPP/ERP的集成提供了可行方案。

  3.CAD也需滿足PDM的諸多要求

  PDM系統要實現以上功能,必須建立產品屬性數據庫,通過產品屬性數據庫對圖紙、技術文件、檔案資料進行管理,才能達到以上功能。但是,產品屬性數據都隱含在圖紙、技術文件中,這些圖紙、技術文件都是CAD系統的輸出。

  要根據這些屬性數據建立產品屬性數據庫,有二種方法,一是按CAD系統輸出的圖紙、技術文件,由人工從圖紙及技術文件中把產品屬性數據找出來,再輸入到產品屬性數據庫中;二是用程序讀取存儲在計算機圖形庫中的CAD文件,將其屬性數據提取,自動輸入到產品屬性數據庫中。前種方法既麻煩又易出差錯,后種方法可取,但是CAD系統輸出的圖紙、技術文件中的屬性數據必須能被讀取,要達到以上目標,PDM系統對CAD系統提出以下要求:

  1).CAD系統輸出的圖紙、技術文件中的屬性數據必須進行處理。在圖形文件中的屬性數據是管理產品數據及實現CAD/CAPP/ERP數據共享的重要信息,因此必須對所要提取的屬性數據進行處理,才能通過程序讀取屬性數據到文本文件或數據庫文件中。

  國內不少自主開發的CAD軟件,由于只考慮“甩圖板”需求,沒有對CAD系統作詳細系統調查、系統分析,沒有對CAD軟件發展進行分析,因此對CAD系統需求只定義在繪圖、出圖上,沒有分析圖紙文件中包含的數據不但要表達在圖紙文件上,而且要提取進入數據庫,因此沒有為實現屬性數據自動提取提供條件,使CAD系統內部及企業信息系統無法實現數據共享。

  2).CAD系統必須能夠輸出文本文件或數據庫文件,以便與各種DBMS聯接。

  3).為了實現對數字化的產品數據進行管理,必須對產品數據進行統一編碼,包括:產品編碼及其組成產品的各級部件(總成、模塊)、各級組件、零件(通用件)、外購件、標準件、原材料以及產品技術文件、資料等。這些零部件、技術文件、資料在沒有使用CAD或使用CAD初級階段也有編號,但是沒有應用數據庫進行管理,所以編號只供人們識別。

  4).商品化的PDM軟件只提供系統的結構,而數據庫、圖形庫的內容大部分要企業自建,要想發揮PDM的作用,CAD系統與PDM系統必須密切配合、互相協調。

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