PDM制造工藝數據文檔管理系統可以有效組織企業生產工藝卡片、零件藍圖、三維數字模型、刀具清單、質量文檔和數控程序,實現車間無紙化生產。
壹、產品數據管理技術介紹
PDM是產品數據管理的縮寫,指的是某壹類軟件。CIMdata曾經定義:“PDM是壹種幫助工程師和其他人員管理產品數據和產品開發過程的工具。PDM系統確保設計和制造所需的大量數據和信息可以被跟蹤,從而產品可以得到支持和維護。
整個PDM系統和相應的關系數據庫建立在計算機操作系統和網絡系統的平臺上。同時還有各種應用軟件,如CAD、CAPP、CAM、CAE、CAT、文字處理、表格生成、圖像顯示和視聽轉換等。在計算機硬件平臺上,形成了大規模的信息管理系統,PDM將對各種信息進行合理、正確、安全的有效管理。
由上可見,PDM系統的重要功能包括:產品結構管理、電子圖檔管理、工作流管理、項目管理、安全管理、權限管理、產品配置管理、版本管理、與CAD/CAM系統的接口、與MRPII/ERP系統的接口等。
二、PDM關鍵技術1,成組技術
成組技術是壹種在零件設計和制造中充分利用相似性原理的方法。在PDM系統中,成組技術主要體現在信息編碼管理和產品族管理方面。信息分類編碼是企業信息化的基礎,是企業實現計算機集成的基本條件之壹。PDM中的編碼方案應根據企業的需求與企業的產品緊密結合,充分考慮企業產品的升級和生產過程中信息的表達,使編碼簡潔實用,起到組織和協調企業內部生產的作用。因此,編碼質量成為企業接受PDM系統的關鍵指標。
產品族管理是目前企業支持“小批量多品種”生產模式的有效工具。在PDM系統中,對具有相似性能特征的產品、具有相似結構的組件和零件進行統壹管理,並提供了符合國家標準的基本零件族的定義和壹套定制屬性和繼承關系的方法,可以有效提高企業零件的重用水平,使設計人員能夠根據用戶的需求快速生成產品結構樹和BOM:物料清單(Bill of Materials),從而快速響應用戶的需求。
2.定制技術
PDM是壹種使能技術,需要根據企業的不同情況來實施。定制工作包括定制設計工作流程、項目管理模式、編碼規則、版本控制方法、各種信息的利用方式以及企業提出的各種需求。定制的目的是縮短PDM的實施周期,增加PDM系統的靈活性,最終實現定制過程中的“零編程”。目前比較好的解決方案是模板技術和組件技術。
模板技術是將每個功能模塊中的條件參數化。在PDM系統中建立了適用於各種功能的模板庫。在定制過程中,可以根據不同的需求調用不同的模板,在短時間內建立系統所需的功能模塊。模板技術適用於相對獨立的功能模塊。如果用戶提出模板功能以外的需求,則系統需要配備其他開發工具,並通過具有定制功能或描述語言的簡單編程來實現。
組件技術是在系統中構造壹些基本的功能模塊和過程模塊(稱為組件)。這些模塊
Block具有開放的接口和良好的可組合性,可以實現“即插即用”。當系統需要實現某個功能時,可以將這些基本模塊進行組合並定義相應的屬性。組件技術使PDM的定制變得非常簡單。我們只需要找出企業的具體需求,學習組件的重構方法,就可以構建出企業所需的PDM系統。組件技術是軟件設計的方向,特別適用於逐個案例的項目。企業可以根據管理模式的變化自主調整系統的功能,減少對開發人員的依賴。
3.過程設計方法
PDM中的過程設計是確定產品設計中各個環節和路徑的過程,包括設計人員工作職責的制定和審批人員權限的劃分。當前企業中各部門的工作流程相似,需要根據企業當前的管理模式確定實施方案,這就對流程設計方法提出了能夠適應企業管理模式變化並重新組合的功能要求。
PDM中的工藝設計方法有兩種:壹種是預設工藝設計,將企業中的工藝模式預制在壹個模塊中,制定工藝時只需選擇符合設計要求的工藝即可;另壹種是使用可視化設計方法,其中節點由圖框表示,信息的方向由有向線段表示,節點和流程之間的關系由屬性定義,如將節點定義為設計者、校對者和批準者,將流程定義為提交和返回以進行修改。視覺設計過程的方法直觀、易於表達、靈活,易於企業接受。
4.數據存儲和管理
PDM系統中的數據管理包括數據訪問模式、數據安全和數據管理模式。目前,大多數PDM系統使用Oracle、SyBase和SQL Server等流行的商業數據庫,數據以記錄的形式存儲在數據庫中。這種存儲方式可以確保數據的物理和邏輯獨立性,有效控制數據的使用,並允許不同需求的用戶享受數據。然而,目前計算機應用系統都是基於文件的孤島,如CAD/CAPP/CAM系統,產品開發過程中產生的數據大多屬於工程數據,這些數據形式多樣、結構復雜,很難用通用的商業數據庫進行管理。目前采用了壹種替代方法,即允許數據存儲在自己的文件中,數據庫中只存儲文件的元數據或路徑數據,如文件的存儲路徑和文件名。
有三種數據加密措施。壹種是所謂的偽加密,即數據庫中的元數據被加密,原始數據文件被無序隱藏。壹般情況下,很難在浩如煙海的檔案中整理出整套技術文件。第二種方法是使用部分加密方案取出或加密數據文件中的屬性描述字節,這破壞了原始文件的存儲結構,即使文件被復制出來也無法打開。該方法數據處理量小,基本不影響系統的運行效率。第三種方法是設計壹種算法來加密整個文件。只要算法沒有被破譯,文件就無法重現,但工程圖形量大會影響系統的運行速度。
當前PDM系統的數據管理形式是基於關系數據庫的。數據之間的關系通常是靜態的、清晰的和簡單的,而產品設計過程中的數據往往是動態的和模糊的,具有復雜的結構和高相關性。人們希望數據庫的操作可以實現“零輸入”,即只需使用鼠標就可以實現PDM系統中的編碼管理、工藝管理和產品配置管理等功能。實現方法是建立壹個與產品數據庫相對應的動態操作數據庫,將系統需要實現的所有操作存儲在可動態更新的操作庫中,並記錄需要實現和已經實現的各種操作,供用戶在操作時參考和選擇。
5.系統綜合
PDM系統的集成主要包括運行環境集成、信息集成、功能集成、技術集成和人員與組織集成。系統集成的核心是信息集成,關鍵是人和組織的集成。運行環境和技術的集成決定了PDM系統的技術水平、運行效率和生命周期,功能的集成將直接影響管理和生產的質量和效益。
PDM系統面臨著對CAD/CAPP/CAM、MRPⅱⅱ等系統產生的數據的管理。因為在描述各種應用系統中的各種對象時采用了標準,