产品数据管理(PDM)系统在产品研发管理过程中的应用分析

发布者: gulugulu | 发布时间: 2017-1-11 10:53| 查看数: 98| 评论数: 1|帖子模式

PDM系统可以有效、实时、完整地控制从产品规划到产品报废的整个产品生命周期中的各种数字化信息。
1 产品数据管理(PDM)系统在产品研发周期中的保障作用
    随着企业规模的不断发展以及CAD技术应用的不断深化,企业都感受到了“数据管理”带来的压力,PDM系统的应用,正是帮助企业解决这个管理问题。首先,PDM系统给企业的产品研发工作模式带来了极大的变化。它帮助企业实现数据管理从纸介管理模式转向电子数据管理模式。其次,它使产品研发的管理模式发生根本变化,通过PDM系统,可以构建企业产品数据库,规范图文档、数据管理,方便数据重用;可以构建产品协同设计开发平台,提升设计工作效率,缩短产品开发周期;使设计审批流程管理网络化、信息化,规范设计审批制度的执行、监控;并可以实现与CAD、ERP系统的集成,消减信息孤岛,提高产品的竞争力。
    1.1 保证数据的完整性、一致性和安全性
    在PDM系统上线之前,研发的数据都是使用共享盘来进行保存和管理,甚至,有些研发项目在试制初期,都保存在研发人员自己的计算机硬盘上,这样的管理模式使得研发数据很容易缺失,尤其是当有研发人员离职时,研发数据很难实现完整的交接,既拖延了研发进度,又给研发工作带来损失。有了PDM系统后,产品研发各阶段所产生的数据都在PDM系统中进行管理和使用,全部的数据都保存在服务器上,同时,系统本身提供了较为完善的权限控制工具,一般的研发人员无权删除数据,从而有效保证了数据的完整性和数据的安全。并且,PDM系统的所有用户面对的是同源数据,相同的数据只有一个入口,就从源头上杜绝了一物多号或一号多物的现象,从而有效保证了数据的一致性和唯一性。
    1.2 保证数据的时效性、可追溯性
    如前所述,在传统的研发管理模式下,是利用共享盘来进行数据管理的,这种管理方式很难实现对数据的版本管理。当变更发生时,通常都直接用新版本覆盖老版本,要想实现对前版本的追溯,都需要借助资料室,翻阅归档的变更单据和已作废的旧版本图纸,费时费力。PDM系统拥有完善的版本管理功能,每一次的升版在系统中都会产生一条新版数据,并通过变更审批流程与变更单据链接,使得数据的更改可追溯,保证了版本的产生原因可追溯。版本管理功能同时保证了数据的时效性,使各版本数据对应的物料版本同步更新。并且,所有图纸等数据可以通过浏览器即时浏览;数据版本等属性可以实现双向映射,保证系统中的属性与工程图纸上属性的一致性。正是由于以上的特点,使得产品—旦出现质量问题,也可以通过PDM系统追溯到产品质量问题的源头。
    1.3 保证数据的重用性
    传统的研发管理模式缺乏统一的管理平台,仅仅是利用共享盘来共享数据,因此无法将硬盘中的数据分类索引,想要查找到可以借用的数据是非常困难的事。这就极大的局限了研发数据的重用。 PDM系统可以将零部件分类管理,可以方便地实现零部件之间的相互借用,并能非常便捷地查询到零部件间的关联关系、数据的状态、数据的组成和引用关系等信息,再通过零件标准化、通用性审核流程,就可以有效提高零件的标准化和通用化程度,从而减少零部件数量,提高零件通用率,降低成本。
2 PDM在产品研发管理中的优势
    PDM系统是一个基于产品数据管理技术,面向服务器模式构建的系统,支持产品数据在其生命周期内的一致性,将各种应用软件集成到一个统一的平台上,对其产生的大量数据统一管理与控制,并可以跟踪产品开发进度以及适应数据的频繁修改。因此,相对于传统的开发模式,PDM系统有着非常明显的优势。
    2.1 支持产品协同设计开发
    在传统的产品研发过程中,设计人员在工作过程中产生大量数据,并且,各种开关和开关柜在设计过程中相互借用的情况也比较多,由于缺乏统一的管理平台,使得数据的查询和使用非常不方便; 当数据版本改变时,很难做到及时通知正在使用数据的人。PDM系统有效解决了这个难题。它提供了统一的工作平台,各项目研发工程 师在授权范围内都可以方便的查询和借用到所需的零部件,当某零件需要变更时,责任工程师也可以快速查询到借用该零件的项目和人。(如图1)
图1
    因此,PDM系统突破了传统管理模式的局限,从而对产品从构思到成型的整个生命周期进行动态管理,它支持图纸信息、装配体的结构信息(装配树)、审批信息、BOM明细表信息等在其生命周期内的一致性和关联性,使得随时根据需求查询和调用数据成为可以方便实现的。它与三维设计软件结合在一起,提供给用户一个集成开发环境和统一的工作平台。在这个平台上,用户可以完成从产品规划、设计、审批、试制到定型的整个设计开发过程,过程中很好地支持了产品协同开发的需要,极大地方便了产品的设计、开发工作、缩短了开发时间,提高了工作效率。
    2.2 生命周期管理
    一个产品的生命周期,从产品策划阶段一直到产品退出市场,大体分为以下几个阶段:
    阶段1:产品策划
    阶段2:方案设计
    阶段3:详图设计
    阶段4:样机试制
    阶段5:设计确认
    阶段6:小批量生产
    阶段7:产品定型
    阶段8:持续改进/更新换代/退出市场



最新评论

gulugulu 发表于 2017-1-11 10:57:09

   其中,阶段1主要是一些诸如立项报告和可行性分析等的文档,从阶段2开始,研发人员开始进行方案设计,阶段3开始产生大量的图纸数据,在样机试制阶段,会有较多的变更出现,直至定型后,产品逐步稳定。这样一个生命周期中,如果有一个管理平台可以针对每个阶段的特点,加以有效管理,将使整个研发的过程管理有条不紊,清晰有序。在实际工作中,结合产品研发的实际情况,我们利用了PDM系统的5种生命周期状态来反映研发的不同阶段,它们分别是:新建、检入,检出、发布、废除。新建状态表示该数据已被建立,但还在方案设计阶段,文档并未保存进服务器;检入状态表示已完成详图设计,图纸都已保存在服务器的已检入电子仓库中,产品处于试制阶段;检出状态表示该数据正在变更修改中;发布状态表示产品已定型,文档保存在服务器对应的已发布电子仓库中;废除状态表示该数据已作废,不再使用。图2为生命周期管理示意图。

图2 生命周期管理示意图

    这样一来,将实际研发过程中的各阶段数据使用不同的状态加以区分,通过查看数据在PDM系统中的状态,就可以很清晰的了解该产品处于生命周期的哪个阶段。同时,检入和发布状态的数据都支持版本管理,(如图3),再以产品试制审批/变更流程、产品定型审批/变更流程等必要的流程加以链接,从而使产品研发过程中各个阶段的数据都得到有效管理、控制和利用,查询时也方便快捷。

图3 版本管理图示

    2.3 权限管理

    如何保证研发数据的安全,同时又能够满足各部门的需求,一直都是企业高层需要平衡的重要课题。一方面,研发数据作为企业最核心的机密,需要得到有效保障;另一方面,工程、检验、生产等各部门都对涉及到他们工作范围的数据信息需要得到及时了解。在传统的管理模式下,由于缺乏统一的管理平台,没有有效的控制手段,经常出现要么管得太死,导致其他部门怨声载道,乃至于影响工作效率,甚至因为信息不到位而导致出错的情况发生;要么管得太松,导致不该流出的信息流出到企业外部,严重的甚至给企业造成损失。市面上的PDM软件在权限管理方面都各有其特点,我公司使用的这款PDM软件,其权限管理模块基本上解决了以上的难题。它在权限管理方面最大的特点是两重权限管理:基于组的全局权限管理机制和基于角色的项目授权管理机制。

    2.3.1 基于组的全局权限管理

    PDM系统的基础权限管理是基于组的全局权限管理。**首先根据用户的工作职能进行分组,通常是将各个部门划分为各个组,再将事先定义好的用户划归到各组中。授权是针对组进行的,基于业务需要分别给与各组相应的权限,在组中的用户则拥有相对应的权限。遇到人员有流动时,由**及时调整权限。PDM系统对于权限的划分非常细致,例如,文件以类型划分,各种不同类型的文件都可以区分出来,使各组对于不同类型的文件拥有不同的访问权限。例如,研发部门和工程设计部门都使用的三维设计软件所产生的研发和工程数据,生产部门和检验部门是不能直接查看原始数据的,他们只能接收已经转成不可更改的PDF数据格式,因此,凡是划分在生产和检验部门的用户,无权访问原始数据,只能访问到PDF数据。那么,对于研发部门和工程设计部门都使用的三维设计软件所产生的研发和工程数据,要如何进行区分管理呢?也就是说,有部分研发数据属于核心机密数据,也是工程设计部门不需要涉及且无权查看的,而这部分数据的文件格式是一样的,这时,仅仅基于组的全局权限管理就遇到了瓶颈,而基于项目授权管理机制的权限管理就派上了用场。

    2.3.2 基于角色的项目授权管理项目

    授权管理机制的核心就是引进了角色,并按照项目进行管理。在实际工作中,角色被定义为不同的权限,例如:可编辑(Edit)角色,可拷贝(Copy)角色,可浏览(View)角色,项目管理(Project manager)角色,技术管理(Technique manager)角色,SAP专员角色等,每种角色都对应不同的权限,以实现不同的功能。每个用户根据所在项目的不同,被赋予不同的角色,从而拥有不同的权限。例如,同一个用户,在不同的项目中,他的角色很可能是不同的。在某个项目中,可能他作为设计工程师,被分配了可编辑角色,因此拥有编辑的权限,但在另一个项目中,他可能没有权限。这就很好地解决了上文中提到的研发部门和工程设计部门都使用同样设计软件产生同种数据而无法区分管理的问题。因此,在我们公司的PDM系统中,数据都是按照项目进行管理的。例如,项目是这样被定义的:研发项目,工程项目,售后服务项目,技术转让项目,文件发放项目等。各个项目根据自身业务的需要设置相应的权限。在PDM系统中,当使用了项目授权管理机制后,系统默认定义为项目授权高于基于组的全局权限,用户的权限则是其所处的组及角色权限的叠加。以上,只是简单的列举和明了权限管理的基本要点,限于篇幅和保密要求无法详细的进行阐述。简而言之,双重的权限管理很好地满足了企业的数据安全管理需要,使得数据在安全的基础上实现了最大程度的协同开发、数据重用、共享、满足各部门需求等功能,大大提升了产品开发的效率。

3、结束语

    综上所述,产品数据管理(PDM)系统在产品研发管理过程中具有不可替代的重要作用,在提高研发效率、提高产品竞争力、保证数据安全等方面做出了显著贡献。因此,企业尤其是制造型企业,选择适当的产品数据管理(PDM)系统并有效实施具有重要意义。



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