PDM系统开发流程优化



  PDM(产品数据管理)是一门用来管理所有与产品相关信息和过程的技术,具有十分广阔的应用领域,例如制造、电子、汽车和航空等行业。PDM在欧美等发达国家得到了广泛的应用,在发展中国家的应用也在持续增长。在我国,随着CIMS工程、并行工程和敏捷制造等的应用和推广,PDM已经在相当多的公司得到了应用。本文以笔者所在公司为研究对象,进行PDM实施技术的应用研究,从而把理论和实际应用结合起来。

  笔者所在公司已经建立了一套较为完善的质量体系,通过了ISO9001质量体系认证、QS9000质量体系认证、ISO10012测量管理体系认证和TS16949及GJB9001B质量管理体系认证,形成了较为规范的设计流程和管理流程,但随着研究领域的拓宽和任务的延伸,原有的设计思路、设计手段和设计方法需要进一步改善,尤其是在规范化、科学化和自动化方面。

  目前本公司存在的主要问题有以下几个方面。1)信息共享、知识重演重用程度较低;2)设计变更缺乏有效的控制手段;3)产品技术状态信息一致性较差;4)产品开发过程的可追溯性较差;5)信息传递速度较慢;6)设计与管理方面的流程不完善;7)对外购/外协产品及供应商协作产品的管理水平较低等。

  虽然本公司属于行业龙头公司,但这些问题的存在制约了公司的进一步发展。特别是目前全球经济处于低位运行阶段,中国汽车市场增速放缓,在这些大背景下,以上问题急待解决。为此,公司高层研究决定引进开发PDM系统,并对此立项。

  一、PDM系统开发方案

  针对公司目前存在的上述问题,结合公司实际情况,我们决定与国内某知名软件开发公司合作,一起开发PDM系统。在项目启动大会结束后,整个项目组通过前期多次调研后制定了适合公司状况的、有效可行的PDM系统实施方案:依据公司的总体发展战略规划,紧密围绕设计开发系统设计、生产、试验、管理及其集成等方面的产品数据管理需求,建立一个支持协同设计的产品数据管理系统(图1),保证产品数据的安全、可靠、有效、一致、共享和重用。

  该系统涉及从项目论证、方案设计、工程研制、批量生产直至售后服务等过程中产生的全部产品数据,从而有效提升研发部协同设计、创新设计的能力。PDM实施技术方案包括基本实施、核心业务流程管理和系统应用界面配置。

  1.基本实施相关方案

  硬件实施包括:符合公司近期计算机网络规划中网络、计算机等网络应用环境的规划建设方案;系统产品库与存储库的开发方案;权限控制管理(用户管理)方案;公司编码系统方案等。

  (1)网络规划建设方案。

  为了更好地为PDM系统应用提供基础软硬件运行环境,根据公司计算机网络的长期规划,本项目的主要技术内容包括:局域网网络、PDM服务器等运行环境的搭建;Adobe Acrobat、Pro/ENGINEER和AtuoCAD等软件配置与安装部署;服务器操作系统和用户操作系统配置等(图2)。

  另外,PDM系统的信息安全管理方案包括:用户登录方式、与公司现有加密系统兼容的网络加密机制,及PDM数据的访问控制等。

  (2)产品库与存储库的开发方案。

  产品库和存储库就好比电子仓库,是PDM系统的核心单元,用户用它来存放各种文档和资料(图3)。

  产品库文件夹需要保证数据的安全性和完整性,支持各种查询和检索功能。开发方案具体包括:文档的分类、文档属性的确定、文档模板的相关规范、文档生命周期的定义、产品库存储库的定义及划分和版本控制原则等。

  (3)权限控制管理。

  权限控制由用户、权限和角色3个对象构成,将权限赋给角色,再为具体用户分配角色(图4)。

  权限控制的重点在于:从业务流程角度,结合公司保密制度和相应规范,明确用户角色的属性、职责、定义及数据访问权限等。另外权限控制方案还需明确:选择动态权限控制(生命周期状态控制)或者静态权限控制(文件夹控制)。

  权限控制方案具体包括:用户的定义(如部门或组织)、角色的定义(如应用工程师、设计工程师、室主任和所长等)和权限的定义(根据不同角色的用户,定义其静态权限和动态权限,包括读取、修改、添加、删除、复制、检入检出和发布等)。

  (4)编码系统方案。

  编码系统是信息系统的基础,公司编码也是公司文档管理的重要基础。在现有公司编码规范的基础上,我们与公司标准化部门一起建立了适应于PDM系统的公司编码规范,包括产品、零部件和图纸技术文档等的编码与命名。在原有办公系统编号登记系统的基础上,根据新编码规范,开发出了PDM编码登记系统,除了可用来登记现有所有文档对象的编号外,还可进行编码一致性的验证和查询,及大地方便了实际工作。

  2.核心业务流程管理

  核心业务流程管理主要包括文档流程管理和数据管理。

  (1)文档流程管理。

  结合本公司的质量体系文件、相关标准规范和现有相应制度,我们制定了文档流程规范,包括文档的签审流程、发放流程、更改流程和归档流程等。这其中包括对各流程节点签审人员的要求、更改时应遵守的业务规范等。通过该流程规范,使得我们现有的业务工作更加流畅、规范,并进一步提升了我们的工作效率和管理水平。

  (2)数据管理。

  PDM系统中数据管理的主要对象是零部件与文档。根据公司现有技术文件的种类和特性,我们将零部件分为总成、分总成和零件,文档分类为:设计图档、设计文档、试验文档和应用文档。数据管理的重要内容就是将零部件与文档形成一定的关联联系,以方便用户建立和处理不同形式的物料清单。最常见的处理方案是通过产品结构进行管理,产品结构相当于一个总的BOM,其下面包含各个分总成零部件,各个零部件下又可关联各种文档。这样,用户可以方便地通过产品结构来管理和查询相关对象(图5)。

  3.系统应用界面配置

  项目组开发完底层功能后,根据调研结果,最后开发了主应用门户的通用功能应用视图。主要包括:系统主页界面、工作流定义界面、搜索界面(包括分类搜索)、可视化界面和用户管理界面等(图6)。

  二、PDM具体开发过程

  PDM项目是一项系统工程,它不仅涉及技术因素,同时涉及组织与管理等诸多因素。通过一年多的开发过程,作为汽车设计专业毕业的笔者来说,感慨颇深。其中有成功也有失败。个人认为作为一个系统项目,各个阶段是开发此项目时必不可少和环节(图7)。

  三、结语

  通过该项目的成功上线,我公司实现了产品设计的电子化和自动化,提升了产品设计能力。公司利用PDM系统以产品技术状态管理为核心,以设计文档的创建、签审、更改和归档等有效监控为重点,实现了不同阶段、不同状态下产品数据的安全、科学、规范管理与集成共享。确保了产品开发过程的数字化、规范化和可追溯性,提高了信息共享和知识重用程度。

  接下来公司将会对PDM系统二期开发项目进行立项。二期项目将以项目管理为核心,以实现业务流程规范管理与优化为重点,实现业务过程的集成优化,保证产品数据和数据更改的准确性、完整性和一致性。