大型机械制造企业PDM实施方案
1.0 需求分析
1.1 公司概况
江苏机械股份有限公司是中国机械制造行业的重点骨干企业、国家高新技术企业、无锡市十大企业集团之一。2000年产值7亿元。公司主导产品FKx系列机连续十年国内产销量第一,市场占有率40%以上,被评为无锡市“四星级”产品。公司还生产多种整机产品等。产品远销巴基斯坦、泰国、印度等东南亚各国。
我国即将加入WTO,公司领导居安思危,提出建立“公司CAD/CAPP/PDM系统”,增强企业对市场的应变能力和竞争能力。目标是把公司的技术中心建设成为国家级技术开发中心。
1.2公司与产品开发有关的组织结构

PDM的实施对象为与产品开发有关的部门,其中主要工作量集中在技术中心。目前,公司技术中心拥有各类技术人员68人,其中中高级技术人员40人。
1.3公司的产品结构
PDM除了具有一般通用功能外,还要能够适应特定的产品结构型式。产品属典型的系列化产品,其同一产品的具体配置结果一般要受到多个因素的影响。以公司主导产品FKx机系列为例,其结构型式如下:

说明:
1. T为产品结构型式代号。
X为与锭数有关的名称代号,目前组数有216、240、48三种。
Y为机器结构型式有关的名称代号,有M、V、S、L、2W、MF六种。
Z为用户在C部分中共计10-13个选用件中选用式样。
2. A为产品固定部分,与用户选用和产品结构型式无关,其中A1
与组数无关,A2与组数有关。
3. B为只与产品结构型式有关部分,其中B1与组数无关,B2与组数有关。
4. C为只与用户选用部件有关并且可能与机器结构型式有关部分,其中C1与组数无关,C2与组数有关。
5. ABC部分中每一个部分又可以分为本机件和借用件。
由上可知同一大类产品可以有许多种具体配置,反之,如果用户选定了参数X、Y、Z,可以唯一确定机器的配置,也可以确定机器的价格。公司其它整机产品的结构型式相似,仅参数的数量和内容有区别。
1.4 公司技术中心的计算机应用现状
关于目前公司技术中心的计算机应用现状和存在的问题,技术中心的报告分析得很详细。这里着重指出以下几点:
第一, 技术中心的广大技术人员已经有多年使用计算机的经验,应用软件的品种较多,包括2D-CAD,CAPP,OFFICE,FOXBASE等。以信息技术改造传统企业,人才是关键,公司技术中心已经具备成功实施CAD/CAPP/PDM系统的人才基础。
第二, 一个工业企业,真正指导生产的图纸究竟是CAD输出的图纸,还是有各级技术负责人签名保存在档案室的纸质图纸?这是衡量一个企业是否实现信息化的标志。现在我国的大中型企业,大多采用CAD制图,采用OFFICE编写各种文件,但是真正在生产过程各个环节流转的依然是纸质图纸和文件,并且谁也不敢保证这些纸质图纸和文件与保存在计算机中的CAD和OFFICE文件是完全一致的。CAD软件相当一块效率比较高的制图板,OFFICE软件相当一台效率比较高的打字机,整个计算机系统与其他生产设备一样,仅仅是生产文字产品的生产工具,因此也不具备企业核心的地位。这正是实施PDM最基本的任务之一。目前,技术中心使用的各种应用软件彼此无法沟通信息,许多公共信息需要重复输入,不能保证信息的正确性、权威性,实施PDM最基本的任务之二,就是为产品开发使用的所有应用软件,提供统一的集成平台,实现在PDM的统一控制和管理下,各种应用软件(2D-CAD、3D-CAD、CAE、CAPP、CAQ、MRP-II、WORD、EXCEL以及为了某产品开发的其它专用软件)有序运行和信息共享。
1.5公司PDM的需求
除了本文上面提到的实施PDM二项基本任务外,宏源公司提出对于PDM的十二项功能需求和六项集成需求,现罗列如下:
十二项功能需求是:
1, 图、文档管理功能。
2, 产品结构管理功能。
3, 版本管理功能。
4, 工作流程管理功能。
5, 项目管理功能。(可暂不考虑)
6, 产品配置管理功能。
7, 零件属管理功能。(可暂不考虑)
8, 用户与权限管理功能。
9, 系统管理功能。
10, 产品工时定额汇总管理功能。
11, 材料消耗定额管理功能。
12, 编码管理功能。
六项集成需求是:
1, 与CAD集成。
2, 与OFFICE集成。
3, 与FOXBASE集成。
4, 与CAPP集成。
5, 与MRP集成。
6, 与3D-CAD集成。
2.0 产品EJ-PDM简介
2.1 什么是PDM
在介绍EJ-PDM之前,必须对于PDM以及由PDM派生出来的各种名字术语有统一的认识,避免大家说的同一个名字,但是有完全不同的理解,或者不同的名字实际代表同一个概念。PDM(Product Date Management),中文意思是“产品数据管理”,由于“产品数据管理”的概念在应用计算机之前早已存在,例如企业的档案室就是专司“产品数据管理”职能的部门,因此更确切地说,PDM是“数字化产品数据管理技术”,或者可以理解为应用计算机进行产品数据管理的技术。这里所指“产品”是广义的,企业生产出来的“实物”都是产品,包括整机、组件、部件、结合件、零件和为了加工零件而定制的锻件、铸件、料坯等。但是“产品”的概念并不包括生产产品的工具,如机床、工装、刀具、夹具、量具等。比“产品”更加广义的概念是“物料”,它不仅包括“产品”而且包括制造产品的一切物质手段,如机床、工装、刀具、夹具、量具、原材料、办公用具、交通工具、各种动力设备、甚至厂房、土地。PDM管理对象是“产品”,其它“物料”由别的系统管理,如设备管理系统,工装刀夹量具管理系统等。
2.2 传统产品数据的定义和管理
传统上产品数据的定义是通过工程图纸来描述的,图纸的代号是图号。图纸的内容可以分为三部分,一是表示零件形状的几何图形和尺寸标注,二是表示结合件组成关系的明细表(对装配图才有),三是技术条件部分,说明该零件或组合件的工艺要求和其它要求。
随着产品技术的发展,为了便于使用和管理,许多行业和企业把图纸上的明细表(即第二部分内容)从图纸上分离出来,单独设计了明细表格式,而第三部分内容有的可能体现在图纸上,有的则体现在明细表上,有的内容也可能两者都出现。因此明细表又成为一种独立的技术表格。明细表的代号是表号。由于产品的复杂性,往往会出现明细表与图纸不完全一一对应的情况,因此有的企业又在图号的基础上派生出表号的编号规则。
显然,产品数据就是用图纸和明细表定义的。如果我们用“件号”来代表实物产品(包括零件、结合件、部件、组件等),那么,图号和表号所代表的内容则表示了“件号”的属性和相互之间的结构关系。因此,在实际工作中,管好产品数据就是管好图纸和明细表。在一个优秀的制造企业中,都有良好的关于图纸和明细表设计、校对、审核、批准和发放的管理过程。它对保证产品的质量和制造秩序至关重要。
2.2.1 产品数据的数字化定义和管理
随着计算机技术在产品数据定义方面的应用和发展,产品数据的定义被数字化。首先CAD的应用使得图纸的第一部分被数字化,同时数据库和信息技术的应用使得图纸的第二和第三部分(即明细表部分)也被数字化,并开始出现把这两部分数字化应用结合在一起考虑的数字化产品数据管理技术,即PDM技术。
2.3 EJ-PDM软件结构
EJ-PDM采用先进的Client/DB Server体系结构,采用原型开发方法,以满足不同用户的需求。运用数据库技术,较好地实现了产品技术数据、工艺技术数据和生产计划数据集成并行工作应具有的各种功能。同时充分考虑了系统的开放性、通用性及与其它信息系统的互连接性,因此具备技术起点高、实用性强的特点。
软件提供设计、工艺和计划人员一个在线的、集成的并行工作环境,能进行产品、工艺的设计与管理工作和物料需求的计划工作。
产品数据管理,对产品物料属性、产品结构配置(BOM)、技术参数、等信息的输入、存储、处理、分类、查询。
技术数据管理,对工艺加工信息、零件材料定额、产品装配、标准工艺等信息的输入、存储、处理、分类、查询。
生产计划准备,可产生生产计划清单、产品装配物料清单、原材料采购计划清单等计划管理信息。
工作流的控制,按机械设计的流程,实现产品和工艺设计的审批发放管理和版本管理。
构成较完整的企业产品技术数据共享数据库。
2.4 系统特点
面向工程设计人员、工艺设计人员、技术准备人员和计划人员,提供一个集成化、网络化的产品开发与管理环境。在产品设计和生产技术准备范围内,安全有效地管理大量复杂的工程数据,方便高效地分类、查询、归集产品物料信息。
面向产品设计和生产制造的集成,支持产品模块化设计和变型设计,动态快速的归集制造信息。
摆脱文件管理方式,采用网络与数据库技术,集成地管理产品相关信息和过程,便捷地查找和共享系统数据并实时对设计过程进行跟踪与报告,以数字化信息取代纸质文件来管理产品信息,为企业全面信息化打下坚实的基础。
本系统支持产品设计,工艺规划,生产准备三阶段的过程管理。一阶段产生的工程技术数据或文档一般要经过设计、审核、批准等过程,才可以为下一阶段所用,系统集成的管理这三阶段的工作流过程。
构架于C/S体系结构之上,有效地利用计算机网络资源,支持并行设计,支持分布式的产品数据管理。
支持多级权限管理。采用安全性控制模型,建立有效的授权机制。
完备的版本控制。产品的设计历史在系统中得到有效的保存,每个版本代表设计的一个阶段,同时系统提供版本恢复的功能。
极强的查询功能。系统提供了分类查询、组合查询、模糊查询三种手段,使用户在庞大的信息库中,快速准确地找到所需资料。
采用面向对象技术及对象连接与嵌入技术(OLE),集成多种工程设计绘图软件及字处理软件(Word,Excel),可对多种CAD系统的图纸进行管理和浏览,增强系统功能,方便用户使用。
用户界面友好,操作简便易用,图、表格式与用户需求一致。
良好的容错性、安全性、可靠性,对入库的信息建立有效的安全机制,保障录入的数据不会丢失。
运行、存取速度快,多用户在网上的运行速度不低于单机用户的工作速度。在存储容量上,能通过大到十几兆信息的图形、文本存储。
采用开放式结构,系统有良好的通用性和可扩展性,为企业进一步开发信息系统留有良好的接口,方便用户功能的增加。
2.5 系统功能
系统功能结构如图

2.6 系统环境及结构:
l 系统环境:
操作系统:WINDOWS NT
数据库:MS SQL Server
开发工具:PowerBuild
l 系统结构:
PDM系统的硬件配置主要由Intel系列的服务器和PC机构成,其中Intel系列服务器作为服务器(SERVER)端使用,PC机作为客户机(CLIENT)使用。
A·服务器端可由一至三台服务器组成,运行MS SQL Server,形成系 统的主数据库(远程库),完成数据存储和数据库管理。
B·客户机端运行PowerBuild,形成系统处理功能、应用数据的工作 库(本地库)和HELP/ERROR信息库。
2.7 EJ-PDM 产品数据管理流程

2.8 输出报表示例:
①产品结构:
l 产品结构明细表:详细说明产品结构及所用材料、工艺路线等内容.
上海XX股份有限公司 产品结构明细表
机码 [ 0078040006 ] 名称 [ 侧喷油剂装置 ]
制表 [ 陈 艳 ] 审核 [ 李 洪 ]

上海XX股份有限公司 产品明细表
机码 [ M12200G71M ] 名称 [ xyz型xx机 ]
样图标记[A] 设计[ 陈 艳 ] 校对[ 陈宗保][ 环恩娟 ] 审核[ 高镇洪 ] 工艺[ 朱 祥 ]
l 工时定额汇总表:

l 主要材料工时定额汇总表:
主要材料工艺定额汇总表
产品码 [ M12200GE2M ] 产品型号 [ xyz—180—0000(42)] 编制单位 [ 上海xxx ]
产品名称 [ xyzA型xx机 ] 编制日期 [ 980210 ]


3.0 EJ-PDM基础上实施该公司PDM技术方案
3.1 EJ-PDM控制下的平行工程信息流程

3.2 以企业领导和工程技术人员为主实施PDM
实施PDM过程是企业运行模式改变的过程,只有企业的领导和工程技术人员能够熟练地在PDM提供的平台上开展自己的业务工作,才能体现PDM成功实施。无论是制定企业标准,数据输入,企业老数据转入新系统,培训一般企业用户等都应该以企业的领导和工程技术人员为主。PDM软件供应商作为企业实施PDM的长期合作伙伴,除了提供PDM软件外,主要的责任是技术支持和服务,包括:结合企业需求进行PDM软件的二次开发和专门课题开发,对企业实施PDM技术骨干的培训,协助企业制定企业标准,向企业领导提出有前瞻性建议等。
3.3 全面规划,分阶段实施
计算机技术已经渗透到社会生活的一切领域,也渗透到企业的各个部门。为了防止企业各部门计算机应用互不通气,形成一个个信息孤岛,必须有一个总体规划。宏源公司技术中心已经有多年计算机应用的经验,但是还必须考虑与生产、销售、人事、财务、采购、库房等各部门的信息共享。
3.4 项目实施计划
项目实现分三阶段
第一阶段周期二个月,主要工作内容如下:

第二阶段周期四个月,主要工作内容如下:

第三阶段周期六个月,主要工作内容如下: