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计算机集成制造(CIM)是现代生产组织的一种思想与方法,可以对企业从市场开发、工程设计、生产计划、物料加工、装配控制到质量管理、采购管理、销售管理、资源管理和财务成本管理的全过程进行优化和标准化,可以利用计算机、通信网络及适当的自动化技术把整个系统集成起来,优化整个机械(机床)制造过程,从而使企业获得市场竞争能力与最大效益,这是制造业发展的必然趋势,也是发挥信息技术最大效益的关键。
上世纪80年代初,计算机技术、通信网络技术的发展虽然使实现机械制造系统集成有了可能,但是如何解决系统集成问题还未成熟,更不用说有一种产品可以用来解决问题,直到PDM的出现。
1.PDM支持CAD的产品设计过程
PDM的精髓是以产品为管理核心,以数据、过程和资源为管理信息的三大要素,并以软件技术为基础,实现对产品相关的数据、过程、资源一体化的集成管理技术;是用整体优化的观念对产品开发过程数据和产品制造过程进行描述,规范产品生命周期数据的管理,保持产品数据的一致性和可跟踪性,使设计数据达到有序,实现产品设计、工艺设计、制造过程的优化以及资源的共享。
可以说,CIM提出系统集成的思想与要求,PDM具体解决系统集成的方法。所以PDM/PLM的应用不是仅仅局限于第一代PDM对CAD系统的图档管理或设计过程的流程管理,而是实现全企业范围内产品有关数据的管理,是解决我国机械制造企业信息化“孤岛”问题的根本方法。
一方面,PDM能提供CAD系统进行设计活动必须的技术文件及其管理。一般市场上的CAD软件,都是支撑软件,如果企业要形成自己的CAD应用系统,必须进行大量二次开发,建立产品设计基础数据库,包括技术标准与技术规范、基础技术资料。
以上这些标准与基础技术资料有的是文字文本,有的是表格,有的是图形,有的是数学公式,这都是机械设计的基础,也是CAD系统应用必需的数据。在没有PDM系统前,CAD系统必须自己建立数据库、图形库、知识库、方法库,应用PDM后,可以把它作为PDM数据库的内容,由CAD系统调用。
另一方面,PDM也支持通用零部件库建立及零部件、标准件、外购件库的调用。CAD系统能应用PDM系统零部件管理模块,实现系列化、模块化、标准化快速设计,从而建立通用零部件库;同时,应用特征编码实现快速检索,大大减少产品设计的重复劳动,缩短设计周期,为改善与优化生产管理打好基础。
此外,PDM还支持CAD系统应用其产品结构配置模块,实现产品结构快速配置。
2.PDM管理CAD输出的图文资料
建立CAD系统的目标是为了按市场需求输出产品制造必需的图纸、技术文件与资料,在企业管理数字化的情况下,还必须提供数字化的产品信息。PDM系统的功能就是对CAD系统输出产品制造必需的图纸、技术文件与资料,以及对数字化的产品信息进行有效的管理,使企业整个系统实现数据共享。
产品设计各阶段必须完成一定的设计文件、图纸与技术资料,在CAD系统完成产品设计后,PDM系统应对这些图纸与技术资料进行管理,这是PDM系统的功能之一,一般称为图纸档案管理。
产品设计是一个过程,少的要几十天,多的要几个月,产品数据在这一过程中逐步形成,为了缩短技术准备周期,必须对过程进行控制,从而需要研究开展并行工程的应用,这需要PDM系统在产品设计、工艺设计过程中对产品数据分阶段逐步形成的过程进行管理,称为项目与流程管理。
PDM对产品属性数据的管理为CAD内部与CAPP/ERP系统集成、数据共享提供了条件。产品属性数据包括:ITEM表和BOM表数据,这种管理为解决我国二十多年企业信息化“三分技术、七分管理、十二分是数据”的难题、实现企业信息集成奠定了基础。
综上所述,PDM的应用不但可以大大减少应用CAD二次开发的工作量,而且解决了目前我国CAD技术应用停留在初级阶段、不能进一步发挥其作用的难题,是深化CAD应用的重要途经。另一方面,PDM的应用还可以解决目前我国企业信息化中严重的“信息孤岛”现象,为解决CAD/CAPP/ERP的集成提供了可行方案。
3.CAD也需满足PDM的诸多要求
PDM系统要实现以上功能,必须建立产品属性数据库,通过产品属性数据库对图纸、技术文件、档案资料进行管理,才能达到以上功能。但是,产品属性数据都隐含在图纸、技术文件中,这些图纸、技术文件都是CAD系统的输出。
要根据这些属性数据建立产品属性数据库,有二种方法,一是按CAD系统输出的图纸、技术文件,由人工从图纸及技术文件中把产品属性数据找出来,再输入到产品属性数据库中;二是用程序读取存储在计算机图形库中的CAD文件,将其属性数据提取,自动输入到产品属性数据库中。前种方法既麻烦又易出差错,后种方法可取,但是CAD系统输出的图纸、技术文件中的属性数据必须能被读取,要达到以上目标,PDM系统对CAD系统提出以下要求:
(1)CAD系统输出的图纸、技术文件中的属性数据必须进行处理。在图形文件中的属性数据是管理产品数据及实现CAD/CAPP/ERP数据共享的重要信息,因此必须对所要提取的属性数据进行处理,才能通过程序读取属性数据到文本文件或数据库文件中。
国内不少自主开发的CAD软件,由于只考虑“甩图板”需求,没有对CAD系统作详细系统调查、系统分析,没有对CAD软件发展进行分析,因此对CAD系统需求只定义在绘图、出图上,没有分析图纸文件中包含的数据不但要表达在图纸文件上,而且要提取进入数据库,因此没有为实现属性数据自动提取提供条件,使CAD系统内部及企业信息系统无法实现数据共享。
(2)CAD系统必须能够输出文本文件或数据库文件,以便与各种DBMS联接。
(3)为了实现对数字化的产品数据进行管理,必须对产品数据进行统一编码,包括:产品编码及其组成产品的各级部件(总成、模块)、各级组件、零件(通用件)、外购件、标准件、原材料以及产品技术文件、资料等。这些零部件、技术文件、资料在没有使用CAD或使用CAD初级阶段也有编号,但是没有应用数据库进行管理,所以编号只供人们识别。
(4)商品化的PDM软件只提供系统的结构,而数据库、图形库的内容大部分要企业自建,要想发挥PDM的作用,CAD系统与PDM系统必须密切配合、互相协调。
上世纪80年代初,计算机技术、通信网络技术的发展虽然使实现机械制造系统集成有了可能,但是如何解决系统集成问题还未成熟,更不用说有一种产品可以用来解决问题,直到PDM的出现。
1.PDM支持CAD的产品设计过程
PDM的精髓是以产品为管理核心,以数据、过程和资源为管理信息的三大要素,并以软件技术为基础,实现对产品相关的数据、过程、资源一体化的集成管理技术;是用整体优化的观念对产品开发过程数据和产品制造过程进行描述,规范产品生命周期数据的管理,保持产品数据的一致性和可跟踪性,使设计数据达到有序,实现产品设计、工艺设计、制造过程的优化以及资源的共享。
可以说,CIM提出系统集成的思想与要求,PDM具体解决系统集成的方法。所以PDM/PLM的应用不是仅仅局限于第一代PDM对CAD系统的图档管理或设计过程的流程管理,而是实现全企业范围内产品有关数据的管理,是解决我国机械制造企业信息化“孤岛”问题的根本方法。
一方面,PDM能提供CAD系统进行设计活动必须的技术文件及其管理。一般市场上的CAD软件,都是支撑软件,如果企业要形成自己的CAD应用系统,必须进行大量二次开发,建立产品设计基础数据库,包括技术标准与技术规范、基础技术资料。
以上这些标准与基础技术资料有的是文字文本,有的是表格,有的是图形,有的是数学公式,这都是机械设计的基础,也是CAD系统应用必需的数据。在没有PDM系统前,CAD系统必须自己建立数据库、图形库、知识库、方法库,应用PDM后,可以把它作为PDM数据库的内容,由CAD系统调用。
另一方面,PDM也支持通用零部件库建立及零部件、标准件、外购件库的调用。CAD系统能应用PDM系统零部件管理模块,实现系列化、模块化、标准化快速设计,从而建立通用零部件库;同时,应用特征编码实现快速检索,大大减少产品设计的重复劳动,缩短设计周期,为改善与优化生产管理打好基础。
此外,PDM还支持CAD系统应用其产品结构配置模块,实现产品结构快速配置。
2.PDM管理CAD输出的图文资料
建立CAD系统的目标是为了按市场需求输出产品制造必需的图纸、技术文件与资料,在企业管理数字化的情况下,还必须提供数字化的产品信息。PDM系统的功能就是对CAD系统输出产品制造必需的图纸、技术文件与资料,以及对数字化的产品信息进行有效的管理,使企业整个系统实现数据共享。
产品设计各阶段必须完成一定的设计文件、图纸与技术资料,在CAD系统完成产品设计后,PDM系统应对这些图纸与技术资料进行管理,这是PDM系统的功能之一,一般称为图纸档案管理。
产品设计是一个过程,少的要几十天,多的要几个月,产品数据在这一过程中逐步形成,为了缩短技术准备周期,必须对过程进行控制,从而需要研究开展并行工程的应用,这需要PDM系统在产品设计、工艺设计过程中对产品数据分阶段逐步形成的过程进行管理,称为项目与流程管理。
PDM对产品属性数据的管理为CAD内部与CAPP/ERP系统集成、数据共享提供了条件。产品属性数据包括:ITEM表和BOM表数据,这种管理为解决我国二十多年企业信息化“三分技术、七分管理、十二分是数据”的难题、实现企业信息集成奠定了基础。
综上所述,PDM的应用不但可以大大减少应用CAD二次开发的工作量,而且解决了目前我国CAD技术应用停留在初级阶段、不能进一步发挥其作用的难题,是深化CAD应用的重要途经。另一方面,PDM的应用还可以解决目前我国企业信息化中严重的“信息孤岛”现象,为解决CAD/CAPP/ERP的集成提供了可行方案。
3.CAD也需满足PDM的诸多要求
PDM系统要实现以上功能,必须建立产品属性数据库,通过产品属性数据库对图纸、技术文件、档案资料进行管理,才能达到以上功能。但是,产品属性数据都隐含在图纸、技术文件中,这些图纸、技术文件都是CAD系统的输出。
要根据这些属性数据建立产品属性数据库,有二种方法,一是按CAD系统输出的图纸、技术文件,由人工从图纸及技术文件中把产品属性数据找出来,再输入到产品属性数据库中;二是用程序读取存储在计算机图形库中的CAD文件,将其属性数据提取,自动输入到产品属性数据库中。前种方法既麻烦又易出差错,后种方法可取,但是CAD系统输出的图纸、技术文件中的属性数据必须能被读取,要达到以上目标,PDM系统对CAD系统提出以下要求:
(1)CAD系统输出的图纸、技术文件中的属性数据必须进行处理。在图形文件中的属性数据是管理产品数据及实现CAD/CAPP/ERP数据共享的重要信息,因此必须对所要提取的属性数据进行处理,才能通过程序读取属性数据到文本文件或数据库文件中。
国内不少自主开发的CAD软件,由于只考虑“甩图板”需求,没有对CAD系统作详细系统调查、系统分析,没有对CAD软件发展进行分析,因此对CAD系统需求只定义在绘图、出图上,没有分析图纸文件中包含的数据不但要表达在图纸文件上,而且要提取进入数据库,因此没有为实现属性数据自动提取提供条件,使CAD系统内部及企业信息系统无法实现数据共享。
(2)CAD系统必须能够输出文本文件或数据库文件,以便与各种DBMS联接。
(3)为了实现对数字化的产品数据进行管理,必须对产品数据进行统一编码,包括:产品编码及其组成产品的各级部件(总成、模块)、各级组件、零件(通用件)、外购件、标准件、原材料以及产品技术文件、资料等。这些零部件、技术文件、资料在没有使用CAD或使用CAD初级阶段也有编号,但是没有应用数据库进行管理,所以编号只供人们识别。
(4)商品化的PDM软件只提供系统的结构,而数据库、图形库的内容大部分要企业自建,要想发挥PDM的作用,CAD系统与PDM系统必须密切配合、互相协调。