PDM系統(tǒng)在轎車產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用

1、    pdm系統(tǒng)在轎車產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用    蔣麗摘 要：介紹協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（pdm，product data management）技術(shù)的概念和基本功能，探索了汽車產(chǎn)品數(shù)據(jù)如何存儲，組織和管理等實(shí)際問題，管理完整的產(chǎn)品生命周期，為汽車企業(yè)提供了一套完整的pdm實(shí)施方案。關(guān)鍵詞：協(xié)同管理；數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)管理：tb ：a doi：10.19311/ki.1672-3198.2018.26.0881 pdm背景隨著企業(yè)的不斷發(fā)展，cad技術(shù)的日益普及和提高，企業(yè)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)（如電子圖檔、圖紙、工藝文件等）、資源及經(jīng)驗(yàn)不斷增加。對于這些信息資源，企

2、業(yè)的各個部門、各個環(huán)節(jié)都有自己成熟的計算機(jī)輔助管理模式，但都按照自己的規(guī)則作為管理結(jié)構(gòu)，彼此之間缺少信息溝通協(xié)調(diào)的渠道，形成“信息孤島”，使企業(yè)的信息管理產(chǎn)生了“瓶頸”。在這種情況下，很多有用的、寶貴的資源信息不能被充分利用，甚至白白浪費(fèi)。針對這些問題，一種新的管理思想和技術(shù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（pdm，product data management）出現(xiàn)了，并得到了迅速的發(fā)展。2 pdm的功能pdm系統(tǒng)包括的功能：產(chǎn)品配置管理，項(xiàng)目管理，cad集成，工程更改管理，分類管理，工藝管理，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理，產(chǎn)品對象與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理，設(shè)計過程數(shù)據(jù)管理與文檔管理，生命周期與工作流管理等，如圖1。2.1 產(chǎn)品配置管理

3、產(chǎn)品配置模塊是為了滿足大型的汽車廠對用戶的個性化需求而產(chǎn)生出來的，在汽車企業(yè)中，普遍擁有眾多變形的產(chǎn)品，所以要求在短時高效的設(shè)計工作中，快速的制造出滿足客戶個性化的產(chǎn)品，所以必須采用模塊的形式來實(shí)現(xiàn)設(shè)計工作，并且在設(shè)計中實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的標(biāo)注和規(guī)范，利用已經(jīng)量產(chǎn)的車型設(shè)計成功，在這個基礎(chǔ)上進(jìn)行重新配置。配置模塊就是在接到訂單時根據(jù)客戶的實(shí)際需求進(jìn)行各項(xiàng)配置，產(chǎn)生客戶個性化的bom，并按此進(jìn)行設(shè)計和生產(chǎn)，最終設(shè)計出滿足客戶需要的車型。2.2 工程更改管理變更管理是pdm系統(tǒng)的一個重要模塊，該模塊提供變更管理來跟蹤對產(chǎn)品信息所做的變更。變更管理與生命周期和工作流進(jìn)程緊密地集成在一起，變更管理中有四種對象：

4、問題報告、變更請求、變更通知書和變更活動。其中每種對象相應(yīng)有一個生命周期，而一個生命周期又對應(yīng)一個工作流，而不同對象的工作流又是互相影響的，并且所有變更管理對象都必須保存在指定類型的資料夾下。更改過程中的術(shù)語解釋如表1。變更流程如圖2。2.3 cad軟件集成市面上常見的pdm系統(tǒng)中，cad集成也被分為二維圖紙和三維數(shù)模的集成，二維圖紙主要是對autocad的集成（也有部分汽車企業(yè)二維圖紙也采用catia軟件來出圖），三維數(shù)模有對pro/e、ug、catia的集成。cad集成主要功能基本是相同的：檢入、檢出、撤銷檢出和修訂等。在車型設(shè)計中，設(shè)計人員主要使用的設(shè)計軟件就是cad類軟件，而作為產(chǎn)品數(shù)

5、據(jù)管理軟件的pdm產(chǎn)品只有通過與cad軟件的充分集成，才能滿足企業(yè)實(shí)際工作的需要，使pdm系統(tǒng)更加適應(yīng)企業(yè)的需求。因此，pdm系統(tǒng)中的cad集成模塊主要的目的就是：在cad（如catia，creo等）軟件中設(shè)計的零件基本屬性和其對應(yīng)的數(shù)據(jù)模型、二維圖紙發(fā)布到pdm系統(tǒng)中；也可以從pdm系統(tǒng)中讀取零件屬性，下載圖紙或直接下發(fā)數(shù)據(jù)到供應(yīng)商，保證產(chǎn)品圖紙與pdm中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致。2.4 項(xiàng)目管理項(xiàng)目是在項(xiàng)目定義中的人員、時間、項(xiàng)目資源的約束條件下，開展的具有相對獨(dú)立性的工作。項(xiàng)目管理本質(zhì)是為了滿足甚至超越項(xiàng)目涉及人員對項(xiàng)目的需求和期望，將理論知識、技能、工具和技巧應(yīng)用到項(xiàng)目的活動中去。他的主要功能

6、是實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目的管理和控制。pdm項(xiàng)目管理包括如下功能：（1）項(xiàng)目定義管理。在 pdm 系統(tǒng)中創(chuàng)建項(xiàng)目，并維護(hù)項(xiàng)目相關(guān)基本信息。如，項(xiàng)目名稱，項(xiàng)目說明，負(fù)責(zé)人，項(xiàng)目開始、結(jié)束時間，生命周期、項(xiàng)目預(yù)算以及項(xiàng)目相關(guān)文件及文檔等信息獲取項(xiàng)目資源，維護(hù)項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)；定義項(xiàng)目的任務(wù)分解結(jié)構(gòu)（wbs），以及任務(wù)的基本信息維護(hù)，任務(wù)負(fù)責(zé)人，任務(wù)約束條件（開始、完成時間），任務(wù)相關(guān)附件等信息；項(xiàng)目風(fēng)險因素定義等。（2）項(xiàng)目執(zhí)行與跟蹤管理。根據(jù)項(xiàng)目的任務(wù)分解結(jié)構(gòu)（wbs）定義，任務(wù)進(jìn)度及資源的定義，pdm 系統(tǒng)自動分發(fā)任務(wù)到各任務(wù)負(fù)責(zé)人的工作列表； 任務(wù)負(fù)責(zé)人執(zhí)行任務(wù)，并填寫任務(wù)進(jìn)度報表（任務(wù)完成百分比）； 項(xiàng)目

7、執(zhí)行過程的監(jiān)控，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人可以管理項(xiàng)目，啟動或終止任務(wù)的執(zhí)行，修改任務(wù)的完成百分比，發(fā)送報表請求任務(wù)給任務(wù)負(fù)責(zé)人，讓任務(wù)負(fù)責(zé)人填報任務(wù)完成百分比； 可分別查看并管理未啟動任務(wù)、正在執(zhí)行任務(wù)以及已完成任務(wù)，并可以對這些任務(wù)更進(jìn)一步的細(xì)化篩選。查看項(xiàng)目及任務(wù)的生命周期狀態(tài)等；可隨時查看項(xiàng)目統(tǒng)計報告，查詢統(tǒng)計項(xiàng)目交付結(jié)果文檔、零部件的生命周期狀態(tài)。（3）項(xiàng)目溝通管理。項(xiàng)目參與者可建立多種項(xiàng)目溝通類對象，如項(xiàng)目問題報告、項(xiàng)目進(jìn)度報告、項(xiàng)目會議紀(jì)要、項(xiàng)目通報、項(xiàng)目資金計劃等；提供項(xiàng)目溝通對象的分類查詢功能，方便項(xiàng)目參與者查閱項(xiàng)目溝通信息，加強(qiáng)項(xiàng)目溝通。3 pdm系統(tǒng)的作用我國汽車制造企業(yè)雖然大部分已應(yīng)用

8、了cad等計算機(jī)輔助技術(shù)，但是仍然沒有徹底擺脫缺乏新產(chǎn)品創(chuàng)新能力的困境，其突出表現(xiàn)為產(chǎn)品開發(fā)周期長、缺乏新意、技術(shù)水平不高、市場響應(yīng)速度慢。這主要是因?yàn)椋海?）各部門環(huán)節(jié)雖然采用了計算機(jī)輔助技術(shù)，但由于系統(tǒng)不同，自成一體（如cad、capp、cam、mis等），信息很難在各部門之間準(zhǔn)確、可靠與安全地傳遞和共享；（2）不同系統(tǒng)產(chǎn)生的大量異構(gòu)電子化檔案無法再用原有的手工紙質(zhì)方式進(jìn)行管理；（3）數(shù)據(jù)管理水平的落后，造成信息資源浪費(fèi)，工作重復(fù)，協(xié)調(diào)周期長；（4）應(yīng)用集成系統(tǒng)的效率不高。使用pdm技術(shù)可以在企業(yè)內(nèi)部建立起所有產(chǎn)品的完整數(shù)據(jù)模型，為信息的傳遞與溝通建立一個良性的數(shù)字化管理平命，其核心在于能

9、夠使所有與項(xiàng)目相關(guān)的人員在整個信息生命周期中自由共享與產(chǎn)品相關(guān)的異構(gòu)數(shù)據(jù)，具有以下兩方面的作用。（1）縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、加速產(chǎn)品更新。在進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)時，設(shè)計人員要花30%的時間收集、整理各種資料，而且通常情況下，當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計工作完成后，除圖紙資料存檔外，設(shè)計人員在產(chǎn)品設(shè)計過程中的一些分析資料、所搜集整理的資料和其他大量的相關(guān)資料基本上都丟失了；在后續(xù)環(huán)節(jié)中（如工藝流程、生產(chǎn)、銷售等），很多技術(shù)數(shù)據(jù)又是手工重新輸入或重新計算。因此，工作重復(fù)率高，效率低，缺乏對已有數(shù)據(jù)的有效保護(hù)和再利用。實(shí)施pdm系統(tǒng)后，與產(chǎn)品相關(guān)的所有數(shù)據(jù)都會被準(zhǔn)確有效、安全地管理起來。有任何數(shù)據(jù)需求的人員，都很輕易的從系統(tǒng)中

10、查詢和提取所需信息，在產(chǎn)品設(shè)計工藝到生產(chǎn)制造的過程中，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享一致，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，提高開發(fā)管理水平。（2）促進(jìn)協(xié)同設(shè)計方法在汽車產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用。由于pdm技術(shù)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品數(shù)據(jù)的有序化管理，使得企業(yè)引入現(xiàn)代設(shè)計方法進(jìn)行新產(chǎn)品的開發(fā)成為可能。第一，模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計。轎車設(shè)計的特點(diǎn)是變形快、品種多，車型系列產(chǎn)品中全新設(shè)計開發(fā)的零件只占1一成左右，而標(biāo)準(zhǔn)件、外購件或變形件約占總數(shù)的九成，因此對已有已經(jīng)量產(chǎn)的車型產(chǎn)品進(jìn)行局部修改，進(jìn)行相關(guān)功能、結(jié)構(gòu)參數(shù)的變形設(shè)計仍是新產(chǎn)品開發(fā)中的主要工作。利用pdm系統(tǒng)對車型產(chǎn)品進(jìn)行的參數(shù)化、模塊化的設(shè)計管理，如在新產(chǎn)品開發(fā)中，通過模塊重組，參數(shù)微調(diào)來形成不同結(jié)

11、構(gòu)的系列產(chǎn)品，在大型車企俗稱改型車，可以大大提高產(chǎn)品的設(shè)計效率，縮短了更新周期，及時滿足用戶對產(chǎn)品的個性化需求。第二，并行設(shè)計。傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)一般采用串行工作方式，整個過程是靜態(tài)的、順序的和相互分離的，且各設(shè)計階段的信息交流也是靜態(tài)和被動的。而pdm系統(tǒng)的應(yīng)用解決了大型汽車廠信息管理與數(shù)據(jù)更改以及更改過程中的動態(tài)變化。汽車企業(yè)光靠其自身是無法生存的，因?yàn)槠嚿a(chǎn)中的很多零部件都是外購的，它需要很多配套供應(yīng)商的支持。并且現(xiàn)代汽車產(chǎn)品高科技的含量日益增大，單一地點(diǎn)單一企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)的模式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代產(chǎn)品的要求。因此，充分利用pdm系統(tǒng)對設(shè)計文件以及數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，多加廠商共同開發(fā)，異地設(shè)計，齊頭并進(jìn)，實(shí)現(xiàn)資源共享，共同設(shè)計，開發(fā)出新型更有技術(shù)性的車型產(chǎn)品。4 結(jié)束語pdm是對工程數(shù)據(jù)管理、文檔管理、產(chǎn)品信息管理、技術(shù)信息管理以及其他產(chǎn)品定義信息管理技術(shù)的一種概括與擴(kuò)展。它是一門管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息（包括工