企业级产品数据管理系统的规划与实施

   

      目前,发达国家的制造业基本实现了数据信息化,结合先进制造技术和现代管理模式,对产品生命周期中各个阶段的数据资源、生产资源和开发过程等进行了科学有效的管理,提高了企业的市场应变能力和竞争能力。而我国大部分中小企业甚至国有企业仍然处于产品开发周期长、市场响应速度慢以及管理效率低下的困境之中。在产品开发到生产销售的过程中缺乏一个全局信息化模型,在工程变更、流程控制、企业各部门间的数据共享与管理上都存在着困难,很多企业都有大量的异构电子化文档甚至是纸质文档,在产品信息的分类、检索、审批、更改和发放等方面存在着工作量大、过程繁琐等问题。虽然有些企业实施了PDM系统,但很多都只是简单实现了图档管理,功能开发不全,应用不方便,远没发挥出PDM系统应有的作用,因此如何有效地实施PDM系统并成功地在企业中运行已成为一项重要的系统工程。solidworks Enterprise PDM作为CAD/CAM/CAPP的集成平台,为企业提供了灵活的数据管理解决方案,在产品信息传递,提高企业管理水平和缩短产品开发周期等方面发挥了重要的作用。


1. 企业产品PDM系统的规划研究

       PDM系统是企业实现信息集成的桥梁和纽带,也是设计、工艺和制造部门的数据管理中心和流程管理中心。它为企业提供了一种宏观管理和控制所有与产品相关的信息的机制,一般而言,与产品相关的信息包括项目计划、设计数据、产品模型、工程图纸、技术规范、工艺资料以及工作流程和机构关系等等,PDM技术就是将它们集成并管理起来,使企业的并行工程能够真正发挥效益;在规划PDM系统时,必须充分考虑各个功能模块的实现方法,其中工作流程(生命周期)是整个PDM系统的最重要组成部分。工作流程管理的任务是对产品的整个形成过程进行控制,并使该过程在任何时候都可追溯。为了有效的进行工作流程的管理,首先必须确定所有有关的过程步骤,通过对过程步骤的分析,将它们抽象成一些基本的任务单元,PDM系统必须实现产品开发流程的自动化,对设计文档的审核、标准化、批准等过程实行电子签名,同时实现对产品设计过程中各种链接文档的审核和版本变更的维护等,确保设计过程中数据的完整性和有效性,并能从PDM中获取ERP系统所需的产品信息,保证BOM信息的一致性,从而实现跨部门间产品信息的正确传递。修改3D文件或与其他工程师协同处理3D装配体的不同零件——其复杂程度远远大于更新一个单独的文件。它需要有效的PDM系统来控制对数据的访问、将设计更改记录到文件并管理其他链接文件上由这些更改所导致的变动。3D设计工作几乎都必须使用PDM系统。对某个文件做出更改后,PDM系统能够帮助您确保对所有关联设计数据的更改都是必要的,也是您想要的,而不是随意进行代价昂贵的更改。SolidWorks Enterprise PDM在制造企业中的总体规划方案,如图1所示。

SolidWorks Enterprise PDM在制造企业中的总体规划方案

图1 SolidWorks Enterprise PDM在制造企业中的总体规划方案


2.  SolidWorks Enterprise PDM在企中的实施

2.1  运行环境的构建

       由于每个企业都有自己独特的产品管理流程,公司规模也各不相同,所以在实施PDM系统的时候需要根据公司自身的特点,选择服务器架设结构,SolidWorks Enterprise PDM采用服务器(SQL server服务器、数据服务器、存档服务器)与客户端协同工作的方式,对于小型企业,一般采用单服务器形式,即每个客户端只从一台服务器检入或检出数据,随着规模的扩大,每个工作区域可单独设置存档服务器,以便信息的快速传输,对于大型企业甚至是跨地区或跨国企业可以在异地存档服务器的基础上增加WEB服务器,以实现分布式跨区域的多点协作工作环境;在客户端的架设上,SolidWorksEnterprisePDM提供了3种主要方式:Editor、Contributor和Viewer,不同职务和权限的部门人员将运行不同的客户端,比如Editor包含了一系列的插件,能够直接兼容AutoCAD、Solidworks、Pro/E等常用软件,所以设计部门将它与CAD软件对接,在产品开发过程中实现检入检出功能,从而提高产品设计效率和缩短产品研发周期,而Viewer由于没有检入功能.减少了后续操作对数据完整性的影响,所以适合生产、加工、品质管理等部门,以保证服务器数据库的安全性和有效性。


2.2  权限设置

       权限的作用是规定系统中的角色在其相应的条件下可以运用哪些功能或操作,其目的和原则如下:控制信息共享、便于进行安全监督、分别对不同的访问方式进行控制、避免权限设置的叠加性和矛盾冲突性、不能影响用户对系统的使用;系统权限的划分主要考虑四个因素:人员、数据、操作和条件;在Solidworks Enterprise PDM系统中相关的用户操作权限有:创建、编辑、更新、审阅、查询、删除、复制和授权等。由于不同的操作对数据会产生不同的影响,所以对其权限限制的严格程度也不尽相同。solidWorks Enterprise PDM权限管理通常以项目角色作为主线,以行政级别和组织机构作为补充。首先根据项目角色分为四类:系统管理员、Solidworks设计人员(Editors)、工艺人员(Contributors)、普通查阅人员(Viewers),系统管理员在PDM中负责初始化设置以及日常维护性工作,如建立企业自定义文件夹模板、数据卡的开发、服务器数据维护等,Editors用户主要完成对3D和2D图纸的检人检出工作,并且在设计流程中自动控制相应权限,Contributors用户是对除设计图纸以外的普通文档进行检入检出操作,并把它关联到完整的数据化模型之中,他们的权限也受工作流程自动控制,Viewers用户为PDM数据的使用者,没有检人权限,但可以设立反馈机制,通过Contributors完善数据模型;在许多方面,使用纸质文档管理系统与使用基于Windows的PDM系统(如PDMWorks Enterprise软件)之间的区别,类似于使用卡片目录查找图书馆资料与使用在线搜索引擎查找信息之间的区别。纸质文档管理系统既费时又费力。而且还可能会因图纸的丢失或归档错误而出错。另外,这些纸质文档还妨碍了协同和设计重用,因为一张工程图每次只能由一个人签出。要想与同事或其他合作伙伴共享信息,就必须复印工程图、邮递图纸筒或发送难以看清楚的传真。

2.3  文件夹结构模板、数据卡的建立

       文件夹结构决定文件在库中的组织形式,根据企业的内部标准,制定相应的文件模板和项目文件夹结构模板,保证在新建立项目时执行统一、规范的文件结构。数据卡包括文件数据卡和文件夹数据卡,分别用于在数据库内存储指定的文件或文件夹信息,即元数据,系统管理员需要在PDM实施时按照企业内部规范和标准化制度设计数据卡,在卡内通过卡控件、排列工具以及卡属性框对卡的样式和功能进行编辑,以制定出适合企业自身特点的数据卡。生产效率,还能实现加速产品上市时间、缩短设计周期、降低开发成本以及提高产品质量等目标。从最初2D设计工具的应用到3D实体建模系统的日益普及,CA技术对产品开发、提高效率、改进质量和增强创新能力方面产生了巨大影响。在CAD自动化进一步提高生产效率的同时产品开发企业也面临着一系列全新的挑战。这包括管理、控制和共享工程师使用各类设计工具创建的数量巨大种类繁多的产品设计数据。

2.4  工作流程设计

       工作流程用来表示公司内部的实际工作处理流程,一个工作流程通过定义哪些用户或组有权访问不同状态的文件,可对文件、项目或过程的生命周期经行控制。Solidworks Enterprise PDM的工作流程通过状态(states)和变换(transitions)来定义,每个状态代表一个文件在生命周期内所经过的不同阶段,对于每个状态可以对一组用户或组进行授权,决定哪螳用户可以对当前状态的文件经行添加或更名、检出、删除或销毁、读取或共享操作,而工作流程变换代表了文件或流程从一个状态到另一个状态的进展情况;过去工程师在绘图板上创建产品设计的2D图纸时管理产品设计数据是一个相当简单的过程一只需将工程图收集在储存柜中,为其编写目录并采取安全保护措施即可。大多数制造厂商为文档编制、设计重用和进行协作而发明了管理和控制图纸的系统,一般是采用编码方式来对这些工程图进行分类。较大的公司甚至还设有由文档经理或管理员来使用或操作的正式“图纸箱”。这些纸质文档管理系统一般使用申请卡片或签出单以及一个纸质检索系统,来跟踪图纸的物理位置以及有关修订、错误、生产版本和审批等各方面的状态。这些工作是通过工作流程中的变换节点来完成的,在变换节点的属性中设定此次流程变换将要触发的一系列自动化动作。

2.5  人员培训,制定PDM应用技术规范

       PDM是一项技术,更是一种管理思想,如果企业或项目组人员对PDM的理解不够全面,PDM的推广将非常困难。所以首先应加强对企业决策层领导的培训,使其意识到实施信息化技术对企业的重要性和迫切性,这样才能使整个PDM工程得以实施;对于系统管理员的培训是实施PDM系统的最重要部分,因为系统管理员关系到整个PDM系统的正常、稳定以及安全的运行,他的工作包括系统的日常维护、数据的备份/恢复、参数的设置、插件的二次开发、结构的调整和功能扩展等;对企业各级管理人员和技术人员的培训,主要集中在管理模式和操作使用上,尤其是产品开发人员,需要熟练掌握PDM的使用方法以及与CAD软件的集成环境的操作;PDM的应用是一个人机交互的过程,企业的产品开发和数据管理还需要有一个应用规范作为指导,约定按企业的业务模式和公司制度实现PDM管理功能。

2.6  项目上线测试并正式运行

       在项目上线进行系统功能测试时可能会间断地暴露一些问题,如:应用不熟练、操作失误、流程设置不合理等,遇到这样的问题,PDM工程师或系统管理员应及时提供解决方案完善PDM系统的规划和设置以保证PDM的顺利运行。在系统功能测试通过后,需在企业PDM应用范围内进行推广应用,同时将更多产品的基础数据录入PDM系统,并将实施项目组的应用人员扩大到整个企业的相关部门,使PDM系统正式投入运行,产生应有的管理效果。


3. 结语

       PDM系统是现代企业信息化建设的重要组成部分,是适应经济全球化趋势的产物。Solidworks Enterprise PDM作为一款与Windows资源管理器友好集成的企业级产品管理系统,很好地实现了项目计划、产品数据、技术模型和工作流程的集中管理以及各部门间的并行协同工作,为大中型企业提供了高效及灵活的产品数据解决方案,PDM成功实施的关键在于系统的合理规划以及结合企业自身特点的自定义功能开发和设置,最终达到协同设计、提高设计质量、缩短开发周期和降低开发成本的目标。


 

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