PDM在汽车行业的应用与发展

　　1 产品数据管理(PDM)的基本概念

　　产品数据管理(Product Data Management，PDM)是对产品生命周期数据和过程进行有效管理的方法和技术的总称。产品数据管理(PDM)包含工程数据管理、图档管理、产品配置管理、产品信息管理、产品结构管理等等相关概念。

　　产品数据管理系统(Product Data Management System，PDMS)是为了实现产品数据管理功能的信息系统，例如产品数据信息系统(如TcAE、CAE……)、企业生产管理信息系统(如MIS、ERP……)和日常例行业务管理流程系统(如EWO、PAA……)等各类为产品数据管理服务的系统都属于产品数据管理系统的范畴。

　　产品结构管理可以增加汽车企业整车生产过程的透明度有效的管理和控制产品的整个生产过程、配置结构、零件状态、物料清单等，最终实现提高整车形成过程的质量和效率的目的。在汽车企业中应用和发展产品数据管理(PDM)，能在整车研发过程中时时监控整车设计质量．有效的控制设计、制造工程变更，有序、高效的提升整车研发效率，降低整车研发成本和提升整车设计质量。现代汽车企业在产品制造过程中都不同程度的使用了各类计算机应用系统，例如：基于“供应链”的EPR系统，可以实现企业制造、财务、采购、销售等部门之间的实时、动态的信息交流；面向产品设计和开发的CAD系统，可以完成数模、图纸、技术数据、技术文件有效的设计、共享工作，准确地表述数据状态，另外还有针对工程分析的CAE系统以及控制质量管理信息的CAQ系统等等。这些不同的计算机应用系统发展已经趋向成熟，能在各自所属的环境中快速、可靠的传递、共享各自系统中的数据资源。但是也正由于不同的计算机应用系统是在不同的环境下工作，各个计算机应用系统没有被集成起来，形成了一系列的信息化孤岛，系统间信息传递沟通的能力差、效率低，无法真正有效的管理起来，也造成了企业资源的低效率重复使用和极大浪费。PDM系统就是要将企业中的各计算机应用系统信息集成起来，打造一个跨系统的数据和过程管理系统．保证数据和过程管理的透明化，优化数据和过程管理，最终形成一个高效、强大的产品数据管理系统。

　　2 产品数据管理(PDM)在汽车企业中的实际应用

　　理想状态下，产品数据管理(PDM)能够实现企业的产品数据和开发过程的全面高效管理。但是在实际的企业生产中产品数据管理(PDM)能在企业全面展开和顺利实施的前提条件是各计算机应用系统已经在企业生产中有了良好的应用基础，只有这样才能真正的发挥产品数据管理(PDM)的产品数据和开发管理的超强功能。如果各计算机应用系统还没有达到完全实现产品数据管理(PDM)的要求，我们也可以针对企业的不同需求或者需求的紧迫程度．有侧重点的关注产品数据管理(PDM)的某项功能，有意识的强化某项功能以满足企业目前最迫切的需求。产品数据和开发过程在企业中的应用是一个循序渐进的过程，不能一蹴而就，应该先把各系统的基础工作做好，再在此基础上逐步深入、全面的开展产品数据管理(PDM)工作。

　　汽车企业对于产品数据管理(PDM)的应用非常广泛，不能一一详细的描述。下面我们主要针对汽车企业在产晶数据管理(PDM)中的产品研发设计过程管理、产品结构清单、产品配置管理的应用与研发进行讨论。

　　汽车企业的数据量非常庞大，涉及的零件、文件林林总总，不同的设计人员和管理人员在不同的岗位进行设计或管理工作，数据产生源头各有不同，这样就造成数据的随意性大、准确性差、更新速度缓慢、管理效率低下种种问题，极大地浪费了企业资源，制约着汽车企业发展。产品数据管理(PDM)的实施可以促使工程设计人员和数据管理人员在统一的集成平台上开展工作，保证涉及设计、管理、制造、采购、销售不同部门的相关人员共享企业的最新资源，确保数据的可追溯、可查证性以及数据的发布与更新的可控性。

　　产品数据的设计开发和管理根据产品所处阶段不同而相对的会有不同的状态、定义和规范应用，产品数据管理(PDM)可以使各应用系统基于一个统一的数据信息库来开展各项工作，以此确保数据的一致性和唯一性。

　　(1)在产品开发的前期阶段，我们的主要任务是做一些初期的基础准备工作。规划部门需要根据市场动态需求来建立产品的一个整体框架，完成产品各项参数的定义，为下游部门的工作目标制定出确实具体的方向。有了确切的实施目标后，研发部门就可以开始开展前期工作，形成一些基本的产品信息进入产品数据管理(PDM)系统中。各项先期工作可以并行展开：建立初版的工程零件清单(Engineering Part List，EPL)，EPL描述了整车产品工程状态的零部件各层级构成关系、件号、名称、变更经历号、图号、适用情况等内容。是所有部门使用数据的源头数据，也是产品数据管理的基础数据；创建整车结构(Vehicle Assembly Structure，VAS)，按照各层级结构创建产品结构信息．进行初始零件的设计工作；制作质量文档、工艺文件；零部件分析、零部件ABC分析。

　　(2)在产品开发的设计建模阶段，工程设计人员可以在前期工作的基础上进行零部件的设计工作，建立零部件主数模、主文档，装配产品主结构；工艺人员通过访问共享数据库中由设计人员发放的数模和工程图可以编制工艺过程规划以及其他的工艺文档；工程支持人员进行产品配置工作、产品代码管理以及零部件清单的更新确认工作。整车零件的结构关系类似于—个树状结构，从顶端的整车主结构按照一定的分类规则逐层向下展开，直至到下面的末端零件。设计人员进入产品数据信息系统中，按具体要求设计零部件数模，并且把下层数据按照整车结构装配到上层零部件中，直至最后全部的整车数据都放入到产品数据信息系统中。整车结构中可能包括多种车辆类型，工程支持人员在产品开发阶段就可以根据已经制定的产品规划来对各种不同的车型实施产品配置工作。产品配置工作完成后，产晶数据系统的使用人员就可以按照自己的需要根据车型的实际类型调出符合车型要求的数据，大大减少零部件的查找、筛选时间，极大地提高工程人员的工作效率。

　　(3)在产品投入试生产的验证阶段时，数据库中的零部件主数模、主文档，产品结构、产品配置、工艺文件、物料清单都应该完成了系统中的设计开发工作，进入最后的验证阶段。我们知道整车的产品数据管理系统正常运行所依据的所有的基本数据都是技术部门提供的，其中的物料清单(bill of material，BOM)是为装配或生产一种产品所需要的零部件或原材料的清单，其中也包含构成产品的零部件清单及其结构关系。物料清单用来说明产生一个父项所需要的部件及它们之间的关系，说明产品是由什么组成的。各需要多少及相互的装配关系。物料清单反映了组成产品的所有零部件的层次结构：最终产品是最高层，第零层，第一层是组成最终产品的元件；第二层为组成第一层元件的元件……，依次类推，最低层为外构件和原材料。采购、财务工作必须要根据BOM来接收物料、结算成本，否则极易造成各部门工作的盲目性。物料清单BOM就向企业提供了完整而详尽的物料信息，使企业各部门在统一的正确数据基础上运作，提高工作效率。避免出现企业的各项生产经营活动孤立的进行。经过检查验证后EBOM就可以共享给物流、财务、采购等不同部门使用。这样共享的过程可以确保设计、生产、物流、采购、销售、售后部门应用到的数据库是一个集成统一的数据库，不会造成不同部门使用不同数据库的情况，很好的保证了数据的正确性和唯一性。另外产品结构、产品配置、零部件主数模、主文档，装配产品结构也应该随着设计开发工作的完成开始进行锁定发布工作，确定最终的数据状态，整车结构也进入冻结状态。产品设计人员在PDM数据库中锁定最终版本的整车零部件数模、图纸、文档等数据。那么数模、图纸、工艺文档等等数据就被存放在PDM的数据库中。与此同时我们也需要根据已有产品结构进行产品数据的配置工作，在数据库中按照产品结构的规划对零部件的上层结构进行分配布置。完成配置工作后。我们可以很方便、准确的在数据库中查询、筛选符合查找条件的数据，提升研发效率，降低研发成本和提升整车设计质量。为了确保产品数据的安全性，除了原来就在PDM系统中进行产品数据设计开发及管理工作已经享有权限的人员外，只有得到授权的人员才能进入PDM系统进行操作。需要在PDM系统中查询、读取、共享数据的相关人员可以提出申请需求，经过严格的审批后，PDM系统管理人员将按照人员权限的申请需求给申请者开通PDM系统的权限，获得相应权限的人员才可以在PDM系统中查询、读取、共享各类有权限的项目数据，极大的提高了工程人员的工作效率，同时也保证了PDM系统产品数据的安全性。

　　(4)在产品生产销售之后的日常维护阶段，产品数据管理(PDM)系统中的产品数据随着开发设计过程的深入而不断完善。产品数据功能模块的数据源头是技术部门，它要求技术部门提供的产品结构清单必须正确，修改设计和工艺文件要经过严格审批手续，否则会造成很大混乱。因此，技术部门所提供的信息不再是参考性的信息，而是PDM系统运行的信息。基本数据的准确性直接影响到PDM系统的各相关项工作开展，一旦基本数据出现问题，制造、采购、销售、售后等相关部门的PDM系统不可能正常运行，也会因引用错误基本数据而导致后续工作出错。由于企业处在不断变化的环境中，组成产品的零部件各类数据也在时时变化，必须时时更新，所以产品数据更新必须遵循一定的标准流程，使得数据的更改有依据、可查询。但是修改数据与制订数据一样费事．数据制订得越细致，修改数据的工作量就越大、工作也越困难，而且很难在短时间内完成，不能满足修订的数据赶上变化的需要，这就使产品数据管理应用于生产管理成为一种必然。工程更改管理系统(EWO)就是针对产品数据的更新维护工作而定制的严密的审批流程。产品设计人员通过工程更改管理系统(EWO)进行日常生产中产品的零件数据、图纸、数模的更新和维护工作，确保工程更改的相关人员能通过EWO充分沟通与交流，清楚地知道工程更改内容以及在各阶段各区域应该承担的职责，配合新产品开发和现有产品的持续改进，保证EWO工程更改指令在公司各部门、零部件供应商之间顺利实施。在制造过程中，发生工程更改是常有之事，制造者必须对工程更改快速做出响应，以便维护和增加产品的市场占有率。当工程更改完成评审、批准程序后，产品数据管理人员就可以以此为依据更新产品数据库中的数据信息，追加新零件，修改已有零件，用新零件替换旧零件，删除已有零件，这样产品数据信息的准确性就可以得到很好的保证，支持企业生产工作。

　　3 展望、发展与期待

　　随着全球经济的一体化趋势，产品数据管理(PDM)正向着全球化、信息化、一体化方向发展。产品数据管理(PDM)也从仅仅考虑产品生命周期的某一部分阶段向考虑产品的生命周期的所有阶段发展．目前的代表技术是产品全生命周期管理(PLM )。原产品数据管理(PDM)主要是关注产品前期设计、中期制造、后期生产完成的几个阶段，涉及的范围不够宽泛完整。而产品全生命周期管理(Product Lifecycle Management，PLM)则覆盖了产品的前期战略、开发、制造、使用、销售、维护、回收等阶段，更好的支持汽车企业的可持续性发展。有助于提高汽车企业产品数据管理水平，使产品数据管理更好的融入到企业生产中，将产品开发、生产活动和制造过程、销售、售后维护联系在一起，使各部门的活动协调一致，形成一个合理的、有效的高效运作整体，提高企业整体效益，以实现企业获取最大的利润的经营目标。

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