面向企业协同的PDM解决方案的研究

引言

    当前制造业企业信息化表现在4个主要的业务领域，由四种主要的IT信息系统代表：企业资源规划(ERP)、供应链管理(SCM)、客户关系管理(CRM)和产品生命周期管理(PLM)。这四种信息系统的有机结合，是企业信息化的重要组成部分。企业可根据自身情况，面向某类特定的业务问题，选用一种或几种系统来构建自己的企业信息化框架体系。

    西安兵总某所产品的特点是小批量、多品种，新型号研制以及型号改进任务多、产品设计工作量大、设计资料复杂。因历史原因用于设计使用的软件种类众多，软件层次及文件格式也非常庞杂。如何更好地管理这些图档资料，让企业内部实现合理的管理流程，使资料能够在企业内部得以交流，并很好地和产品管理及CAPP相结合等问题都摆在了企业领导者的面前。为此，该所迫切需要一套项目及工程数据管理系统，来解决目前在项目管理、工程数据管理方面存在的问题，从而保证各设计单位能够与总体设计单位在数据共享和数据保密方面协调一致，使设计数据、分析数据和管理数据有机结合。

    针对以上问题，本文作者提出了面向企业协同的全程管理解决方案，即分阶段进行实现的解决方案，其中第一阶段为协同，第二阶段为可视化，第三阶段为企业集成。

1 概述

    产品生命周期管理(Product Lifecycle Manage—ment，PLM)是一个发展很快的信息化领域，目前对该名词并没有一个公认的定义和诠释。著名咨询公司CIMdata认为：PLM是一种企业信息化的商业战略。它应用一致的业务解决方案以支持横跨多个企业的产品定义信息的协同建立、管理、分发和使用，从概念设计到产品生命的结束——集人员、流程、业务系统和信息于一体。产品数据管理系统(Product DataManagement，PDM)是指某一类软件的总称。CIMdata定义：PDM是一种帮助工程师和其他人员管理产品数据和产品研发过程的工具。PDM系统确保跟踪那些设计、制造所需的大量数据和信息，并由此支持和维护产品。面向项目的产品数据管理(Team Data Man—agement，TDM)是通过IDM(项目数据管理)，TDM(团队数据管理)和并行相关性(Concurrent Associative)进行全过程统一数据管理，支持团队协同工程。

    在进行企业信息化过程中，针对产品生命周期管理，可从这几个层次分阶段进行：面向项目组级、面向部门级、面向企业级和面向企业协同。从技术上说，PLM是一种对所有与产品相关的数据在其整个生命周期内进行管理的技术，它包含了PDM的全部内容，PDM功能是PLM中的一个子集。而TDM则是在进行企业信息化过程中的第一层次(面向项目组级)的协同方案。

2 基于Teamcenter产品系列的PDM解决方案

    2.1 企业需求

    经过凋研得知西安兵总某所需要解决的问题如下：数据检索、数据安全、版本管理、流程管理、软件集成。通过对该所存在问题的分析，对该所实施的PDM系统需满足以下要求：

    (1)PDM软件应该提供基于产品结构的数据浏览和检索方案，可以有效地管理产品设计中产生的各类设计信息(包括历史信息)，帮助设计人员快速查找产品数据文档。

    (2)PDM软件应该在确保正常工作的前提下，最大程度地保证产品数据的安全性。要能够根据项目组成员的角色和权力划分功能并给予特定的口令保护，从而保证产品开发能够顺利、安全、可靠地进行。

    (3)PDM软件应该做到区分不同状态的产品数据。产品结构以及零(部)件借用管理时，能够自动识别不同的版本。

    (4)PDM软件应该能够利用计算机信息管理及网络技术，加速工作流程，减少工作中无谓的等待时间。

    (5)PDM系统的实施不仅要考虑自身的应用需求，还要考虑将来同行业协同设计的需求及PDM系统扩展的需要。即PDM软件的稳定性、适应性、可扩充性和实用性。

    2.2 第一阶段——协同

    本阶段内容包括：以产品结构为主线的产品数据及文档资料管理、文档签审及发布流程管理、基于Web的项目计划管理及协同工具。主要目标：以产品结构(包括软件模块)为主线进行数据文档资料管理，实现文档的版本和调阅控制，保证文档的一致性；通过对借用关系的管理，保障借用方采用最新的、或正确的借用件版本；通过对不同文档签审／发布流程的电子化，提高项目文档的标准化程度和项目产出文档执行进度的可视化程度；通过加强项目计划的基线管理，积累项目历史经验数据，为量化的绩效评估打下基础；基于Web的协同项目日程管理及协同工具提高项目计划执行情况的透明度，并激励跨部门项目成员对项目的参与程度。

    (1) 文档管理

    对该所在产品开发过程中产生的文档，如MSOffice文档、MCAD设计文档(包括UG、SolidEdge等)、ECAD设计文档(包括Mentor等)、分析数据(ANSYS／NASTRAN等)、源程序代码、驱动软件、执行程序、工程分析及测试、验证数据、PDF文档、图像文件(BMP、JPG、JPEG等)等进行版本管理、文档模板管理(文档标准化控制、项目文档的成套性模板等)、存取控制、共享、调阅管理、文档编码控制、查询(包括全文检索)等。同时管理这些文档与产品结构之间的关系，提高业务数据组织的完整性。

    产品结构的产生过程由流程管理部分进行，该产品结构包括软件、硬件、结构件等。但对软件的管理仅限于软件文档及结果的管理，不进行软件工作环境的管理。

    (2) 产品结构管理

    使用者可以利用产品结构管理来定义和维护产品结构树，还可以将描述产品和零件的各种信息关联到产品结构树上，生成一个增强产品BOM表。利用建成的产品结构树，快速地进行展开，以获得所需的产品信息。通过对零件和供应商之间关系的维护来优化供应链管理。本系统设计的产品结构组织方式如图1所示，组件三层展开如图2所示。

图1 产品结构的组织方式

图2 组件的三层展开

    (3) 文档签审及发布流程管理

    本系统可完成流程的定义和自动化、流程任务监控与管理、流程历史、通讯和通知、工作流程的版本控制等功能。

    (4) 相关产品模块

    美国EDS公司的EDS PLM Solutions针对产品生命周期管理的解决方案，提供从面向项目级(TDM)、面向部门级(I-DEAS Enterprise)、面向企业级(Metaphase)到面向企业协同(TeamCenter)的全程管理解决方案，所有应用解决方案均可无缝集成应用。

    本阶段实施过程中所采用的相关产品模块有TeamCenter Collaboration Foundation、TeamCenter Product Collaboration Extended Enterprise、TeamCenter Product Collaboration Part＆Doc Management、TeamCenterProject Collaboration、ECAD Viewer、VisView。

2.3 第二阶段——可视化

    内容包括：产品配置管理、工程变更管理、产品开发流程管理、项目人力资源管理、项目管理与产品数据管理的集成、与软件配置管理的集成。主要目标：通过实现产品配置管理，为ERP系统准备MBOM数据，利于下一阶段的集成；通过对不同变更类型的变更管理，电子化变更流程、记录完整的变更模型，确保变更的迅捷、准确；对项目资源负载的管理及可视化，利于资源的调配，为管道管理打下基础，并为积累项目资源经验数据提供了条件；加强项目管理工具与产品开发流程管理的集成，提高了项目进程的跟踪与监控的可视化程度，为准确的决策提供了依据；与软件配置管理的集成，支持该所从各个不同流程领域的提高向集成产品和流程开发迈进。

    2．4 第三阶段——企业集成

    内容包括：跨产品生命周期的需求管理、项目预算及成本管理，与ERP／CRM／SCM／CAD等的集成，企业门户。主要目标：通过跨产品生命周期的需求管理实现以市场为导向的产品研发、提高研发效率；结合项目基线(计划、预算、资源)管理，支持产品研发的管道管理；通过实现与ERP、CRM、SCM、CAD等系统的集成，构建企业门户。

3 TDM配置

    3.1 某设计单位的设计流程

    通过对某设计单位的设计过程的分析，其设计工作流程图如图3所示。

图3 工作流程图

    3.2 TDM的配置过程

    进入I-DEAS主界面，如图4所示。在I-DEAS的Prompt区键入／ma pr，系统会弹出Project菜单，如图5所示。

图4 I-DEAS主界面

图5 Project菜单

    选择要配置的Project，然后点击Configure Selected，对该Project进行配置。在Project Details中依次对Members、Roles、Role Assignments、States、ItemAccess等项进行设置。

    (1)Member：所有参与该项目的成员必须都包含在该Team组中所有登陆计算机的用户之中，如white、lx、derek等。

    (2)Roles：在整个工作流程中的各个角色，如设计员、所长等。

    (3)Role Assignments：为所有member分配各自的角色(role)。

    (4)States：整个工作流程中的各个阶段，如设计、审核、审定等。

    (5)Item Access：为每个角色在整个工作流程中的各个阶段分配各自的权限。

4 结束语

    提出了分阶段进行实现的解决方案，并通过对第一阶段进行PDM项目的具体实施，对该所相关资源进行了全面整合，收到了很大的成效：初步实现了无纸化的协同设计；通过产品综合信息反馈系统，各部门可以实时提供产品各阶段的执行情况、解决方案和合理化建议；通过产品数据的整合提高了产品的可定制性，缩短了与用户的距离，提高了交货的速度，降低了经营成本。同时，PDM的实施使该所培养了一批优秀的设计团队和信息管理人才，管理水平的提高鼓舞了大家的积极性，很多好的建议和要求纷纷提出来，形成了良好的工作气氛。

    “总体规划、分步实施”为一条实用的原则。经验表明，先完成一部分的功能，推广出去，得到大家的认可，然后再增加新功能，比等到闭门完成全部的工作再进行推广，效果要好得多。因此，可依据企业实际情况，从TDM入手分阶段进行。

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