随着经济全球化市场格局的不断发展成熟,当前企业面临着更大的市场竞争压力,其中以制造业为主的企业在激烈的市场竞争中,应不断推陈出新。在此过程中,企业应尽量压缩产品设计开发时间,优化流程,做好成本控制工作。因此,传统的产品制造流程控制方法已无法满足发展需求,只有采用信息化的集成管理模式才能有效实现产品数据的交流和共享,推动企业的发展和升级。

1 产品数据管理系统基本内涵

    产品数据管理(PDM)系统是基于分布式网络、主从结构、图形化用户接口和数据库管理技术发展起来的一种数据平台,主要对所涉及的人员/工具/设备资源、产品数据以及数据生成过程进行全面管理。初级阶段的PDM系统主要用于处理大量T程图样和技术文档,同时解决CAD文件在计算机中的管理问题。在不断的发展中,PDM系统功能逐渐扩展为管理电子文档、设计图样、材料报表,集成工程文档信息,以及针对工程变更请求或命令做记录和管理工作。随着技术的不断革新,其功能更加专业化、系统化,在原有基础上加入了产品结构及配置管理、产品全生命周期管理、应用系统集成管理、数据发布或变更过程控制等功能。通过不断完善功能,PDM系统从部门级软件系统变为企业级软件系统,实现了集成化的工作流程控制。

    PDM技术的发展分为3个阶段:配合CAD工具的PDM系统、PDM产品、PDM标准化。当前的PDM系统包含协同产品定义管理、协同产品商务及产品全生命周期管理等功能。应用PDM技术能使产品信息数据在正确的时间传给正确的人,从而在企业内部实现产品数据信息交流的最大化共享。

2 产品数据管理系统结构体系

    PDM系统结构体系包括内在软件物理分布、逻辑层次及相互之间的关系,其多以浏览器/服务器模式或客户/服务器模式运行。PDM系统对于数据、文件的储存和管理通过关系数据库和文件系统实现,并以客户端操作系统、Web服务程序及组件服务为基础支持软件程序系统工作,程序间相互传递数据信息需通过网络渠道。

2.1 PDM系统结构层次

    从逻辑角度分析,PDM系统具体的结构层次主要包括:(1)界面层(系统应用层),即系统可访问的工作界面,具体分为图形化界面和接口界面。(2)功能层(系统集成层),系统内部可实现各种功能,根据行业、产品类型及管理模式不同,PDM系统的具体功能也不尽相同,但大多具备文档、电子库、产品结构与配置、过程、项目、用户、系统、制造信息等管理功能。(3)异构环境处理层,包含支撑系统运行的操作系统、数据库系统,系统建模和应用工具,支持PDM功能应用、开发的PDM对象管理框架等。由PDM系统的结构体系可知,集成层是系统核心层,即提供不同软件的集成平台,实现产品相关信息集成管理,并提供异构网络及数据库接口,做到数据在不同平台间的传输及信息处理。(4)BOM体系,以BOM为主线组织的产品信息贯穿于设计、工艺、采购、制造等企业整个生产活动的始终,企业各个业务部门都要依据统一的BOM格式组织数据、开展工作。BOM是接受客户定单、确定装配需要的可选件、计算累计提前期、编制生产与采购计划、配套领料、跟踪物流及生产过程、追溯任务来源、计算成本、投标报价、改进产品的三化丁作(标准化、系列化、通用化)等都需参照的重要文件。如果没有BOM,就无法制造出同样的产品,无法准确地将设计部门产生的数据和变更信息传送到制造部门,实现全局数据信息的统一。

2.2 PDM系统网络分布设置

    由于企业内在生产运行环境不同,其成品数据管理系统也必然存在差异。面对不同企业的差异性,PDM系统也给出了对应的应用环境结构分布。物理组合及网络部署结构是较常见的PDM系统分布体系,包括软件服务器系统及客户应用程序。其中软件服务器又包含数据库、文件、程序等服务器支持;客户端则主要是企业内部计算机系统,通过浏览器或客户端程序,经企业内部网络访问产品数据系统。通过建立防火墙和其他安全技术,PDM系统的功能可以发布到Internet,从而实现供应商、客户、合作开发伙伴等企业外部资源的有效整合。

3 产品数据管理系统具体功能

3.1 数据存储和管理平台统一化

    在制造型企业日常生产过程中,其阶段性的产品研发和生产所产生的产品定义数据量较大。其中包括产品设计、制造工艺、质检等相关数据,不仅数量多,且结构也相对较复杂,同时数据之间关系密切,包括参考引用、继承、装配结构等,对其采用人工管理模式已无法满足日常生产需求,不仅会浪费企业资源,还会严重阻碍企业经济效益的提高。因此,需要建设数据存储管理平台,若单单建设存储平台,而未及时进行有效、统一的管理,则会导致数据管理工作无法有序开展,造成信息内容不完整、传递不及时。以动车制造企业为例,其产品制造环节各项数据存在因工作安排不合理导致的信息缺陷,同时整体的统一管理工作开展力度较弱,造成日常产品制造数据信息传递不及时,工作效率受到严重影响。对此,采用PDM系统对产品数据进行管理,统一产品数据存储结构体系,在网络化运行模式下,建设电子数据文件库,帮助企业及其合作伙伴整合产品资源,以统一化的操作管理为基础,促进透明化的信息管理过程建设,能有效解决企业产品制造过程中的各项数据管理问题。

3.2 产品结构和配置管理

    动车结构配件相对较多,导致其制造环节也相对复杂,制造过程中会产生大量和动车零件有关的制造数据及结构关系。产品从设计研究到市场运行会经历设计研发阶段、试验开发阶段、批量生产阶段,在此过程中专业性工作还比较多,包括结构设计、工艺设计系统分析、仿真等专业性研究,因此,在不同的阶段,产品各专业领域的信息问存在多种复杂的关联、状态和视图等。又由于CAD几何模型不支持跨领域、多专业数据建模及管理要求,这就使得日常工作的开展困难较多。而利用PDM系统开展产品结构和配置管理,可通过网络和数据库技术集成管理与企业制造产品有关的信息及生产过程,通过不同专业、状态及多样化的视图集成模型框架建设,对产品各种功能及结构关系进行描述。

3.3 支持协同产品开发

    协同产品开发主要是给产品开发提供一个并行的,跨部门、跨专业及跨地域的协作环境。要建设企业产品信息集成管理平台,需对企业办公自动化系统、各项目管理应用程序及不同软件接口进行有效的整合,建立独立、完善的企业产品制造信息管理结构,以促进相关产品信息的集成管理。通过调查我企业PDM系统的应用实践发现,PDM系统可缩短产品研发时间,不断优化流程,确保设计与制造的准确性及一致性,从而降低整体制造成本。针对我国目前的制造型企业,应用PDM系统既是产业制造技术的革新,也是企业内部组织结构、产品开发流程及经营管理模式的改革。经过长期的发展,PDM技术在制造业中的应用已发展成为面向产品全生命周期(产品市场、概念设计、测试、生产过程准备、制造、装配、销售、维护、产品回收等)的管理控制,且PDM技术已从辅助企业生产变为提升企业生产能力的主导力量。

4 结语

    制造型企业因其自身的特点,在现代化发展中需具备先进的生产管理技术,才能有效地保证生产效益处于稳定提升状态。通过不断研究发现:采用产品数据管理系统可有效促进产品生产制造流程化集成管理,在完善产品数据信息的同时,提升产品质量和生产速率,并且在不断的实践中实现产品全生命周期管理,以此推动制造型企业经济效益常态化发展。