2014.7夏緒輝武漢科技大學機械自動化學院工業工程系第六章

PDM及iCAPP技術

武漢科技大學機械自動化學院工業工程系2014-7第六章PDM及iCAPP技術6.1

PDM的基本概念6.2PDM的作用6.3PDM的主要功能6.4PDM與企業信息集成6.5PDM現狀及發展趨勢6.6PDM與C3P集成——iCAPP技術

第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念產品數據管理（PDM：

ProductDataManagement）是指企業內分布于各種系統和介質中關于產品及產品數據的信息和應用的集成與管理。PDM集成了所有與產品相關的信息。PDM有助于企業有序和高效地設計、制造和發送產品。

PDM是幫助企業、工程師和其他有關人員管理數據并支持產品開發過程的有力工具。PDM系統保存和提供產品設計、制造所需要的數據信息，并提供對產品維護的支持，即進行產品的全生命周期的管理。6.1.1產品信息的產生和發展6.1.2PDM的發展歷史6.1.3PDM的定義6.1.4企業對PDM的需求第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念6.1.1產品信息的產生和發展產品：人造品，產品進入市場銷售而成為商品，企業通過產品的附加值經營而獲取利潤。信息：用以在通信中對事實、過程、概念、思想的表達或描述。數據：信息的符號化表示，這里的符號有自己的特定集合。

第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念產品數據：關于產品的一個或一組事實、概念、相關過程和要求的形式化描述，在產品周期內使之適合于計算機處理。產品定義數據是產品數據的一個子集。是唯一完整定義、描述產品的數據。在使用CAD/CAM系統時，產品定義數據唯一地由CAD系統產生并提供給產品全生命周期使用。

6.1.1產品信息的產生和發展第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念6.1.1產品信息的產生和發展第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念產品數據管理的形成產品數據管理的發展6.1.2PDM的發展歷史第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念產品數據管理的形成產品數據管理技術是從CAD/CAM和工程設計領域產生出來的。80年代中期以來，人們就已經初步認識到產品數據管理的作用。最初，是以協調制圖的存儲和檢索的文件管理方式建立系統，來跟蹤由CAD/CAM產生的繪圖；接著，加進修訂功能以便使用者能更好的管理設計變化；其后，又增加了將圖形文件與產品結構中相關信息鏈接起來的能力。進入九十年代中后期，人們才逐步認識到產品數據管理的重要性。

第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念6.1.2PDM的發展歷史產品數據管理的發展配合CAD工具的PDM系統專業PDM系統PDM的標準化階段

第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念6.1.2PDM的發展歷史產品數據管管理的發展展配合CAD工具的PDM系統第一代PDM產品的目標標：主要是解決決大量電子子數據的存存儲和管理理問題提供維護“電子繪圖倉倉庫”的功能第一代PDM產品僅在一一定程度上上緩解了“信息孤島”問題，仍然然普遍存在在系統功能能較弱、集集成能力和和開放程度度較低等問問題。第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念念6.1.2PDM的發展歷史史專業PDM系統第二代PDM產品：對產品生命命周期內各各種形式的的產品數據據的管理能能力對產品結構構與配置的的管理對電子數據據的發布和和更改的控控制基于成組技技術的零件件分類管理理與查詢軟件的集成成能力和開開放程度有有較大的提提高，可以以真正實現現企業級的的信息集成成和過程集集成PDM開始成為一一個產業，，出現了許許多專業開開發、銷售售和實施PDM的公司：SDRC——MetaphaseUGS——iMAN產品數據管管理的發展展第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念念6.1.2PDM的發展歷史史PDM的標準化階階段1997年2月，OMG組織公布了了其PDMEnabler標準草案——PDM領域的第一個個國際標準PDMEnabler的公布標志著著PDM技術在標準化化方面邁出了了嶄新的一步步。PDMEnabler基于CORBA技術，就PDM的系統功能、、PDM的邏輯模型和和多個PDM系統間的互操操作提出了一一個標準。這一標準的制制訂為新一代代標準化PDM產品的發展奠奠定了基礎。。第三代PDM產品將支持以以“標準企業職能能”和“動態企業”思想為中心的的新的企業信信息分析方法法。產品數據管理理的發展第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念的發展歷史產品數據管理理（ProductDataManagement）直接含義：管理一切與產產品相關的數數據信息產品數據管理理包含所有與產產品設計相關關的設計信息息(不僅僅是工程程圖紙)可被所有參與與產品開發的的人員(不僅僅是技術術人員)訪問D.Burdick給出PDM定義為：PDM是在企業范圍圍內為設計與與制造構筑一一個并行化產產品協作環境境的關鍵使能能器。第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念的定義管理產品數據據數據類型項目計劃設設計數據產產品模型型工程圖圖紙技術術規范工工藝資料NC文件電電子表格多多媒體信信息......存儲方式圖紙報告告文件CAD模型電子文文件......涉及的部門計劃設計計生產材材料采采購財財務質量量銷售第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念的定義管理產品數據據之間的關系系裝配、引用、、版本關系等等在任何時刻可可以訪問到正正確的和相關關的數據產品數據或過過程上任何變變化對下游的的影響可預見見和可測量識別問題的起起源及責任第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念的定義追蹤變化(動態環境，信信息多向流動動)使不同部門的的產品信息保保持一致通過產品結構構或文檔之間間的引用關系系有序地組織織產品數據，，方便信息的的查找和分發發產品記錄和產產品變更管理理的規范化第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念的定義PDM的定義技術軟件系統(1)管理與產品相關的所有信息(2)管理與產品相關的所有過程第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念的定義產品數據庫統一的產品數據管理系統（PDM）網絡產品

設計MRPIICAMCAPPM-CADE-CADCAPFEMDTPPPSPDMClientPDMClientPDMClientMetadaten文件系統文檔PDMServerDBServer數據庫第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念的定義產品數據管理理的內涵是集集成并管理與與產品有關的的信息與過程程。產品數據管理理在企業范圍圍為設計與制制造建立一個個并行化產品品開發協作環環境。它視整整個企業為一一體，可跨越越整個工程技技術群體，是是加速產品開開發的使能器器。產品數據管理理是在分布式企企業管理模式式的基礎上，，與其它應用用系統建立直直接聯系的重重要工具。產品數據管理理依據全局產產品信息強調調共享的觀點點，擴大了產產品開發建模模的含義。它它為不同地點點、不同部門門的人員提供供了一個協同同工作環境，，使其可以在在同一數字化化的產品模型型上一起工作作。第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念的定義在開發和設計計的工作中，，正確的文檔檔應該在正確確的時候送到到正確的地方方第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念企業對PDM的需求資料管理文件查詢版本管理安全保密數據共享計劃管理審批發放狀態標志和信信息傳遞記錄備案產品配置管理理結構關聯統一的材料清清單系列產品更改管理更改程序更改影響自動更改材料統計第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念企業對PDM的需求重要工作查找通知檢查歸檔分類設計計算繪圖建立零件表修改圖紙管理文檔管理零件分類產品結構管理理BOM生成2D/3D-CADFEMDTP文檔保存基于PDM的系統解決方方案零件管理第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念企業對PDM的需求企業內部的變變革新的管理模式式和企業文化化戰略性企業計計劃(以產品為核核心的企業業集成)外部壓力企業目標企業策略關鍵因素成果時間、質量量、成本、、服務第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念念企業對PDM的需求企業內部的的變革新的管理模模式和企業業文化新的生產組組織模式計算機輔助助系統CAD/CAPP/CAM(孤島)計算機集成成制造系統統CIMS市場需求初步設計測試分析制造分析其他產品組到下一階段第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念念企業對PDM的需求企業內部的的變革市場制造分析測試分析其他產品組初始需求工程設計到下一階段新的管理模模式和企業業文化新的生產組組織模式并行工程ConcurrentEngineering第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念念企業對PDM的需求企業內部的的變革新的管理模模式和企業業文化PDMMRPII/ERPCADCAMCAPPCAE銷售采購計劃發貨計劃生產計劃計劃財務人事物資物流控制系系統CATPDM與其它應用用系統的集集成信息流物流資金流第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念念企業對PDM的需求企業內部的的變革新的管理模模式和企業業文化計算機支持持環境計算機、網網絡和數據據庫技術的的發展CSCW(ComputerSupportedCooperativeWork)支持:信息集成過過程集成功功能能集成人人的的集成在正確的時間,把正確的信息,以正確的方式,傳給正確的人,作出正確的決策第六章PDM及iCAPP技術6.1PDM的基本概念念企業對PDM的需求PDM是CAD/CAPP/CAM的集成平臺臺PDM是產品信息息傳遞的橋橋梁PDM支持并行工工程與協同同工作PDM是CIMS的集成框架架第六章PDM及iCAPP技術6.2PDM的作用（1）PDM是CAD/CAPP/CAM的集成平臺臺各自獨立的的系統，不不能實現系系統之間信信息的自動動化傳遞和和交換,需要人工輸輸入或干預預。即使是采用用IGES或STEP標準進行數數據交換，，依然無法法自動從CAD中抽取CAPP所必需的全全部信息。。對于不同的的CAM系統，也很很難實現從從CAPP到CAM通用的信息息傳遞。CAD系統無法把把產品加工工信息傳遞遞到后續環環節，阻礙了計計算機應用用技術的進進一步發展展。第六章PDM及iCAPP技術6.2PDM的作用只有當CAD系統一次性性輸入的信信息能在后續環環節(如CAPP、CAM中)一再被應用用，才是最最經濟的。。所以，人們們首先致力力于把已經經存在的CAD、CAPP、CAM系統通過工程數數據庫及有有關應用接接口，實現CAD/CAM/CAPP的集成，才才能實現設設計生產的的自動化。。自70年代起，人人們就開始始研究CAD、CAPP、CAM之間數據和和信息的自自動化傳遞遞與轉換問問題，即3C集成技術。（1）PDM是CAD/CAPP/CAM的集成平臺臺第六章PDM及iCAPP技術6.2PDM的作用PDM系統是最最好的3C集成平臺臺。它可以把把與產品品有關的的信息統統一管理理起來，，并將信信息按不不同的用用途分門門別類地地進行有有條不紊紊的管理理。不同的CAD/CAPP/CAM系統都可可以從PDM中提取各各自所需需要的信信息，再再把結果果放回PDM中，從而而真正實實現3C集成。（1）PDM是CAD/CAPP/CAM的集成平平臺第六章PDM及iCAPP技術6.2PDM的作用（2）PDM是產品信信息傳遞遞的橋梁梁PDM是溝通產品設計計工藝部部部門和管理信息息系統及制造資源源系統之間信息息傳遞的的橋梁，，使MIS和MRPⅡ（ERP）從PDM集成平臺臺自動得得到所需需的產品品信息，，如材料料清單BOM等。第六章PDM及iCAPP技術6.2PDM的作用（3）PDM支持并行行工程與與協同工工作PDM作為支持持協同工工作的使使能技術術能支持異異構計算算機環境境，包括括不同的的網絡與與數據庫庫；能實現產產品數據據的統一一管理與與共享，，提供單單一的產產品數據據源；能方便地地實現對對應用工工具的封封裝，便便于有效效地管理理全部應應用工具具產生的的信息，，提供應應用系統統之間的的信息傳傳遞與交交換平臺臺；它可以提提供過程程管理與與監控，，為協同同工作中中的過程程集成提提供必要要的支持持。PDM在突出產產品數據據管理的的基礎上上，為協協同工作作實施提提供強有有力的自自動化環環境。第六章PDM及iCAPP技術6.2PDM的作用（4）PDM是CIMS的集成框框架“集成框架架”，在異構構、分布布式計算算機環境境中能使使企業內內各類應應用系統統實現信信息集成成、功能能集成和和過程集集成的軟軟件系統統。在關系數據據庫基礎礎上開發的具具有對象象特性的的PDM系統已成成為新一一代信息息集成平平臺中最最為成熟熟的技術術，是支支持并行行工程領領域的框框架系統統。PDM不僅向ERP自動傳遞遞所需的的全部產產品信息息，而且ERP中生成的的與產品品有關的的生產計計劃、材材料、維維修服務務等信息息，也可可由PDM系統統一一管理和和傳遞。因此，PDM是企業的的集成框框架。第六章PDM及iCAPP技術6.2PDM的作用PDM是集成并并管理與與產品有有關的信信息、過過程和人人與組織織的軟件PDM系統為企企業提供供了一種種宏觀管管理和控控制所有有與產品品相關信信息和過過程的機制和構構架第六章PDM及iCAPP技術6.3PDM的主要功功能電子數據據倉生命周期期管理產品結構構管理文檔管理理權限管理理圈閱工具具項目與用用戶管理理動態編碼碼管理海量存儲儲管理集中輸入入輸出通訊服務務通用件管管理CAX系統產品數據據接口管理信息息系統MRPII接口第六章PDM及iCAPP技術6.3PDM的主要功功能從PDM的體系結結構分析析，其功功能主要要：產品項目目管理工作流程程管理工程圖檔檔管理產品配置置與變更更管理設計檢索索和零件件庫管理理集成開發發接口產品數據據管理軟軟件一般般功能用戶功能能和應用用功能電子子倉倉庫庫第六六章章PDM及iCAPP技術術6.3PDM的主主要要功功能能（1）產產品品項項目目管管理理項目目的的創創建建、、修修改改、、查查詢詢、、審審批批、、統統計計等等功功能能；；供項項目目人人員員組組織織機機構構定定義義和和修修改改；；在項項目目人人員員組組織織結結構構的的基基礎礎上上，，人員員角角色色指指派派對產產品品數數據據操操作作權權限限的的規規定定項目目管管理理在在PDM系統統中中考考慮慮得得較較少少，，許許多多PDM系統統只只能能提提供供工工作作流流活活動動的的信信息息。。一一個個功功能能很很強強的的項項目目管管理理器器能能夠夠為為管管理理者者提提供供每每分分鐘鐘項項目目和和活活動動的的狀狀態態信信息息。。第六六章章PDM及iCAPP技術術6.3PDM的主主要要功功能能（2）工工作作流流程程管管理理工作作流流(過程程)管理理用用來來定定義義和和控控制制數數據據操操作作的的基基本本過過程程，，它它主主要要管管理理:(1)當用用戶戶對對數數據據進進行行操操作作時時會會發發生生什什么么，，(2)人與與人人之之間間的的數數據據流流向向,(3)在一一個個項項目目的的生生命命周周期期內內跟跟蹤蹤所所有有事事務務和和數數據據的的活活動動。。RonniMarshak的3R問題題：：加工工路路線線(Routes)：定義義了了對對象象及及所所定定義義的的對對象象的的傳傳送送路路徑徑，，其其對對象象包包括括文文檔檔、、形形式式、、事事件件、、部部件件和和消消息息等等。。規則則(Rules)：定義義了了信信息息如如何何加加工工路路線線和和加加工工路路線線給給誰誰，，即即工工作作流流的的下下一一步步方方向向和和如如何何處處理理異異常常情情況況。。角色色(Roles)：即工作作流流中中的的工作作任任務務定義義了了作作業業的的獨獨立立功功能能，，由由操操作作用用戶戶提提供供。。流程程的的構構造造是建建立立在在對對企企業業中中各各種種業業務務流流程程的的分分析析結結果果基基礎礎上上的的。。第六六章章PDM及iCAPP技術術6.3PDM的主主要要功功能能（2）工工作作流流程程管管理理主要要內內容容：：面向向任任務務或或臨臨時時插插入入或或變變更更的的工工作作流流管管理理規則則驅驅動動的的結結構構化化工工作作流流管管理理觸發發器器、、提提醒醒和和報報警警管管理理電子子郵郵件件接接口口管管理理圖形形化化工工作作流流設設計計工工具具工作作流流程程管管理理是是支支持持工工程程更更改改必必不不可可少少的的工工具具第六六章章PDM及iCAPP技術術6.3PDM的主主要要功功能能（2）工工作作流流程程管管理理工作流流程程編編輯輯器器提供供過過程程單單元元定定義義手手段段，，并并將將過過程程單單元元根根據據用用戶戶的的指指定定連連接接成成需需要要的的工工作作流流程程，，規規定定提提交交工工作作流流程程執執行行的的設設計計對對象象，，如如部部件件、、零零件件、、文文檔檔等等；；工作作流流程程管管理理器器接收收工工作作流流程程編編輯輯器器提提交交的的流流程程定定義義數數據據，，建建立立有有關關人人員員的的工工作作任任務務列列表表，，并并根根據據流流程程走走向向記記錄錄每每個個任任務務列列表表的的執執行行信信息息，，支支持持工工作作流流程程的的異異常常處處理理和和過過程程重重組組；；工作流程通信信服務器根據工作流程程的進展情況況，向有關人人員提供電子子審批與發放放，并通過E-mail接口技術進行行用戶通信和和過程信息傳傳遞。第六章PDM及iCAPP技術6.3PDM的主要功能（2）工作流程管管理：生命周周期管理生命周期管理理是管理產品品數據的動態態定義過程，，其中包括宏宏觀過程（產產品生命周期期）和各種微微觀過程（如如圖樣的審批批流程）。對產品生命周周期的管理包包括保留和跟跟蹤產品從概概念設計、產產品開發、生生產制造直到到停止生產的的整個過程中中的所有歷史史記錄，以及及定義產品從從一個狀態轉轉換到另一個個狀態時必須須經過的處理理步驟。管理員可以通通過對產品數數據的各基本本處理步驟的的組合來構造造產品設計或或更改流程，，這些基本的的處理步驟包包括指定任務務、審批和通通知相關人員員等。第六章PDM及iCAPP技術6.3PDM的主要功能（2）工作流程管管理：電子協協作主要實現人與與PDM系統中數據之之間高速、實實時的交互功功能，包括設設計審查時的的在線操作、、電子會議等等。第六章PDM及iCAPP技術6.3PDM的主要功能（3）工程圖檔管管理工程圖檔管理理體系結構圖檔信息定義義與編輯模塊塊：為用戶提供圖圖檔信息的配配置功能，并并根據用戶定定義的信息項項完成圖檔基基本信息的錄錄入與編輯圖檔入庫與出出庫模塊：建立圖檔基本本信息與圖檔檔文件的連接接關系，實現現圖檔文件的的批量入庫和和交互入庫，，并將指定的的圖檔文件從從數據庫中釋釋放出來，傳傳送到客戶端端進行操作圖檔瀏覽模塊塊：可以瀏覽和顯顯示多種常見見格式的文件件圖檔批注模塊塊：為用戶提供快快速、方便的的批注功能第六章PDM及iCAPP技術6.3PDM的主要功能（4）產品配置與與變更管理產品結構定義義與編輯模塊塊：提供了一種快快速訪問和修修改BOM表的方法，用用戶可以定義義和修改自己己的產品結構構，并將產品品結構存入數數據庫中。產品結構視圖圖管理：針對產品設計計中的不同批批次或同一批批次的不同階階段(如設計、工藝藝、制造與組組裝等)，生成產品結結構信息的不不同視圖，以以滿足對同一一產品的不同同BOM描述需求。產品結構查詢詢與瀏覽：為用戶提供多多種條件查詢詢與瀏覽，并并用直觀的圖圖視方式顯示示產品零部件件之間的層次次關系。產品結構版本管理：產品配置與變變更管理對產產品的版本數數據提供凍結結、釋放、復復制等操作。。第六章PDM及iCAPP技術6.3PDM的主要功能（5）設計檢索和和零件庫管理理這一功能是為為最大程度地地重新利用現現有設計創建建新的產品提提供支持主要包括：零件庫接口功功能基于內容的而而不是基于分分類的檢索功功能構造電子倉庫庫屬性編碼過過濾器功能第六章PDM及iCAPP技術6.3PDM的主要功能（6）集成開發接接口各企業的情況況千差萬別，，用戶的要求求也是多種多多樣的，沒有有哪一種PDM系統可以適應應所有企業的的情況，這就就要求PDM系統必須具有有強大的客戶戶化和二次開開發能力。現在大多數PDM產品都提供了了二次開發工工具包，PDM實施人員或用用戶可以利用用這類工具包包來進行針對對企業具體情情況的定制工工作。同時，為了使使不同應用系系統之間能夠夠共享信息以以及對應用系系統所產生的的數據進行統統一管理，要求把外部應應用系統“封裝”和集成到PDM系統中，并提供應用用系統與數據據庫以及應用用系統與應用用系統之間的的信息集成。第六章PDM及iCAPP技術6.3PDM的主要要功能能（6）集成成開發發接口口與網絡絡和數數據庫庫的接接口應用請請求代代理層層：接收應應用對對象使使用語語言、、命令令等發發出的的請求求，并并將系系統的的服務務傳遞遞給應應用對對象，，實現現多個個應用用的協協調工工作；；系統對對象配配置接接口：：可以使使用戶戶通過過語言言和交交互方方式定定制產產品數數據管管理對對象和和用戶戶操作作界面面，為為用戶戶提供供一種種靈活活的系系統使使用方方法，，以滿滿足不不同用用戶的的需求求；應用對對象識識別：：識別應應用對對象的的請求求和數數據，，并根根據識識別結結果作作出相相應處處理；；OLE接口：：提供了了一種種簡便便的對對應用用系統統的封封裝方方法，，它通通過文文件數數據和和OLE技術激激活應應用系系統；；應用對對象請請求服服務：：為用戶戶提供供構造造服務務請求求的接接口；；應用激激活服服務：：根據請請求定定位對對象，，并將將請求求傳遞遞給相相應的的對象象并激激活。。第六章章PDM及iCAPP技術6.3PDM的主要要功能能（7）產品品數據據管理理軟件件一般般功能能PDM系統必必須與與操作作系統統、數數據庫庫軟件件和軟軟件的的開發發環境境作同同步的的更新新；能夠對對所有有的儲儲存信信息作作版本本的管管理；；能夠對對儲存存的信信息作作查詢詢、關關聯性性和整整理與與分析析的工工作；；能夠瀏瀏覽各各種形形式信信息并并能標標注必必要的的圖形形與文文字；；能夠與與用戶戶所使使用的的CAD/CAM/CAE軟件完完全集集成；；能夠對對所有有的信信息作作流程程的追追蹤和和管理理；能夠對對所有有的信信息作作安全全性的的控管管；能夠對對信息息架構構提供供無限限制擴擴張的的可行行性和和穩定定性；；好學好好用。。第六章章PDM及iCAPP技術6.3PDM的主要要功能能（8）用戶戶功能能和應應用功功能用戶功功能：：提供用用戶在在使用用PDM系統的的數據據存儲儲、歸歸檔和和管理理功能能時的的使用用界面面。不同類類型的的用戶戶使用用不同同用戶戶功能能的子子集。。用戶功功能分分為五五類：：數據倉倉庫和和文檔檔管理理工作流流和流流程管管理產品結結構管管理產品結結構分分類產品結結構程程序管管理第六章章PDM及iCAPP技術6.3PDM的主要要功能能應用功功能：：支持PDM系統的的操作作應用用和用用戶功功能。。這些功功能是是在PDM系統接接受用用戶的的應用用請求求后，，在系系統內內部需需要有有相應應的處處理方方式的的支持持應用功功能包包括：：通訊與與通知知數據傳傳輸數據轉化圖像服務系統管理（8）用戶功能和和應用功能第六章PDM及iCAPP技術6.3PDM的主要功能（9）電子倉庫電子倉庫或數數據倉庫:PDM系統中的電子子倉庫用于存存儲所有類型型的產品信息息。電子倉庫是PDM中最基本、最最核心的功能能第六章PDM及iCAPP技術6.3PDM的主要功能（9）電子倉庫保存各種應用用軟件產生的的產品數據，，如標準規范、、CAD模型、CAE數據、維修記記錄以及操作作手冊等。保存管理數據據的數據（元元數據）元數據是有關PDM所控制的信息息的數據。元數據存儲在在PDM數據庫中元數據支持PDM系統所執行的的功能，即保存指向描述述產品的相關關信息的物理理數據和文件件的指針為用戶存取數數據提供一種種安全的控制制機制允許用戶透明明地訪問全企企業的產品信信息，而不用用考慮用戶或或數據的物理理位置。第六章PDM及iCAPP技術6.3PDM的主要功能企業信息集成成平臺過程和工作流流管理零件倉庫管理理BOM產品結構管理理產品配置管理MIS/MRP/...PDMCAD/CAPP/CAM/CAE/...Un-releasedReleased企業級產品級項目級任務級第六章PDM及iCAPP技術6.3PDM的主要功能PDM與CIMSCAD/CAPP/CAM的集成PDM與ERP的集成PDM在集成系統中中的應用應用框架數據框架集成模式第六章PDM及iCAPP技術6.4PDM與企業信息集集成產品結構樹(EBOM)產品圖紙三維模型產品工藝文件MBOM典型工藝文件工藝設計資源其他...統一產品數據模型統一的產品數據庫(電子倉庫)統一的產品數數據(含工藝文件)管理系統（PDM）數據管理,數據查詢,數據共享,安全,版本,更改,發放,工作流程,電子郵件...網絡CAD電子文檔電子文檔電子文檔電子文檔CAPPCAM相關部門產品數據管理理（PDM）(1)PDM與CIMS工程信息管理理問題復雜，，表現為：①內容繁雜②數據對象之之間關系復雜雜③異構計算機機環境要求集成化、、并行化過程程管理環境——支持集成化、、并行化過程程管理，保證證團隊成員能能方便地交流流、共享信息息，協同工作作。PDM系統包含的主主要應用功能能有：文檔控控制、產品結結構與配置管管理、工作流流與過程管理理、變更控制制等，它提供供產品設計、、制造和技術術支持服務所所需的大量數數據跟蹤與存存儲功能，進進而控制產品品信息的處理理和使用，管管理產品的開開發過程。第六章PDM及iCAPP技術6.4PDM與企業信息集集成PDM在企業的應用用，不僅可以以有效地將從從概念設計、、工程分析、、詳細設計、、工藝流程設設計、制造、、銷售、維護護，直至產品品報廢的整個個生命周期與與產品相關的的數據予以定定義、組織和和管理，使產產品數據在整整個生命周期期內保持一致致、最新、共共享及安全。。同時，還為CAx/DFx應用提供統一一的集成運行行平臺，是連連接CAD/CAPP/CAM系統、MIS系統、MRPII/ERP、車間管理與與控制系統的的橋梁與紐帶帶。第六章PDM及iCAPP技術6.4PDM與企業信息集集成(1)PDM與CIMSPDM系統可以把與與產品整個生生命周期有關關的這些信息息統一管理起起來，它支持持分布、異構構環境下不同同軟硬件平臺臺、不同網絡絡和不同數據據庫。CAD、CAPP、CAM系統都通過PDM交換信息，從從而真正實現現了CAD、CAPP、CAM的無縫集成。。PDM的核心功能之之一是支持工工程設計自動動化系統。它它對下層子系系統進行集中中的數據管理理和訪問控制制，通過過程程管理提供工工作流控制。。基于PDM統一的總控環環境下的各功功能單元可實實現多用戶的的交互操作，，實現組織和和人的集成、、信息集成、、功能集成和和過程集成。。第六章PDM及iCAPP技術6.4PDM與企業信息集集成(1)PDM與CIMS由于PDM的開放性，可可實現產品的的異地、異構構設計。它對對產品提供單單一的數據源源，并可方便便地實現對現現有軟件工具具及新開發軟軟件工具的封封裝，便于有有效管理各子子系統的信息息。它提供過過程的管理與與控制，為并并行工程的過過程集成提供供了必要的支支持。并行工工程包括所有有設計、制造造、測試、維維護等職能的的并行考慮，，PDM作為客戶/服務器結構的的統一信息環環境，它提供供了支持并行行工程運作的的框架和基本本機制。以PDM作為集成框架架的CAD、CAPP、CAM的面向并行工工程的集成將將更加有效。。第六章PDM及iCAPP技術6.4PDM與企業信息集集成(1)PDM與CIMS(2)PDM在集成系統中中的應用PDM是一種數據管管理和信息集集成軟件PDM主要在企業中中組織存取、、控制所有的的產品數據，，將與產品整個生命命周期相關的產品結結構、開發過過程和開發人人員的信息都都管理起來。。PDM能有效地將產產品從方案設設計、理論設設計、詳細結結構設計、工工藝流程設計計、生產計劃劃制定、產品品銷售、維護護直至產品淘淘汰的整個生命周期期內各階段的相關數據進進行定義、組組織和管理，，保證產品數數據的一致性性、完整性和和安全性，使使設計人員、、工藝員、材材料采購人員員和營銷人員員都能方便地地使用有關數數據。第六章PDM及iCAPP技術6.4PDM與企業信息集集成完整的PDM體系結構數據框架應用框架(2)PDM在集成系統中中的應用第六章PDM及iCAPP技術6.4PDM與企業信息集集成數據框架涉及邏輯數據據結構的建立立。PDM系統內部各應應用間的數據據基于數據框框架實現共享享。通過建立和維維護一個基于于整個企業公公共數據模型型的應用，以以減少數據轉轉換器的使用用。數據框架也分分三層：應用層、概念念層、物理層層。(2)PDM在集成系統中中的應用——數據框架第六章PDM及iCAPP技術6.4PDM與企業信息集集成應用層展示用戶的數數據視圖。組組成這一層的的數據模型稱稱為應用數據據模型。幾個個應用可共享享同一應用數數據模型。應應用間的數據據共享通過下下列方式完成成：（1）數據交換層在在不符合公共共數據模型的的應用間傳輸輸數據的過程程。中間文件件交換協議是是不同應用數數據模型間的的橋梁。應用用必須使用轉轉換器以從協協議中讀寫數數據。（2）視圖映射層在在符合公共數數據模型的應應用間共享數數據的過程。。(2)PDM在集成系統中中的應用——數據框架第六章PDM及iCAPP技術6.4PDM與企業信息集集成概念層的公共數據模模型推動應用用數據模型的的發展。應用用層和概念層層的視圖映射射由接口軟件件提供。概念層表達了了貫穿整個企企業的公共數數據視圖，它它為所有需要要在系統內部部應用間共享享的數據提供供單一、一致致的定義和描描述。這種公共數據據視圖比應用用層和物理層層的視圖更穩穩定。組成概概念層的數據據模型存儲在在數據倉庫中中。應用框架架中各單元的的配置、運行行和管理所需需的信息由數數據倉庫提供供一致的定義義。這些信息息包括系統配配置、應用信信息和安全策策略等。(2)PDM在集成系統統中的應用用——數據框架第六章PDM及iCAPP技術6.4PDM與企業信息息集成物理層表達了數據據庫管理者者的數據視視圖。這些些數據存儲儲在遍及整整個企業網網絡的多個個存儲設備備中，它包包括記錄或或表的定義義及在物理理層和物理理存儲設備備中移動數數據的機制制。物理層層和概念層層的視圖映映射由接口口軟件提供供。物理層層也提供下下列信息：：（1）存儲分配層層分割和復復制數據以以獲得最佳佳系統性能能。（2）查詢分配層層將查詢和和事物處理理轉換成任任何數據服服務單元都都能理解的的格式。(2)PDM在集成系統統中的應用用——數據框架第六章PDM及iCAPP技術6.4PDM與企業信息息集成應用框架涉及PDM系統內部應應用的設計計和構造。。由三層組成成：應用層系統服務層層網絡層(2)PDM在集成系統統中的應用用——應用框架第六章PDM及iCAPP技術6.4PDM與企業信息息集成應用層為用戶提供供各種應用用功能及一一致、友好好的用戶界界面。它包包括三個應應用組件：：(1)環境管理層層全面控制應應用功能單單元的執行行情況，為整個系系統提供過過程集成。。(2)應用功能單單元層提供用戶執執行各種功功能所需要要的能力。應用功能能單元與其其他應用一一起構成整整個系統應應用。(3)應用服務單單元層為系統應用的的開發和執執行及集成成各種非PDM系統應用提提供應用服服務。應用服務務單元獨立立于應用功功能單元，，以避免受受應用技術術變化的影影響及減少少軟件開發發費用和時時間，提高高代碼可重重用性，并并在各應用用間共享數數據。(2)PDM在集成系統統中的應用用——應用框架第六章PDM及iCAPP技術6.4PDM與企業信息息集成系統服務層層通過一致的的接口以獨獨立的方式式提供訪問問分布式網網絡層的功功能。它為存儲在在不同物理理設備上的的數據提供供一致的邏邏輯表述。。系統服務層層獨立于應應用層，以以避免數據據位置變化化時受到影影響。它為用戶提提供一致的的接口并允允許應用層層單元是可可移植的、、可互用的的，它對功功能和數據據的物理位位置是透明明的。(2)PDM在集成系統統中的應用用——應用框架第六章PDM及iCAPP技術6.4PDM與企業信息息集成系統服務層層可保護在應應用層軟件件上的投資資。它允許許改變數據據表述而不不影響應用用層軟件。。系統服務務層有五個個組件：(1)通訊服務層層提供獨立于于通訊網絡絡單元的數數據傳輸服服務，它通通過通訊網網絡單元傳傳輸數據。。(2)計算服務層層為系統中的的各種計算算設備提供供接口。它它還具有提提供監視計計算資源使使用情況的的能力。(2)PDM在集成系統統中的應用用——應用框架第六章PDM及iCAPP技術6.4PDM與企業信息息集成(3)表達服務層層為所有輸入入/輸出設備提提供不依賴賴于設備的的接口。為為遠端設備備通過網絡絡提供通訊訊服務。(4)安全服務層層為系統所有有單元提供供安全和管管理功能。。如檢查、、驗證、訪訪問存取控控制、數據據傳輸及存存儲保護等等。(5)數據服務層層為數據存儲儲設備提供供不依賴于于設備的接接口，這些些設備通過過網絡進行行物理配置置。為遠端端設備提供供通訊服務務調用。對對于客戶機機/服務器體系系，為應用用提供不依依賴于物理理存儲設備備的一致的的數據邏輯輯視圖。數數據服務必必須支持在在數據框架架中所描述述的邏輯數數據框架組組成的主要要單元。(2)PDM在集成系統統中的應用用——應用框架第六章PDM及iCAPP技術6.4PDM與企業信息息集成網絡層提供基本的的計算和通通訊服務功功能及對輸輸入/輸出設備的的訪問功能能。這些設備包包括數據存存儲設備和和交互式終終端及由通通訊設施互互聯的各種種計算機。。這一單元最最有可能由由于技術的的提高而產產生變化。。因而通過系系統服務層層提供的標標準界面，，其特征對對于應用層層單元必須須是不可見見的。(2)PDM在集成系統統中的應用用——應用框架第六章PDM及iCAPP技術6.4PDM與企業信息息集成網絡層有三個組件件：(1)輸入/輸出層提供從系統統中發送和和接收數據據的功能。。其硬件允允許對各地地的計算機機系統進行行操作。(2)計算層執行計算機機指令，管管理、控制制指令和過過程的執行行情況。(3)通訊網絡層層提供在計算算機間和I/O設備間傳輸輸數據的功功能。該組組件包括硬硬件設備和和物理傳輸輸媒介，它它們將計算算機和各種種硬件聯成成一個分布布式計算環環境。(2)PDM在集成系統統中的應用用——應用框架第六六章章PDM及iCAPP技術術6.4PDM與企企業業信信息息集集成成PDM的應應用用范范圍圍在在擴擴大大制造造業業，石油油精精煉煉、、醫醫藥藥和和電電力力PDM產品品市市場場在在迅迅速速增增長長———35％應用用PDM技術術的的國國家家和和地地區區在在擴擴大大PDM系統統朝朝著著企企業業全全局局信信息息集集成成的的方方向向發發展展PDM和ERP系統統美國國EDS公司司開開發發了了自自己己的的PDM產品品IMAN與著著名名的的ERP軟件件SAP的接接口口ERP供應應商商BAAN公司司收收購購了了Nature公司司的的PDM產品品第六六章章PDM及iCAPP技術術6.5PDM現狀狀及及發發展展趨趨勢勢國產產PDM產品品在在企企業業中中的的應應用用：：企業業產產品品數數據據的的歸歸檔檔企業業使使用用統統一一編編碼碼企業業產產品品結結構構的的管管理理技術術部部門門的的過過程程管管理理企業業產產品品數數據據的的處處理理工程程和和生生產產領領域域集集成成企業業工工程程信信息息的的提提取取第六六章章PDM及iCAPP技術術6.5PDM現狀狀及及發發展展趨趨勢勢PDM的實實施施競爭爭能能力力提提高高時間間(18~24個月月)階段段1階段段2階段段3階段段4過程程重重構構電子子倉倉庫庫典型型的的PDM技術術實實施施擴展展的的PDM技術術實實施施可重重用用零零件件庫庫工作作流流程程電子子協協作作項目目管管理理企業業產產品品配配置置MRP/ERP集成成配置置管管理理第六六章章PDM及iCAPP技術術6.5PDM現狀狀及及發發展展趨趨勢勢PDM的實實施施階段段1：過過程程重重構構消除除不不增增值值的的產產品品開開發發活活動動簡化化產產品品開開發發流流程程扁平平化化產產品品開開發發的的層層次次結結構構階段段2：電電子子文文檔檔建建庫庫建立立分分布布式式電電子子倉倉庫庫確立立需需管管理理的的產產品品數數據據源源－CAD模型型、、工工程程圖圖、、工工藝藝文文件件、、NC程序...建立可可重用用的零零部件件庫第六章章PDM及iCAPP技術6.5PDM現狀及及發展展趨勢勢PDM的實施施階段3：過程程與工工作流流管理理創建自自動化化的數數據流流程建立電電子協協作平平臺創建以以任務務為中中心的的流程程管理理－時間間約束束、任任務描描述、、資源源約束束、權權限分分配...階段4：配置置管理理定義產產品結結構BOM與MRP、ERP的接口口企業級級的產產品配配置定定義第六章章PDM及iCAPP技術6.5PDM現狀及及發展展趨勢勢第六章章PDM及iCAPP技術6.6PDM與C3P集成——iCAPP技術CAD/CAPP/CAM/PDM-iCAPP基于IMAN與UG的三維維CAPP系統技技術方方案目標主要功功能主要技技術方方案特點開發基基于IMAN與UG的CAD/CAPP/CAM/MRPII集成化化工具具系統統實現CAD/CAPP/CAM/MRPII之間的的信息息集成成和共共享，，從根根本上上解決決信息息的重重復錄錄入與與信息息不一一致問問題,在IMAN上開發發項目目管理理工具具，并并利用用IMAN的設計計過程程管理理工具具實現現產品品和工工藝的的并行行設計計，提高產產品設設計和和工藝藝設計計的效效率和和質量量；目標第六章章PDM及iCAPP技術6.6PDM與C3P集成——iCAPP技術基于IMAN與UG的三維維CAPP系統技技術方方案在UG環境下下進行行基于于三維維特征征的可可視化化和參參數化化工藝藝設計計自動繼繼承UG的三維維特征征信息息,與UG的CAM模塊配配合進進行切切削路路徑規規劃、、切削削參數數確定定、刀刀具選選擇并并進行行NC程序設設計，，能對三三維工工序作作業指指導圖圖(工序圖圖)進行參參數化化工藝藝設計計,工序尺尺寸鏈鏈計算算，能模擬擬零部部件的的定位位裝夾夾和加加工過過程;目標第六章章PDM及iCAPP技術6.6PDM與C3P集成——iCAPP技術基于IMAN與UG的三維維CAPP系統技技術方方案建立可可擴充充的數數據庫庫用戶化化三維維工藝藝特征征庫參數化化三維維工序序圖庫庫帶有參參數化化典型型工藝藝路線線庫定型產產品標標準工工藝庫庫參數化化標準準工序序（工工藝規規則））庫工藝資資源數數據庫庫具有參參數化化的工工藝文文件數數據庫庫并用IMAN進行統統一維維護和和管理理；目標第六章章PDM及iCAPP技術6.6PDM與C3P集成——iCAPP技術基于IMAN與UG的三維維CAPP系統技技術方方案在UG上建立立工藝藝文件件管理理工具具工藝文文件模模板定定制工工具用戶化化的工工藝文文件編編輯器器滿足工工藝文文件類類型的的變化化和擴擴充完成對對工藝藝文件件的填填表和和編輯輯；目標第六章章PDM及iCAPP技術6.6PDM與C3P集成——iCAPP技術基于IMAN與UG的三維維CAPP系統技技術方方案在IMAN上開發發與MRPII集成的的工具具MRPII所需要要的制制造BOM編輯工工具工藝文文件的的匯總總和查查詢工工具向MRPII系統提供供：物料單零件信息息主記錄錄工藝路線線報告等等信息目標第六章PDM及iCAPP技術6.6PDM與C3P集成——iCAPP技術基于IMAN與UG的三維CAPP系統技術術方案能對產品品的工程程更改信信息進行行維護產品設計計信息的的更改結結果向工工藝設計計子系統統傳遞工藝設計計信息的的更改結結果向MRPII傳遞，以保持數數據的一一致性目標第六章PDM及iCAPP技術6.6PDM與C3P集成——iCAPP技術基于IMAN與UG的三維CAPP系統技術術方案主要功能能第六章PDM及iCAPP技術6.6PDM與C3P集成——iCAPP技術基于IMAN與UG的三維CAPP系統技術術方案1.CAD/CAPP/CAM/MRPII信息集成成、工藝藝設計項項目與過過程管理理和并行行工藝設設計在IMAN下的統一一控制下下，以產品設設計項目目為核心心，對工藝設設計項目目與流程程進行管管理，并以此為為基礎進進行并行行工藝設設計：權限控制制、項目目創建、、流程啟啟動、任任務派發發、任務務執行、、流程跟跟蹤與設設計結果果提交等等；主要功能能第六章PDM及iCAPP技術6.6PDM與C3P集成——iCAPP技術基于IMAN與UG的三維CAPP系統技術術方案1.CAD/CAPP/CAM/MRPII信息集成成、工藝藝設計項項目與過過程管理理和并行行工藝設設計通過IMAN接收工藝藝設計項項目與任任務與工藝設設計項目目和任務務相關產產品的設設計BOM信息產品或零零部件的的總體信信息UG的三維零零部件信信息其他相關關工藝信信息通過IMAN直接向CAM和MRPII傳遞工藝藝設計結結果工藝設計計的結果果：數控控代碼,刀具清單單,物料單或或制造BOM,零件主記記錄,工藝路線線報告避免信息息的二次次輸入，，保持信信息的一一致性主要功能能第六章PDM及iCAPP技術6.6PDM與C3P集成——iCAPP技術基于IMAN與UG的三維CAPP系統技術術方案2.基于IMAN與UG進行參數數化三維維工藝設設計接受IMAN指派的工工藝設計計任務自動獲取取與工藝藝設計任任務相關關的產品品或零部部件信息息提供產品品工藝性性審查工工具面對設計計BOM確定零部部件的性性質(如自制、、外購、、外協),安排零部部件的工工藝路線線，生成成產品明明細及工工藝路線線表等管管理工藝藝文件對自制件件在三維維環境下下利用人人機交互互法進行行定位裝裝夾設計計,確定零部部件的加加工工藝藝過程利用UG進行基于于加工特特征的三三維參數數化工步步設計，，進行走走刀路線線規劃，，確定切切削參數數和選擇擇刀具，，進行工工序尺寸寸計算，，生成三三維工序序圖，建建立三維維參數化化工藝模模型在UG環境下進進行裝夾夾過程與與切削加加工模擬擬和驗證證，并對對不足之之處進行行修改對變異或或改型產產品進行行參數化化工藝設設計，包包括工藝藝文件參參數化設設計、工工序圖參參數化設設計和NC程序參數數化設計計等主要功能能第六章PDM及iCAPP技術6.6PDM與C3P集成——iCAPP技術基于IMAN與UG的三維維CAPP系統技技術方方案2.基于IMAN與UG進行參參數化化三維維工藝藝設計計3.工藝文文件表表格編編輯工工具與與動態態數據據交換換提供用用戶化化的表表格式式的工工藝文文件編編輯工工具，，完成成對工工藝文文件的的編輯輯和修修改；；表格式式的工工藝文文件編編輯工工具與與UG的三維維工序序模型型進行行動態態數據據交換換（雙雙向）），以以保證證表格格數據據與UG數據的的一致致性表格式式的工工藝文文件編編輯工工具與與IMAN的工藝藝文件件庫進進行動動態數數據交交換（（雙向向），，以保保證表表格數數據與與IMAN中工藝藝文件件庫中中數據據的一一致性性主要功功能第六章章PDM及iCAPP技術6.6PDM與C3P集成——iCAPP技術基于IMAN與UG的三維維CAPP系統技技術方方案4.在編輯輯工具具上進進行工工藝資資源的的快速速提示示或查查詢5.在IMAN環境下下對工工藝文文件庫庫進行行管理理與操操作工藝文文件查查詢工工具，，如精精確、、模糊糊、組組合查查詢等等能對工工藝文文件版版本進進行管管理提供工工藝文文件創創建、、刪除除、拷拷貝、、移動動、粘粘貼、、替換換等功功能能對新新、老老產品品的BOM或零部部件新新鮮進進行比比較和和報告告比較較結果果，以以便進進行改改型產產品的的工藝藝設計計能對工工藝文文件進進行瀏瀏覽對參數數化的的標準準或典典型工工藝文文件進進行創建與與維護護主要功功能第六章章PDM及iCAPP技術6.6PDM與C3P集成——iCAPP技術基于IMAN與UG的三維維CAPP