产品数据管理（PDM）技术概述
1产品数据管理系统(PDM)发展及现状
1.1PDM技术的基本概念及产生的背景
产品数据管理(PDM)是以软件技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术。PDM明确定位为面向制造企业，以产品为管理的核心，以数据、过程和资源为管理信息的三大要素。它继承并发展了CIM(Computer integration Manufacture)等技术的核心思想，在系统工程思想的指导下，用整体优化的思想对产品设计过程进行描述，规范产品生命周期管理，保持产品数据的一致性和可跟踪性。其进行信息管理的两条主线是静态的产品结构和动态的产品设计流程，核心思想是设计数据的有序、设计过程的优化和资源的共享。
在20世纪的60、70年代，企业在其设计和生产过程中开始使用CAD、CAM等技术，新技术的引用在促进生产力发展的同时也带来了新的挑战。对于制造企业而言，虽然各单元的计算机辅助技术己经日益成熟，但各自动化单元自成体系，彼此之间缺乏有效的信息沟通与协调，这就是所谓的“信息孤岛”问题。
进入20世纪末，以信息技术为主要特征的高新技术飞速发展，推动了技术进步和经济全球化，加速了技术革新、管理革新，企业面临的商业环境和市场环境发生了根本的变化。具体表现在以下几个方面：
（1）技术进步和高新技术的应用，信息量急剧增加。
（2）全球化市场与全球化竞争。
（3）用户对产品的需求呈现多样化和个性化。
（4）产品更新换代加快，生命周期缩短，人们对交货期的期望越来越高。
（5）生产方式的多样化。
但很多企业在技术、管理、技术与管理的协调发展以及适应新的生产模式和管理模式等方面还存在一些问题，影响了企业的竞争能力和向现代企业的发展。这些问题具体表现在：（1）设计手段和加工技术落后。
（2）管理落后，特别是技术先进性与管理落后的矛盾日益突出。CAD技术的全面推广，大大提高了设计质量，减少了差错，降低了返工率，大大提高了企业的产品开发能力和市场竞争力。但另一方面，却给数据管理带来了更多的困难，数据管理的落后更为明显，主要表现在：信息共享程序低、信息传递速度慢、文档管理落后、设计方式陈旧及应用集成效率不高等方面。
（3）新的生产模式，如CIMS、并行工程、精益生产、敏捷制造等，对信息管理技术提出了更高的要求，不仅要求支撑技术能够支持多学科领域专家协同工作，而且要求把产品信息和开发过程有机地集成起来，做到在正确的时间，把正确的信息以正确的形式送达到正确的人手中。
由于以上诸多方面对信息管理的需求，许多企业己经意识到：实现信息的有序管理将成为他们在未来竞争中保持领先地位的关键因素。产品数据管理（TIPDM）正是在这一背景下产生的一项新的信息管理思想和技术。
1.2PDM在中小企业应用现状
对于大多数中小型企业，一般来说，引进国内外大型PDM软件，实施一个中等规模的PDM项目，需要大量资金作为软件费用和实施费用，而且一般要很长时间才能够交付使用。另外，在实施过程中，还需要企业提供管理及技术人员配合项目的进展，有时出于项目需要，还要增加额外投资用于购买各种硬件设备，所有这些因素，对于国内一般的中小型企业来说，无论在时间上还是在资金上，都难以承担，这是目前国内外大型PDM软件在中小型企业客户群中很难寻找到用户的重要原因。对于大多中小型企业，更希望能充分利用企业现有的资源进行PDM系统的开发。
2产品数据管理系统（PDM）简介
2.1PDM系统的体系结构
PDM系统的体系结构可分为四层，它们是用户界面层、功能模块及开发工具层、框架核心层和系统支撑层，如图2-1。
1、用户界面层：向用户提供交互式的图形界面，包括图示化的浏览器、各种菜单、对话框等，用于支持命令的操作与信息的输入输出。通过PDM提供的图示化用户界面，用户可以直观方便地完成管理整个系统中各种对象的操作。它是实现PDM各种功能的手段、媒介，处于最上层。
图2-1PDM系统体系结构
2、功能模块及开发工具层：除了系统管理外，PDM为用户提供的主要功能模块有电子仓库与文档管理、工作流程管理、产品结构与配置管理、集成工具等。
3、框架核心层：提供实现PDM各种功能的核心结构与架构，由于PDM系统的对象管理框架具有屏蔽异构操作系统、网络、数据库的特性，用户在应用PDM系统的各种功能时，实现了对数据的透明化操作、应用研究的透明化调用和过程的透明化管理等。
4、系统支撑层：以目前流行的关系数据库系统作为PDM的支持平台，通过关系数据库提供的数据操作功能支持PDM系统对象在底层数据库的管理。
PDM的体系结构应具有以下特点：
（1）对计算机基础环境的适应性。
一般而言，清软英泰PDM系统是以分布式网络技术、客户机/服务器结构、图形化用户接口及数据库管理技术作为它的环境支持。与底层环境的连接是通过不同接口来实现的，从而保证了一种PDM系统可支持多种类型的硬件平台、操作系统、数据库、图形界面及网络协议。
（2）PDM内核的开放性。
PDM内核的开放性体现在越来越多的PDM产品采用面向对象的建模方法和技术来建立系统的管理模型与信息模型，并提供对象管理机制以实现产品信息的管理。在此基础上，提供一系列开发工具与应用接口帮助用户方便地定制或扩展原有数据模型，存取相关信息，并增加新的应用功能，以满足用户对PDM系统不同的应用要求。
（3）PDM功能模块的可变性。
由于PDM系统采用客户机/服务器结构，并具有分布式功能，企业在实施时，可从单服务器开始，逐渐扩展到几个、几十个，甚至几百个。用户在选用功能模块时，除必需模块外，其他模块可根据需求裁剪。
（4）PDM的插件功能。
为了更有效地管理由应用系统产生的各种数据，并方便地提供给用户和应用系统使用，就必须建立PDM系统与应用系统之间更紧密的关系，即基于PDM系统的应用集成。这就要求PDM系统提供中性的应用接口，把外部应用系统封装或集成到PDM系统中，作为PDM新增的一个子模块，并可以在PDM环境下方便地运行。
2.2清软英泰PDM系统的主要功能
PDM系统的功能有两种划分方法，一种是按面向应用与系统支持的功能划分，将其分成电子仓库、面向用户的使用功能（包括文档控制、变更控制、配置管理、设计检索与零件库和项目管理等）和实用化的支持功能（包括通知与通信、数据传输数据转换、图像服务、系统管理等）；另一种是按软件功能模块划分，可划分为电子仓库和文档管理、工作流与过程管理、产品结构与配置管理、零件分类管理、工程变更管理、项目管理、电子协作、集成工具、浏览和圈阅等，前五项功能是PDM系统应用具备的基本功能。本论文按照后者来介绍一般PDM系统的主要功能。
1、电子仓库和文档管理
所谓电子仓库，是在PDM中实现某种特定数据存储机制的元数据(管理数据的数据)库及其管理系统。它保存所有与产品相关的物理数据和文件的元数据，以及指向物理数据和文件的指针。该指针指定存放物理数据的数据库记录和存放物理文件的文件系统与目录。在产品的整个生命周期中与产品相关的信息是多种多样的。这些信息以文件或图档的形式存在，统
