基于PDM的企业信息集成技术的研究

文章编号:1001-2265(2006)09-0110-03收稿日期:2006-03-24　3基金项目:黄石市2005年科技攻关计划资助项目(2005XJZ04)作者简介:成经平(1962—),男,湖南涟源人,黄石理工学院教授,武汉理工大学博士研究生,研究方向为制造业信息化等,(E -mail )hslgci p @ 。

基于P D M 的企业信息集成技术的研究3成经平(黄石理工学院机电工程学院,湖北黄石　435003)摘要:以P D M 为支撑平台,集成企业各方面支持产品开发的各种信息,使得信息流动处于一种有序、可控状态的信息共享在产品开发过程中十分重要。

文章根据黄石某换热器股份有限公司P D M 工程的实施和对I B M 公司Pr oduct M anager 的认识,提出了基于P D M 的企业全局信息集成框架,分析了P D M 与C I M S 、CAD /C APP /CA M 、ERP 以及网络化制造的关系,探讨了P D M 信息集成模式:封装模式、接口和集成模式,结合STEP 共享信息模型,试图通过P D M 系统解决工程设计中的大量文档、数字化产品模型、产品明细表与工程更改等信息的组织、管理与控制,CAD /C AE /C APP /C A M 各分系统之间的交换与共享问题,以及C Ax 系统与MRP -II 之间的信息集成问题。

为企业全局信息集成提供了统一模型和有效手段。

关键词:产品数据管理(P D M );信息集成;计算机辅助工具(C AX )中图分类号:F273 文献标识码:AResearch on The Technolog i es of Full 2sca le En terpr ise I nfor ma ti on ’s I n tegra ti onCHENG J ing 2p ing(Dep.of Elec .Engineering,Huangshi I nstitute of Technol ogy,Huangshi Hubei 435003,China )Abstract:By hel p s of the p latf or m of P DM ,integrating all kinds of enter p rise infor mati on supporting p r oduct devel opment will result in the share of infor mati on where the fl ow of inf or mati on is in a orderly and contr ollable state,which is very i m portant in p r oduct devel opment .According t o the i m p le mentati on of P DM in a heater LT D Company of Huangshi and the cogniti on of Pr oductManage fr om I B M ,the fra me of full 2scale enter p rise in 2f or mati on integrati on is put f or ward in the paper,and the relati on bet w een P DM and C I M S,CAD /CAPP /CAM ,ERP and manufacture based on web is analyzed .Mean while,the model of inf or mati on integrati on based on P DM ,including the model of encap sulati on,interface and integrati on,is further researched .Combined with the model of infor mati on sharing based on STEP,this paper tries t o take full advantage of P DM s o as t o s olve s ome p r oble m s as f oll owing:Firstly,how t o organize,manage and contr ol the inf or mati on f or med in engineering design such as many docu ments,digital p r oduct model,p r oduct list and the change of engineering;Secondly,how t o realize the exchange and share of infor mati on bet w een different subsyste m s in CAD /CAE /CAPP /CAM;thirdly,how t o integrate inf or mati on bet w een CAX syste m and MRP 2II .A ll these p r ovide full 2scale enter p rise infor mati on integrati on with a common model and effective methods .Key words:P DM;inf or mati on’s integrati on;CAX0　引言P D M 是一门用来管理所有与产品相关的信息(包括零件、配置、图档、C AD 文件、结构、权限等)和所有与产品相关的过程(包括工作流程、更改流程等)的技术。

它能有效地将产品数据从概念设计、计算分析、详细设计、过程设计、加工制造、试验验证、销售维护直至产品消亡的整个生命周期内及其各阶段的相关数据,按照一定的数学模式加以定义、组织和管理,使产品数据在其整个生命周期内一致、最新、共享和安全。

它提供产品全生命周期的信息管理,在企业为产品的设计与制造建立了一个并行化的协作环境。

P D M 作为工程领域的信息集成框架,它为产品数据及过程管理、为并行化产品设计、为C AD /C APP /C A M 系统的集成提供・011・・管理技术・组合机床与自动化加工技术了必要的支撑环境。

目前,P D M 系统是最好的3C 集成平台。

它可以把与产品有关的信息统一管理起来,并将信息按不同的用途分门别类地进行有条不紊的管理。

不同的C AD /C APP /C A M 系统都可以从P D M 中提取各自所需要的信息,再把结果放回P D M 中,从而真正实现3C 集成。

本文结合STEP 共享信息模型,试图通过P D M 系统解决工程设计中的大量文档、数字化产品模型、产品明细表与工程更改等信息的组织、管理与控制,C AD /CAE /C APP /C A M 各分系统之间的交换与共享问题,以及CAx 系统与ERP /MRP II 之间的信息集成问题。

1　基于PDM 的企业全局信息集成框架P D M 作为C I M S /CE 应用集成平台的使能技术,它能支持异构计算机环境,包括不同的网络与数据库;其次能实现产品数据的统一管理与共享,提供单一的产品数据源;再有,P D M 能方便地实现对C Ax 各分系统的信息集成。

它需要解决两个方面的信息集成问题:(1)解决不同部门、不同专业人员利用不同的C Ax /DFx 工具在过程控制下所产生的大量异构或异地数据的共享与交换问题;(2)CAx 分系统与MRP 之间的信息共享与数据传递问题。

对于这两方面的问题,基于P D M 的企业全局信息集成框架见图1。

图1　基于P DM 的企业全局信息集成框架2　基于PDM 的CAx 集成系统的管理模式C Ax 分系统之间的信息联系紧密、传递活动频繁,为了有效地实现功能和信息的集成,在系统的设计和开发阶段,不但要准确的把握组成系统的功能活动及相互联系,而且还要理清复杂的信息活动及信息联系。

实现C Ax 应用系统的集成的基础是产品数据管理,在整个产品生命周期,P D M 以一种安全的电子文本形式存贮产品信息,适时的进行文档的发放和管理,确保在正确的时刻,将正确的信息传递给正确的人。

C Ax 分系统集成的另一个关键问题是要解决异构C Ax 平台的信息交换问题。

目前通常采用的解决方式是通过STEP 标准,实现不同C Ax 平台的产品模型转换。

有关零件的STEP 建模及集成技术已比较成熟,而有关产品配置信息的STEP 建模及集成技术还有待进一步研究。

综上所述,C Ax 系统的集成管理模式见图2。

图2　C Ax 系统集成管理模式3　CAx 分系统集成信息分析3.1　CAx 分系统的集成信息正如图1所示,P D M 系统的信息集成分为两个层次,一层是各CAx (C AD 、C APP 、C A M )应用软件与P D M 系统的集成;另一层为P D M 系统与MRP 的集成。

在C I M S/CE 集成环境中,C Ax 分系统与MRP 之间存在大量的共享信息与数据传递。

C Ax 分系统在产品开发过程中,产生了组成产品的零部件的主物料信息,该信息制定了零部件的物理特性,如零部件的标识号、名称、重量、单位、图号等,同时产生了产品的设计物料清单(BO M )内容,以及零件的工艺路线、工序、工步等信息。

这些信息将为后续的业务流程管理(MRP )的信息源,诸如生产管理、成本核算、车间的组织生产管理。

图3给出了黄石某换热器有限公司的产品设计开发过程的产品数据管理模型。

图3　换热器产品开发过程数据管理模型3.2　P DM 系统的信息描述P D M 系统是管理企业中所有与产品相关的信息(包括工程规范、电子文档、扫描图像、C Ax 文件、产品结构、产品定单、供应商情况等)和所有与产品相关的过程(包括一般的工作流程、工程更改过程),如何有效地将这些信息组织起来,以便检索和查看是产品数据管理研究的主要内容。

P D M 系统采用面向对象的管理机制,产品开发过程数据模型采用产品层层分解的方式组织,类似于产品树,但每一节点附加属性关联信息。

层与层之间形成类属关系(父子关系,既事物的普遍性和特殊性的关系)、聚合关系(既整体与部分的关系),这种抽象机制满足了产品信息的集成,提供了单一的产品数据源。

3.3　CAx 集成信息的表示P D M 作为集成平台和集成框架,为企业的集成优化提供了一个支持企业经营管理、产品研究和开发、设计制造过程等多层次和全方位集成。