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IntePDM在江淮汽車PDM二期工程中的實施

通過PDM二期工程的實施，江淮汽車建立起了一個以過程為核心、面向產(chǎn)品全生命周期的PDM系統(tǒng)，形成了數(shù)字化的產(chǎn)品開發(fā)平臺，大大提高了創(chuàng)新產(chǎn)品的開發(fā)能力。

武漢天喻軟件有限責任公司

在“CAD應用工程”和國家863高技術(shù)發(fā)展計劃項目"JAC-CIMS應用示范工程"的建設(shè)過程中，安徽江淮汽車股份有限公司（以下簡稱“江淮汽車”）甩掉了圖板，實施了PDM一期工程，實現(xiàn)了文檔管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、工作流程管理和與MRPII系統(tǒng)的集成?！笆濉逼陂g，江淮汽車又逐步完成了三維CAD的推廣應用、CAPP系統(tǒng)的升級改造、ERP/CRM的實施等信息化建設(shè)工作?，F(xiàn)在，隨著市場的變化和企業(yè)的發(fā)展，信息化建設(shè)在工程技術(shù)領(lǐng)域中應用的深度和廣度已不能適應公司新的戰(zhàn)略發(fā)展要求，因此，江淮汽車在2004年實施了PDM二期工程。

目標和定位

產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計是覆蓋企業(yè)整個信息流的源頭。江淮汽車的產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計管理包括汽車新技術(shù)研究、新產(chǎn)品研究與開發(fā)、汽車產(chǎn)品的延伸和擴展、系列化變型產(chǎn)品的開發(fā)、產(chǎn)品試制、試驗驗證及試驗設(shè)計、新產(chǎn)品的工藝設(shè)計、變型產(chǎn)品的工藝設(shè)計管理與產(chǎn)品的制造及管理、產(chǎn)品開發(fā)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量管理等。這些過程的顯著特點是設(shè)計所采用的手段和方法以及由此產(chǎn)生的結(jié)果都是以各種各樣的電子數(shù)據(jù)為載體的信息為基礎(chǔ)，因此確保由CAD/CAPP/CAE等工程系統(tǒng)所描述的產(chǎn)品信息的可獲取性、可重用性及可處理性的能力就成為信息技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計中追求的主要目標，特別是隨著業(yè)務流程的需要，確保信息在產(chǎn)品全生命周期中的不同階段之間、過程之間、成員之間的完整性、有效性、相關(guān)性、準確性、一致性以及安全性。

在PDM一期工程實現(xiàn)基于文檔的開發(fā)業(yè)務管理的基礎(chǔ)上，江淮汽車要通過PDM二期工程的實施建立起一個以過程為核心、面向產(chǎn)品全生命周期的PDM系統(tǒng)，形成數(shù)字化的產(chǎn)品開發(fā)平臺，建立產(chǎn)品知識“孤島”之間的聯(lián)系，促進公司產(chǎn)品開發(fā)體系的建設(shè)和發(fā)展，提高創(chuàng)新產(chǎn)品開發(fā)能力。

PDM系統(tǒng)功能要求

1、企業(yè)建模

提供一系列建模工具來定義江淮汽車的產(chǎn)品開發(fā)管理模式，并使之能夠隨江淮汽車產(chǎn)品開發(fā)管理工作的不斷完善而方便地調(diào)整。主要包括：組織機構(gòu)設(shè)置、角色定義、生命周期定義、權(quán)限控制策略定義、編碼規(guī)則定義、流程模版定義、文檔類型定義、零部件類型定義、屬性集定義、數(shù)據(jù)物料存儲策略定義和數(shù)據(jù)分類組織策略定義等。

2、產(chǎn)品開發(fā)管理

產(chǎn)品開發(fā)管理的主要功能包括基礎(chǔ)功能和應用功能。產(chǎn)品開發(fā)管理基礎(chǔ)功能包括版本管理、協(xié)同消息管理、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)查詢、應用工具集成、三維模型的輕量化等。產(chǎn)品開發(fā)管理應用功能包括文檔管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與BOM多視圖管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較、可視化智能產(chǎn)品配置、工藝管理、平臺產(chǎn)品開發(fā)管理、快速產(chǎn)品設(shè)計管理、產(chǎn)品開發(fā)流程管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)狀態(tài)和生命周期階段遷移管理、工程變更管理和項目管理等。

3、資源管理

包括知識庫管理（企業(yè)標準、法規(guī)、工藝資源、設(shè)計手冊等）、典型零件庫、標準件庫（包括企業(yè)標準件）、汽車情報庫（包括情報管理的內(nèi)容）等，支持標準化人員自定義各種資源庫。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點

1、體系結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的客戶/服務器（C/S）體系結(jié)構(gòu)是基于“肥客戶機”結(jié)構(gòu)下的兩層結(jié)構(gòu)應用軟件。這種體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是與客戶交互性好，執(zhí)行效率較高，其缺點是系統(tǒng)的可伸縮性差和安裝維護困難，且不能跨局域網(wǎng)使用?？紤]到大型企業(yè)級PDM對分布式協(xié)同工作的需求，純粹的C/S體系顯然不滿足大型PDM的功能需求。

目前較為流行的瀏覽器/服務器（B/S）體系結(jié)構(gòu)是基于方興未艾的三層/多次結(jié)構(gòu)的軟件體系結(jié)構(gòu)，具有可伸縮性好、可管理性強、安全性高、軟件重用性好、節(jié)省開發(fā)時間、能更好地支持異地數(shù)據(jù)存儲共享和管理等優(yōu)點，但它的缺點是與客戶機上的應用軟件交互集成不夠，另外服務器承擔了過于繁重的數(shù)據(jù)處理任務，執(zhí)行效率較低。

針對這些特點，按照江淮汽車產(chǎn)品數(shù)據(jù)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展規(guī)劃，天喻軟件公司在PDM二期工程的IntePDM中采用了一種新的體系結(jié)構(gòu)方案——C+B/S（見圖1），即基于先進的多層次體系，采用最新的WEBSERVICE技術(shù)，一方面在被封鎖了本地數(shù)據(jù)交互能力的瀏覽器客戶端增加客戶端插件或Java小應用程序，另一方面自主開發(fā)了基于傳統(tǒng)windows風格的客戶端工具。這樣就保證了PDM系統(tǒng)既支持異地設(shè)計與共享，又支持與客戶機應用軟件緊密集成，滿足PDM應用的長遠發(fā)展。

2、產(chǎn)品數(shù)據(jù)的全生命周期管理

建立面向產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)管理平臺的關(guān)鍵之一就是建立全生命周期的產(chǎn)品信息模型，即在現(xiàn)代設(shè)計方法學的指導下，以一定的數(shù)據(jù)模式定義和描述在開發(fā)設(shè)計、工藝規(guī)劃、加工制造、檢驗裝配、銷售維護直至產(chǎn)品消亡的整個生命周期中關(guān)于產(chǎn)品的數(shù)據(jù)內(nèi)容、活動過程及數(shù)據(jù)聯(lián)系的一種信息模型，由各活動的定義及其全部過程實施的知識所構(gòu)成，包括與產(chǎn)品有關(guān)的所有幾何與非幾何信息，用來為產(chǎn)品全生命周期各個階段和各個部門提供服務。全生命周期產(chǎn)品信息模型將整個產(chǎn)品開發(fā)活動和過程視為一個有機整體，所有的活動和過程都圍繞一個統(tǒng)一的產(chǎn)品模型來協(xié)調(diào)進行。

產(chǎn)品全生命周期管理最終都落實在產(chǎn)品的不同階段、不同狀態(tài)下的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，其中對于產(chǎn)品數(shù)據(jù)的生命周期的認識，一般是單純是從零部件設(shè)計制造的角度，包括從設(shè)計到工藝再到制造的各個階段，強調(diào)各階段的應用如CAD、CAPP、CAM等的信息交換和集成的一維串行模型，但從企業(yè)全局的角度關(guān)照整個產(chǎn)品從概念到市場的過程，產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計的過程包括了開發(fā)設(shè)計、定型生產(chǎn)、售后服務及產(chǎn)品變型等不同階段，每一個階段都需要綜合地考慮設(shè)計、工藝、制造的問題，因此，必須建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)全生命周期模型的二維管理模型（如圖2）。

在產(chǎn)品生命周期的每個階段中都有大量的產(chǎn)品數(shù)據(jù)產(chǎn)生，而且產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的特點和策略各不相同。例如新產(chǎn)品的開發(fā)要經(jīng)過多輪次的設(shè)計和整改，而數(shù)據(jù)管理的挑戰(zhàn)就在于數(shù)據(jù)的變更修改頻繁而變更過程控制手段不力，對變化的數(shù)據(jù)不能有效追蹤，過程的記錄不到位或沒有形成可操作的管理規(guī)范，因而難以避免大量的反復和重復設(shè)計，也無法充分利用已有的設(shè)計資源，開發(fā)周期和質(zhì)量都難以有效控制。這就需要PDM系統(tǒng)提供很強的變更控制、數(shù)據(jù)一致性維護管理的能力。

3、基于三維的數(shù)字化設(shè)計環(huán)境

（1）產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計管理模型

江淮汽車面向產(chǎn)品全生命周期的產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計過程包括面向產(chǎn)品族的平臺產(chǎn)品開發(fā)和變型產(chǎn)品設(shè)計，這兩個過程的目的和任務不同，但具有十分緊密的聯(lián)系，相應的管理模型如圖3所示。

（2）三維CAD系統(tǒng)的集成和產(chǎn)品特征參數(shù)管理

產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計是以模型和結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)、面向功能和性能的多學科協(xié)同優(yōu)化過程。在江淮PDM二期工程中使用主模型的策略建立PDM的產(chǎn)品模型，保持數(shù)據(jù)的一致性，在PDM和CAD之間雙向地修改對象和文件的屬性，實現(xiàn)了與三維CAD應用的雙向集成（如圖4）和三維數(shù)據(jù)管理的要求，并實現(xiàn)了基于事務特性表的特征信息管理，為產(chǎn)品全生命周期中應用系統(tǒng)的功能集成和數(shù)據(jù)融合奠定了基礎(chǔ)。

（3）可視化產(chǎn)品配置管理

在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品配置功能方面，支持自頂向下的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)建模，也能實現(xiàn)從二、三維CAD系統(tǒng)直接導入產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，并實現(xiàn)了基于輕量化模型的可視化配置功能。

（4）CAPP集成和工藝信息管理

由于CAPP系統(tǒng)的個性化特點，目前大多數(shù)的PDM系統(tǒng)面向工藝的數(shù)據(jù)管理功能欠缺。IntePDM實現(xiàn)與CAPP系統(tǒng)的緊密集成并在PDM系統(tǒng)中建立了專門的工藝信息模型，有利于實現(xiàn)工藝管理能力的整體提升和PDM的產(chǎn)品數(shù)據(jù)全生命周期管理。

實施效果及效益分析

通過數(shù)據(jù)規(guī)劃和業(yè)務藍圖設(shè)計，江淮汽車建立了平臺產(chǎn)品開發(fā)和變型產(chǎn)品設(shè)計的管理模式和數(shù)字化的管理流程，建立了相應的基礎(chǔ)管理技術(shù)規(guī)范。

江淮汽車將產(chǎn)品開發(fā)全生命周期管理的理念落實到PDM系統(tǒng)功能中，全面管理產(chǎn)品規(guī)劃、設(shè)計、試制、批試、量產(chǎn)和衰退過程中所有產(chǎn)品數(shù)據(jù)及其處理流程，通過深化應用，將PDM系統(tǒng)從以零部件為核心的文檔管理系統(tǒng)提升為以過程為核心的面向產(chǎn)品全生命周期的管理系統(tǒng)，建立了三維環(huán)境下數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計的集成管理平臺，解決了業(yè)務流程“體外循環(huán)”和紙質(zhì)文檔與電子數(shù)據(jù)“兩張皮”的問題，實現(xiàn)了“甩圖紙”的目標。

經(jīng)過PDM二期項目，江淮汽車避免了重復設(shè)計，提高了零部件的重用水平，為產(chǎn)品知識的積累和共享提供了基礎(chǔ)平臺，縮短了設(shè)計周期，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，使產(chǎn)品開發(fā)能力躍上了一個新的臺階。