发信人: ygc (平常), 信区: Management
标  题: 产品数据管理的新思考
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年07月05日09:17:33 星期四), 站内信件

产品数据管理(PDM)技术的新思考
朱志良　庞士宗　陆一平　胡伟
摘自《机械设计与制造》
　　在讨论PDM内容之前，我们先对PDM的定义、功能以及效益去做一个简单的定义与认
识。PDM的定义。产品数据管理(PDM：Product Data Management)是帮助管理人员、工程
师以及其它人员管理产品与开发步骤的一种软件系统。PDM系统帮助管理人员及工程人员
追踪在设计、制造、销售，以及售后服务与维修过程中所需求的大量信息。PDM又可被称
为工程数据管理(EDM：Engineering Data Management)、文件管理(DM：Document Mana
gement)、产品信息管理(PIM：Product Information Management)、技术数据管理(TDM
：Technical Data Management)、或是技术信息管理(TIM：Technical Information Ma
nagement)以及图像管理(Image Management)等。PDM是以上所有名称中，最被广为使用
的名称。
　　PDM并不简单是一个工作流程控制系统，工作流程是PDM的一个驱动模块。PDM也不是
简单的零组件分类工具，但这个功能对PDM使用者是非常重要的。PDM系统必须可以管理
所有的产品在整个生命周期之中的相关信息，包括了文本档案、图形档案、数据库记录
等。它是可以用来改善设计、生产、销售、售后服务过程当中的所有人与流程效率的一
组软件工具。PDM系统必须集成各种使用者所需要的各种应用软件。PDM系统必须可以定
义、管理企业的各种流程。PDM是将流程、应用以及信息做集成与管理的一种软件。PDM
系统除了管理上的功能之外，还能够提高资料交换上的效益。
1　PDM软件的效益与功能
　　所有需要用到产品信息的人都需要用到PDM软件，以下几种人是最可以从PDM软件中
得到具体效益的，他们是企业的高级主管阶层、技术部门主管、主任工程师、工程部经
理、所有的工程师、CAD/CAM/CAE经理、产品经理、项目经理、现场与维修部经理、采购
与估价部门主管、市场与销售部门经理。
　　PDM可以提供给许多不同的产业具体的效益，这些产业包括、航空业、食品饮料业、
汽车业：组装与零件业、制药业、一般机械业、发电业、电子电机业、营造业、电脑制
造业、交通运输业(空，陆，水)、国防工业、电力、自来水、电信事业、石油、天然气
开采业、设计与管理顾问业、化工业、中央与地方政府。
　　PDM对企业的各种领域与方向都会产生效益。PDM在产品设计与开发过之中，对不同
阶段都有相当的贡献。几乎所有企业中的员工，在实施PDM系统之后，都会在工作效率上
有所提升。最常见的PDM系统使用者包括设计工程师、制造工程师、现场工程师、项目主
持人、以及许多传统上在设计初期由于信息不够流畅，而被迫放弃提供设计开发意见机
会的许多人员等等。
　　PDM是一种管理产品定义信息的工具，PDM提供了我们对各种产品设计、制造与维护
的信息去做存储、管理以及控制的功能。标准的PDM软件可以用来对文字档案、图形档案
以及数据库记录去做系统的规划和管理，这些具体的工作包括：产品形态管理、零组件
定义以及其它设计信息、规格、CAD文件、几何模型、图像文件(扫描文件，照片等)、工
程分析模型与分析结果、制造程序规划、NC程序档案、产品的软件元件、有关文件、标
注以及关连性的电子形式的信息、声音与影像、纸张形式的文件或是微缩片(索引目录控
制)、项目规划等。
　　PDM必须可以管理版本资料，也就是信息的生命周期。简单来说，就是跟随着产品的
生命周期而传递的任何信息，都可以透过 PDM系统去加以管理。这些管理的动作包括了
在任何时间下，由任何PDM的使用者，都可以在产品生命周期中的任一阶段，在权限的允
许之下，取得产品生合过程中的各种相关信息。在现有的PDM系都是通过电子保险箱(Va
ult)的观念来实现的。电子保险箱经过权限设定并且可以控制资料仓库、登入与登出提
供了信息存取的功能、发行管理保证了资料的一致性，Meta资料提供了搜寻信息、非电
子形式信息也可以被管理，使用者无需知道资料存储在那里。
　　PDM除了管理设计阶段的信息之外，还能依照使用者的需求去管理生产概念、细部设
计、样品试做、测试、制造与封装、运作以及维修等阶段中的所有信息。PDM同时管理信
息与流程，它管理了产品信息、状态、流程、权限以及其它的行为模式对资料本身所产
生的具体影响。透过PDM系统的帮助，使用者将会保证所拿到的信息会是最即时的，并且
经过核准的和完整管理的信息。
　　PDM系统小到可以支持工作组或是大到支持整个企业。我们无须将PDM系统想象成非
得全面性实施整个企业的一种管理技术。PDM系统除了会对一个工作组产生显著的效益之
外，若是实施整个企业，会产生更为显著的效益。
　　PDM系统不是只针对工程师而设计的系统。我们虽然在本篇前言中针对工程师，制造
业以及其它产业来做PDM系统的讨论，但是同样的观念也可以应用到如出版业、软件业、
金融业以及其它任何由产品信息的整理与控制可以具体发挥效益的产业。
　　PDM提供了信息与流程的集成功能。将产品资料透过数据库去存储是建立信息集成的
必要条件。而提供曾经有那些人以何种方式使用这些资料则是信息集成与维护的基础。
如此可以保存下资料与资料之间的关系，并且避免了资料不一致现象的发生。
　　PDM提供了同步工程的环境。PDM系统由于对所有的使用者，具备有广泛面的流程控
制与信息集成的能力，因此PDM系统提供了同步工程的最佳环境。实施同步工程的效益，
除了在工程设计上可以缩短时间之外，还进一步在制造，缩短交期，以及产量提高上提
供了具体的效益。产品设计变更有时可能看起来对整个开发项目，没有太大的影响，但
是如果设计变更的发生是在产品开发的末期时，则所造成的伤害非常显著。如果让所有
的产品开发团队在产品开发的初期，去分享与检查所有的设计文件，将有助于大幅度降
低在产品开发末期发生设计变更的可能性。如此便能够生产出较高品质的产品，降低生
产成本，节省开发时间，减少修改以及设计错误的发生次数。
　　PDM软件必须使项目与相关的产品信息加以统一管理。集成性项目(Program)管理提
供了工作分类结构(WBS：Work Breakdown Structure)以及资源分配与项目追踪的功能。
资源和经过管理后的信息会产生连结以产生更进一级的规化与追踪功能。这种功能通常
会与其它项目管理应用软件的集成来组成。这种将WBS以及PDM集成的最大效率，就是在
产品组态的控制以及对跨项目核准流程的管理。
　　WBS提供了事件管理与资源追踪的功能，集成性项目中所须完成的工作以及所须用到
的资源都会被记录在WBS之中。因此，WBS是用来监控各设计变更的资源与工作项目。当
设计变更在不断地进行时，资源以及工作会不断的被运用与完成，有时也必须对原先设
定的设计变更去做修正。当所有的工作项目都通过了核准流程后，则代表了整体Progra
m的结束。
　　目前PDM在横向应用领域(Global PDM Enabler)的功能包括：流程管理、产品主档管
理、BOM的管理、项目数据的管理。所谓的横向应用就是在任何一个PDM应用模块之中都
会用到的应用功能。
　　PDM的纵向的应用领域(Special PDM Enabler)功能包括了各种特定客制化表格背后
的特殊应用。例如，特定客户的特定应用开发(如:xx产品询报价系统)、各种特定产品的
设计、分析软件模块的开发等。所谓的纵向应用，就是只有特定使用者的特定应用才会
用到的功能。
　　PDM系统所集成的应用系统包括了：MRP、MRPII、Supply Chain、询报价、MIS、ER
P、CAD/CAM/CAE等。
2　PDM的发展趋势
　　PDM的由来，我们可以从数据库的由来来加以思考。早期人类在写程序时，由于程序
愈来愈大，所需处理的信息量也就愈来愈大。因此，数据库软件应运而生。所谓的数据
库管理，在早期的定义只是单纯的存、取、寻找与权限管理。但是，在客户的不断需求
之下，数据库管理的功能愈来愈强，从各种报表的建立功能，除了资料外各种格式档案
的处理，对象概念的设计支援，浏览与寻找功能的强化等等，都使得数据库软件开发公
司，忙于加强其数据库的功能。因此，愈来愈多的数据库管理功能与方法，使得软件在
数据库上的开发与应用技术也变得愈来愈复杂与多样化。对于如此的一个变化，于是有
人便想出了一个点子—管理库。所谓的管理库，就是针对这一群多而复杂的资料管理方
法，建立一套统一的管理模式，所管理的内容就是各种管理方法。这一技术与概念的产
生，便是PDM核心框架的基础。使用对象导向式资料类别的设计，配合上逻辑与阶层的连
结关系，可以快速有效的建立PDM系纺的核心框架。目前PDM软件主要分为PDM核心软件、
应用PDM核心软件、PDM应用软件。
　　PDM核心软件是指先开发出PDM完整的核心框架之后，才往应用面开发的软件，以PD
M框架做为其主要的软件开发与维护方向。
　　应用PDM核心软件是由PDM应用系统的子系统为基础而开发的软件，之后再加上PDM系
统的框架，并且以此框架与其它系统去做集成，也就是说，软件的重点并非着重于PDM的
框架，而是其应用面的范围与功能的完整性。
　　PDM应用软件原则上是属于PDM的应用，但是它框架在PDM的基本核心之上。它不具有
完整的PDM核心，但在特定的应用功能上可以和其它具有PDM核心的软件集成而成为正式
的PDM系统。
　　因此，PDM核心软件、应用PDM核心软件的发展方向决定了PDM行业的发趋势，以下就
对两种PDM核心软件的发展趋势做一简单的介绍。在介绍的过程中，我们会特别说明各别
发展方式的不同发展概念。必须在此先说明的是，由于PDM应用系统的开发者多半是非P
DM软件的专业开发厂商，因此，所开发出来的PDM应用系统经常会是框架上完全错误，集
成性也差的非专业PDM系统，这种PDM应用系统应该不属于PDM核心软件系统的范围之内。
这种现象，特别是某些CAD软件公司所开发的PDM系统尤其严重。也就是说，一些CAD软件
厂商所推出的PDM软件，我们一般称之为设计管理软件，其框架与企业中其它信息系统集
成的可能性极低，和其它信息软件如MRP，MIS等也局限在特殊的数据库数据转换的层次
。因此，比较从正统PDM软件框架上所开发出来的设计管理模块，有相当大的框架差异。

　　由应用系统往核心系统发展。许多的ERP，MRP，MIS软件开发公司，近年来逐渐体会
到PDM系统对信息系统的重要性，而纷纷在其所开发的应用软件之下，开发一套PDM软件
去做信息管理的平台。
　　优点是使用者可以直接在实旋PDM的过程当中，同时实施某一种应用系统；无需花时
间了解PDM框架，只需使用应用系统即可。
　　缺点是此类PDM系统的应用范围通常较小，不太可能在上面开发其它应用系统出来；
与其它应用系统之间的界面大多透过Data Base Tables完成，不但集成性较差，而且也
需要花费许多开发人力或是财力去加以完成；群组设计(跨应用系统项目)的能力较差，
使用上较为困难；总体来说，这种PDM软件的发展趋势是不太乐观的。
　　由于从应用系统去做PDM系统开发的软件厂商愈来愈多，再加上多数的这类厂商所开
发出来的PDM软件在框架上，无法符合正规的PDM软件规格，因此，应用的范围仍旧是其
应用软件过去所涵盖的应用面。对于市场愈来愈大的集成需求，这些公司只好用Data B
ase Table的转换方式，去对其它领域常用的应用软件去做集成。在PDM应用系统界面开
发的需求呈现指数增长的状况下，Open Application Group这个国际组织，定出了一套
统一的界面标准，去对应用模块间所需要传送的信息内容、种类以及格式定义出一套标
准。
　　由核心系统往应用系统发展。这一类软件厂商，多半是以PDM软件开发厂商以及没有
客户包袱的应用软件开发厂商为主。他们可以平心静气的框架一个最为未来所接受的PD
M软件框架以及核心软件，以做为所有日后应用软件的开发平台。在1993—1995年间，这
一概念仅在市场上以学术性讨论的方式呈现，而1996—1998之间，核心系统软件陆续推
出，一直到今年，终于要大放异彩。也就是说，所有框架在此类PDM核心上的应用软件模
块，将会以一般人无法想的速度推出到市场。这种应用软件，广泛的采用分散式数据库
，分散式电子保险箱，分散式Web Server, 是分散式PDM框架，将过去其它传统应用软件
所无法想像的大量信息，分散到企业的不同服务器中，并且以无法想象的集成性，提供
给企业的每一个部门必要且即时正确的信息。因此，PDM发展趋势将会呈现这类软件逐步
取代传统应用软件所附带开发PDM软件的格局，将PDM软件的框架，提高到专业PDM软件的
层次。除此之外，传统上由CAD软件公司所开发出来的PDM系统的价位也会被打破。由于
集成的方便，以及开发流程的缩短，传统上动辄套数百万的PDM系统，将会从市场上消失
。
　　市场上PDM软件厂商及产品的分类见表1。
表1　市场上PDM软件厂商及产品的分类
公司名称
 简介
 分类
 产品名称
Agile Software Corp.
 系统平台：
Windows,Java Client/Server
功能：设变控制，中型制造业的形态管理。
 PDM核心软件
 Agile
Configurator Agile Administrator
AutoDesk
 系统平台：
PC Windows环境，和AutoCAD集成。
功能：档案管理，版本管理，流程自动化，文件权限管理，浏览与红线注记。
 图档管理/PDM应用软件
 WorkCenter
Auto-rol
Centra 2000
 功能：基本文件管理功能(可与其它的浏览与红线注记软件集成)，产品结构管理，资料
模型建立，工作流程，形态管理，设变管理，信息集成
 PDM核心软件
 CENTRA 2000
Baan,
Engineering
 功能：版本管理，设变，BOM以及各种PDM基本功能。
 PDM核心软件
 BAANPDM
Barlow
Wilson
Limited
 功能：设变管理软件
 PDM应用软件
 PODIUM
CACI-
Federal, Inc
 功能：以形态管理为主的PDM系统。电子保险箱，流程管理，产品结构，图形处理，CA
LS(Continuous Acquisition and Life Cycle Support)相容
 应用PDM核心软件
 C-GATE
Cad. Lab
 系统平台：Windows环境，CAD. LAB作业环境。
功能：查找，产品文件与CAD文件管理，用户管理。
 PDM应用软件
 TEAM Manager
Hewlett
Packard
 功能：设计给CAD使用者与工程师的文件与信息管理软件。接近数据库的功能。
 应用PDM核心软件
 WorkManager
PE/WorkManager for WorkGroups
CMstat
Corporation
 功能：以形态管理为主，包括各种复杂与难处理的形态管理问题。产品分成中小企业使
用与大企业使用两种
 应用PDM核心软件
 CMstat V5 Series
Configuration Data Services
 功能：电子保险箱，文件管理，生命周期控制，形态控制，程序管理等PDM完整功能
 PDM核心软件
 ECMS
Parametric
Technology
Corporation
 功能：Windchill由CV并购所得.PTC将此软件朝向设计为主的企业信息管理发展。它同
时也支援企业信息管理的完整PDM功能。
Pro/INTRALINK是一个针对Pro/E使用者所设计的设计管理PDM应用软件
 PDM核心软件
PDM应用软件
 Windchill
Pro/INTRALINK
Preferred
Technology
Corporation
 功能：版本管理，电子资料与档案传送管理，信息搜寻与整理等。
 PDM应用软件
 Enterprise
DMS
PROCAD Inc.
 系统平台：UNIX, Windows NT, 95
功能：信息后勤系统，多种CAD以及其它应用软件的资料，图档以及企业中资料的分送与
管理。
 PDM应用软件
 PRO FILE
Data Works
Corporation
 功能：为分散与重复性生产系统以及客制化生产系统所设计的PDM系统。是一种跨生产
与工程的应用系统，可与ERP系统集成。分散式数据库环境加上工作流程控制功能。
 应用PDM核心软件
 Product Data
Management
UGS
 提供企业级的信息管理软件。提供与CAX及ERP的集成
 PDM核心软件
 IMAN
Enovia
Corporation
 提供PDM应用工具。着重在竞争与创新产品的开发流程，品质改进以及市场扩充等应用
系统的设计。
 PDM应用软件
 Enovia VPM
Enovia PM
Gerber
Information
Systems
 专为制鞋与家具业在设计，开发以及初步生产过程中所设计的PDM应用软件。
 PDM应用软件
 PicturePortfolio
IBM
 专为大型制造业，以及Utility产业达到同步工程设计的目的。产品形态管理，产品信
息管理以及所有的产品生命周期。
 PDM核心软件
 Product
Manager
Industrial&
Financial Systems
 平台：UNIX, Windows NT
功能：提供中大型企业制造，经销，财务，维护管理，资源管理，以及工程应用等。
 PDM核心软件
 IFS:
IFS/Data
Management
IFS/PDM-
Configuration,
IFS/Engineering Interface
In-Box
Automation,
Inc.
 功能：智慧型流程管理工具，以及各种资料与文件的管理。
 应用PDM核心软件
 ecFLOW,
docFLOW
InSight
Solutions
 提供以制造与祝贺组装为中心的文件与文件版本功能。可以调阅如CAD/CAM资料，工单
，BOM以及多媒体资料等
 PDM应用软件
 Visual PDM
Insight ECO
Management
Integrated
Support
Systems,
Inc.
 功能：设计，生产规划，制造以及项目管理与产品服务以及相关信息的取用。是一个事
先定义好的应用程序
 PDM应用软件
 InSync
IntegWare
 功能：由HP WorkManager提供PDM的功能，此软件提供设变管理的功能。所有PDM基本功
能都包括在内。
 应用PDM核心软件
 The
Enterprise
Change
Control
Lotsia Soft
 功能：Visual Object Oriented PDM.企业文件管理以及使用外挂流程管理软件去做EC
R, ECO的工作。
 PDM应用软件
 Lotsia
PartY'97
MatrixOne
 功能：使用面向对象数据库所设计的PDM系统，拥有产品开发流程中的所有PDM功能。
 PDM核心软件
 The Matrix
System
Metaphase
Technology
 功能：产品设计与开发以及与多种CAD集成的全功能PDM系统。可以和多数之ERP系统以
及数据库以及PDM应用软件集成。
 PDM核心软件
 MetaPhase
OLE
Technology
 功能：P以DM核心框架为主，应用核心平台为发展核心的集成型PDM系统。Smart Objec
t提供开发任意PDM应用软件的环境以及无程序化软件建构功能。设计管理软件，CAPP，
ISO等为已发行模块，其它模块以及跨PDM平台模块正在开发中。以企业整体信息管理与
应用为目标
 PDM核心软件
 OLE PDM
Sherpa
Corporation
 功能：全方位PDM软件。它具有所有PDM基本功能与开发界面。应用面较传统仅著重于产
品设计与开发流程者为广。
 PDM核心软件
 SherpaWORKS
Smart
Solutions
Ltd.
 功能：PDM核心软件。具有PDM基本功能与开发界面。应用面则著重于文件管理。具有弹
性的应用软件开发界面，但本身所开发的应用软件则以3rd Party为主。
 PDM核心软件
 SmarTeam
　　以下针对在市场上被规类为PDM的软件供应商以及它们的产品做一个简单的介绍。这
些厂商的产品也将是1999年世界PDM市场的主要产品。
3　PDM的实施步骤
　　针对不同的企业，实施PDM项目的具体步骤可能大相径庭，但抽象的实施步骤还是一
致的。一般经过PDM课程培训、实施PDM项目、企业全面使用PDM、PDM系统维护与应用推
广。
　　以下为准备或实施PDM系统的企业提供一些需要注意的问题。
　　PDM系统评估选型需要注意的问题。从管理目标方面、预算与投资报酬方面来保证管
理阶层对项目的支持；定义PDM启动的范围，它是否包括了：整体企业、分公司层、部门
层、工作组层等；对于所有被PDM影响到的工作组或是区域都要指定代表人；清楚的定义
工作组和个人的权限；从企业的有关部门中抽调一些代表组成PDM评估小组；找出3—5个
PDM软件与技术供应商；针对每一个供应商，找出一个联络人员、对各别的供应商所能解
决需求的程度，去做评分，我们将提供一份评估表，此外也必须评估供应商的财务状况
、产品策略、支援能力以及成为合作伙伴的可能性；送给各供应商一份RFP(request fo
r proposals),其中将需求规格，Demo程序以及评估与实施日程等资料附上；确信评估小
组中的成员对不同的供应商去做持续性的问题询问，目的是为了观察供应商的最佳表现
。
　　选择PDM系统需要注意的问题。选出一家主要的实施PDM供应商，以及一家备用的供
应商，以便主要供应商在实施过程中被解约时使用；请供应商提供详细的系统性能以及
产品模块资料，以及建立中长期需求的实施方法，在通知其它厂商未被选中之前，先与
入选的供应商议价；将需求规格、供应商的方案设计以及Demo程序的结果、所有的软件
技术支援、供应商的保证等全部列入PDM设计规划书中。当主要供应商无法满足企业的需
求时，不要怕使用备用供应商的资源。
　　需求定义需要注意的问题。找出目前企业的流程以及产品的成本，用以帮助整个团
队去了解企业目前的成本结构；针对清楚的管理目标，建立相对应的流程以及产品需求
；定义短中长期的需求，这些需求包括了组织、流程、技术以及易于操作性等；定义明
确的短期需求，中长期需求可以较为策略地实施；如果企业中没有适当的人才，可以聘
用顾问来辅助定义企业的需求；清楚地定义出各项需求的投资报酬比，找出可以节省处
并加以标识；重复测试所有被评定为不可改变的内部限制，确信其真是不可改变的。
　　系统实施时需要注意的问题。通过实施具体项目的适用来确信使用软件瓦解决方案
的适用
性；选建电子保险箱，再实施流程，最后实施产品结构，可以平行实施设计变更；全面
实施到一至二个部门；不断的监视目前流程与即将建立的流程对企业所产生效益，并且
分析其投资报酬率；只对效益高且必要的功能去做客制化的开发工作，必须注意到系统
的客制化代表着未来维护费用的增加，并加重了更换PDM软件的困难度；先解决所有目前
的问题，再正式推进到下一阶段，不要想在以后去解决这些问题；再提示一遍，当主要
供应商无法满足企业的需求时，不要怕使用备用的供应商资源。
　　后续支持应该注意的问题。让所有的PDM实施部门都参与后续的支持工作；要阶段性
的建立完整的文件记录；将PDM软件的供应商也纳入到后续技术支持的队伍里，以完成中
长期的目标；保守所有曾经发生的记录。
4　结束语
　　PDM技术自今年起已经正式的进入新的时代。无论是实施技术、软件开发、集成性以
及未来性等都有一个相当宽广的发展空间。在今天企业信息化脚步如此快速的环境里，
稳扎稳打地从设计研发部门、技术部门、制造部门、商品保管部门、客户服务部门、业
务部门、管理部门、财务部门逐步实施PDM以及各种信息应用系统，已经是一个潮流。企
业必须了解到今年起，信息业已从代理业转向顾问、技术服务与系统集成的时代。我们
将会发现信息技术与软件技术的分工逐渐走向细微化，因此，制造业与信息业之间的连
盟关系也将更加密切。


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