一、 CAD、CAPP應用中存在的問題 應用CAD、CAPP系統以后，計算機上迅速產生大量的電子文檔，對于大型企業更是如此，如何保證電子文檔的完整性、一致性和正確性是應用CAD、CAPP系統后所面臨的一個大問題。大部分企業一般沒有專用的圖文檔管理系統，只是利用共享目錄結構對電子文檔進行簡單的管理，沒有權限控制、沒有版本控制、沒有層次結構、沒有高效簡便的查詢手段、沒有入庫提交機制。這導致電子文檔查詢困難、共享程度不高，數據信息傳遞速度緩慢，利用率低下。許多企業的設計BOM、工藝BOM無法由CAD、CAPP系統自動生成，依然存在大量的手工勞動和重復輸入。不僅如此，這種簡單的電子文檔管理還存在很大的安全隱患。也就是說，大部分企業目前無法保證電子文檔的完整性、一致性和正確性。 我們知道，應用計算機系統的最大效益來自于集成和共享。CAD、CAPP雖然可以顯著提高設計、工藝效率，但如果不能實現集成和共享，那么他們所產生的效益還是有限的，這就是當前企業對CAD、CAPP應用效益產生疑惑的一個原因。因此CAD必須提供CAPP所需要的信息，同樣，CAPP也必須為生產部門提供共享數據，由于設計、工藝處于企業生產的上游，他們產生的數據是企業源頭信息，因此CAD/CAPP的集成以及CAD、CAPP與后續管理信息系統的集成具有特別重要的意義，只有實現了集成，才能形成連續的信息流，才能進一步提高CAD、CAPP的應用效益，才能從整體上提高企業的運營效率。但是，CAD、CAPP這些計算機輔助技術是單獨發展起來的，這些技術的應用多為分散孤立的單項應用，他們本身并不具備互相集成的能力，不能實現系統之間信息的自動化傳遞和交換，存在大量的二次重復輸入問題，在企業實際應用中，就形成了許多自動化的信息孤島。 CAD、CAPP的應用給企業的技術工作帶來了全新的面貌，但其發展又暴露了先進的技術手段與落后的管理模式之間的矛盾。隨著CAD、CAPP的全面應用，電子數據越來越多，技術工作方式正在悄然發生變化，基于紙介質的管理模式正慢慢地喪失其有效性，隨著時間的推移，必將不能適應電子數據和計算機工作模式的管理要求。現在許多企業在實施CAD、CAPP系統以后，依然沿襲傳統的基于紙介質的管理模式，嚴重阻礙了CAD、CAPP系統應用效益的進一步發揮。 如何實現電子文檔的有效管理，CAD、CAPP系統之間如何實現信息集成、數據共享，業務管理如何滿足計算機工作模式的要求已成為企業信息化進一步發展必須解決的問題，源于制造業的產品數據管理（Product Data Manager）技術經過近二十年的發展，很好地解決了上述問題，成為企業信息化的集成平臺。    二、PDM概述
PDM是以軟件技術為基礎，以產品為核心，實現產品相關的數據、過程、資源一體化集成管理的技術。與產品有關的數據信息包括任何屬于產品的數據，如：CAD/CAPP/CAM/CAE文件、產品結構、電子文檔、掃描圖像、數據庫文件等等。與產品有關的過程包括任務分派流程、審批/發放流程、工程更改流程、機構關系等，以及產品生命周期的各個方面。PDM技術的出現主要是為了解決制造業在普及了CAx單元技術之后存在的信息孤島問題，實現企業的信息集成和過程集成。 PDM明確定位為面向制造企業，以產品為管理的核心，以數據、過程和資源為管理信息的三大要素。PDM進行信息管理的兩條主線是靜態的產品結構和動態的產品設計流程，所有的信息組織和資源管理都是圍繞產品設計展開的，這也是PDM系統有別于其他的信息管理系統，如管理信息系統(MIS)、物料管理系統(MRP)、項目管理系統(Project Management)的關鍵所在。 作為20世紀末出現的技術，PDM繼承并發展了CIM等技術的核心思想，在系統工程思想的指導下，用整體優化的觀念對產品設計數據和設計過程進行描述，規范產品生命周期管理，保持產品數據的一致性和可跟蹤性。PDM的核心思想是設計數據的有序、設計過程的優化和資源的共享 PDM系統涉及的大量原始信息來自許多其他應用系統，如CAD、CAPP，因此，它的主要特征是集成性，通過完善的接口實現PDM與應用系統之間的數據共享和交流。它支持分布、異構環境下不同軟硬件平臺、不同網絡和不同數據庫。CAD、CAPP等系統都通過PDM交換信息，從而真正實現了CAD、CAPP、CAM的無縫集成。 PDM是數字化環境里的管理工具，解決CAD、CAPP等系統應用帶來的管理問題，如文件存儲、入庫、分類、查詢、共享、借用、信息提取、產品結構管理、配置管理、版本管理、安全性等，利用動態流程管理提高計算機工作模式下的業務管理水平，最終實現無紙化辦公 。PDM是CAD/CAPP的集成平臺，是信息傳遞與溝通的橋梁，PDM有機地組織與產品相關的完整生命周期的全部數據，因此它維護著產品的一個全局模型，并且保證了信息的唯一性和一致性，這就使得“在正確的時間把正確的信息以正確的方式傳給正確的人”真正成為可能。 PDM技術的發展可以分為以下三個階段：配合CAD工具的PDM系統、專業PDM產品和PDM的標準化階段。目前國內外已有許多著名的PDM軟件，如：SDRC公司Metaphase、EDS公司的IMAN、PTC公司的Winchill、IBM公司的Product Manager、開目公司的KMPDM等，它們基本上代表了國內外在PDM技術上的最高水平。當前PDM產品大多采用分布式的客戶機/服務器（client/server）結構，服務器端負責公共數據的存儲、多用戶的同步等功能，客戶端主要負責與用戶的交互、客戶私有數據的管理等。PDM系統的一般體系結構如圖1所示： #p#分頁標題#e# 圖1、PDM系統的一般體系結構 PDM的主要功能可以歸納為三大類： ?       數據管理——文檔分類管理、產品結構管理、數據查詢、數據處理； ?       過程管理——工作管理、流程管理、痕跡管理； ?       產品配置管理——零部件分類管理、零件構型管理。     三、實施PDM，集成CAD/CAPP
   1.PDM實施要點     PDM的實施是“三分技術，十分數據，十二分管理”。     PDM重在實施。PDM是一種使能技術，它提供了一種組織、管理和利用產品數據的模式、機制與能力，每個企業，其產品、體制、流程甚至習慣和文化都是各不相同的，如果不結合企業的實情，脫離企業的實際，PDM將變得一文不值。因此，要使PDM系統真正在企業發揮作用，就必須經過一個實施的過程，使PDM的管理能力與企業的具體情況融合起來，成為本企業自己的PDM系統。       企業要有這樣的思想認識，PDM是一個管理項目，而不僅僅是IT項目。它涉及到企業管理領域，要求企業流程的重組和優化，如新產品開發打破了原來按功能部門的串行工作方法，而是采用并行工程方法。所以它要求管理人員，特別是高級管理人員的參與。     企業在實施PDM系統前，必須首先全面分析企業對PDM的需求，編制一個詳細的企業需求說明書，制訂評價供應商及挑選PDM系統的標準。注重產品的開放性及供應商的系統實施能力，即技術支持、二次開發、咨詢和培訓的能力，同時必須加強對員工的培訓。
    2.一個PDM實施方案     在企業PDM應用中，流程管理是最大的難點，實施風險很大。因此我們在企業PDM應用中提出重點實施產品數據管理、產品配置管理，簡化流程管理的實施建議。     在我們的實施方案中，PDM系統應實現CAD、CAPP系統的集成，以產品結構樹為中心，統一管理CAD、CAPP文檔及有關的產品數據，緊緊圍繞產品結構樹展開管理功能。     按照我們的實施方案，PDM系統應實現這樣的功能框架：     項目負責人在PDM系統中利用產品配置功能建立產品結構樹根節點，根據設計要求在根節點下建立部件節點，并將部件節點分發給責任工程師。產品配置可以手工建立，也可利用標準部組件建立。任務分派及流程管理以節點授權方式，在結構樹上可視、靈活地進行。     責任工程師進入PDM系統后，顯示任務清單，并可在相應節點下進行部件設計，建立組件節點，分發組件節點。在組件節點下可進行組件設計，建立支組件節點、零件節點，進行支組件、零件設計。CAD軟件由PDM系統中啟動，產生的數據文件直接“掛”在結構樹的相應節點上，上下節點數據互相關聯、自動協調。     工藝設計在相應節點進行，由PDM系統激活CAPP軟件，產生的數據文件也“掛”在結構樹的相應節點上，通過結構樹，可直接共享CAD產生的設計圖紙、設計BOM等設計信息。     在設計過程中，結構樹、圖紙、工藝文件、計算書、說明書等電子文檔全部存儲在服務器中，并與結構樹上有關節點相關聯。系統應具備功能強大的分類查詢功能，提供產品結構樹多視圖管理，如設計視圖、工藝視圖、標準件視圖、借用件視圖、按專業組顯示、按設計人員顯示等，不同的文檔、不同狀態的文檔用不同的圖標、不同的顏色表示。按節點顯示圖示化進度信息，能提示脫期預警信息。經過審批流程的文檔自動提交入庫，入庫文檔的修改具備嚴格的流程控制，提供版本管理功能，能保存文件的不同版本。系統應具有嚴格的權限控制，保證數據的完整性、一致性和正確性。有權限者可隨時查看、共享設計圖紙、工藝文件，了解工程設計進度、任務分派情況。圖紙設計完成后，由設計BOM模塊在相應節點自動生成零件清單、組件清單、總清單等，工藝卡片編制結束后，由工藝BOM模塊在相應節點自動生成材料定額、工裝一覽表、各類明細表等。通過節點，可以方便地找到與該節點有關的所有信息。系統中預先建立標準件庫、材料供應目錄，提供方便快速的在線查詢、調用功能，提供借用設計功能。     #p#分頁標題#e#設計、工藝完成后，將產生一棵完整的結構樹，在樹上層次分明地存儲一項工程或產品的所有設計圖紙、工藝卡片、設計清單、工藝清單，甚至可以包括計算書、說明書等產品技術資料，提供豐富的分類查詢統計功能，這將顯著提高技術資料的查找速度和利用率，技術信息可以方便地流轉到下道工序。完工的節點數據提交檔案部門管理，權限歸檔案部門所有，檔案部門進行歸檔登記，將節點數據復制到歸檔介質（如光盤），在此基礎上，實現產品技術文檔的電子化歸檔。     原有的CAD、CAPP文檔應用BOM展開功能，自動進入PDM系統，由PDM系統根據BOM信息生成產品結構樹。 某公司PDM軟件界面如圖2所示： 圖2、某公司PDM軟件界面      四、結束語
應用PDM系統集成CAD/CAPP，可以提高CAD/CAPP應用水平和應用效益，逐步實現技術部門信息化，為企業信息化提供源頭信息。同時PDM系統的實施也存在很大的難度，必須慎重對待。我們認為對于CAD應用比較深入，應用水平較高的企業，對于已經實施或正準備實施CAPP系統的企業，可以考慮實施PDM系統，提高系統集成水平，穩步推進企業信息化建設。