在二十世紀的六七十年代，企業在其設計和生產過程中開始使用，CAD、CAM等技術新技術的應用在促進生產為發展的同時也帶來的新的挑戰。結于制造企業而言，雖然各單元的計算機輔助技術已經日益成熟，但各自動化單元自成體系，彼此之音缺少有效的信息溝通與協調，這就是所謂的“信息孤島”問題。在這種情況下，許多企業已經意識到：實現信息的有序管理將成為它們的未來的競爭中保持依靠地位的關鍵因素。
    產品數據管理（Product Data Management,PDM）正是在這一背景下產生的一項新的管理思想的技術。PDM可以定義為以軟件技術為基礎，以產品為核心，實現對產品相關的數據、過程、資源一體化集成管理技術。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系統有別于其它的信息管理系統，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。PDM系統中數據：過程、資源和產品這前的關系如圖1所示。

圖1    產品、過程、數據和資源的關系圖

    作為上世紀末出的技術，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。
    經過近些年來的發展，PDM技術已經取得了長足進步，在機械、電子、航空/航天等領域獲得了普遍的應用。PDM技術正逐漸成為支持企業過程重組（BPR）、實施并行工程（CE）、CLMS工程和SIO9000質量認證等系統工程的使能技術。

    二、PDM的發展

    PDM技術的發展可以化為以下三個階段，配合CAD工具的PDM系統、PDM 產品產生和PDM的標準化階段。

    1．配合CAD工具的PDM系統

    早期的PDM產品誕生于二十世紀的八十年代初。在當時，CAD已經在企業中得到了廣泛的應用，工程師們在享受CAD帶來的好處的同時，當不得不將大量的時間浪費有查找設計所需信息上，對于電子數據的存儲和獲取新方法的需求變得越來越迫切了。針對這種需求，各CAD廠家配合自己CAD軟件推出的第一代PDM產品，這些主品的目標主要是解決大量電子數據的存府和管理問題，提供了維護“電子繪圖倉庫 ”的功能。
    第一代PDM產品僅在一定和度上緩解了“信息孤島”問題，仍然普遍存在系統功能較弱。集成能力和開放程度較低等問題。

    2．專業PDM產品

    通過對早期PDM產品功能的不斷擴展，最終出現了專業化的PDM產品，如SDRC公司的Metaphase和ESS的IMAN等就是第二代PDM產品的代表。
    與第一代PDM產品相比，在第二代PDM產品中出現了許多新功能，如對產品生命周期內各種形式的產品數據的管理能力、對產品結構與配置和管理、對電子數據的發布和更改的控制以及基于成組技術的零件分類管理與查詢等，同時軟件的集成能力和開放程度也有較大的提高，少數優秀PDM產品可以真正實現企業級的信息集成和過和集成。#p#分頁標題#e#
    第二代PDM產品在取得世大進時，在商業上也獲得了很大的成功。PDM開始成為一個產業，出現了許多專業開發、銷售和實施PDM的公司。

    3．PDM的標準化階段

    1997年2月，OMG組織公布了其PDM Enabier標準草案。作為PDM領域的第一個國際標準，本草案由許多PDM領域的主導廠商與制訂，如IBM、SDRC、PTC等，PDM Enabier的公布標志著PDM技術的標準化方面邁出了嶄新的一步。
    PDM Enabier基于CORBA技術就PDM的系統功能、PDM的邏輯模型和多在PDM系統間的互操作提出了一個標準。邊一標準的制訂為新一代標準化PDM產品的發展奠定了基礎。
    從EDM發展到PDM，再從初級的PDM發展到虛擬的可視化的PDM：PDM技術的發展歷程如下：

    PDM技術作為一門管理技術，管理著企業的全部知識資產。隨著PDM技術的不斷更新。為用戶提供的功能越來越強大，同時又必須有效地保護原有的資源。一般來說，CAD系統的改變可以通過圖形數據交換標準來保護原有資源。理論上PDM系統的改變可以通過STEP標準來保護原有的資源，可實際上由于PDM系統內巨大的數據量，往往這種轉換是不可取的。因此，用戶在選擇PDM產品時要慎重，使用時要穩重，更新時要保重。

    三、PDM功能分析  

    PDM技術的研究與應用在國外已經非常普遍。目前，全球范圍商品化的PDM軟件有不下100種。這些PDM產品雖然有許多差異，但一般來說，大多具有以下一些主要功能：
    1．電子資料庫和文檔管理   對于大多數企業說，需要使用許多不同的計算機系統（主機、工作站、PC機等）和不同的計算機軟件來產生產品整個生命周期內所需的各種數據，而這些計算機系統和軟件還有可能建立在不同的網絡體系上。在這種情況下，如何確保這些數據總是最新的和正確的，并且使這此數據能在整個企業的范圍內得到充分的共享，同時還要保證數據免遭有決的或有意的坡環。這些都是近切需要觖決的問題。
    PDM的電資料庫和文檔管理提供了對分布式異構數據的存儲、檢索和管理功能。在PDM中，數據的訪問對用戶來說是完全透明的，用戶無需關心電子數據存放的具體樣置，以及自己得到的是否是最新版本，這些工作均由PDM系統來完成。電子資料庫的安全機制使管理員可以定義不同的角色并賦予這些角色不同的數據訪問權限和范圍，通過給用戶分配相應的角色使數據只能被經過授權的用戶獲取或修改。同時，在PDM中電子數據的發布和變更必須經過事先定義的審批流程后過能生效，這樣就使用戶得到總是經過審批的正確信息。
    某些PDM系統還具有對異流數據的管理能力，即PDM系統可以對傳統的以非電子化形式存儲和數據進行管理，雖然對這種文件和管理無法到對PDM內部數據管理的安全程度，但其它全程度至少也不低于傳統的手工管理方式，同時這種管理方法還提供了更好的對非電子化數據進行查找和跟蹤的能力。
    2．產品結構與配置管理   產品結構與配置管理是PDM的核心功能之一，種用此功能可以實現對產品結構與配置信息和物料清單（Bill of Materials）的管理。而用戶可以得用PDM提供的圖形化的界面來對產品結構進行查看和編輯。
    PDM系統中，零部件按照它們之間的裝配關系被組織起來，用戶可以將各產品定義數據與零部間關聯起來，最終形成對產品結構的完整描述，傳統BOM可以利用PDM自動生成。#p#分頁標題#e#
    PDM系統通過有效性和配置規則來對系統化產品進行管理。有效性分為兩種：結構有效性和版本有效性。結構有效影響的是零部件在某個具體的裝配關系中的數量，而版本有效性影響的是對零部件版本的選擇，有效性控制有兩種形式：時間有效性和序列數有效性。產品配置規則也分為兩種：結構配置規則和可替換件配置規則。結構配置規則與結構有效性類擬，控制的都是零部件在某個具體的裝配關系中的數量，結構配置規則與結構有效性可以組合使用，可替換件配置規則控制的是可替換件組中零件的選擇。配置規則由結構有效性可以組合使用；可替換件配置規則控制的是可替換件組中零件的選擇。配置規則是由事先定義的配置參數經過邏輯組合而成。用戶可以通過選擇各配置變量的取值和設定具體的時間及序列數來得到同一產品的不同配置。
    在企業中，同一產品的產品結構形式在不同的部門（如設計部門、工藝部門和生產計劃部門）并不相同，因此 PDM系統還提供了按產品視圖來組織產品結構的功能。通過建立相應的產品視圖，企業的不同部門可以按其需要的形式來對產品結構進行組織。而當產品結構發生更改時，可以通過網絡化的產品結構視圖來分析和控制更改對整個企業的影響。
    3．生命周期（工作流）管理  PDM 和生合周期管理 模塊管理著產品數據的動態定義過程，其中包括宏觀過程（產品生命周期）和各種微過程（如圖紙的審批流程）對產品生命周期的管理包括保留和跟蹤產品從概念設計、產品開發、生產制造直到停止生產的整個過程中的所有歷史記錄，以及定義產品從一個狀態換到另一個狀態時必須經過的處理步驟。
    管理員可以通過對產品數據的各基本處理步驟的組合來構造產品設計或更改流程，這些基本的處理步驟包括指定任務、審批和通知相關人員等。流程的構造是建立在對企業中各種業務流程的分析結果上的。
    4．集成開發接口   各企業和情況千差萬別，用戶的要求也是多種多樣的，沒有哪一種PDM系統可以適應所有企業的情況，這就要求PDM系統必須具有強大的客戶化和二次用這害工具包PDM實施人員或用戶可以得用這類工具包來進行針對企業具體情況的定制工作。

    四、PDM技術分析  

    1．PDM的系統構造方法 從總體上看，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、客戶第有數據的管理等。
    同時，PDM系統的內部構造是層次化的。PDM系統建立在操作系統、網絡環境和分布式數據庫的基礎上。對象管理框架是PDM系統的核心模塊，它的重要性一方面在于對象管理柜架集中管理了PDM系統中的全部信息實體，另一方面對象管理框架是整個PDM系統信息建模思想的具體體現。所有PDM涉及的實體，人員、數據、過程以及實體之間的關系最終是以對的形式由到象管理框架統一管理。對象管理框架為整個PDM系統管理的基石。建立在對象管理框架之上的是各種PDM系統的功能框架，包括產品結構管理，產品配置管理、集成工具、工作流管理等。
    2．PDM 系統的基本特征一開放與集成   作為企業產品管理的核心，PDM系統應當是一個開放性的系統，開放主要包括數據的開放、功能的開放和系統建模方法的開放，開放性主要表在可移植性、可擴展性、互操作性、可裁剪性等方面。
    集成是PDM系統的基礎功能。所謂集成是指PDM系統提供的一組機制，使之能夠和其它集成是PDM系統的基礎功能。所謂集成是指QPDM系統提供的一組機制，使之能夠和其它軟件工具和系統協調工作。從秒統之間的關系看集成可以分為三個層次：工具的集成、信息的集成和應用的集成。#p#分頁標題#e#
    3．企業信息建模方法一面向對象的方法
    面向對象的思想是軟件工程學發展的結果。從70年以來，人們從思想理論和設計方法學等各個方面對的技術進行了廣泛而深入的研究，取得了豐碩的成果。
    面各對象的思想是以對象的觀點表達信息以及信息之間的關系，對象代表數據和行為的封裝，對象之間通過 消息傳遞信息。這種表達方式的優勢在于：
    * 抽象層次較高，比較接近人類觀察和理解自然的方式，方便了人們的理解，也方便了理解的修訂。
    * 適用范圍較廣，基本為各個領域的人員所接收，極大加強了領域專家、計算機專家、最終用戶之間的交流，減少了彼此之間的“方言”問題
    * 適用于軟件系統開發的各個階段，保證了軟件系統在分析、設計、開發、測試等各個階段的連續性、極大地降低了由于系統開發不同階段的遷移導致的語義丟失和語義誤解。同時為增量式迭代開發提供了良好的思想基礎
    目前，采用面向對象的分析和設計方法已經成為大型系統軟件設計開發和實施的大勢所趨。
    4．數據庫技術   傳統的管理系統大多建立在關系數據庫基礎上。但是關系系較存在語義不豐富、建模手段不足等問題。為了解決這些問題。近年了有關面向對象數據庫、演繹數據庫、知識數據庫的研究正在不斷取得突破，這些發展都都將推動PDM的進步。

    五、PDM技術的最新進展

       九十年代末期，PDM技術的發展出現了一些新動向，在企業需求和技術發展這兩大推動力的推動下產生了新一代的PDM產品。
    1．新的企業需求   長期以來，人們對于企業功能的分析主要采用這樣的方法：首先界定企業的職能邊界，確定哪些是企業本身的職能，那些不是企業的職能。然后對于企業的職能采用“自頂向下”逐層分解的方法，將企業的功能按照從粗到細進行分解形成企業的功能分解樹。
    隨著現代科技飛速發展，任何企業要想建立一個大而全的體系都越來越難，任何企業都要經常與其它的企業進行聯合，甚至許多米自不同企業的職能部門臨時組織在一起，組成所謂“虛擬企業”，共同完成某項社會生產任務。這些新的社會生產方式要求人們對于企業功能的分析思路和方法也有所改變。
    人們逐漸認識到，企業的綜合職能雖然是多種多樣的，但各個企業的各項基本職能是相近的，企業職能的不同主要來自于集成了不同的企業職能。新的企業模型分析方法應當首先著眼于“標準企業職能”，通過組合和定制各個“標準企業職能”實現某個特定的企業、“虛擬企業”或企業聯盟的綜合的信息模型。
    如果說第二代PDM產品配合了“自項向下”企業信息分析方法的化，第三代PDM產品就應當支持以“標準企業職能”和“動態企業”思想為中心的新的企業信息分析方法。
    2．Internet的迅猛發展  近年來，Internet獲得了巨大的發展，Internet已經深入并影響到了我們生活的方方面面，“電子商務”的概念也已經深入人心，我們正在迎來一個網絡時代。Internet的廣泛普及，給企業傳統的經營管理方法帶來的巨大的沖擊。如何面對網絡時代的挑戰，已經成為了企業信息化過程中必須面對的問題。
    3．分布式技術   基于網絡的分布式計算技術也是近年來獲得了很大進步的技術之一。以分布式計算技術為基礎，基于構件的系統體系結構將逐漸取代模塊化的系統體系結構。
    在分布式計算技術的標準方面，一直存在著兩大陣營，一個是以OMG組織為核心的CORBA標準，另一個是以微軟為代表的基于DCOM的ActiveX標準。近年來，OMG組織在CORBA標準的制定和推廣方面付出了巨大的努力，同時許多CORBA標準的產品也在逐漸成熟和發展；同時由于微軟在操作系統方面絕對的統治地位，ActiveX標準在Windows系列平臺上顯得更加實用，相應的工具也更加成熟。目前這兩大標準的爭奪仍然沒有結束，許多商品化軟件多是同時支持兩個標準。許多CORBA產品同時有橋接DCOM構件的功能，而微軟也提供了訪問CORBA服務的的方法。我們希望這兩大標準最終能夠走到一起，提供一種統一的分布式計算框架，降低用戶系統開發的負擔。#p#分頁標題#e#
    4.Java語言  Java從出現的第一天就成為計算機界的一個熱點。 Java語言具有高度的可移植性、健壯性和安全性等優點，這些使它一經推出就獲得了廣泛的支持。Java不僅僅是一種新的計算機語言，同時還是一種移動式的計算平臺。Java語言的“一次編程，到處可用”的特點使它成為了編寫網絡環境下的移動式構件的最佳選仔。將分布式計算框架和Java技術結合起來將尾為造網絡信息系統最理想的模式。
    5．基于CORBA/WEB的PDM系統  進入電子商務（e-Business）時代初期，各種計算機應用工具都在與此相適應，PDM系統也不例外，把PDM系統作為企業產品開發的電子商務解決方案是新一代PDM技術和系統PDMII的目標，也是解決國內企業采用PDM系統時所遇問題的基礎。美國MatrixOne公司的eMatrix和PTC公司的Windchijj就是這類系統的代表。這類系統是跨越延展供應鏈的產品信息和生命周期過程管理的全面解決方案。它們使企業能夠以Internet／Intranet的發展速度快速超越其競爭對手，得到重要的戰略利益。

    六、結論 

    隨著計算機應用的迅速發展，采用計算機輔助設計技術和先進的信息管理技術是企業進行技術更新改造、提高產品競爭力的必由之路。據國外資料統計，PDM的應用能使產品設計過程縮短25%，減少工程設計修改4%，加快產品投放市場進度50-80%，總成本削減25%以上。國外的一些汽車、飛機公司實施PDM系統后的均大大提高了企業的效益。
    國內據對機電工業近五百家企業調查，新產品開發周期平均達24個月，其中單件、小批量產品的生產技術準備周期約占供貨期的32%，有的高達60%，采用PDM技術后，可縮短生產周期50%-80%。CIMS示范應用企業使用PDM新技術后，對減低產品開發成本、提高設計能力等均取得了明顯的效益。
    隨著中國信息化進和的發展，國內應用PDM系統的企業也越來越多，PDM產口的開發與應用進入了快速發展的時期。目前，盡管國產PDM產品的開發與應用進入了快速發展時期。目前，盡管國產PDM產品在功能、性能及穩定性方面與國外軟件還有差距，但在適應企業需求、價格及技術支持等方面已經具有了一定的優勢相信隨著國內PDM產生廠家的不斷努力國產PDM產品會有更加美好的發展前景。