随着计算机和数字化信息的发展，计算机辅助设计与制造技术的应用水平已成为衡量一个企业工业现代化的重要标志。PDM继承并发展了这一先进技术的核心思想，实现了一种能够通过集成化手段对产品数据和相关过程进行管理的方法。
本文笔者介绍了在摩托车设计、工艺和制造中采用PDM系统管理产品数据与过程的方法及优势，以及从事摩托车行业产品数据管理PDM实施的一些经验体会，以供同行参考。
1 传统摩托车设计、制造瓶颈
a)按排量分，摩托车产品系列众多，体积虽小但设计原理与结构较为复杂，设计、制造周期较长。随着市场竞争的日益激烈，客户的需求不断增长，订单的多样化及新产品性能亮点要求都促使摩托车企业要不断推陈出新，以增强企业的竞争力，这对企业设计部门的产品开发速度和质量提出了更高要求。如按照传统的流程进行设计，设计周期过长，重复设计工作过多，设计部门和工艺部门的工作量很大，效率低。
b)公司多年的产品设计已积累了大量的设计图纸和技术文档，很多电子图文档资料保存在设计人员客户端电脑中，安全性、完整性得不到保证。传统的产品开发流程是一个产品信息在部门间传递和逐步成形的过程，纸质文档的传递容易导致与电子信息版本不一致，同时，工艺部门很难直接利用设计数据进行工艺编制。
c)电子数据版本的管理，无论是在试制、小批试生产还是在量产环节，反复的设计变更是任何一个企业在产品开发过程中都会碰到的问题。很多图纸和资料在设计生产中不断被查询、调用和更改， 由于传统的设计变更审批及更改周期长，过程控制能力较弱，存在查询困难、版本混乱、图纸与实际生产数据不一致等问题，严重影响了设计效率。在传统的管理模式下，企业往往很难记录、管理这些过程性的信息和数据，导致开发周期拉长、生产成本增高。
d)企业的标准化设计问题。在传统设计模式下，企业很难对标准化的优化设计进行有效管理并为设计人员提供便捷的查询工具，最终导致企业无法有效应用已有设计成果来降低开发周期和成本。
2 PDM 系统特点
PDM系统为企业提供一种以产品数据为中心的集成平台，实现了与二维CAD、三维UG、Pro/E等应用设计软件的集成及其他常用文档数据的管理，并嵌套了这些数据的电子审核流程，从而使PDM成为工程系统数据与过程的控制中心。同时，PDM作为面向企业的信息集成平台，能够以产品数据为中心，通过相应的接口建立与ERP等系统的广泛集成，从而实现了计算机集成制造系统。
a)能满足摩托车行业应用的PDM产品应具有文档管理，工作流和过程管理，产品结构与配置管理，查看和批注、设计检索和零件库、项目管理，电子协作等，有的PDM系统还将CAPP中的工艺设计功能也集成进去，使PDM系统功能更强大。PDM系统的实施，以特定的企业产品数据为核心，通过相关数据共享管理、人员的协调和过程的优化控制等手段，解决企业产品设计中的瓶颈问题，提高工作效率。
b)PDM通过工作流和过程管理来组织产品的相关数据与过程，将设计、工艺和制造过程及所涉及的技术数据有机管理起来。这种流程环境对提高工程部门的工作效率有显著的促进作用。借助于这种环境支持，所有的产品开发人员及其他相关人员都能灵活地共享全生命周期的产品设计、开发和其他相关信息。
c)PDM系统能充分发挥计算机高效、准确的处理数据和逻辑控制特点，实现了企业对技术数据的有效管理和审批流程的智能化控制。
3 PDM在摩托车设计中的应用
3.1 人员组织、权限及安全管理
在企业中，根据产品开发情况，会存在不同的人员组织方式，PDM系统针对这些组织方式，给人员分配相应的角色，即根据岗位的属性在系统中赋予权限，根据产品开发的特点，设定了系统管理员、公司总经理、部长、产品工程师、工艺工程师和标准化工程师等角色。PDM系统中的权限管理是通过控制角色对数据对象的访问权限来实现的，同时权限的管理又通过嵌套管理来实现，当某一用户需要额外权限时，同样可以对用户进行单独授权，这样可保证数据的安全与共享、系统的安全稳定运行。当然，权限管理需要一个正式的审批流程，由系统管理员来进行增加和维护。
安全管理包含用户管理和日志管理，所有PDM用户必须采用自己的用户名及密码进行系统登录，每个用户都有权限维护自己的密码；同时PDM系统具备完善的日志功能，对系统的运行状态和所有用户的操作进行详细记录，既保证了系统管理员对系统运行的实时监控，又实现了对意外发生时的追溯。
3.2 产品数据管理
a)PDM系统采用面向对象的编程技术来管理系统内的产品数据对象和数据对象之间的关系，摩托车行业的数据对象包括电子文档(Document)、电子图档(CAD Document)、三维零件(Part)、产品结构(Product)、项目(Project)等；对象之间的关系有零件与文档、零件与图档的关联关系，产品与零件之间的结构关系等，所有这些都构成产品数据管理。
b)PDM能建立一个产品全生命周期内的产品数据库，有效帮助技术人员快速信息检索。
c)根据摩托车行业的特点和企业现有的制造技术，建立国家和行业标准知识库、企业工艺数据库、培训资料库、刀具库、设备库、通用件库、工装库、产品知识库、文档模板库等，系统用户通过授权可进行访问查阅，节省了查找纸质文档的时间。
d)在手工管理图档时代，图纸的更改是通过划改和更改标记实现的，技术人员每次更改都要将受控的所有图纸全部及时更改，一旦疏忽就会造成产品信息的不一致而延误生产。PDM系统通过版本的升级和历史版本的保存，实现了版本统一管理。
e)PDM的实施提高了设计与制造信息的准确性和一致性，保证所有用户使用统一、最新的数据，避免设计上的重复和不一致。
f)保证产品开发具有可追溯性。
3.3 设计部门数据源头的规范化
产品技术编码规范：通过分析摩托车结构特性形成通用的编码规则，然后将所有零部件的传统图号与编码一一对应；当然，这一工作非常庞大，为确保质量，还应有编码器软件的支持。
图纸格式的规范管理：按照企业标准规定，首先将产品开发中涉及的所有图档模板标准化，包括产品零部件图、装配图及工装的装配及零部件图从4～0加长的所有模板。当设计人员开始图纸设计时直接调用，不必再重新设计图纸模板，同时也保证了企业设计图纸的统一与规范。
工艺文件标准化：包括生产控制计划、工艺规程卡、检验标准、作业指导书等所有需要PDM系统管理的技术文档模板，将其收集、整理、规范后，设计为数据化模版，在系统中只要进行简单的操作就能实现模板的调用，同步实现编码、名称产品所属等关联属性的自动提取与反签。
3.4 产品结构的管理
PDM系统将已生成的大量设计图文件，按照总成结构关系纳入到PDM系统中进行集中管理，通过产品BOM展开，创建出一系列包含结构和设计图的对象，并根据零部件对象内部的结构关系组织成一棵产品结构树，与被展开图纸的装配关系一一对应，通过PDM与CAPP集成，PDM为CAPP提供产品结构信息(包括代号、名称、材料、数量等信息)。
3.5 新产品开发项目管理
PDM系统项目仪表控制平台如图1所示。
图1 PDM系统项目仪表控制平台
统一开发流程：基于PDM系统的特点，可将TS16949标准中的流程管理固化到系统中，当公司开发一个新产品时，直接调用系统中模板组织流程文档。
过程管理：在新品开发的每一阶段，都要提交相应的技术资料及设计图档，通过系统过程控制，直接在系统中体现项目的进度及设计过程。
项目审批流程管理：每一份受控的技术资料都可以在系统中流转审批，系统记录下每一个审批的环节，严格控制了开发的各个过程，为产品开发提供有效的质量保证。
版本的控制：每个新产品的开发都要经历样机、试制和批量，在这3个环节中需要对技术数据反复修订与验证，做好每次修订版本的控制是关键，PDM系统版本管理功能为此提供了可靠保证。
产品开发进度监控：根据公司高层职能设置功能，对每个项目的开发进度予以关注，监测项目风险，PDM系统中通过产品开发进度及各阶段技术图档完成情况，分析出项目的进度值，通过仪表盘形式体现出来，使管理者方便地监控各项目数据，把握整体项目风险。
3.6 实现多系统的集成
济南轻骑摩托车股份有限公司自2007年开始实施PDM，现已达到了CAD/PDM/CAPP系统的集成，PDM系统将各环节产生的产品数据进行统一管理，从而实现了技术信息化系统内部信息的集成与共享。
PDM通过建立与ERP及其他分系统的接口，实现了技术信息化系统与ERP系统的集成，如图2所示。
图2 以PDM为中心的集成信息系统图
4 结论
实现信息化管理是摩托车行业在激烈的市场竞争中求生存、求发展的基础，基于产品设计技术的数据管理(PDM)系统的应用，为企业提高技术能力与市场竞争力起到了很大的作用。通过PDM的实施和应用，产品数据信息得到了高度共享，产品设计实现了数字化，大大缩短了产品的开发周期，提高了设计质量，增强了企业竞争力，推进了企业信息化进程。
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本文标题：PDM系统在摩托车设计中的实施与应用
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