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PDM/PLM技术发展趋势

2016-06-24 14:11 [PDM/PLM] 来源于:科学网
导读:PDM技术是一种对制造企业产品形成过程中的有关信息和过程进行统一管理的技术。PDM系统是信息化孤岛之间的桥梁。

    PDM(Product Data Management)产品数据管理,CIMDATA定义:“PDM是一种帮助工程师和其他人员管理产品数据和产品研发过程的工具。PDM系统确保跟踪那些设计、制造所需的大量数据和信息,并由此支持和维护产品”。Product Data Management:Database driven systems designed to manage the various components used in product development and manufacturing。

    PDM技术是一种对制造企业产品形成过程中的有关信息和过程进行统一管理的技术。PDM系统是信息化孤岛之间的桥梁。PDM是依托IT技术实现企业最优化管理的有效方法,是科学的管理框架与企业现实问题相结合的产物,是计算机技术与企业文化相结合的一种产品。企业文化为企业自身所积累、表现出来的各方面特色之总和。

    PLM(Product Lifecycle Management)产品生命周期管理,CIMDATA的定义:“PLM是一种应用于在单一地点的企业内部、分散在多个地点的企业内部,以及在产品研发领域具有协作关系的企业之间的,支持产品全生命周期的信息的创建、管理、分发和应用的一系列应用解决方案,它能够集成与产品相关的人力资源、流程、应用系统和信息。”

    PLM是一种企业信息化的商业战略。它实施一整套的业务解决方案,把人、过程和信息有效地集成在一起,作用于整个企业,遍历产品从概念到报废的全生命周期,支持与产品相关的协作研发、管理、分发和使用产品定义信息。PLM为企业及其供应链组成产品信息的框架。它由多种信息化元素构成:基础技术和标准(如XML、视算、协作和企业应用集成)、信息生成工具(如MCAD、ECAD和技术发布)、核心功能(如数据仓库、文档和内容管理、工作流和程序管理)、功能性的应用(如配置管理)以及构建在其他系统上的商业解决方案。

    在PLM理念产生之前,PDM主要是针对产品研发过程的数据和过程的管理。而在PLM理念之下,PDM的概念得到延伸,成为cPDM,即基于协同的PDM,可以实现研发部门、企业各相关部门,甚至企业间对产品数据的协同应用。PLM软件的功能是PDM软件的扩展和延伸,PLM软件的核心是PDM软件。

    PLM完全包含了PDM的全部内容,PDM功能是PLM中的一个子集。但是PLM又强调了对产品生命周期内跨越供应链的所有信息进行管理和利用的概念,这是与PDM的本质区别。

    Internet技术已经被广泛地用于制造业企业中的各个领域,使得人们在任何时候都可以用一致的、简单的方式查询各种信息,从而提高员工的工作效率。PDM/PLM是Intranet的一个重要的应用方面,例如通过HTML主页实现与PDM/PLM系统的通信。

    网络化制造为PDM带来了机遇,同时也带来了挑战。机遇是PDM/PLM可以充分利用网络技术来增强其原有功能;挑战是网络化制造使得产品开发、制造等方式发生变化,要求PDM/PLM适应新的制造模式。无论是机遇还是挑战都促使国内外的学术界和商业界把注意力投向研究网络化制造环境下的PDM/PLM,研究内容主要集中在以下几个方面:

    PDM/PLM以软件为基础,研究最多的就是其软件的整体框架或结构,国内研究PDM/PLM的文献有80%都集中于此,主要区别在于使用了不同的软件开发和运行时用到的分布式对象和网络协议等技术。为了处理异构环境中对象的互操作,有的文献采用CORBA与Web技术相结合的方法;有的采用微软的COM+/DCOM/.NET技术;还有的采用SUN公司提出的J2EE架构或面向服务的计算(Service Oriented Computing,SOC)。利用XML表示系统间的交换数据是一种趋势。

    国外商业软件分web使能和纯web两种架构,PTC公司的Windchill PDMLink为了表示与其他web使能的PDM/PLM产品不同,称自己是“web-centric”,其系统框架完全基于Internet、Web、Java和Oracle等技术标准。其他web使能的PDM/PLM产品,如SDRC公司的Metaphase,用户界面为可以下载Java Applet的浏览器;Inso公司的Sherpa Works PDM/PLM;Unigraphics公司的IMAN,IMAN/Web Browser供只在线浏览不在线编辑的用户使用,IMAN/web reviewer供在线审批的用户使用;WTC公司的CMS能够提供网络的实时多媒体信息访问;Smart Solution的Smart Web基于Java,允许用户远程创建、编辑、浏览、控制和注释文档。

    PDM/PLM与商用CAD集成的两种方式:基于客户端和服务器端;网络环境下CAPP与PDM/PLM系统的集成方式。在系统的集成性和可扩展性方面国外商业软件占有绝对优势,如PTC公司架构在纯网络之上的Windchill PDMLink能够与很多企业应用软件集成:Pro/ENGINEER、CADDS、AutoCAD、CATIA V4、CATIA V5、Unigraphics、I-DEAS、Inventor、Solid Works等。

    一般国外软件都提供数据模型定义功能,而国内软件在此功能方面普遍较弱。国内也有做的比较好的PDM/PLM系统,例如:CAXA V5 PDM/PLM是CAXA V5的数据管理平台,以产品数据为核心,为企业级设计、工艺、制造提供协同工作环境,是一个可以迅速实施、方便定制的易扩展的数据管理平台。

    CAXA V5 PDM/PLM基础功能覆盖产品数据管理的各个方面,包括对各种CAD工具的集成、图文档管理、统一BOM管理、工作流管理等,其它增强的功能还包括基于BOM的协同、网络会议等。CAXA V5 PDM面向企业级的应用方案包括企业应用集成、异地协同、高级开发套件等。

    在技术实现上,CAXA V5 PDM/PLM以CAXA V5为核心构件,采用通用软组件的方式提供标准化的服务,支持C/S和B/S体系结构,支持各种流行的关系型数据库。

    西安交通大学建立了国内第一个支持产品合作设计的网站—现代产品设计与研究开发网络。上海制造热线开发了上海敏捷制造网络集成平台,建立了以上海电气集团总公司、电梯等有关企业和上海交大、同济、上海大学等高校、研究所等网络互联成一体的上海先进制造网络体系。实现基于网络的制造资源共享和设计制造过程的集成,建立了以网络为基础的、面向广大中小企业的先进制造技术虚拟服务中心和CAD/CIMS培训中心网络,建立了上海网络化制造的示范工程。由清华大学熊光楞教授负责的国家863计划自动化领域重大关键技术攻关与应用工程项目“加速铁路货车更新换代的信息集成与并行工程方法、技术”,重点研究了产品开发过程重组、协调与冲突解决、产品数据管理、基于STEP的信息集成,数值模拟等并行工程关键使能技术与工具。美国EAI公司推出E-VIS.com协同设计网站,提供设计项目管理、设计信息管理、知识获取、网上会议等协同功能。

    随着因特网的普及,Web技术的发展,市场和业务活动的全球化将进一步发展,它将会影响每一个制造企业,成为一种推动变革的力量。企业间竞争的优势不再是仅仅依靠技术,这就要求企业加强合作和全球化的可能性。企业间通过互联网联接,多个机构组成的一个组织,能共享知识和资源,并协同提供一种产品或服务。这种协作和联盟可以最大限度地发挥各自的优势,通过向客户提供综合解决方案,在更好满足顾客全面需求的同时,去实现每个联盟伙伴自己的目标,最终实现共赢的目的。

    PDM/PLM系统是以软件技术为基础,以产品为核心,实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术。PDM/PLM系统明确定位为面向制造企业,以产品为管理的核心,以数据、过程和资源为管理信息的三大要素。传统的PDM/PLM系统主要面向企业内部的基于C/S体系结构的数据管理,在企业间的信息协同交流、用户友好性、维护复杂性等方面都存在不足,而基于网络的PDM/PLM系统则是利用不断成熟的WWW浏览器技术,结合浏览器的多种脚本语言,不但解决了系统安装、修改和维护的方便性,而且提供了异种机、异种网、异种应用服务的联机、联网、统一服务等。因此,研究基于网络的PDM/PLM系统已成为业界的热点。

    基于网络的PDM/PLM系统必须能够向用户提供更加丰富的功能,利用Web浏览器可以与PDM/PLM进行双向通信,只有如此,才能在Internet或Extranet中进行有效的数据管理、任务和文档的分配以及产品数据的生成和更改等工作,新一代的PDM/PLM系统必须完全建立在Internet技术的平台上的,以Java和CORBA为基础,这样才能在任一分布的客户/服务器环境中,在对象之间进行无限制的通信,其中也包括基于CORBA,在PDM/PLM服务器和OODBMS之间的通信。基于Internet的PDM/PLM系统在这方面应该比传统的、用于管理任务的Web工具具有更加明显的优势,这样才能保证该PDM系统更加具有生命力。

    基于Web的PDM/PLM系统采用的是Web对企业各部分数据信息进行集成的过程,也将有Web带来的诸多问题,其中有三大主要问题:首先安全性是很多的问题,包括数据安全、技术侵权、PDM/PLM系统安全等,如今采取的措施主要采用冗余独立磁盘阵列(RAID)来解决,然后数据的安全依然是今后基于Web的PDM/PLM系统遇到主要问题;其次的问题是Web的访问速度、通信速度等,现在我国在建设IPv6新一代的基础网络设施,也将缓解这个问题;再则是个应用程序与集成于Web的PDM/PLM系统存在接口的问题,目前主要采用的是应用程序接口API技术。

基于网络的PDM/PLM发展趋势

    基于网络的PDM/PLM未来发展趋势将在以下几个方面:

    1.通过标准化与第三方应用软件的接口,实现最大限度数据信息共享和通讯。建立从原材料采购、库存管理、设计、生产、销售、质量检验、财务管理、售后服务等公司各部门、产品产生到报废回收全过程的子系统集成,实现从产品设计到报废回收的全生命周期管理系统。

    2.可视化的PDM/PLM系统,采用Internet技术、多媒体技术、无线通讯技术、3D技术等最新的网络化技术,使得PDM/PLM系统实现可视化。系统不仅是对简单的报表、图纸、文字形式的信息进行可视化显示,而是更加快捷、准确、丰富、易于理解的多媒体影像信息。

    3.支持及时通讯的基于网络的PDM/PLM系统。应用Web2.0、Web3.0技术,使得客户、供应商、生产管理等都可以及时观察到产品的流动位置和产品的市场销售情况、顾客的满意度等动态信息。

    4.基于网络的知识管理、知识创新型的PDM/PLM系统。建立有生命的PDM/PLM系统,可以神经网络等不断学习、改进、创新、完善,能够快速获取和利用www上丰富的专业资源和交流平台。

    5.个性化的PDM/PLM系统。每个企业都有不同于其它企业的PDM/PLM系统,将PDM/PLM融汇于企业文化。相同的核心模块、相同的网络层接口和不同的用户风格界面模块、不同企业各部门操作模块安装来实现整个基于网络的PDM/PLM系统是模块化、个性化的系统。例如:在个性化方面还具有开发符合人因工程的操作界面、结合个人的喜好特点、知识背景等,提供个性化模块组合、由基本类变型产生派生类等;

    6.合作化的基于网络的PDM/PLM系统,各企业间和各部门间能快速组建研发、科研、项目组等,满足市场突变或者特殊任务要求下的团队组合要求。应用网络上的组织和个人、专家等进行新的团队快速组合。

(编辑:admin)

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