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IntePDM在江淮汽車PDM二期工程中的實施

通過PDM二期工程的實施，江淮汽車建立起了一個以過程為核心、面向產品全生命周期的PDM系統(tǒng)，形成了數字化的產品開發(fā)平臺，大大提高了創(chuàng)新產品的開發(fā)能力。

武漢天喻軟件有限責任公司

在“CAD應用工程”和國家863高技術發(fā)展計劃項目"JAC-CIMS應用示范工程"的建設過程中，安徽江淮汽車股份有限公司（以下簡稱“江淮汽車”）甩掉了圖板，實施了PDM一期工程，實現了文檔管理、產品結構管理、工作流程管理和與MRPII系統(tǒng)的集成。“十五”期間，江淮汽車又逐步完成了三維CAD的推廣應用、CAPP系統(tǒng)的升級改造、ERP/CRM的實施等信息化建設工作。現在，隨著市場的變化和企業(yè)的發(fā)展，信息化建設在工程技術領域中應用的深度和廣度已不能適應公司新的戰(zhàn)略發(fā)展要求，因此，江淮汽車在2004年實施了PDM二期工程。

目標和定位

產品的開發(fā)和設計是覆蓋企業(yè)整個信息流的源頭。江淮汽車的產品開發(fā)和設計管理包括汽車新技術研究、新產品研究與開發(fā)、汽車產品的延伸和擴展、系列化變型產品的開發(fā)、產品試制、試驗驗證及試驗設計、新產品的工藝設計、變型產品的工藝設計管理與產品的制造及管理、產品開發(fā)過程中的產品質量管理等。這些過程的顯著特點是設計所采用的手段和方法以及由此產生的結果都是以各種各樣的電子數據為載體的信息為基礎，因此確保由CAD/CAPP/CAE等工程系統(tǒng)所描述的產品信息的可獲取性、可重用性及可處理性的能力就成為信息技術在產品設計中追求的主要目標，特別是隨著業(yè)務流程的需要，確保信息在產品全生命周期中的不同階段之間、過程之間、成員之間的完整性、有效性、相關性、準確性、一致性以及安全性。

在PDM一期工程實現基于文檔的開發(fā)業(yè)務管理的基礎上，江淮汽車要通過PDM二期工程的實施建立起一個以過程為核心、面向產品全生命周期的PDM系統(tǒng)，形成數字化的產品開發(fā)平臺，建立產品知識“孤島”之間的聯(lián)系，促進公司產品開發(fā)體系的建設和發(fā)展，提高創(chuàng)新產品開發(fā)能力。

PDM系統(tǒng)功能要求

1、企業(yè)建模

提供一系列建模工具來定義江淮汽車的產品開發(fā)管理模式，并使之能夠隨江淮汽車產品開發(fā)管理工作的不斷完善而方便地調整。主要包括：組織機構設置、角色定義、生命周期定義、權限控制策略定義、編碼規(guī)則定義、流程模版定義、文檔類型定義、零部件類型定義、屬性集定義、數據物料存儲策略定義和數據分類組織策略定義等。

2、產品開發(fā)管理

產品開發(fā)管理的主要功能包括基礎功能和應用功能。產品開發(fā)管理基礎功能包括版本管理、協(xié)同消息管理、權限管理、數據查詢、應用工具集成、三維模型的輕量化等。產品開發(fā)管理應用功能包括文檔管理、產品結構與BOM多視圖管理、產品結構比較、可視化智能產品配置、工藝管理、平臺產品開發(fā)管理、快速產品設計管理、產品開發(fā)流程管理、產品數據狀態(tài)和生命周期階段遷移管理、工程變更管理和項目管理等。

3、資源管理

包括知識庫管理（企業(yè)標準、法規(guī)、工藝資源、設計手冊等）、典型零件庫、標準件庫（包括企業(yè)標準件）、汽車情報庫（包括情報管理的內容）等，支持標準化人員自定義各種資源庫。

系統(tǒng)結構及特點

1、體系結構

傳統(tǒng)的客戶/服務器（C/S）體系結構是基于“肥客戶機”結構下的兩層結構應用軟件。這種體系結構的優(yōu)點是與客戶交互性好，執(zhí)行效率較高，其缺點是系統(tǒng)的可伸縮性差和安裝維護困難，且不能跨局域網使用。考慮到大型企業(yè)級PDM對分布式協(xié)同工作的需求，純粹的C/S體系顯然不滿足大型PDM的功能需求。

目前較為流行的瀏覽器/服務器（B/S）體系結構是基于方興未艾的三層/多次結構的軟件體系結構，具有可伸縮性好、可管理性強、安全性高、軟件重用性好、節(jié)省開發(fā)時間、能更好地支持異地數據存儲共享和管理等優(yōu)點，但它的缺點是與客戶機上的應用軟件交互集成不夠，另外服務器承擔了過于繁重的數據處理任務，執(zhí)行效率較低。

針對這些特點，按照江淮汽車產品數據規(guī)劃和網絡發(fā)展規(guī)劃，天喻軟件公司在PDM二期工程的IntePDM中采用了一種新的體系結構方案——C+B/S（見圖1），即基于先進的多層次體系，采用最新的WEBSERVICE技術，一方面在被封鎖了本地數據交互能力的瀏覽器客戶端增加客戶端插件或Java小應用程序，另一方面自主開發(fā)了基于傳統(tǒng)windows風格的客戶端工具。這樣就保證了PDM系統(tǒng)既支持異地設計與共享，又支持與客戶機應用軟件緊密集成，滿足PDM應用的長遠發(fā)展。

2、產品數據的全生命周期管理

建立面向產品全生命周期的數據管理平臺的關鍵之一就是建立全生命周期的產品信息模型，即在現代設計方法學的指導下，以一定的數據模式定義和描述在開發(fā)設計、工藝規(guī)劃、加工制造、檢驗裝配、銷售維護直至產品消亡的整個生命周期中關于產品的數據內容、活動過程及數據聯(lián)系的一種信息模型，由各活動的定義及其全部過程實施的知識所構成，包括與產品有關的所有幾何與非幾何信息，用來為產品全生命周期各個階段和各個部門提供服務。全生命周期產品信息模型將整個產品開發(fā)活動和過程視為一個有機整體，所有的活動和過程都圍繞一個統(tǒng)一的產品模型來協(xié)調進行。

產品全生命周期管理最終都落實在產品的不同階段、不同狀態(tài)下的產品數據管理，其中對于產品數據的生命周期的認識，一般是單純是從零部件設計制造的角度，包括從設計到工藝再到制造的各個階段，強調各階段的應用如CAD、CAPP、CAM等的信息交換和集成的一維串行模型，但從企業(yè)全局的角度關照整個產品從概念到市場的過程，產品開發(fā)與設計的過程包括了開發(fā)設計、定型生產、售后服務及產品變型等不同階段，每一個階段都需要綜合地考慮設計、工藝、制造的問題，因此，必須建立產品數據全生命周期模型的二維管理模型（如圖2）。

在產品生命周期的每個階段中都有大量的產品數據產生，而且產品數據管理的特點和策略各不相同。例如新產品的開發(fā)要經過多輪次的設計和整改，而數據管理的挑戰(zhàn)就在于數據的變更修改頻繁而變更過程控制手段不力，對變化的數據不能有效追蹤，過程的記錄不到位或沒有形成可操作的管理規(guī)范，因而難以避免大量的反復和重復設計，也無法充分利用已有的設計資源，開發(fā)周期和質量都難以有效控制。這就需要PDM系統(tǒng)提供很強的變更控制、數據一致性維護管理的能力。

3、基于三維的數字化設計環(huán)境

（1）產品開發(fā)設計管理模型

江淮汽車面向產品全生命周期的產品開發(fā)設計過程包括面向產品族的平臺產品開發(fā)和變型產品設計，這兩個過程的目的和任務不同，但具有十分緊密的聯(lián)系，相應的管理模型如圖3所示。

（2）三維CAD系統(tǒng)的集成和產品特征參數管理

產品開發(fā)和設計是以模型和結構為基礎、面向功能和性能的多學科協(xié)同優(yōu)化過程。在江淮PDM二期工程中使用主模型的策略建立PDM的產品模型，保持數據的一致性，在PDM和CAD之間雙向地修改對象和文件的屬性，實現了與三維CAD應用的雙向集成（如圖4）和三維數據管理的要求，并實現了基于事務特性表的特征信息管理，為產品全生命周期中應用系統(tǒng)的功能集成和數據融合奠定了基礎。

（3）可視化產品配置管理

在產品結構與產品配置功能方面，支持自頂向下的產品結構建模，也能實現從二、三維CAD系統(tǒng)直接導入產品結構，并實現了基于輕量化模型的可視化配置功能。

（4）CAPP集成和工藝信息管理

由于CAPP系統(tǒng)的個性化特點，目前大多數的PDM系統(tǒng)面向工藝的數據管理功能欠缺。IntePDM實現與CAPP系統(tǒng)的緊密集成并在PDM系統(tǒng)中建立了專門的工藝信息模型，有利于實現工藝管理能力的整體提升和PDM的產品數據全生命周期管理。

實施效果及效益分析

通過數據規(guī)劃和業(yè)務藍圖設計，江淮汽車建立了平臺產品開發(fā)和變型產品設計的管理模式和數字化的管理流程，建立了相應的基礎管理技術規(guī)范。

江淮汽車將產品開發(fā)全生命周期管理的理念落實到PDM系統(tǒng)功能中，全面管理產品規(guī)劃、設計、試制、批試、量產和衰退過程中所有產品數據及其處理流程，通過深化應用，將PDM系統(tǒng)從以零部件為核心的文檔管理系統(tǒng)提升為以過程為核心的面向產品全生命周期的管理系統(tǒng)，建立了三維環(huán)境下數字化產品設計的集成管理平臺，解決了業(yè)務流程“體外循環(huán)”和紙質文檔與電子數據“兩張皮”的問題，實現了“甩圖紙”的目標。

經過PDM二期項目，江淮汽車避免了重復設計，提高了零部件的重用水平，為產品知識的積累和共享提供了基礎平臺，縮短了設計周期，提高了產品質量，使產品開發(fā)能力躍上了一個新的臺階。