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      PDM实施中的信息建模

      PDM顺利实施的关键是要建立六个信息模型,即人员管理模型、产品对象管理模型、产品结构管理模型、产品配置管理模型、过程管理模型以及信息集成模型。本章讨论前五个模型的建立


          PDM顺利实施的关键是要建立六个信息模型,即人员管理模型、产品对象管理模型、产品结构管理模型、产品配置管理模型、过程管理模型以及信息集成模型。本章讨论前五个模型的建立问题,最后一个模型的建立问题将在下章中讨论。
       
      人员管理模型
          该模型也称为组织一角色一权限模型,它规定了PDM实施范围中的人员组织、角色、操作权限及操作命令表,是设置PDM工作环境的基础。人员组织结构
       
          不同的企业有不同的人员组织方式,即使在同一个企业中.由于产品开发的不同情况也会有不同的组织方式。概括地说,有静态组织和动态组织两种方式。
       
          静态组织是一种相对固定的工作组织,如设计科、工艺科、质量管理科、计划处等.组内人员担负着相同性质的工作。动态组织一般是根据某一新产品开发任务临时组织起来的小组,有时称为团队,它由设计、工艺、制造、质检、计划、供销等方面人员组成,随肴产品开发任务的完成而解体。图5-3所示为静态和动态组织结构图。
       
      2.角色
          在静态工作组或动态工作组内,对每个成员应该指定相应的角色。所谓角色是指承担的岗位责任,例如,设计组中的角色有总工程师、主任工程师、设计员等:质骨组中的角色有设计审核、工艺审核、标准化审核等。图5-4为企业中的部分角色。
       

      人员组织结构图
      图5-3人员组织结构图
       企业中的部分角色
      图5-4企业中的部分角色
       


      3.权限
          权限的设置包括两方面,一方面是设定权限所控制的对象,即是哪类产品,还是某个部件抑或为某个零件,是设计模型或是工艺文件等;另一方面是设定角色对控制对象的读、写、删、改、拷贝的权限。例如,表5-1中,当角色为“A类设计员”时,因该角色是“零件A”的设计者,则他拥有读、写、删、改、拷贝的全部权限;当角色为“B类设计员”时,因该角色不是“零件A”的设计者,则对“零件A”只有读和拷贝的权利,而无权进行写、删、改的权利。
       
          但无论是“A类设计员”或是“B类设计员”,当“零件A”一旦经过审批发放后。即受控对象的状态发生变化时,这些角色原有的权限不再有效,将赋予它们新的权限,例如,只可以读与拷贝。由此可见,权限控制问题不仅与受控对象及角色有关,而且还与受控对象的状态有关。为减少复杂度,可在PDM中先设定基本的权限管理模型,即受控对象、角色和权限的关联表,如表5-1所示。
       
          表5-1中的“权限控制说明”指出表中所赋予的权限是在受控对象的何种状态下才有效。例如.零件设计的状态可分为设计、提交、发布等。
       

      表5-1基本的权限管理模型
      基本的权限管理模型

          需要指出的是:不同的PDM软件对权限控制的管理方法是有区别的,有的以角色为主,有的以成员为主,有的以受控对象为主,因此在建立权限管理模型时,既要考虑企业的实际情况,又要考虑具体的软件功能。
       
      4.操作命令表
          表5-1中角色所具有的读、写、删、改、拷贝等权限,最终要落实到角色所拥有的对PDM命令的操作权。为此可将表5-1所示的角色和权限进行分类,形成不同的权限类,并赋予不同的操作命令表。例如表5-2中,权限类可分为设计类1、设计类2、工艺类、审批类、访问类、系统管理类等。针对各种权限类,选择PDM系统中允许被它们操作的命令组成命令集。每个命令集中的命令选自PDM系统的文档管理命令、产品结构与配置命令、工程流程管理命令、系统管理命令、专用命令及其他命令等,由此形成表5-2的操作命令表。

       
                                        表5-2操作命令裘举例
      操作命令裘举例

      5.人员管理模型
          将以上所述的人员组织结构、角色、权限、操作命令表相互关联起来,就可形成人员管理模型,如表5-3所示。表中用户登录名是在PDM系统登录时所规定的用户名,姓名为人员的真实姓名。由表可知,同一姓名的用户可以同时参加几个不同的组,在不同组内扮演不同的角色,完成不同的任务,拥有不同的权限。

       
                                          表5-3人员管理模型
      人员管理模型

      产品对象的数据模型
          PDM采用了面向对象的思想,具体体现在所有数据都是围绕着产品对象来组织的,产品对象及其数据成了PDM管理最基础的数据单元。因此在PDM实施中,必须确定产品对象的数据模型.包括对象分类、对象版本、对象的数据组织三个方面。
       
          (1)产品对象分类模型
          根据企业的具体情况,建立产品对象的分类模型,例如,图5-5即为对象分类的一个例子。当对象分类确定后,需要定义对象的属性,以便在查询对象时,能提供该对象的各种信息。表5-4是当对象为零件时所定义的有关属性,其他对象也均有各自定义的属性。

      产品对象的分类模型 
      图5-5产品对象的分类模型
       
      表5-4“零件”对象的属性

      “零件”对象的属性

          (2)产品对象的版本模型
          当一个产品对象(如产品、部件或零件等)发生了变化,而又不引起质变时,可作为对象的一个版本进行管理。版本除包含对象的设计、工艺、分析、加工等全部信息,外,还包含版本自身的信浪,如版本标识、版本的有效性条件、版本状态、版本间的关联信息等。对象的标识号与版本号的结合唯一地确定了一个版本。根据版本的状态可区分为工作版本、冻结版本及提交版本等。PDM用版本记录了设计过程、设计历史及设计方案的选择情况。版本模型要根据企业的实际情况来建立,最基本的一种版本模型如图5-6所示。

      产品对象的基本版本模型 
      图5-6产品对象的基本版本模型

       
          (3)产品对象的数据和文档组织模型
          把与对象有关的设计、工艺、分析、加工等数据和文档与对象有机地组织起来,并考虑对象的版本,这就是对象的数据和文档组织模型。该模型是实现PDM文档有效管理的基础,图5-7所示即为一种对象的数据和文档的组织模型。
       
          图5-7中的对象可以是图5-4产品对象分类模型中的任一对象,如产品、装配件、零件等。图5-7中的上面四个框属于该对象的公共信息,与版本无关,这些数据或文档是对象属性、对象结构BOM、技术需求及参考数据。图中的对象可以有若干个版本,每个版本有一套完整的信息,其组织方式是相同的。版本中的数据和文档可根据具体情况进行组织,图示情况是针对设计与制造的一种安排,共画出了六框,分别为版本属性、版本结构BOM、设计文档、工艺文档、附加数据、相关数据等,其具体内容见图中每一框右边的说明。

       产品对象的数据和文档组织模型

      图5-7产品对象的数据和文档组织模型

       
      产品结构管理模型
          通常用产品结构树的方式反映产品零部件之间的层次与隶属关系,其实质是产品的明细表表示,故由结构树可进行明细表的汇总及输出。产品结构棋型如图5-8所示。
       
          图5-8中根节点是产品,其余中间节点及叶节点都是产品对象分类模型(见图5-5)中的一个对象。山于每个对象在前面都规定了对象的数据和文档组织模型(见图5-7),故产品结构树的每个节点信息的表达是完善和充分的,这就为产品配置创造了有利的条件。

       产品结构模型
      图5-8产品结构模型

       
          根据不同产品的特点,产品结构树的层次少则二三层,多则七八层,但一般不要超过八层,以便于查询。此外产品结构树的数量视企图产品具体情况而定,系列化产品一般可建立一棵树,非系列化产品则可建立对应的若干个产品结构树。
       
      产品配置管理模型
          关于产品配置管理的概念、配置方法、配置规则等己在前面进行了详细讨论,从那么我们知道,不同配置仅仅产生产品明细表的不同视图,但总的产品结构不发生改变;我们还知道,通常的配置方法有时间有效性配置、版本配置、变量配置等力一法,但商用PDM软件支持的配置方法不完全一样。
       
          建立产品配置模型的内容有以下几点:
          ①结合企业现有的产品配置情况和所购PDM软件的产品配置功能,确定产品配置方法;
          ②确定配置对象;
          ③确定配置条件和规则。
       
          配置模型建立后,就可利用PDM软件的配置功能实现产品的具体配置。对于具体实施情况读者可在第6章中通过实例进行了解,此处不再叙述。
       
      过程管理模型
          过程管理模型一般包括工作流程与更改流程两种情况。工作流程大到一个产品开发时的整个生命周期的流程,小到图纸的一个审批流程,更改流程也是如此。流程可以嵌套,即大流程中的某一工作阶段对应着另一个流程。流程中各工作阶段可以串行,也可以并行,或者串并行混合,如图5-9所示。
       
          建立过程管理模型需确定以下内容:
          ①流程名称及适用的范围;
          ②流程中工作阶段的数量,先后次序(串联或并联)及返回的逻辑;
          ③每个工作阶段对应的人员、角色、表态方式和表决模式;
          ④在每个工作阶段开始或结束时需要完成的特殊任务(可有可无):
          ⑤流程每个工作阶段所对应的版本变化规则。

      不同工作流程举例 
      图5-9不同工作流程举例
       

          根据以上内容,图5-9(a)与(b)的工作流程管理模型如表5-5所示。
       

      表5-5产品设计与更改设计的流程摸型
      产品设计与更改设计的流程摸型

          表5-5中,产品设计流程的校对阶段由两名设计员完成,通过原则是只需两人中的一人同意即可,这样可避免由于人为的原因延误进度。此外,当某一工作阶段通不过时,在“返回阶段”列中表明应返回到的工作阶段,并激活该阶段所使用的软件。
       
          (2)用户化开发能力
          PDM软件必须支持软件的用户化开发及用户深人的应用开发。因此要考察软件所能提供的各种开发工具及其功能的强弱。
       
          (3)应用集成能力
          PDM系统到底能与哪些CAD/CAM系统、MRPⅡ/ERP系统集成,集成的紧密程度如何。除此以外,提供的集成开发工具的易用性如何,是否能方便地支持其他应用系统与PDM的集成。
       
          (4)系统开放性
          随着应用系统复杂度的提高,对系统的开放性要求越来越高。要求系统能支持多种硬件平台、可以运行于不同操作系统、数据库与网络环境中。这样就能给用户选择硬件、操作系统、数据库、网络提供较大的空问。
       
          (5)技术服务力量
      由于PDM的实施不仅与软件相关。还与具体的实施组织和实施管理相关,而企业往往缺乏这方面的经验,因此需要软件公司同时提供强有力的技术支持与服务。用户在购买PDM软件的同时,也要购买相应的技术服务,因此PDM软件商的系统整体设计、二次开发、应用实施、人员培训等综合服务能力也是需要的考察内容。
       
          (6)界面友好,操作方便
          PDM软件改变了手工的产品数据管理方式。由于它涉及企业中各个部门的广大管理人员与技术人员,这些人大多不是计算机方面的专家,甚至是计算机的生手,因此,PDM软件必须为他们提供友好的人机界面和简便的操作方法,使用户乐于接受,愿意使用。这对推动PDM的实施大有好处,因此对界面和操作方而的考察是必要的。
       
          (7)软件性能价格比
          无论选择什么软件,性能价格比都是必须考虑的一个重要因素,购买PDM软件也不例外。PDM软件的总费用应包括软件费、人员培训费与技术服务费等,自然应该选择性能价格比较优的PDM软件。
       
      选型的具体做法
          PDM选型不同于CAD/CAM软件的选型,不能通过图形测试来决定其优劣。下面提出一些具体做法供选型时参考。
       
          第一步:对企业使用PDM系统到底要解决什么问题要有足够清楚的认识,成立包括最终用户在内的选型小组,最终用户的认可不仅左右实施的成功与否,还为领导断系统选择是否正确提供依据。
       
          第二步:就选型过程达成一致意见,拟定用户需求表及系统比较与评价参数表。根据这些表的内容对各种商用PDM软件和现有成功用户进行实地调查,进行分析比较。
       
          第三步:邀请PDM软件商到企业进行软件技术介绍、演示和人员简单培训。
       
          第四步:进行更加详细的对比分析,到有关从事PDM技术研究与咨询的部门进行咨询,听取专家的技术分析与选型建议。对于企业中的关键管理问题通过考题进行检验。此外还要评价PDM系统用户界面的优劣。
       
          根据以上几步,选中一两家软件公司,进行测试性安装。在软件商的帮助下,将实施中的有关关键问题进行初步实施及测试,发现其中可能存在的问题,再进行比较。
      最后向企业领导提交选型书面报告,经共同协商后,确定最终的选型。
       

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