PDM系统在企业中的应用实践
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一般，工程及产品相关的信息包括项目计划、设计数据、产品模型、工程图纸、技术规范、工艺资料等，与其相关的过程包括工作流程、机构关系等过程处理程序。将它们集成并管理起来，使企业提高设计效率，加强数据管理，使相关部门数据共享是非常必要的。
PDM(Product Data Management)，即产品数据管理。本企业于2003年年底起开始采用PDM系统软件平台Teamcenter Engineering，实施PDM项目，并于2004年10月通过了验收。2008年作为上海市装备制造业企业数字化开发支撑技术研究及其应用示范项目的主要内容之一，追加投资，实施第二期PDM项目。作为主要参与者，对本企业在PDM项目实施前设计中存在的一些问题，以及在PDM项目实施中应关注的事项及体会在此进行探讨。
1 实施PDM的目的
实施PDM，可以减少生产上的浪费，对产品的生命周期进行科学的管理。
1.1 减少生产上的浪费
通常，制造上的浪费比较容易发现，如材料的浪费等，而设计中的浪费却很难发现。然而，在传统的设计过程中存在着许多浪费，这些浪费主要由下述方面原因造成。
1.1.1 数据的共享程度低
在产品的设计过程中，设计人员有大量的时间不是用在完善产品的性能上，而是在检索和复制数据中，通常体现在编制和修改报表、找标准零件信息以及相关部门共享数据上。
1)编制和修改报表
在编制明细表、图样目录、标准件汇总表等报表时，需花费大量时间。对设计人员来说，所需填写的图号、材料、通用件、紧固件等信息在零部件图中已经存在，报表完全可以根据产品的结构和设计零部件时输入的信息自动生成。但往往在编制报表时，这些信息需重新收集填写，不仅费时、费力，且容易出错。
为使产品数据在其生命周期内保持一致、最新和安全，设计人员要进行设计数据的维护，一旦产品的结构和零部件信息有变动，报表也要相应变动，这又是一个重复填写的过程。
由于整个过程重复填写的环节越多，出错的几率也就越高，浪费的时间和精力也越多，并将直接影响工作质量和效率。
2)查找标准零件信息
设计中使用的紧固件、材料等信息通常靠手工查询的方式搜寻，缺乏速度和效率。
设计中有些零件用得较多，形状、尺寸也基本相同，如轴类和弹簧类零件，若其他产品中已有可借用的零件，则可省掉一些工作步骤。但由于数据没有共享，故查找其他产品零件中是否有可供借用的零件时，是一件烦琐的事。所以，有时干脆直接设计新的零件，导致近似尺寸的品种增多，造成成本的增加。
3)查找相关部门共享的数据
在相关的各部门中都会用到设计中的一些数据，如工艺文件中的材料数据等，而由于各相关部门之间的数据不能共享，引用的过程也会造成这些部门时间的浪费，且容易出错。
1.1.2 标准化管理落后
在产品设计过程中，有相当一部分的时间用于数据的检索，通常体现在紧固件和材料的选用上，而查找、使用和标注紧固件、材料时，不仅要花费大量的时间，还会产生模型不统一、标注不规范、品种规格失去控制等问题。
1)模型不统一
由于紧固件的模型需设计人员建模，因无紧固件库，设计人员只能各自建模，造成模型不统一。若建模时，误差较大，或者错误的模型被其他设计人员引用，还可能造成设计上的失误。
2)标注不规范
紧固件和材料的标注如果人为地进行填写，不可避免地会造成标注格式的不统一，甚至出现少写参数的情况，会给生产带来不便。
3)品种规格失去控制
由于缺乏对紧固件和材料品种、规格的管理，设计人员在选用时按照自己的需要来选，没有考虑能否采用生产中实际已使用的品种、规格，长此以往，将使生产中使用的紧固件和材料的品种、规格越来越多，不利于生产和节约成本。
1.1.3 信息传递速度慢
生产中数据的变化是必然的、经常性的，需要及时得到最新的数据，并就数据的变化进行实时的沟通，且知道数据是否为当前可用的数据。若相关部门距离较远，或有关人员不在，则信息传递的速度就得不到保障。例如，设计部门和工艺部门分处2个厂区，或工艺师出差恰逢零部件有改动时，信息传递的时间就会较长，图纸更改的签字过程也会延长时间。
推进PDM系统的实施，从产品来看，可帮助组织产品设计，完善产品结构修改，跟踪进展中的设计概念，及时、方便地找出存储数据以及相关产品信息；从过程来看，可协调、组织整个产品生命周期内诸如设计审查、批准、变更、工作流优化以及产品发布等过程事件。所以，实施PDM系统，可很大程度地改善工程上的浪费现象。
1.2 管理产品资料
PDM可以管理版本资料，也就是信息的生命周期，使一个产品从立项到零部件的设计、更改和流程的审批等过程在PDM中均有据可查，使使用者得到的数据都是最即时的，且是经过核准和完善管理的信息。
2 实施过程的体会
PDM在应用过程中曾遇到许多问题，解决过程中主要有下述方面的体会。
2.1 事先考虑实施细则
PDM是一种管理产品、定义信息的工具，提供了对各种产品设计、制造与维护信息的存储、管理以及控制的功能，由于PDM系统的实施关系到原来的管理方式如何在PDM中实现，故实施过程中要考虑到如何在PDM中实现上述功能。以设计部门为例，在实施中通常要考虑下述问题。
2.1.1 建立紧固件库和材料库
1)建立统一的紧固件库和材料库，紧固件模型和标注及材料的标注要统一，以便于设计人员选用。
2)在确定紧固件和材料的标注时要考虑实际情况，是否需要按不同的内容将标注由几个变量分别控制。
3)紧固件和材料的有关标准也要建立在数据库中，方便设计人员查阅，选择合适的紧固件和材料。
2.1.2 建立图纸和报表模板
为了让设置好的信息在图纸和报表中自动显示，要定义好各个变量的显示位置，如材料变量、流程签名、更改标记的显示位置等；图纸和报表模板、字体及有关参数要做到统一。
2.1.3 流程设置
除产品信息外，PDM系统使用流程管理功能，对产品进行控制。其结果是，使每个用户可以利用事先定义好的企业模板，实现信息的控制，从而提升企业管理流程的一致性与效率。
设计过程中有许多不同的流程，如设计和开发任务书的流程、模型试制的流程等，如果流程设置得太复杂，会使信息的控制变得烦琐；设置得太简单，又不利于信息的控制。所以，如何使流程适应具体情况，需要仔细考虑。
2.1.4 产品结构的配置
产品结构的编制是在产品结构编辑器(PSE)里完成的，包括从PSE里的配置关系到如何出报表。如果总装图的规格过多，会对出报表不利，但可通过调整总装图和一级部件图的PSE配置来控制总装图的规格、数量。对此，有必要制定一个不同情况下的PSE配置方法。
2.2 主动适应PDM的设计环境
使用PDM系统后，整个设计过程就将在PDM中进行，所有的产品数据都将被纳入PDM数据库管理中，这不仅是设计环境的改变，也是设计观念的改变。由于此设计环境和观念与以往不同，所以设计人员会感到不适应。
2.2.1 适应新的设计环境
在PDM中，零部件的设计均需按规定的步骤进行，如模型和图纸要分别生成，而以往设计时模型和图纸可能在一个文件里；材料、重量等要在规定的文件里填写，而以往都是直接在UG文件里填写的。过去，为方便建模，装配图中的装配关系可能和明细表中的不一致。但是，此情况若出现在PDM中，就会出错误的报表。故在PDM中，装配关系要和明细表中的完全一致。
2.2.2 适应新的流程
PDM中一个重要功能就是流程，如图纸的签字流程。这些流程都要输入到PDM系统中，如果单位的流程和PDM设置的流程有不一致的地方，应尽量符合PDM的要求；如果企业标准和PDM系统的功能不能一致，可以考虑修改企业标准，使其符合PDM。
若设计习惯和PDM系统的不同，在与软件公司协调后，应尽量适应PDM系统的设计环境。如果原有的设计习惯和PDM有冲突，则可考虑根据PDM的要求更改设计程序，以建立一套适应PDM的设计方式。
2.3 重要的服务方面
PDM系统硬件用什么配置，软件用何种版本并不重要，重要的是如何才能用好它。但在实施过程中体会到，相对于硬件和软件，更重要的是服务。
PDM系统投资一般都比较大，往往一投就是几百万。但系统再好，若不会使用，就只能闲置着，是对资金的浪费；且如果使用不好，就不仅仅是资金的浪费、使用人员效率上的浪费，还会造成企业其他方面的损失，如设计进度的延缓、因不会使用造成数据库中数据的混乱等。
由此可见，PDM的应用，服务是很关键的。在系统实施前期进行小范围的试用中，可能没有什么问题，一旦推广后，大范围的使用过程中可能会出现诸多问题，若解决不好，将无法继续正常设计。
2.3.1 设计人员培训
要使软件发挥出优势，需要设计人员能熟练运用。比如许很多操作技巧试用时可能没用到，但一旦在大产品中使用，会使操作更便捷，而这些操作若无人指导，一般自己很难掌握，以致造成操作速度减慢，引起设计人员不满，且如果使用不正确，还会产生许多问题和错误，这些问题若又得不到及时的指导，将难以继续使用。
2.3.2 技术支持
在推广使用PDM过程中，有时会遇到一些试用时没有发现的问题，且也容易忽略，如明细表中零件数量显示不正确、图样目录的总张数显示不正确等；使用过程中，可能会对PDM系统提出新的要求，如明细表应是系统自动生成的，但当使用过程中对明细表的格式又提出新的要求时，就需要更改程序，而这些问题就需要通过服务来实现。
2.3.3 系统更新
使用中，许多奇怪问题的出现还与系统没有及时更新有关。比如试用时走流程基本没问题，但正式使用时会发现流程流到工艺部门时出错，流不到下一部门，而操作又是正确的，这可能就是工艺部门的系统没有更新所致；又如在小范围试用时电脑可以每台手动更新，但大范围应用时手动更新是不切实际的，需要通过网络管理方面的设置，使所有电脑可以自动更新。
2.3.4 数据保密
以前所有设计数据都是储存在个人电脑中的，不易控制，会造成数据的流失。PDM系统中，数据虽然是储存在数据库中，但也要防止数据的流失。为防止数据流失，对于数据的导出就要进行控制，否则企业的技术机密就得不到保障。这些工作会涉及到USB接口的控制、UG和Teamcenter Engineering软件菜单的控制、权限的设置等，事先须和软件公司商讨解决。
2.3.5 系统速度
系统速度与许多因素有关。随着使用人数的增多和数据量的增大，网络速度会越来越慢，导致打开一个大的总装图需要花费很长时间，以及PDM中的一些不合适的设置也会导致系统速度越来越慢。而要提高系统速度，也需要通过服务来解决。有了好的服务，只需较合适的投入，即可获得良好的系统速度。
由此可见，实施PDM系统并不仅仅只是使用该软件，还要用好、管理好软件，才能真正出效益。其中，不仅包括了软件的使用培训和长期指导，还包括了整个企业网络框架的构建等硬件设置，这些都需要通过服务来解决。所以，一个好的服务至关重要。
2.4 领导层的坚决推行
实施过程中，部分设计人员曾对PDM系统的应用持消极态度。这是因为整个设计过程纳入PDM系统后，要在PDM下进行设计，许多设计习惯要随之改变，初始的不适应会觉得反而受约束，造成设计速度变慢；有时因网络或系统设置的原因，也会造成软件使用速度较慢，引起设计人员的不满。这些都与设计观念的改变需要一个适应过程及设计人员对软件使用的不熟练有关，有些还可能和系统配置的不合理有关；另外，由于使用不熟练和系统配置不合理的关系，可能一个简单的流程经过几天也没有走完。凡此种种，使得推广的阻力比较大。
对此，实施PDM时领导一定要大力支持，既要做好设计人员的工作，使设计人员接受新的设计观念，又要积极协调、解决系统使用中遇到的问题，待设计人员使用熟练后，操作速度自然就会加快，系统速度问题解决了，软件的使用速度也会随之提高，如此才能顺利推广，使得走上正轨后的PDM优势显现。