提高产品竞争力靠什么?

提高产品竞争力靠什么?
熊光楞 范文慧 葛正宇
产品数据管理是实现企业信息集成和过程集成的重要使能技术，是支持经营过程重组、并行工程、ISO9000质量认证的关键技术，也是推动当前企业改革和提高自身竞争力的必备手段。
什么是PDM？
对于制造企业而言，CAx/DFx等技术的应用在促进生产力发展的同时也带来了新的挑战。目前，虽然CAx/DFx中各单元的计算机辅助技术已经成熟，但它们都自成体系，彼此之间缺少有效的信息共享和利用，形成了所谓的“信息孤岛”。在这种情况下，实现信息的有序管理便成为企业在未来竞争中保持领先的关键因素。产品数据管理（PDM）正是在这一背景下应运而生的一项新的管理思想和技术。
PDM是工程数据管理（EDM）、文档管理（DM）、产品信息管理（PIM）、技术数据管理（TDM）、技术信息管理（TIM）、图像管理（IM）以及其他产品定义信息管理的集成管理框架技术。1995年2月，CIMdata公司总裁EdMiller曾对PDM做了如下定义:PDM技术是一项用来管理所有与产品相关的信息和所有与产品相关的过程的技术。“所有与产品相关的信息”包括：零部件信息、产品结构、结构配置、文件、CAD文档、扫描图像、审批信息等；“所有与产品相关的过程”包括生命周期、工作流程、审批/发放、工程更改等过程的定义与监控。
产品数据管理中的数据包括所有与产品有关的数据和用来设计、生产、支持产品的过程。这些数据很难管理，其中的原因在于：数据量很大，并且每天都在产生；数据一般存储在多种介质上，如纸张、磁盘等，并且这些数据要被不同部门的不同人使用，同时它们又常常分布在不同的地点，呈现不同的状态，用于不同的计算机中；这些数据的定义不同，它们经常存在多种版本，并有多重关系和语义，其维护可能需要几十年的时间。工作流程是创建或使用数据的活动，这些活动可能在企业内部完成，也可能在企业外部完成。数据与工作流程之间有着紧密的联系，工作流程的每一步都要使用数据，数据的个体项目和集合常常被用在许多工作流程的步骤中。数据与工作流程是融合在一起的，如果将两者分开处理是无效的，也是不可行的。
PDM技术的核心在于，能够使所有与产品开发项目相关的人在整个信息生命周期中自由共享与产品相关的异构数据。PDM可看做是一个企业信息的集成框架（Framework），各种应用程序，诸如CAD/CAM/CAE/EDA/OA/CAPP/MRP等将通过各种各样的方式如应用接口、开发（封装），直接作为一个个对象（object）被集成进来，使分布在企业各个地方、在各个应用中使用（运行）的所有产品数据得以高度集成、协调、共享，所有产品研发过程得以高度优化或重组。
PDM的工作流程管理并不是一个简单的工作流程控制系统，工作流程只是PDM的一个驱动模块。PDM也不是简单的零组件分类工具，但这个功能对PDM使用者是非常重要的。PDM系统必须能管理产品在整个生命周期中所有的相关信息，包括文本档案、图形档案、数据库记录等。它是可以用来改善在设计、生产、销售、售后服务过程中所有人与流程效率的一组软件工具。PDM系统必须能集成使用者所需要的各种应用软件，还可以定义、管理企业的各种流程，是将流程、应用以及信息集成与管理的一种软件。PDM系统除了管理上的功能之外，还能够提高资料交换的效益。
发展历程：从“附属”到“独立”
PDM技术在20世纪90年代得到了迅猛的发展，其发展过程可以分为以下三个阶段：
1．附属于CAD的图档管理系统（初级PDM系统）
20世纪80年代，CAD已经在企业中得到了广泛的应用，它把设计人员从烦琐的手工绘图中解放出来，提高了工作效率，从而能利用更多的时间去从事创造性的工作。但应用CAD系统的同时生成了大量的电子图档，由此而产生了电子文档保存、版本管理、安全保密等一系列问题，而这些问题又是传统的文件管理系统不能有效解决的。因此，到80年代中期，随着CAD系统的迅速推广和应用，第一代PDM系统，即初级PDM系统便应运而生了。初级PDM系统一般附属于CAD系统。
初级PDM系统是工程数据管理(EDM)、文档管理(DM)、产品信息管理(PIM)、技术数据管理(TDM)、技术信息管理(TIM)、图像管理(IM)以及其他产品定义信息管理的单点技术，它不具有信息集成的能力。在这个阶段，企业很少利用电子手段与客户和供应商进行数据交换，而是使用手工管理传统介质的工程图纸，对PDM的概念认识不一致，也不清晰，同时不理解产品数据对企业的价值，也可能项目正在试点阶段，没有定义产品开发过程的信息，不了解产品开发工作流程，仅有纸质的手册发布和变更管理。企业中每个部门有自己独立的信息资源，没有配置管理，也没有PDM与其他应用系统的集成。
2．独立的工程设计软件支撑平台（项目组级PDM系统）
随着CAD/CAE/CAM/CAPP等工程设计领域工具的不断丰富，PDM本身的功能也不断发展，逐渐脱离了CAD系统而成为独立的工程设计领域软件支撑平台。到90年代中期，以Metaphase、IMAN等为代表的独立的大中型PDM产品出现，这标志着PDM正在走向成熟。这时的PDM（第二代PDM）基本上形成了九个主要功能：电子仓库和文档管理、工作流和过程管理、产品结构和配置管理、设计检索和零件库、项目管理、查看和圈阅、扫描与成像、电子协作和系统集成。
3. 支撑产品全生命周期信息、过程和应用软件集成的平台（企业级PDM系统）
随着企业间合作的加强，企业全球化趋势愈演愈烈，PDM的应用范围也发生了很大变化，从集中于产品研发阶段转向覆盖整个产品生命周期，从集中于企业内部转向适用于整个扩展企业范围。需求的变化导致了PDM功能的丰富和完善，很多原来由应用软件完成的功能都由PDM功能组件实现和取代了。20世纪90年代末和新世纪初，Windchill、TeamCenter、eMatrix成为第三代PDM软件产品的标志。第三代PDM，即企业级PDM，已经完全定义了产品开发过程和产品开发过程所需要的所有信息，与客户和供应商的信息交换电子数据较多，其应用完全集成。同时，PDM中的大多数功能得到了应用，产品信息成为企业的价值资源。
第三代PDM软件由于其强大的功能而成为支撑从概念形成、初步设计、制造维护直至报废的产品全生命周期的信息集成、过程集成和应用软件集成的平台性软件。它具有如下功能：
使PDM系统能够正确获取和操纵异构数据的功能集包括统一的用户界面、应用工具的封装和互操作级接口，与STEP、工作流标准、电子商务标准等的接口，与ERP、EC等异构平台的集成接口，联邦PDM接口等；
控制信息和流程的功能集 包括文档管理、工作流管理、过程管理、项目管理等；
产品全生命周期配置管理功能集 包括需求管理、产品结构管理、选项配置管理、维护、售后服务和技术支持等；
支持协同产品开发的工具集 这是PDM对产品开发更高层次的支持，包括可视化、数字样机、仿真、协同设计支持工具等。
PDM的功能
PDM系统在实现企业信息集成、提高企业管理水平及产品开发效率等方面的意义是潜在而巨大的，它可提供如下功能：
信息管理数据定义及其关系的管理，提高信息重用的质量，降低成本，节约重用时间。能够支持并行工程，改善与客户和供应商的关系，跟踪问题数据的来源。
过程管理整理产品开发过程，改进项目协调，提供项目审查记录，降低开发周期和成本，减少重复工作，可进行工作流程管理、工程变更管理和发布管理。
集成管理 通过PDM系统可实现企业各应用系统的集成，包括CAD、CAE、DFx、ERP等。
访问控制 基本数据的控制与管理，数据的访问，保证数据使用的安全性，提供异地协同产品开发环境，改进项目的可视化和状态信息。
PDM是产品工业中发展最快的一种技术，它的应用给企业带来了非凡的成就。目前，PDM技术在国外已得到广泛的应用，尤其在欧美地区的发达国家中，PDM的应用比较广泛，也比较成功。据国外资料统计，实施PDM至少能降低工程成本10%，可缩短产品生命周期20%，减少工程变更控制时间30%，减少工程变更数量40%。同时可帮助缩短引入新产品的时间，降低开发新产品的成本和新产品本身的成本，改进产品和服务质量。美国CIMdata公司调查的企业中，有98％的美国企业都已经实施或正在实施PDM。目前，我国也有一些企业实施了PDM。随着计算机应用的迅速发展，采用计算机辅助设计技术和先进的信息管理技术是企业进行技术更新改造、提高产品竞争力的必由之路。
本文原载于计算机世界报