長期以來，許多製造企業的開發一直沿用傳統的序列設計方法，即遵循「需求分析-概念設計-詳細設計-工藝設計-加工製造-試驗驗證-設計修改」的基本流程。儘管在大批量生產模式中，這一方法曾經起過重要的作用，但是隨著工業資訊化的發展，序列設計方法就暴露了越來越多的缺點[1-2]。「併行工程」作為一種全新的設計理念，已得到國內外廣泛重視。產品資料管理(pdm)作為支援併行工程的整合框架技術，能夠使企業提高設計效率，縮短產品上市時間，提高設計與製造的準確性和一致性，更好地管理工程變更和專案控制。實施pdm已成為製造企業資訊管理的需要，更是企業贏得未來市場競爭的戰略需要[3-6]。
pdm的實施
以國內的一家大型紡機生產廠一山西經緯紡機廠為例。儘管該廠的現代化程度較高，但仍然存在一些問題。
1)產品開發方式、產品設計及工藝技術不完善。產品在設計初期不能全面考慮設計下游多種因素，這必然造成從設計到製造到設計修改的大迴圈，導致設計改動量大、開發周期長、成本高。隨著該廠產量的逐年增加，這種設計方法阻礙了新工藝、新技術的研究。
2)產品資料及資料文件管理存在不足。沒有建立產品資料管理系統，在缺乏有效資料管理的情況下，大量設計資料分散在網路中各台計算機裡。這些資料極易發生丟失、缺損的現象。同時，設計人員查詢檢索圖檔極不方便，常常出現設計人員找不到自己以前設計圖紙的現象。
由此可見，從pdm的功能和製造業的發展要求及市場需求來看，實施pdm是非常有必要的。
pdm的體系結構分為4層[7-8]，分別是使用者介面層、應用元件層、核心服務層和底層平台層。應用元件層是pdm實施的核心部分，也是使用者主要面對的模組。而產品結構與配置管理在各大功能模組中佔核心地位，它是聯絡其他模組的紐帶。產品結構最初由設計部門設計者決定，反映的是cad系統開發的設計檢視，以樹狀表示，能很好地表達產品的組成。產品結構樹的根節點代表產品，枝節點和葉節點分別表示部件和零件，是pdm中資訊流動的載體和骨架。
pdm系統通過對附加在結構樹上的資料以及資料流進行管理和控制將企業中的各個系統有機地組織在一起，實現了企業中資訊的整合、過程的整合和人的整合，這對於企業的資訊化過程來說是非常關鍵的。
在pdm之前製造業資訊化程序中最具影響力的一大資訊平台是erp。它是對企業級資源的管理，以生產經營、計畫管理為主線，經過將近半個世紀的發展，功能不斷擴充套件，目前已包括物料清單、生產計畫大綱、主生產計畫、粗能力需求計畫、物料需求計畫、車間作業管理、庫存管理、財務管理、客戶定單管理、人力資源計畫等功能。它同pdm的功能都在不斷地擴充套件，形成了許多交叉功能，例如零件分類、物料清單、產品的結構、產品配置、元件資訊等如圖1所示。這些功能歸結起來都屬於產品結構管理。產品結構管理是當前兩大資訊平台重疊最多的部分，它既是erp的核心也是pdm的核心。而erp只要服務於生產製造。在erp系統中，作為核心的產品結構定義了零件和零件在車間的裝配過程，主要反映產品資訊的規劃檢視，是面向材料和生產過程的。pdm系統主要服務於工程設計，產品結構管理主要面向產品能力和配置，反映的是cad/cae/cam開發的設計檢視。產品結構是erp系統和pdm系統整合的紐帶，見圖1。
圖1 pdm和erp的聯絡與整合
產品結構管理的目標是為了得到產品是否按預期的目標執行所須的資訊[9]。它主動控制設計過程的中間資料及文件的顯示、查詢、追蹤產品資料。使設計及管理人員在每一時刻都能訪問到正確的和相關的資訊。產品結構管理對產品資料的一種典型使用是以各種bom表的形式形成產品結構的多方面檢視。如設計檢視、裝配檢視、製造檢視、計畫檢視等。換句話說產品結構管理以電子倉庫為底層支援，以材料明細表(bill of material，bom)為其組織核心，把定義最終產品的所有工程資料和文件聯絡起來，實現產品資料的組織、管理與控制，並在一定目標或規則約束下，向使用者或應用系統提供產品結構的不同檢視和描述[10-11]。
所以pdm系統實施的關鍵就是實現產品的結構管理。
為了實現產品結構及配置管理，首先要建立產品零件結構樹，產品結構樹是整個pdm系統的主體部分，根據產品的裝配方式生成零件至部件，乃至於整個產品的樹狀結構關係是產品結構設計的一條有效途徑。在產品結構樹中，每個零件、部件物件都有自己的屬性，如零(部)件的標識碼、名稱、版本號、數量、材料、型別等，見圖2。在pdm系統中查詢零(部)件時，可以按照單個或多個屬性進行單獨或聯合查詢，以獲得零件的詳細情況，如按照型別為「借用件」的屬性查詢就可以得到相關部門關心的借用件資訊。圖2中表示了產品零部件之間的層次關係及每個節點包含的相應屬性。通過這樣的產品結構樹圖，根據查詢條件，可以迅速地找到所需的資料；還可以自由選擇結構樹的分解層次數，展開自行設定的零部件，在需要時可以輸出相應的材料明細表(bom，bill of material)。
圖2 產品結構樹特點及屬性
產品結構可以用圖表縮排的方式來表現，最典型的就是產品的裝配bom，它是產品結構樹的另一種表現形式。如圖3所示，在i-deas中產品的結構樹通過階層來體現從屬關係，是i-deas在設計產品時用來建立產品結構樹的工具圖示面板。通過建立產品(父節點)，建立組(部)件和新增零件等一系列操作就可以建立起面板左部所示的面向裝配的產品結構樹。
圖3 產品結構的裝配bom
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