PDM系統(tǒng)及其在汽車制造業(yè)的應(yīng)用

摘 要：PDM系統(tǒng)汽車制造業(yè)中具有十分重要的應(yīng)用，文章在介紹PDM系統(tǒng)的概念及其分類的基礎(chǔ)上，分析了汽車制造虛擬生產(chǎn)的軟硬件架構(gòu)的構(gòu)建。

關(guān)鍵詞：PDM系統(tǒng)；汽車；制造業(yè)；應(yīng)用

1 PDM系統(tǒng)的概念及其分類

1.1 概念陳述

文章研究的PDM（產(chǎn)品資料管理）系統(tǒng)是應(yīng)用汽車虛擬生產(chǎn)的架構(gòu)并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，其范圍包括知識與運作管理、產(chǎn)品資料管理、圖片與文件管理、流程管理、權(quán)限管理及通訊與知識管理的功能。系統(tǒng)的運作是將物料采購、生產(chǎn)制造、研發(fā)設(shè)計、使用維修所需的信息加以整理、轉(zhuǎn)換及儲存，通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)迅速傳達(dá)到制造車間相關(guān)部門，或通過網(wǎng)絡(luò)及時提供其他被授權(quán)者登錄使用。產(chǎn)品資料管理（PDM）是幫助工程師和其他相關(guān)人員管理工程資料和產(chǎn)品開發(fā)及制造流程，而產(chǎn)品資料管理系統(tǒng)就是可追蹤大量資料與信息，并提供給設(shè)計、制造或維修環(huán)節(jié)。產(chǎn)品資料管理系統(tǒng)功能可分為兩大部分：使用者功能；系統(tǒng)共用功能。

廣泛的說，產(chǎn)品資料管理有效提供了以產(chǎn)品為導(dǎo)向的BOM材料表結(jié)構(gòu)動態(tài)資料的控制存取，并且是以查詢和檢索為基礎(chǔ)，而版本的控制提供資料安全存取層級及品質(zhì)的狀態(tài)。產(chǎn)品資料管理也可以通過網(wǎng)絡(luò)來提供服務(wù)及存取，也就是允許這個組織的使用者在網(wǎng)絡(luò)上檢索資料，或在網(wǎng)絡(luò)上傳送資料到組織中。產(chǎn)品資料管理的功能模塊確立產(chǎn)品資料管理與虛擬生產(chǎn)的結(jié)合。在定位上，產(chǎn)品資料管理是虛擬生產(chǎn)的資料存取與流程控管的中心，將零散的檔案或資料讓電腦結(jié)合資料庫來管理與分類，將復(fù)雜的工作流程讓電腦結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來運作與管理，并提供給各部門使用，以確保資料的即時性與時效性。

1.2 類別劃分

本研究將汽車虛擬成產(chǎn)的產(chǎn)品資料管理分為六大功能，分別為：知識與運作管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、流程管理、權(quán)限管理、圖片與文件管理、通訊與知識管理。

一是知識運作管理。知識與運作管理是在協(xié)助負(fù)責(zé)虛擬生產(chǎn)中車輛的生產(chǎn)制造，根據(jù)車輛的開發(fā)及生產(chǎn)流程，建構(gòu)車間內(nèi)生產(chǎn)流程中所需要用到的知識，并記錄及整理車間開發(fā)生產(chǎn)中值得記錄的知識，如車輛建造流程。以及利用建立好的知識來建構(gòu)車間內(nèi)生產(chǎn)流程中的運作過程和所有相關(guān)運作資料、信息。而實際現(xiàn)場作業(yè)和傳統(tǒng)的車間一樣，需要人員、機械工具、原料與廠房設(shè)備等才能完成車輛建造。

二是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理。要得到車輛完整的相關(guān)資料，光靠圖片與文件管理是不夠的，必須再結(jié)合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理，才能協(xié)助車間完成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息的管理。當(dāng)成功地完成圖片與文件管理后，有效利用彈性靈活的資料分類及快速查詢功能，管理車間內(nèi)所有的電子文件資料之后，資料與資料之間可以建立結(jié)構(gòu)性的關(guān)聯(lián)，通過彼此之間的關(guān)系，結(jié)合成有效而完整的信息，以提供給車間準(zhǔn)確地完成工作及任務(wù)。

三是流程管理。在一個車輛開發(fā)制造項目下，常常會發(fā)生一些設(shè)計、制造主流程以外的活動，如圖面審核、文件審核、工程變更等。因為這些活動是屬于變動性較高的流程，使得技術(shù)中心不能利用知識及運作管理進行有效約束，而必須借助流程管理的制定。

四是權(quán)限管理。權(quán)限管理提供對在虛擬生產(chǎn)參與者的管理控制，詳細(xì)定義使用者基本資料、功能權(quán)限和個人化工作空間的使用登錄和存取權(quán)限，除此之外權(quán)限管理也會把使用者在虛擬生產(chǎn)中所完成的工作和系統(tǒng)信息記錄下來，以供以后的查詢。

五是圖片及設(shè)計數(shù)據(jù)管理。圖片及設(shè)計數(shù)據(jù)管理是一套基于圖文分類所發(fā)展出來的圖文管理系統(tǒng)，以精簡的管理功能，如Check in/Check out、查詢等，并可結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計軟件、流程管理與產(chǎn)品資料管理機制，協(xié)助各部門管理及運用相關(guān)的圖片、設(shè)計數(shù)據(jù)及文件。

六是通訊與知識管理。在設(shè)計變更或工程變更進行或結(jié)案時，需要借助通訊與知識管理來迅速且正確的告知相關(guān)人員其變更內(nèi)容，以防止延誤工期及誤判圖文的情形發(fā)生。

2 虛擬生產(chǎn)的軟硬件架構(gòu)分析

本研究是使用三層式架構(gòu)。與傳統(tǒng)兩層式架構(gòu)最大的差異處是將商業(yè)邏輯單獨分離出來，以減輕放置于用戶端或服務(wù)器端電腦的負(fù)擔(dān)。三層式架構(gòu)是指使用者界面層、商業(yè)邏輯層、和資料服務(wù)層。一是使用者界面層瀏覽器：負(fù)責(zé)接收使用者的資料輸入，和將結(jié)果顯示出來，例如瀏覽器或其他用戶端應(yīng)用程序。二是商業(yè)邏輯層Windows NT：作為使用者界面與資料庫的橋梁，負(fù)責(zé)商業(yè)法則、與業(yè)務(wù)有關(guān)的資料處理、網(wǎng)站服務(wù)器等工作，例如使用IIS的網(wǎng)站服務(wù)器，采用ASP編寫程序，并利用MTS的元件，再通過ODBC與各種支援ODBC的資料庫相連接。三是資料服務(wù)層SQL Server：負(fù)責(zé)資料庫或信息的處理，使用SQL Server資料庫的預(yù)儲程序（stored procedures）作信息的處理。

因此，整個生產(chǎn)的運作過程均可由Client端的瀏覽器，瀏覽及執(zhí)行整個生產(chǎn)的工作情形，因此，每個部門的人員所使用的電腦僅須具備Windows作業(yè)平臺與任何一種可執(zhí)行HTML碼的瀏覽器，便可進行網(wǎng)上的業(yè)務(wù)接洽、設(shè)計、制造及變更等活動。在整個虛擬生產(chǎn)的作業(yè)系統(tǒng)上，Server端均采用Microsoft Windows中文版作業(yè)系統(tǒng)，Client端采用Microsoft Windows Professional中文作業(yè)系統(tǒng)。負(fù)責(zé)整個虛擬生產(chǎn)所使用到的資料庫，以MS Access管理KM使用者界面的資料，以SQL Server管理虛擬生產(chǎn)的資料庫，再以COM元件與PDM資料庫作連接。為虛擬生產(chǎn)三層式架構(gòu)的系統(tǒng)主軸。構(gòu)建三層式系統(tǒng)最主要的花費在于建立一個復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)，因此MTS（Microsoft Transaction Server）提供一個執(zhí)行企業(yè)物件的分散式執(zhí)行環(huán)境。在MTS的執(zhí)行環(huán)境下可以部署與管理COM元件，來達(dá)到資料庫連結(jié)、執(zhí)行諸管理和監(jiān)視交易進行的復(fù)雜程序。COM（Component Object Model）是微軟在Windows平臺上的一種元件技術(shù)，是一個程序開發(fā)的規(guī)格；通過這個規(guī)格，程序開發(fā)者可以撰寫可重復(fù)使用的軟件。另一方面，COM也可以被作為是一個架構(gòu)；在這個架構(gòu)之下可以允許Client和Object跨越遠(yuǎn)端的電腦來進行溝通。在程序語言方面以ASP（Active Server Page），結(jié)合HTML以及VBScript、JavaScript等Script語言，以及ActiveX服務(wù)器元件，經(jīng)由Server端的編譯，可以動態(tài)送出HTML文件給客戶端，或者說是一種Server-Side Script。使用Script和HTML相結(jié)合，強化了HTML的程序語言功能，且不需要加以編譯，由IIS上就可直接翻譯成標(biāo)準(zhǔn)HTML碼，真正達(dá)到跨平臺瀏覽的特性。

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