1 引言

    20世纪70年代前后，CAD(Computer Aided Design)和CAM(Computer Aided Manufacturing)技术在企业的设计与生产过程中得到广泛应用。然而，这些新技术的应用在促进企业生产力迅速发展的同时，也带来了许多意想不到的新问题。例如，对于制造企业而言，虽然针对各部门的计算机辅助技术已经日益成熟，且自成体系，但由于彼此之间缺乏有效的信息共享与利用机制，往往在企业中形成各种相互隔绝的“信息化孤岛”。在这种情况下，实现信息的有序管理就成为各个信息化企业在激烈的市场竞争中保持领先优势的关键因素之一。产品数据管理PDM(Product Data Management)技术以及相应的应用软件系统正是在这一背景下应运而生的。PDM系统最早出现在20世纪80年代中期，其最初目的在于解决企业大量工程图纸和技术文档的计算机管理问题。此后不久，PDM系统逐步扩展到产品开发过程中的三个主要领域，即设计图纸与电子文档管理、产品结构与技术状态管理，以及工程发放与变更管理。特别是，随着集成式产品开发IPD(Integrated Product Development)和并行工程思想受到企业界的广泛重视，对整个产品开发过程进行时间协调和进度控制的要求日益得到加强，PDM系统又增加了过程管理的功能。作为一项仍在蓬勃发展的管理思想和信息管理技术，21世纪以来，PDM技术的内涵不断得到丰富和拓展。

    2 PDM技术及其应用系统的概念与基本原理

    PDM是一项以软件技术为基础，以产品（产品结构、产品订单和供应商状况）为核心，管理所有与产品相关的数据、过程（工作流程、审批与发放过程、工程更改单）和资源的一体化集成管理思想和技术。具体地说，PDM技术是对工程数据管理EDM(Engineering Data Management)、文档管理DM(Document Management)、产品信息管理PIM(Product Information Management)、技术数据管理TDM(Technology Data Management)、图像管理IM(Image Management)、技术信息管理TIM(Technology Information Management)以及其他产品定义信息管理技术的一种概括和拓展。基于PDM技术的产品、过程、数据和资源关系如图1所示。从图1不难看出，PDM技术能够提供产品全寿命周期的信息管理，并可在企业范围内为产品设计和制造建立一个并行化的协作环境。

图1  基于PDM技术的产品、过程、数据和资源关系模型

    相应地，PDM技术的应用软件系统明确定位为面向制造企业，以产品为信息管理的中心内容，以数据、过程和资源为信息管理的三大要素。PDM系统进行信息管理的两条主线分别是静态的产品结构PS(Product Structure)和动态的产品设计流程，所有的信息组织和资源管理都是围绕着产品设计展开的，这也正是PDM系统区别于其他诸如企业管理信息系统MIS(Management Information System)、制造资源计划MRPⅡ(Manufacturing Resources Planning)、项目管理PM(Project Management)系统和企业资源计划ERP(Enterprise Resources Planning)的关键特点所在。

    PDM系统的基本原理是，在逻辑上将各个CAX“信息化孤岛”集成起来，利用计算机系统控制整个产品的开发与设计过程，通过逐步建立虚拟的产品模型，最终形成完整的产品描述、生产过程描述以及生产过程控制数据。特别是，技术信息系统TIS(Technology Information System)和MIS的有机集成，构成了支持整个产品形成过程的信息系统，同时也形成了现代集成制造系统CIMS(Contemporary Integrated Manufacturing System)的技术基础。通过建立虚拟的产品模型，PDM系统可以有效、实时、完整地控制从产品规划到产品报废处理的整个产品寿命周期中的各种复杂的数字化信息。

    3 PDM原型系统的体系结构

    PDM系统可以集成并管理与产品有关的信息、过程、人员和组织，包括四个层次，即图纸文档的电子化管理层次、部门级的数据管理层次、企业级的数据管理层次和企业间（可能是行业级，也可能不是行业级）的数据管理层次。从我国制造企业的组织结构特点看，企业间的数据管理是面向行业推行PDM技术及其应用系统的关键问题之一。基于Corba和Web平台的PDM系统以整个企业为一体，跨越所有工程技术群体，是促使产品快速开发和业务过程快速转化的“催化剂”，也是在分布式企业管理模式基础上，与其他应用软件系统直接联系的核心环节。一般来说，PDM原型系统以网络环境下的分布式数据处理技术为支撑，采用客户机/服务器和Internet/Intranet体系结构以及面向对象的设计方法，在企业级实现产品全寿命周期的信息管理，协调、控制工作流程和项目进展，从而在整个企业范围内建立一个并行化的产品开发与协作环境。基于PDM原型系统的体系结构如图2所示，包括项目管理、工作流程管理、工程图档管理、产品技术状态与更改管理、对象与图像管理，以及系统集成工具等基本功能。

图2  PDM原型系统的体系结构