PDM技术在锻造企业的应用
【摘 要】通过SmarTeam软件在东风公司锻造厂的实施实例，介绍了PDM技术在锻造行业的应用背景、实施方法、二次开发以及所要解决的现实问题，从应用的角度阐述了DPM技术在锻造企业的实施之路。
【主题词】设计、PDM技术、SmarTeam
前言
随着经济的深入发展，在锻件生产实践活动中，锻造工艺和锻模设计不断地突破传统设计手段的局限，向着更快速和更精确的方向迈进，尤其是计算机技术的普遍应用，给设计过程中的自动化带来了生机和挑战。本文介绍的基于应用的PDM技术，就是这一背景下的应用实例。
一、PDM技术简介
1、什么是PDM?
PDM是Product Data Management（产品数据管理）的缩写，是指某一类软件的总称。CIMdata曾这样定义："PDM是一种帮助工程师和其他人员管理产品数据和产品研发过程的工具。PDM系统确保跟踪设计、制造所需的大量数据和信息，并由此支持和维护产品"。如果说得再细致一点，我们可以这样理解PDM：从产品来看，PDM系统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，及时方便地找出存档数据以及相关产品信息。从过程来看，PDM系统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。可以说：PDM是依托IT技术实现企业最优化产品设计管理的有效方法，是科学的管理框架与企业现实问题相结合的产物，是计算机技术与企业文化相结合的一种产品。

2.为什么需要PDM？
1）企业自身发展的需要
随着市场的竞争越来越激烈，制造企业要想提高自身市场响应速度，即缩短交货期，除了缩短产品开发周期别无他法。然而企业内部的信息提取和管理已经严重阻碍产品开发周期的缩短。
2）企业信息化的需要
企业的信息化在一定的意义上说就是企业的虚拟化和数字化，PDM作为管理与产品相关的所有数据的一门新技术，其应用与实施应该是解决上述问题的一个有效的突破口。这是因为（1）PDM是数字化环境里的管理工具。（2）PDM是信息传递与沟通的桥梁。（3）PDM是制造信息系统的集成平台。
3）企业信息集成的需要
在20世纪的60、70年代，企业在其设计和生产过程中开始使用CAD、CAM等技术，新技术的应用在促进生产力发展的同时也带来了新的挑战。对于制造企业而言，虽然各单元的计算机辅助技术已经日益成熟，但都自成体系，彼此之间缺少有效的信息共享和利用，形成所谓的"信息孤岛"。在这种情况下，许多企业已经意识到：实现信息的有序管理将成为在未来的竞争中保持领先的关键因素。PDM正是在这一背景下运行而生的一项新的管理思想和技术。
4）企业信息有效性的需要
每个企业都有大量的图档和文档，如果这些图、文档用手工方式、纸介质方式传递和管理，那么这些信息的正确性和一致性将难以保证。
3.PDM技术的地位
PDM系统是CAD的管理者。如果没有PDM，CAD得出的结果（产品数据）是零散的、复用程度较低的，CAD与CAM、CAE、CAPP及其它应用程序间的信息共享几乎无法完成。
如果把CAD技术比作是性能卓越的战斗机，那么PDM则是载机的航母。有了PDM，CAD的性能能够得到更充分的发挥和扩展。它们二者的相互关系及其在计算机应用技术中所处的地位可用以下简图表达：

图1、CAD与PDM及其它计算机技术的关系
二、锻造业中应用PDM技术的特点
1.锻造业的前景和面临的困难
目前，随着我厂对外营销工作的加强，设计量日渐上升，现已达到年开发新产品数量100种以上，与之形成反差的是，设计手段落后，设计管理模式陈旧，设计质量和开发进度无法得到保证。兹列举现有设计中的种种弊端：
1)信息共享程度低，可复用程度差。
一种好的已得到实践检验的设计思路不能推广使用；设计中的错误在不断地积累；一种简单的结构千百遍地重复；设计人员80%的精力不是用在设计方案而是浪费在细节处理。
2)信息传递速度慢，信息检索效率低
每年经审定的工艺路线清单时有错误发生；没人能确切地知道开发了多少种新产品，有多少种正在开发，各处于何种阶段；指令传递路径多，导致重复与失真。
3)业务管理落后
大量的精力花在抓落实、催进度上；一项重要的设计更改要多人次参与、多次复核、确认；更改不能同步进行；
4)设计方式陈旧
沿用传统的设计方式：概念设计→详细设计→过程设计→加工制造→工艺验证→设计修改单链循环。在设计早期不能全面地考虑下游工序的可制造性、可装配性、质量保证等。设计改动量大、产品开发周期还不能完全满足市场要求，开发成本高。
5)支撑技术不配套
无法实现应用软件的功能集成；不能将产品图纸与非结构对象如实物照片、调试记录等集成管理；
6)各应用系统之间无法实现集成
在各种文档中，最基本的信息往往重复数十次；应用时间越长，大量有效的数据埋没在文件的垃圾中；
7)质量贯标疲于应付，数据不一致性现象严重
贯标任务量大，成为设计人员的负担；花大量的人力、物力搞突击贯标。数据的错、漏、缺不能避免。
8)校审机制落后
二维设计图纸出图后校对，造成浪费与影响进度。三维造型没有校对，导致错误时有发生。
诚然，PDM的实施初期，不能短期内解决以上所有问题，但它提供了解决以上大部分问题的手段与机制，随着应用时间的增长，必将形成快捷、规范化的设计，并最终解决全部问题。
2、实施PDM系统的前提条件与时机
PDM系统的实施，有其客观的前提条件：
1)长期的CAD技术应用基础。
我厂从88年开始采用二维CAD，92年开始三维CAM应用，到现在为止，CAD图档已达300多个品种，造型零件每年近四、五十种，可以说，无论从规模还是应用熟练程度上讲，已经具备了PDM应用的基础。
2)标准化的应用程度
锻模工装标准化程度较高，还有很多应用的情形可以等同于标准看待，如相对来说比较单一的模具结构，以压力机闭式模锻为主的成形工艺等。
3)系列化的产品结构
虽然锻件形状各异、重量、尺寸差别很大，但还是比较符合规格化、系列化的要求，如连杆、垂臂、主动锥齿轮、被动锥齿轮、曲轴、前轴，各有几十种，各类回转类锻件更是多达数百种，加上我们即将要上的快速镦锻成形零件，都比较好地符合系列化的要求。
4)网络的要求
我厂已具备局域网环境。
3、PDM能为我们解决哪些问题？
如前所述，PDM能为我们解决以下现实问题：
1)建立完善的工艺工装数据库
我们一直在探求一种建库的工具或手段，可以说，如今我们找到了，就是PDM。
2)提高设计中的复用性
大量设计中的简单重复劳动可以避免。
3)将设计流程纳入规范化的管理
设计过程不再是失控的，这必将进一步减小开发周期，
4)解决数据唯一性问题
将杜绝数据的混乱现象，由于重复数据的减少，也将提高效率。
5)解决长期以来存在的CAM校对问题
不仅如此，还可以利用圈红批阅功能和PDM本身的安全机制建立起较为完善的电子校审体系。
6)使贯标工作进一步规范化、真正起到作用
只要PDM实施有年，可以说，不再会出现突击贯标的现象了。
三、PDM在我厂的应用实例
1．PDM的选型
企业在选择具体的PDM产品时，应注意以下几个方面：
1）企业自身需求和要达到的具体目标
只有企业自己先了解了需求和目标，才能按自身所需功能的优先级排定软件必备和可选的功能；也才能对PDM厂商提供的各个模块和其功能做出需求判断。
2）注意选择一个好的供应商
不同层次的PDM系统其管理功能在实质上并无多大差别，因此更重要的是选择一个好的合作伙伴。合作伙伴不仅应提供适合企业要求的软件系统，还应具备应该具备长期合作、有较强的技术支持与服务能力。因此，合作伙伴应具有很强的工作背景，能深刻理解企业的生产情况和需求，同时要有PDM的"本地化"。
3）性能价格比
这是一个常见的话题，我想任何一个企业都想买既便宜又好用的产品。
在综合考虑以上因素之后，我们选择了生信公司的SmarTeam产品。选择它还有以下几个优点：
1）开放式的编程接口
2）与Microsoft产品的良好嵌合
3）与其它应用软件具有良好内嵌式集成的浏览器
2．PDM的实施
PDM重在实施。PDM是一种使能技术，它提供了一种组织、管理和利用产品数据的模式、机制与能力，但它必须着眼于今天、落脚于实际应用。每个企业，其产品、体制、流程甚至习惯和文化都是各不相同的，如果不结合企业的实情，脱离企业的实际，PDM将变得一文不值。因此，要使PDM系统真正在企业发挥作用，就必须经过一个实施的过程，使PDM的管理能力与企业的具体情况融合起来，成为本企业自己的PDM系统。
我厂的PDM实施分为以下三个步骤进行：
1）用户的资源和业务调查、SmarTeam软件的安装以及实施步骤计划的系统分析
2）软件系统配置、相关软件的集成以及项目组成员的培训
3）系统的使用及测试
下面简单介绍一下我厂的一些实施细节：
图2、我厂建立的产品项目树
图3、我厂建立的流程图实例
图4、浏览器的使用 文章來源:山东装备制造业信息网
PDM技术在锻造企业的应用