在企业中 除了人之外，信息是最重要的资源。许多企业发现企业中越来越多的数据需要储存，并迫切需求解决数据无序的方法。统计数字表明设计工程师的70%时间在整理、查找旧数据，创造设计的时间只有30%，如果能压缩设计工程师的整理搜寻时间就能很好的提高工程设计人员的工作效率。其他有关管理数据 的问题如：跟踪设计所属的项目、 确保使用零件的最新版本等，这些问题如果处理不当也会对工作效率产生负面效应。在许多CAD设计部门和研究机构中这一问题变得越来越突出，许多复杂的工程图和文档在产品的生命周期中有好几个版本。过期的不正确版本如果在以后的设计中进行更改，就会延长产品的设计周期，拖延产品投放市场的时间。

    现在企业面临着迅速把产品投入市场的竞争压力，市场需求高质量、低价格的产品。产品数据管理系统 (PDM)是管理您数据的一种技术，提供您一个最大限度的利用您的人力资源和电子信息的工具。

    本文的目的就是为了阐述此技术，对企业在应用PDM系统时所遇到的问题给予解答。如果您想有效、安全地驾驭信息，过不了多久您就会认识到采用PDM系统不是"要不要"的问题而是"什么时候"的问题。

    二、什么是产品数据管理?

    产品数据管理系统 (PDM) 是帮助工程师和设计人员管理产品设计过程和产品相关数据的软件工具。PDM系统跟踪大量产品设计和制造所需的数据和信息 。因此，PDM是管理所有与产品相关的信息和过程的技术；与产品相关的所有信息，即描述产品的各种信息，包括零部件信息、结构配置、文件、CAD档案、审批信息等；与产品相关的所有过程，即对这些过程的定义和管理，包括信息的审批和发放。PDM涵盖了所熟知的工程数据管理 (EDM), 文档管理, 产品信息管理 (PIM), 技术数据管理(TDM), 技术信息管理(TIM), 图象管理和其它信息。 PDM给所 有需要管理产品信息的系统提供了一个统一的概念。

    三、谁需要产品数据管理?

    在使用产品数据管理系统前必须知道系统需要管理什么类型数据。产品数据管理系统管理企业所有部门的信息，包括：表格、二维工程图、实体模型、文档、材料清单 (BOM), 图象和其它产品相关数据。大多数公司动态地使用这些信息提高生产力、缩短产品投入市场的时间。必须有一种管理企业全部信息的解决方案。

    由于对信息的动态组织和管理需求，许多行业需要某种信息管理方式。包括通讯、电子、汽车、航天、设备、制药、能源和动力。

    在企业中实施PDM并不限于工程和设计部门。例如，经理可以查看项目、采购部门可以确定采购任务。下面的部门也是产品数据管理的使用者：项目管理部门、制造部门、质量检测部门、销售、财会和采购部门。

    1、计算机辅助设计(CAD)人员
    CAD 设计软件如AutoCAD、Solid Edge和 SolidWorks, 设计图纸中包含几个部分，相互之间交叉联系。随着公司的成长，在项目生命周期中产生的图纸、技术说明等资料越来越多。在安全的数据库中组织和管理这些设计是PDM系统的一项基本任务。对设计人员最重要的是在项目的开始阶段找到可以重新使用的零件。使用PDM可以查询和使用已经存在的零件而不需要重新生成，这可以大大提高生产率。
    对于工程和设计人员另一个重要的是确保在项目的设计阶段使用正确的零件版本。 使用PDM中的生命周期版本管理可以减少不正确版本的几率。

    2、办公室工作人员
    办公软件如微软Word和Excel已广泛应用于计划、定义表述想法和意见。把这些工具与产品数据管理集成可以实现其他的商业功能。例如 ，使用PDM可以自动提取材料清单并直接输入到Excel表格中，这可以使采购部门有效地从项目中收集数据信息。

    3、符合ISO 9000标准
    ISO 9000是国际标准化的质量检验系统，已在全世界广泛采用。从已获得ISO 9000标准认证的公司购买产品和服务可以确保您所期望的产品和服务质量 。
    PDM系统可以自动实现ISO 9000 所需要的过程，降低费用和减少官僚作风。PDM 可以给您提供实施ISO9000标准的机会。标准ISO 可以根据复杂规则查询信息，诸如 作者、版本、产生日期等等。
    想实现ISO 9000标准的公司，数据信息必须为电子形式。这可以准确及时地获取数据。许多公司都有历史数据的硬拷贝，扫描的文件和图档只是其中的一部分。如果没有PDM系统查询一个图片或文档需要很长时间。

    四、PDM历史转折点

    一直以来，UNIX 操作系统作为实施和应用PDM 系统的平台。在这种平台上实施PDM系统需要几个月或几年的时间，并且费用很高。这使PDM系统不适用于小型或中型的公司，他们需求价格相对便宜的系统。在PDM系统中正发生变化，产业分析家和公司经理准备采用PDM系统。这是因为现在已经有了基于Windows 的PDM系统，并且对未来的使用者提供了非常吸引人的功能。由于基于Windows的PDM 系统更易更快地实施，应用费用已大大降低。基于Windows的PDM技术给用户提供了更友好的使用界面，对以前不敢考虑PDM的公司敞开了大门。

    大公司应用PDM系统主要考虑以下几个原因：
    增长意识：许多技术主管和设计人员已从基于Windows的设计工具中获益，但还没有意识到存在管理他们数据的有效工具。
    降低费用：直到现在，PDM的费用才有所限制。基于Windows的PDM系统使用诸如Oracle的标准关系型数据库技术,给许多公司提供了应用PDM的可能性。
    缩短上市时间： 基于Windows的技术易于学习，用户可以充分使用工具包中的许多工具。这提高了生产率、降低了产品上市时间。
    公司整体化：由于商业变的越来越复杂，公司中的所有部门都参与商业运作。PDM可以利用Internet 使人员和商业过程更紧密联系起来。

    五、PDM需求

    PDM系统的应用包含许多基本需求。您可以 用电子方式管理文档，可以迅速、安全、有效的维护、获取、修改图纸和技术相关文档。如果您想使用PDM系统，一定确保包含下列功能：电子数据保存和管理、灵活组织文件、支持多种文件格式、文档安全性、及时获取信息、工作流自动化、用户化工具、集成方案。

    1、电子数据存储和管理
    电子文档存储是以电子方式维护计算机上数据的简单方式。以电子方式管理数据可以 使您迅速安全地操作、控制、获取数据。好的PDM系统提供了下列确保管理性和安全性的功能：
    ．提供用户化界面、属性卡片以表示设计和文档的属性。
    ．提供多结构文件管理，一个文件可与多个项目、装配件、参考图块或零件相联系。
    ．提供多种浏览树状结构的选项。
    ．把所有的图纸和文档储存在安全而集中的保险箱中。
    ．对用户和用户组设置帐号和存取权利。
    ．提供生命周期管理和控制选项，可以定义文档或工程图及与其相关的装配件、工程图、标题块、参考图块的版本状态。

    2、灵活的文件组织
    灵活的文件组织是指文件可以动态地根据项目、任务和设计阶段，甚至供应商和客户进行组织。另外，有多种选择可以浏览文档。也可添加自定义选项。
    对 CAD/CAM应用来所，一个最基本的需求就是跟踪和管理与项目相关的大量零件。还有另外一个问题就是当修改一个零件时，必须要找出使用这个零件 的所有地方，并进行相应的修改。"在 …使用"选项可以自动列出使用该零件的所有装配件。

    3、支持多种文件格式
    可以浏览各种各样的矢量、点阵图和Office文档的能力是一个好的PDM系统的基本功能。这意味着文件不仅可以组织在项目的树状结构下，也可以在不打开原来应用程序的情况下被浏览、打印。也可以浏览相似的工程图来查找所需图纸。这同时也降低了整体费用，因为不需要为了浏览文件而安装应用程序。例如，销售经理可以浏览零件及技术说明，不需要安装产生零件的CAD应用程序。其他的重要功能：:
    图象浏览： 可以使您设计属性页，在每个页上添加文档的图象。这样，不需要内嵌的浏览器就可以迅速地查看文档。
    红线注记：红线注记是一种有用的工具，可以使您在不更改图纸的情况下，在图纸上添加注释和标记。

    4、文档安全性
    安全性并不只限于比较敏感的财产数据和私人记录。文档和图纸也在安全范围之内，必须得到安全控制以防止非法删除和修改。把数据保存在安全的电子保险箱内可使数据 不会通过操作系统获取，而受控于PDM系统管理员定义 的PDM用户权限。一些重要的文档安全性功能如下：
    生命周期管理：允许用户从一个安全的中心地点获取文档。通过集中控制机制， 所有用户都可以看到全部图纸和文档的状态、谁取出了文件。这在ISO 9000标准中非常重要。
    存取控制：用户存取控制可以使管理员根据用户组、文档类别、设计组和用户关系控制文档存取。可以控制数据的获取及获取方式，如全编辑或只能浏览。
    控制数据更改： 安全的文档管理系统可以保证文档在一个时候只能一个人修改、版本自动变化、易于存取。

    5、及时获取信息
    以电子方式组织数据是PDM系统的重要特征，但是如果信息不易获取则信息毫无用处。应该可以容易地查询、存取、浏览设计信息，诸如文件描述、作者、部门、版本号和零件与项目间的连接关系。自动提取标题栏信息大大提高的PDM系统和商业运作间的效率。例如，PDM系统可以自动从文档中提取作者和文件信息 ，不管 是CAD图纸还是用Word写的技术说明 。当属性不论是在 PDM系统或CAD应用程序中发生变化时，属性的双向性自动维护。
    迅速查找信息意味着可以用一个或多个文档属性查找文档。 大多数好的数据库系统允许定义查询，并可以储存起来以后使用 。这种查询功能应该使用简单，不需要知道复杂的数据库查询命令和程序。

    6、工作流程自动化
    工作流程是协调企业组织任务和过程以便获取更大生产力 的技术。为了达到一定的目标，工作组中的人员动态完成一定任务的过程被称为工作流程。自动化的流程帮助您在工作组的成员间共享和传送文档。一般的工作流程功能包括传送文档、发送事件通知和接收设计建议。系统必须与email服务集成以便接收事件通知，诸如图纸已经被改变等。
    工作流程可以：
    ¨ 在工作组中传送文档。
    ¨ 管理和跟踪工程发布过程 (ERP).
    ¨ 控制工程变更通知 (ECN).
    ¨ 在企业中动态传送文档。

    7、用户化工具
    PDM系统中比较高级的功能是用户可以把自己的增强功能添加到标准的PDM系统中。根据企业的实际情况来设计数据库结构非常重要，这包括时间、使用工业标准的开发工具。这些工具增强用户和管理员的功能，帮助您与其它应用集成，诸如Microsoft Excel 和Word, MRP 和基于Windows 的CAD应用。 用户化工具使您在数据管理的需求进一步增长时具有很大弹性。如果您过去使用的 不是面向Windows平台的, 输入 和输出工具可以帮助您集成历史数据。
    在新的PDM系统中有下列用户化工具：
    ¨ 应用程序接口(API)
    ¨ 内嵌的Visual Basic脚本语言
    ¨ "向导"引导您进行安装和系统设置，帮助您使系统满足您的要求。"向导"工具减少了编程的需求。
    ¨ 多语言编辑器：多国语言的支持随着企业国际化的发展已变得非常重要。用户接口的转换和企业字典应该不需编程实现。
    ¨ 窗体编辑器： 灵活的窗体设计可以使您更改属性卡的外观以及设计新的属性卡。
    ¨ OLE (对象嵌入和连接) 自动化功能

    8、集成功能
    PDM系统应与大多数流行的CAD和office应用程序很好地集成 。把PDM系统与CAD 或 office应用程序集成可以使您不离开工作环境来管理您的数据。例如，利用CAD 或 office应用程序中的内嵌菜单可以实现查询功能和生命周期操作。这种集成一般利用ODMA (开放文档管理架构) 技术实现, 提供了强大快速的设计环境。

    六、目前解决方案

    主要的PDM系统传统上分为两类： 昂贵的高端系统与低价位的文档管理系统。最近已经出现新一代的PDM系统，指出PDM技术新的发展方向：提供真正的PDM系统，低价位、功能强大、易于使用、可完全用户化。

    高端系统：这种PDM系统至今占据主要市场份额，以基于UNIX操作系统、功能丰富、笨重为特征。这些系统很昂贵，因为它们为满足单独企业需求而设计，需要长期的支持和维护。它们需要几个月或几年的时间实施，但仍然被成为完全的PDM系统，因为它们提供了企业管理数据所需的全部功能。 由于这些系统很昂贵，只限于在大公司实施。虽然理论上基于UNIX的PDM系统提供了需要的绝大多数功能，但实际上它们难于使用，很难学会所有的功能，所以只有一小部分功能被使用。另外一个不利之处是缺乏灵活性，不易更改。这些系统适用与比较稳定的环境中。

    低端系统：现在的低端产品提供基本的文件管理功能、浏览器功能和存取Office文档的能力。好的产品可以使您在文件浏览器中载入应用程序、在图纸上添加红线注记和注释。尽管这些产品满足了您的工作需求，但不能称为完全的PDM系统，因为他们缺少一些诸如扩展性的必要功能，不能与工业标准的数据库协同工作。标准的PDM系统应该包括灵活的文件组织、支持多种文件格式、文档安全性、容易而及时地存取信息、工作流程自动化、可靠可扩展的数据结构以及其它一些功能。

    新一代解决方案：在PDM领域内一个重要的变化是基于WindowsPDM系统的出现。 Windows 已经成为台式计算机的标准平台，因此这种系统易于使用，功能更易被用户使用。这种 PDM系统充分利用人们所熟知的Windows功能，诸如拖放、剪切与粘贴、友好菜单、文件编辑工具以及简单的用户化工具。Windows NT 正在迅速成为企业服务器的选择，因为它提供了强大的、可靠的、标准的、用户界面更加友好的环境。实际上，基于Windows的PDM 系统提供了传统PDM系统的所有功能，并且由于Window易于使用，这种系统给终端用户提供了更多的功能。

    七、成功实施PDM系统

    选择了一个适合自己企业的PDM系统后，就该计划实施了。下面是一些在实施过程中应该考虑的问题。
    1. 分析自己的工作流程结构，有必要的话必须更改流程结构。
    2. 对用户和系统管理员进行初期培训。
    3. 需求和目标分析--计划和确定下列目标：
    ¨ 数据模型结构--文档和属性类别
    ¨ 界面显示
    ¨ 评估网络性能
    ¨ 数据 导入--定义由其它系统导入的数据
    如果已经有一些硬拷贝的文档和图纸，必须进行扫描。注意只有经常需要存取的硬拷贝图档才需要扫描，其他的可仍保持脱机状态。
    4. 建立标准和规范，最好符合ISO 9000标准
    5. 安装软件
    6. 对用户界面和数据结构做必要的用户化工作
    7. 数据库建立成功开始输入数据
    8. 确定转入到新系统的时间

    自底向上方法
    采用一个逐步的、自底向上的系统比直接购买一个已经完备的、只有部分功能满足您需求的系统更易获得成功。先考虑在一个部门应用PDM系统，查看是否满足您的需求，在用户界面和用户化问题都已解决之后，可以在整个企业实施。

    八、PDM带来的效益

    实施一个可靠的PDM系统并不是只在财力方面产生重大影响。下面是一个企业在实施PDM系统后带来的效益。
    缩短上市时间：非常容易地查询文档是PDM系统的一个 主要益处。研究表明工程设计人员要花费大约20%的时间来查询文档 。这种功能并不是台式计算机上文件管理器或浏览器功能的简单扩充，它包括利用任何属性的复杂查询，可实现"在…使用"的功能。另外，这也意味着减少查询文档和图纸的时间，把更多的时间用在工作上。
    提高生产力：生命周期管理的使用大大减少了产品投放市场的时间及减少产品设计中的错误，尤其在产品的后期，进行强度分析和集中测试。
    减少生产中错误：确保产品部件使用正确的设计文档版本号可为企业节省大量的金钱。没有好的PDM系统，旧的图纸不能够进行很好的管理。
    降低发布费用：在线的集中电子数据存取取代了对大量文档和手册的需求。电子数据的维护也更容易，降低了重新打印和维护准确文档的工作量。
    提高竞争力：没有PDM系统很难获得ISO认证。此认证给予您更强的竞争力，尤其在国际市场上，获得ISO认证变得越来越重要。

    九、评估投资回报(ROI)

    在决定使用PDM产品之前，两个问题需要考虑：
    · "它能为我节约多少钱?"
    · "费用是多少?"
    下面给您一些评估实施PDM系统费用及效益回报的指导。

    1、直接和间接回报
    计算间接回报时考虑下列问题。对这些问题有了清楚的认识后，可以评估ROI。
    ¨ PDM系统能帮助您提高多少生产率?
    ¨ PDM系统能满足您的目标吗?
    ¨ PDM系统能帮助您与其它部门和科室协同动作吗?
    ¨ 重新设计零件费用如何?
    ¨ PDM系统如何影响设计变更?
    ¨ 怎样确保完全有序地存取许多年前的图纸?
    ¨ 采购部门可以根据未发布的文档采购零件吗? 零件费用为多少?
    ¨ 没有ISO 认证会丧失多少商业机会?
    您需要评估有关个人生产力的问题：
    ¨ 查找文件需要多少时间?
    ¨ 删除文件和使用旧版本的频率为多少?
    ¨ 重建删除文件或更改文件需要多少时间?
    ¨ 新建文档和零件的频率为多少?
    还有其他诸如提高设计质量、文档安全性等效益。

    2、评估个人生产率
    使用PDM设计者会有更高的生产率。查询功能减少了对文件的物理查找 。生命周期管理保护数据免受偶然删除和不正确版本利用。内嵌浏览器、红线注记和工作流程工具提高了相互联系、节省了时间 。

    3、评估工作组生产率
    PDM系统减少重复工作量、缩短设计周期。提高工作组间的联系，帮助您完成工作。设计周期缩短，因为文档很容易在工作组和企业间传输。可以管理审批程序以及实现过期通知。
    在设计初期帮助您进行设计变更的工具可以为您节省金钱。 ROI 评估应包括竞争力、设计质量、用户满意度的提高。

    4、投资回报的简单计算
    下面计算会在评估PDM效益回报方面给予您指导。在此例子中，Widget公司的一个设计部门决定应用PDM 系统。有10个设计队伍，表1列出了任务名称、人员数量、预估一年薪水。 表2列出了应用PDM系统后的预估生产力效益。根据每个人的薪水和整个部门的效益。把产生的效益平均到每个人身上。表3列出了应用10个节点的费用，包括硬件、软件和应用费用。计算的投资回报效益是在整体效益的基础上的部门一年的效益。所计算的ROI 十分引人，还有其它的有利因素提高投资效益。对一个部门应用PDM不需要很长的时间，化不了多少天就可以完成。前面已经讨论过，PDM许多功能可以在整个企业使用，进一步提高了ROI 。这使在竞争日趋激烈的市场上，PDM带来的投资效益非常诱人 。