基于单源数据库的集成的物料、工艺信息管理系统
1背景
上海人民电器厂(以下简称人民厂)是一家低压电器生产厂，具有丰富的产品设计经验。自1995年引进UGⅡ三维CAD/CAM/CAE软件以来，产品设计与制造取得了明显的进步，并获得可观的经济效益。为了进一步提高产品质量，缩短新产品开发周期，增强产品竞争力，人民厂决定在原有CAD/CAM/CAE系统的基础上，引进产品数据管理软件——IMAN(information manager)，以提高产品数据管理能力，改善产品结构配置和工作流程的控制，改善CAD/CAM/CAE的文档管理，创造更大的经济效益。
人民厂现有多台工作站，多套UGⅡ软件，已完成多个系列产品的设计和加工。近几年全而推广UGⅡ软件，提高了设计质量，然而大量的图纸管理成了矛盾的焦点。人民厂希望通过计算机管理技术，提高文档管理水平，方便设计文档的重用，保证数据的一致性和止确性，缩短产品设计周期，保障数据的安全性、提高数据的可靠性，和规范数据管理。
2目标
在PDM的实施过程中遵循了从点到而、重点突破的原则。根据目前的情况，第一阶段实施的主要目标是:
(1)材料库的建立和维护
在产品设计中，设计人员通过查询材料库，可以方便地提取预先定义的各种材料规格。要求建库完整、维护方便。
(2)建立产品数据模型
为了对产品的全部信息进行有效管理，在IMAN中建立描述人民电器厂产品的模型，该模型包括以一下信息:
1)零(部)件图纸，即UGⅡ的三维模型和二维工程图纸;
2)零(部)件属性，即加工件、标准件、外购件的零件信息表;
3)零(部)件结构，即各个零(部)件之间关联信息用树形关系进行描述的产品结构树;
4)零(部)件更改信息，即详细记录更改的历史过程，提供相应的查询方法。
(3)良好的文档管理功能
1)各类人员对各种设计文档在权限允许范围内存、取、删、改、查等操作;
2)进入IMAN系统管理的全部文档具有高度的安全性、保密性。无权限人员不能查阅有关文档、删除文档或拷贝输出文档。
(4)建立和简化现有的审批流程的模型，建立满足不同数据审批的规范化流程。
3集成的物料、工艺和信息管理
在进行系统的开发之前，开发小组对系统的数据定义格式进行了反复的推敲，了解各部门的需求，广泛听取各部门的意见，考虑企业今后可能进行的一些数据扩展和引进、开发的一些新型软件的接口，避免在系统的开发过程中出现因数据的定义与生产实际脱钩而造成反复修改。
建立了系统的总体框架之后，还需进行数据的定义，建立完备的数据管理方案和策略。
材料贯穿在企业的生产过程之中，设计、生产计划、加工、购销等部门都需要对材料状况有一定的了解。MRPⅡ能提供成本核算、库存管理以及实现对采购、销售的管理等，而PDM本身不提供材料管理的功能。但是，PDM能有效地把各个部门紧密集成在一起，提供完善的数据安全保护机制。
所以，系统首先实现的是PDM平台上的材料管理。在进行材料管理时需要对材料进行编码和规划，本系统采用的编码方式是自定义的:材料大类(1位)、材料识别码(2位)、材料标准号(6位)、材料顺序号(7位)共16位数据组成，为了方便用户输入和保证数据的一致性，在系统中进行数据的唯一性检查、提供必要的辅助库(标准号、材料牌号库等)和方便的修改、查询、删除工具。
为了适应电器行业的要求，本系统对不同类型的零件如标准件、外购件、自制件和辅料等分别建立了相应的零件类型，同一类的零件具有相同的属性表，便于管理。对于标准件和外购件则建立相应的辅助库供库房、设计和标准化使用。在建库时，对零件进行分类编码，只有经过合法性检查的数据才能进入到数据库中，保证数据的唯一性和合法性。
在给自制零件和材料时，充分利用材料管理中已有的数据和查询方法。用户如果对数据的定义标准或规范不很清楚，可以打开相应的企业标准文件进行查询和浏览。
通过产品结构管理和零件属性赋值以后，在产品的结构管理中，根据当前的产品配置关系，获取数据输出，交给与其集成的CAD/CAM软件进行数据的报表输出。
4平台和网络组成
PDM系统根据所承担任务的不同，在逻辑上可以划分为以下结构:
图6-1逻辑框图
以上的服务在逻辑上是可以划分的，在系统的实施过程中根据厂家的要求和硬件、网络的配置，系统的物理结构如图6-2所示:
图6-2系统的软、硬件环境
5集成框架
基于PDM的零件集成数据管理的结构层次关系如图6-3所示。
图6-3系统集成框图
在PDM平台上建立一些辅助库、材料库和标准件库，作为基础数据库，为数据说明的规范化打下基础:建立描述加工件的零件信息表、材料信息表，标准件和外购件表:创建产品装配结构，根据配置关系生成报表数据提供给与PDM集成的CAD软件产生报表，同时部分CAD数据如图幅、净重等信息则从CAD传送到PDM的零件信息表，结合零件信息进一步输出到CAD中，形成零件图纸的表头等。
通过实施PDM和CIMS工程，企业己经实现了产品CAD、模具CAD/CAM及工艺文件管理等相关信息集成，实现了产品数据的审批过程集成，成功地实现了工程分系统与管理信息分系统的集成，新产品的设计周期比原先可缩短52%,模型加工周期缩短30%-40%,压缩库存15%，并对整个行业起到了示范作用。
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