产品生命周期数据管理技术研究现状

发布时间:18-09-28


        产品生命周期数据管理技术在深入应用的同时,与之相关的研究工作也在不 断拓展和深化。除了与传统PDM技术相关的产品结构与配置管型习、产品数据管理系统软件框架和体系结构等的研究之外,目前对产品生命周期数据管理技术的研究,主要集中在以下几个方面:
 
1.面向全生命周期的产品建模和数据组织研究

       产品模型是一个逻辑上的概念,是对产品的几何、功能、制造和管理等方面数据的抽象理解和描述。它负责定义和描述产品如何被设计、制造、操作、使用和服务。

 
       目前业界对产品建模相关技术的研究,大都针对不同的问题,基于不同的研究基础,采用不同的技术方法,并由此派生了许多新的理论和方法。自八十年代以来,产品建模相关技术的研究一直十分活跃。
 
 
       目前国内学者研究的重点是集成的产品模型。集成的产品模型,通过对全生命周期产品信息的结构化描述,在逻辑上对它们进行有效组织,进而唯一的表达产品,为产品开发过程各应用活动提供足够的数据支持。
 
 
       清华大学黄双喜等人提出的集成化产品生命周期模型是集成化产品信息模型的典型代表。它从生命周期维、应用领域维、视图模型维三个维度对产品生命周期范围内的不同领域、不同阶段、不同方面的产品信息进行描述,并基于面向对象技术开发了一个产品生命周期模型管理系统,提供了产品生命周期模型的对象建模、对象访问、对象管理和对象持久化等操作。
 

2.单一产品数据源研究 

       单一产品数据源SSPD(Single Somrce of Prodtmt Data)是波音公司在构建与实施飞机构型控制与制造资源管理DCAC/MRM计划时提出的。SSPD的概念表达了一种数据组织的方式,并不代表在进行数据管理时使用一个集中式的数据库。
 
 
       它的思路是将原来物理上分布于多个数据库的产品数据,经过组织形成一个逻辑上的单一数据库。在SSPD中分布于不同数据库中的产品数据之间定义了严格的约束,从而保证产品数据是一致的、最新的、完整的、无冗余的和可靠的。
 
 
       单一产品数据源技术的相关研究主要是针对飞机设计制造过程展开的。文献在对飞机制造信息进行分析的基础上,参考美国波音公司和国际上其它大的飞机制造公司最新的相关技术和计算机应用资料,深入研究以波音公司为代表的现代飞机制造技术和飞机制造信息组织和管理方式,结合中国飞机制造业的实际,提出了基于单一产品数据源(SSPD)的飞机制造信息管理思想,阐明了单一产品数据源的概念、内容和基本结构,给出了基于SSPD的飞机制造信息管理技术的实现方法和应用系统实例。文献叙述了沈飞集团公司实施新一代波音737尾段中产品数据源管理的应用情况,包含数据管理功能模块、数据管理流程、数据传递流程等内容。
 
 
3.BOM(Bill Of Material)多视图研究

       在产品生命周期中,BOM是描述产品结构与配置关系的物料清单。对应于不同的应用领域,产品BOM的数据子集称为BOM视图,产品BOM多视图则是指产品BOM在其生命周期中的不同应用领域所具有的多个数据视图。许多文献对BOM的某一视图或某几个视图进行了研究,以多视图形式描述了产品形态的变化过程。
 
 
       重庆大学郭钢等人提出一种面向PLM的单层BOM基本视图和多层BOM表达技术,揭示了产品生命周期中BOM多视图的内在联系,对全生命周期中BOM各过程的演进与内在联系进行了详尽的研究,并在汽车产品生命周期管理中得到应用。
 
 
       项艳梅等以BOM的设计视图、工艺视图和制造视图为研究对象,详细分析了它们的含义,内容及其数据来源,并给出了产品多视图的实现方法。BOM在MRP-Ⅱ中的重要作用,以汽车制造业为例,通过分析总成装置问的相互关系,结合零部件在生产制造中的装配顺序,建立了BOM结构,并就其中出现的多对多关系,提出了利用邻接表建立其联系的方法,完成了相关数据表单和表单结构的设计。
 
 
4.异构系统数据集成研究

       数据集成的需求由来已久,对数据集成系统的研究一直是数据管理研究领域及其它相关领域的一个热点问题。众所周知,信息管理系统要有效发挥其功能,需要完整准确的产品数据支撑。这些支撑数据通常不是由本系统管理或派生出来的,需要其他系统来提供。
 
 
       许多研究人员进行了相关内容的研究.胡小平等人分析了PDM和ERP两个系统集成的必要性和存在的困难,概括了实现两个系统集成的技术方案,指出实现系统集成的两种关键技术。
 
 
       使用各种技术实现的异构系统数据集成可以有效解决两个或多个异构系统之间数据交流困难的问题。企业信息系统的集成不仅可以保证信息的可靠性、一致性,还能够保证信息的时效性.通过信息系统的集成实现高效并行的设计,实现与企业内外各种信息的交换和共享,可以有力地支持企业的产品开发活动。
 
 
       上述各种数据管理技术都取得了很好的发展,在不同的应用领域获得较好的收益。综合现有产品生命周期数据管理技术的研究和发展,呈现如下特点:
 
       1.各种数据管理技术的研究,大都针对特定应用领域(如飞机制造、流程企业)的特定阶段(如产品设计、制造、采购供应等),对应企业现有的不同业务部门的管理信息系统(ERP、PDM、SCM等)。除了异构系统的集成等方面的研究之外,目前的研究工作很少能够突破数据管理受企业不同业务部门和特定应用的限制,站在产品生命周期管理的高度,将扩展企业作为一个整体,考虑不同阶段、不同应用的数据交流和业务协作问题。
 
 
       2.生产企业的基础数据,包括产品从设计、制造到装配等各个生产环节所需的产品定义数据,是企业数据管理的重点所在;对于其它阶段(如采购、销售、服务等)的产品相关数据(在该阶段的产品状态描述和产品相关管理信息等),很少考虑。
 
 
       产品生命周期内的数据,总体上可以分为产品定义数据和产品管理数据两类。产品定义数据如产品结构、零件图纸等,负责产品在不同业务阶段的状态描述。这些数据在不同阶段具有不同的内容和存在形式,是企业各部门业务操作的主要内容和结果。
 
 
       产品管理数据不负责描述产品及其零部件的状态,只进行产品相关管理信息的表达,如产品开发计划、生产计划、原材料库存、零部件质量检验报告等。产品管理数据在企业业务活动中同样具有十分重要的作用。这些管理数据像设计阶段的数据由PDM系统管理一样,大都由企业现有的其他各种管理信息系统管理。
 
 
       实现产品生命周期数据管理的关键,就是分析和整理出这些存储在不同系统中的产品数据及彼此之间的关联关系,并通过不同业务部门之间相关产品数据的传递和使用,为扩展企业内快速高效的信息基础结构的建立提供数据支持。