PDM系统的结构设计

1   PDM 系统需求分析

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PDM 是依托 IT 技术实现企业最优化管理的有效方法，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。 PDM 系统，并不只是一个技术模型，也不是一堆时髦的技术辞藻的堆砌，更不是简单的编写程序。它必须是一种可以实现的技术，必须是一种可以在不同行业、不同企业中实现的技术，必须是一种与企业文化相结合的技术。因此，它与企业自身密切相 关。

1 ． 1   企业现状及产品特点

富士康科技集团 PCEBG 事业处主要为 Dell 、 Samsung 等客户代工，从事台式机电脑的研发及生产。事业处下属四个主要的产品处：

(1)CPE 研发产品处，主要负责电脑主板电路设计、软件开发、机箱图纸机构设计以及外购件规格设定等，是产品的设计中心。

(2)EMDl 产品处，主要负责电脑主机板的生产，依据研发部门提供的图纸及物料清单，自主购买所需的电子元器件，组装焊接成主板成品，并进行简单的性能测试。

(3)DT6 产品处，主要负责机构件的生产，按照机箱的 3D 图纸，开发模具，制造生产出符合要求的塑料件及铁件并上漆，最终组装成完整的机壳。

(4)YSD 产品处，主要负责电脑整机的组装，会根据研发部门提供的物料清单，购买所需的成品，如：硬盘、光驱、内存、键盘、鼠标等等，将其结合 EMDl 提供的主板，一起组装到 DT6 生产的机壳中，经过一定的测试，最终完成成品出货。基本的结构如图 3 ． 1 所示。

目前公司内部的开发模式有 OEM 、 O DM 和 OBM ，而生产的模式有 BT0 和 CTO 。

针 对于不同的开发和生产模式，怎样才能开发出一套即可以实现不同模式的共性， 又 可以兼顾每一个的特性的，且适合研发和生产的全能型 PDM 系统 ? 前期就需要 对 不同模式的工作流程进行模式化。具体的分析如下：

1 、 OEM_ Orig inal   Equipment   Manufactures ，原始设备制造商

它是指一种 ”代工生产”方式，具体指已经确立品牌优势的企业掌握着关键的 核 心技术，负责设计和开发新产品，控制销售渠道，但是自己生产能力有限，或 者 发现其它厂商生产这种产品的成本比自己生产的成本低，为了降低上新生产线 的 风险，甚至为了赢得市场时间，通过合同订购的方式向其它同类产品厂商下订 单 ，由这些厂商代为制造，对所订产品低价买断，并直接贴上自己的品牌商标。承接这种加工任务的制造商就被称为贴牌生产商或者接单企业即 OEM 企业，其生产的产品就是贴牌产品，也叫 OEM 产品。

作为 OEM 代工厂，并不需要在研发阶段花费太多的人力和时间，只是在产品的样品生产出来后，可能需要作相关的功能验证测试。但是根据客户不同，具体的要求也不尽相同。这样的管理流程相对简单，需要管控的进程也主要集中在 Phase4 至 Phase7 阶段。大多数国内中小型企业正在经营这样的代工模式。当然，富士康公司前期的大部分市场做的都是 OEM ，不需要专业的设计团队，不需要对产品的生命周期进行管控，只有简单的测试、报告、再测试、生产、出货。

2 、 O DM -O riginal   Design   Manufactuce ，原始设计制造商

它可以为客户提供从产品研发、设计制造到后期维护的全服务，客户只需向 O DM 服务商提出产品的功能、性能甚至只需提供产品的构思， O DM 服务商就可以将产品从设想变为现实。

这种经营模式是目前国内许多大型的企业正在经营的，如微星 (MSI) ，华为，华硕，富士康等。 ODM 模式需要从前期的可行性分析开始，直到大量生产，整个开发及生产的过程都需要 PDM 系统来辅助进行项目管理。流程的不同，需要全方面的管控。这种模式的工作量应是介于 OEM 和 OBM 之间。这种模式就需要参与更多，对产品的品质及时间承担的责任也比 OEM 要多。

3 、 OBM - Original   Brand   Manufacture ，原始品牌制造商

即代工厂经营自有品牌，或者说生产商自行创立产品品牌，生产、销售拥有自主品牌的产品。做 0BM 要有完善的营销网络作支撑，渠道建设的费用很大，花费的精力也远比做 OEM 和 O DM 高。

要管控 O BM 专案，整体而言，和 O DM 专案一样，从可行性分析到量产，每个阶段都会涉及，而且每个阶段的工作量会远远超过 OEM 和 O DM ，因为自产自销的模式，很多时候需要不停的调整产品的特性，以满足市场的要求，尤其是电子产品，更新换代的速度极快。这样产品的设计阶段就会产生很多的不同版本，那么运用 PDM 系统来管控，就需要做到不同版本的更新导入，记录每个阶段的历史变更。

除了产品开发的模式不同外，制造部门的生产模式也不同。目前，比较普遍的是 BT O (Build   to  O rder) ，即依照客户订单生产，这种生产模式属于批量生产，可以架设生产线进行流水线作业。有时候，一个订单可以生产一年，规格和要求都是一样的。只要管控好生产、出货的时间即可。

生产模式的发展趋势是 CTO(Configura   tionto  O rder) ，即依照客户的配置去生产。这样的生产模式订单量小，种类繁多，变化多端，不适合生产线流水作业，生产成本比较昂贵。但这却是市场发展的趋势，也是企业生存必须要面对的。目前富士康公司都将这样的生产机种集中在人力成本比较低的国家，如越南，墨西哥等地。

一条生产线一天可能会生产十几种不同规格的产品，而产量加起来也就只有一百台左右。产品种类多，产量低，但却是企业生存不得不面对的难题，所以，在整个产品开发生产的过程中，怎样缩短作业时间，优化信息传递的过程，就成了企业竞争的一个关键要素。 PDM 系统的开发势在必得。

1 ． 2   企业存在的问题

通过对桌面型电脑产品开发过程的全线跟踪，掌握了企业生产的实际工作流程，对于目前企业所存在的问题，总结如下：

1 、文档的管理方法落后

当前的文件虽然也通过电脑进行整理，看似有序，但缺乏系统的整理，随着数据量的增加，资料的查询麻烦，产品文档之间几乎无联系，与相关部门数据几乎无接口、数据共享难：常常是一个部门文档更新，而其他部门没有通知，结果导意致产品的规格不一致，产生重工及误工的生产事故。公司技术部门内部缺乏资源调配和协调机制，各类信息分散，信息交流不畅，信息不能及时、准确、有效地共享，没有充分利用信息技术来改造产品开发过程。

2 、产品事业处操作系统不一致，信息共享度低

对于不同的产品处，其所使用的文档管理系统及方法不同。当文件共享时，常常会因为缺乏共享的接口而无法直接使用同一份文件，必须经过一定的转换处理，造成不必要的人员、时间浪费。效率极低。

3 、文件的签核复杂

所有的需要签核的文件都需要打印签字，效率低，管控难，形成 “签字就是牵制 " 的局面，并且一旦有主管延误签核，也不能实时监控、催促。而长期积累的文件，不能随意的丢弃，对文件的保存管理造成极大的困扰。

4 、信息的安全性和保密性差

产品数据的多样化和分散化，使得数据维护和备份工作量大。由于目前没有能够对所有产品数据进行集成管理，对技术文件的浏览、编辑操作无日志记录，不能有效地控制技术文件的安全性。并且对于产品数据的备份也缺乏有效的管理，不能有效地防止因为系统崩溃而造成的损失。对于产品文件不能按照用户、角色、部门、职能及文件机密程度进行授权管理。

5 、信息动态变更管理困难

IT 产品从研发到生产，经常会出现许多需要变更的时候，也许是测试发现的设计问题，也许是物料供应商变更升级。但不论是何情况，只要是后期的动态变更，就会引起一场不大不小的“动乱”，给相关部门带来极大的困难。

1 ． 3   企业 PDM 系统功能需求

本 PMD 系统是面向电子制造企业研制开发的 产品数据管理 软件，其主要目的是帮助企业进行产品数据管理，完善产品结构。通过管理产品生命周期的整个过程，协调设计、评审、批准及产品发布等事件，确保设计、制造所需的大量数据和信息清楚明了，从而提供一个信息平台对产品进行支持和维护，并通过计算机手段加强对数据的安全保护。针对于当前企业所遇到的问题，以及未来企业信息化建设发展的需要，电子制造企业的产品数据管理系统 PDM ，需要具备如下几点功能：

1 、存储大量的数据信息，并实现文档共享。

作为企业产品数据存储的平台，需要统筹管理各个事业处产品研发、生产所需要及产生的各种信息。使所有用户达到数据共享，并能做到实时同步更新，从而减少重复设计或数据不完整的问题，而且涉及的历史变更情况均有记录，能做到有据可查并且保证完整一致。

2 、文件的发行及签核实现电子化

摒弃传统的纸档签核，要可以实现电子化，通过系统监控文件的签核过程，并最终再通过 PDM 系统传达到相关的部门及个人。可以实现任务的自动执行和监控。

3 、文档的动态变更管理

不仅是对静态的文件进行管理，对于动态变化的信息也要做到有效管理。确保变更的信息能在第一时间知会到相关人员，保证信息的时效性。

4 、信息的安全性及保密性

利用 PDM 软件的数据库存储技术，结合数据库的备份功能，以及软件本身提供的安全管理功能，解决企业电子数据的安全问题。对于每个用户，进行权限控制及角色管理，使得每个员工都能够在权限管理的范围内，获得自己需要的数据，而不用担心数据的丢失问题，亦不用再去一遍一遍核实数据的准确性问题。对于各类文档，会提供日志管理，记录系统进行的各种操作。

5 、用户界面友好，方便操作

富士康公司内部各个事业处所用的管理系统不同，而且人员的操作及知识水平也参差不齐，要考虑系统的通用性及可操作性。

6 、实现系统的自动跟催功能。

能实时的管控项目的进度，及时的通知相关部门，通过 ema 订邮件通知以及“红黄绿”三色灯提醒，知会项目成员及时上传相关的文件，可以有效的监控稽核专案进度，避免发生任何的进度推迟事件。

对于研发与生产相结合的企业，运用 PDM 系统进行项目管理可以达到提高效率、节省资源的效果。基于此，在原有 PDM 功能的基础上，结合具体的专案，开发出适合电子产品企业新产品开发的 PDM 系统。

2   PDM 系统的设计原则

PDM 系统是为了满足 IT 市场发展的需要，在最短的时间内设计、生产出满足客户要求的高品质的产品而设计开发的管理系统。它的主要目的是综合管理产品研发及生产过程中所产生的各种文件，在研发及各个生产部门之间架起一座沟通的桥梁，使管理信息与生产信息可以及时传达，同步更新。因此，对于 PDM 系统的设计应遵循如下原则：

1 、先进性和标准性。应采用当前先进的、成熟的、符合国际标准的主流计算机、网络、数据库及软件开发技术和产品进行系统建设，确保整个系统具有良好的互操作性、可移植性，以适应计算机技术的不断发展。

2 、安全可靠性。在设计网络和软件时，应首先考虑选用稳定可靠、经过实践检验的新产品和新技术，使系统具有必要的容错能力，配置充分的后备设备，保证其抗毁坏能力和快速恢复能力。对操作系统、网络和数据库等环节采取严格的安全措施，保证系统不受侵害，并对每个用户要有全面的审计功能。

3 、可管理性和可扩充性。设计的网络及软件系统应便于安装、配置、使用和维护。在满足现有业务的需求的基础上，要充分考虑系统今后的扩充和升级问题。

4 、系统还应该满足简洁、实用及成本效益匹配等原则。

3   PDM 系统的体系结构

3 ． 1   PDM 体系结构的概述

产品数据管理是以软件技术为基础，以产品为核心来组织管理 CAD ／ CAM ／ CAE 数据、文档以及审批等产品信息，实现对产品相关的数据、过程和资源的集成化管理的技术。从面向应用与系统支持的功能来看，一般包括文档控制、变更控制、配置管理、设计检索与零件库、项目管理、数据传输与转换与系统管理等。从软件功能模块的组成来看，一般包括电子数据存储和文档管理、工作流程管理、 产品结构及配置管理、 分类与检索管理 、项目管理、集成接口、用户化工具等。

PDM 的体系结构其实是 PDM 系统的灵魂，决定了系统的可应用性、可扩展性等要特性。 PDM 系统的设计需要考量企业的产品特点、功能需求、用户的数量等因，选择那些适合自身特点的 PDM 体系结构，这样在实施中才能最大程度的确保统实施的成功。一般来说， PDM 体系结构决定了系统以下几个特性：

1 、系统的速度，包括后台服务处理的速度以及客户端的速度

PDM 系统不仅要处理数据库中的数据，也要处理各种数据文件，所以后台的速往往会受到影响。常见的方法是将后台的服务分布到多个服务器上，以保证后的运行速度。而对于客户端的速度，常见的方法是将本地运算转移到服务器端去。

2 、客户端安装、升级及维护

基于 Web 方式的体系结构，最大的作用就是方便客户端的安装、升级与维护。

3 、系统的可集成性

PDM 系统只能算是企业信息化的一个组成部分，还存在着很多其他的信息化系统，这些系统都需要交互信息，此时就需要为企业解决这种系统之间集成的问题。

4 、应用费用

PDM 系统的实施费用可以分为软件费用与应用费用。良好的体系结构，不仅能够保证企业在最小的开销下解决最头疼的问题，而且还可以帮助企业根据自己的要求迅速组织其一个分布式结构的 PDM 系统。在系统升级时也会相对较为简单，这样就可以有效的降低成本。

一般而言，系统的体系结构只会影响系统的性能，而不会影响系统的功能。不同的 PDM 系统研发、实施的投入可能相差数千倍，在很大程度上决定了采用何种技术构架，也决定了其生命力。

3 ． 2 PDM 体系结构的框架

随着 web 技术、面向对象技术的不断发展和应用， PDM 体系结构日趋先进。 PDM 系统与应用软件的集成能力不断增强，已经成为企业主要的信息集成平台之一。本文研究的 PDM 系统是建立在关系型数据库管理系统平台上的面向对象的应用系统，体系结构如图 3 ． 2 所示。

1 、数据层，是系统的支持层。目前流行的关系型数据库是 PDM 系统的支持平台，本文研究的 PDM 系统是建立在 SQLserver2000 关系型数据库基础之上的。在 SQLServer2000 中，设计数据库表，视图，存储过程等为数据管理提供最基本的数据存储、控制和访问服务。

2 、数据访问层，主要通过创建数据访问动态链接库来实现，该层实现了 PDM 系统中的数据对象在数据库中的存储，同时封装了数据库的各种操作。数据访问层为业务逻辑层提供数据访问服务。大部分数据库访问都是通过存储过程实现的，以提高操作性能。

3 、业务逻辑层，此层通过创建业务逻辑动态链接库实现。系统关联到的类，都封装在文件里面。这种实现方式有助于软件使用阶段的维护与升级。

4 、 PDM 功能层，根据 PDM 系统的功能需求建立相应的功能模块，主要包括 项目管理 、 文档管理 、 产品结构与配置管理 、组织人员管理、系统管理、邮件管理等，所有的功能已 Web 服务的方式提供。

5 、用户界面层， web 形式的界面主要是 web 浏览器，但不同于静态的 web 页，用户可以通过系统提供的图形化界面方便地挽策划能够整个系统中各类操作。 Windows 形式的界面是用户熟悉的 windows 桌面窗体的形式，通过添加 web 引用实现与服务器的连接完成客户端操作。

图 3 ． 2PDM 系统体系结构

富士康集团 PCEBG 事业处就是以 TIPDM 系统为基础，基于 B ／ S 架构来设计适合公司需要的 PDM 系统。这种体系结构既安全稳定，又符合用户的使用要求。

4 PDM 系统的软件结构

4 ． 1 软件开发环境

本文研究的产品数据管理系统的开发环境如下：

1 、操作系统： windowsXP Professional Service Pack2

2 、信息服务器： J2EE 服务器

3 、技术平台： TIPLM TIPDM

4 、网络协议：企业联网，通讯协议为 TCP ／ IP 、 HTTP

5 、开发语言： Java

6 、数据库管理系统： Microsoft SQL Server2000

4 ． 2 运行环境

系统运行环境配置如下：

1 、硬件环境：

(1) 服务器端： CPU 主频 2 ． 0GHZ 以上：内存至少 512MB ：硬盘容量至少 40G ：显示 800x600 像素分辨率，增强色 16 位或更高。

(2) 客户端： CPU 主频 1 ． 0GHZ 以上，内存至少 256MB ：硬盘：系统盘至少 600MB ，安装盘至少有 400MB 可用空间：显示 1024x768 像素分辨率，增强色 16 位或更高。

2 、软件环境：

(1) 服务器端：操作系统 Windows 2000 Server 、 Windows XP Professional

或 Windows2003Server ：需安装 Microsoft ． NET Framework2 ． ：数据库需 SQLServer2000 或更高版本：采用网络协议 TCP ／ IP 协议。

(2) 客户端：操作系统 windows2000Professional 、 Windows XP ：需安装 Microsoft ． NETFramework2 ． ：采用网络协议 TCP ／ IP 协议。

5 PDM 系统的功能模块

本文研究 PDM 系统从应用角度可以分为项目管理、文档管理、组织管理、邮件管理、日程管理、产品结构与配置管理、系统管理、 变更管理 和 工作流管理 。各个模块可以独立进行管控：创建、添加、变更、上传、下载、删除等等，但他们之间又是相互关联，相互依赖的，根据各个功能模块的功能分工不同，所对应的操作者也不尽相同，但都是通过项目的发展进程 ( 时间进程 ) 来串起来的。

即他们的专案生命周期是一样的豫 01 。如图 3 ． 3 框架图为例图，我们可以清楚了解 PDM 系统所具有的功能概况，以及他们之间错综复杂的联系。图中也标识了相关关系人之间的联系。

1 、项目管理：可以查看用户负责的进程进展情况。项目统计报告可以根据项目名称或用户名称来生成相应的项目任务报告。项目管理部分可以实现项目创建、查询、删除，项目任务管理以及项目成员的安排、项目角色配置等功能。这对于 CTO 模式的生产意义重大。

2 、文档管理：实现文档的分类归档、文档的全生命周期管理、文档的浏览、文档搜索、文档属性更改以及文档的版本管理等功能。

图 3 ． 3PDM 系统模块架构

3 、组织管理：实现企业的组织机构管理、人员管理以及角色管理。如部门的增减，人员的调离，角色的指定，部门人员信息的更改等操作都能够实现。这部分功能也是本文进行项目开发的前提工作之一，如项目需要安排项目成员，这就需要从组织结构中选取相关人员添加到项目组中来，操作就会很容易实现。

4 、邮件管理：实现发送信息、接受信息、移除和彻底删除信息。并可以结合

雷达警示系统，实现对实时监控状况的邮件发送。

5 、日程管理：可以方便登录用户查看自己的工作日程，并且可以实现定时提醒的功能，如需要在什么时间需要向领导提交报告文书，即使工作繁忙也不用担心延误了专案时间。部门日程可帮助部门领导查看本部门各个成员的日程情况。个人便笺功能可以帮助用户备忘一些个人信息提示。

6 、产品结构与配置管理：对象配置可以帮助我们修改产品结构树中每一个节点的对象属性，添加或删除节点，设置用户浏览产品节点的权限以及为产品对象添加关联文档。对象查询可以设置查询条件实现对产品对象的快速准确查询。

7 、系统管理：对用户登录日志、用户操作日志进行管理：用户可以修改自己的系统登录密码：另外还可对模块和目录进行管理。此模块的大部分是专门为系统管理员或具有系统管理员权限的用户设计的。

8 、变更管理：在产品的生命周期内，会有很多的变更要求，需要统一的标准的变更流程来管控。根据变更发起人的不同，设定变更的审核主管，以及与此变更部门相关连的项目成员，必须知会到每一个部门。只有当相应变更的测试通过，并附上对应的测试报告，主管审核通过，那么变更才算是真正生效。生产部门才会依据此，进行相应的生产程式或者生产物料的变更。

9 、工作流管理：工作流或过程管理用来定义和控制数据操作的基本过程，主要管理当用户对数据进行操作时人与人之间或活动与活动之间的数据流向，以及在一个项目的生命周期内跟踪所有事务和数据的活动。这里的数据包含工作流过程中的各种文档，因为这些文档数据都是通过数据库进行管理的。

工作流管理在 PDM 中的应用能用来跟踪和控制产品的设计和修改过程 ( 甚至产品的生产过程 ) ，以增强产品开发过程的自动化程度。同时，运用 PDM 中的工作流建模工具，还能对产品开发过程进行重组，规范开发流程，降低开发成本，提高开发效率。

各个工作模块之间存在着相互依赖的关系，专案项目管理与文档管理、组织管理、工作流管理等密切相关，邮件管理、组织管理与工作流管理也是贯穿于整个项目进行的过程之中，各个模块问也是交错相连。他们之间的关系如下图 3 ． 4 所示。

图 3 ． 4PDM 中各模块的关系

6 本章小结

本章首先对企业的实际状况及产品特点进行了分析，针对存在的问题，从性能和功能需求上对 PDM 系统做了需求分析；根据系统的实际需求和设计原则，设计了 PDM 系统的体系结构，分析了系统运行的软件环境。最后给出了 PDM 系统的功能结构框架并概述了各模块之间的关系。