隨著市場競爭的加劇,縮短產(chǎn)品上市時間、降低生產(chǎn)成本已經(jīng)成為企業(yè)所面臨的嚴峻挑戰(zhàn),這種情況直接影響到了企業(yè)的產(chǎn)品全生命周期管理。而虛擬企業(yè)概念的提出,更加要求企業(yè)具備一種信息基礎(chǔ)環(huán)境,使得企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)在與供應商和客戶之間交換多種類型的產(chǎn)品數(shù)據(jù)。每個企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)過程中必須****地協(xié)作,這種合作關(guān)系甚至從產(chǎn)品的概念設(shè)計階段就要開始。
它們不但需要方便快捷地訪問產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù),而且還需要訪問制造過程中的數(shù)據(jù),還有其他一些在產(chǎn)品生命周期中涉及的有關(guān)產(chǎn)品信息。但是,傳統(tǒng)的PDM系統(tǒng)局限于設(shè)計階段工程信息的管理,不能夠很好地適應敏捷制造和虛擬環(huán)境下的產(chǎn)品開發(fā)尤其是制造過程的需要,因此一種在虛擬企業(yè)概念下既能面向產(chǎn)品開發(fā)早期階段又能關(guān)注產(chǎn)品制造階段的產(chǎn)品開發(fā)支持系統(tǒng)成為研究的焦點。
其中的一個研究計劃是采用新一代產(chǎn)品開發(fā)管理系統(tǒng)(product develop-ment management, PDMⅡ)來強化企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)管理能力。
PDMⅡ最初由Gartner Group提出來,后來IBM, Dassault Systems和ENOVIA等公司為了在產(chǎn)品開發(fā)過程中得到更好的TQC (time,quality,cost)效益,又對其做了進一步發(fā)展。目前一些世界性的大公司,如Alcnia Aeronautics,Boeing, Bombardier,Chrysler,Volvo, Wilhelm Karmann等公司都開始著手研究和實施PDMⅡ。
PDMⅡ有三個基本要素:虛擬產(chǎn)品研發(fā)管理(virtual product develop-ment management, VPDM),傳統(tǒng)的PDM和ERP系統(tǒng)。
PDMⅡ的特點是:一是使得建立一個創(chuàng)新性的產(chǎn)品設(shè)計環(huán)境更容易,二是降低成本和縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。
VPDM在虛擬設(shè)計、虛擬制造和虛擬產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境中,通過一個可以即
時觀察、分析、互相通信和修改的數(shù)字化產(chǎn)品模型,并行、協(xié)同地完成產(chǎn)品開發(fā)
過程的設(shè)計、分析、制造和市場營銷及其服務(wù)。
VPDM能夠在產(chǎn)品設(shè)計周期的早期階段提供產(chǎn)品相關(guān)知識,這時候進行設(shè)計修改的成本和設(shè)計經(jīng)驗都是最少的,這可以認為是將知識曲線向左移動,而PDMⅡ的**目標就是將知識曲線盡可能地向左移動得更遠。為達到這個目標PDM將盡可能通過對各活動之間的依賴關(guān)系的建模以及密切注意產(chǎn)品設(shè)計的更改來實現(xiàn)工程活動的并行。
通過VPDM,制造工程師可以在設(shè)計正式發(fā)布之前進行工藝規(guī)劃,而且工程師的工作可以通過更快地查詢到產(chǎn)品數(shù)據(jù)而變得更**。VPDM還通過可以構(gòu)造產(chǎn)品數(shù)字模型、進行行為仿真的先進工具使得工程人員盡可能早地發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷或制造困難。
傳統(tǒng)的PDM是為一個結(jié)構(gòu)化的環(huán)境而設(shè)計的,而創(chuàng)新性的概念設(shè)計環(huán)境是高度非結(jié)構(gòu)化的。用一個結(jié)構(gòu)化的商用PDM系統(tǒng)去管理一個創(chuàng)新性的設(shè)計環(huán)境,其結(jié)果是往往不會工作得很好。
而VPDM通過支持在產(chǎn)品概念設(shè)計階段的合作,可以使多學科交叉團隊能快速地通過可視化方式表達對新產(chǎn)品的思想,在一個全局的范圍內(nèi)交換概念設(shè)計并驗證設(shè)計的可行性,從而優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計的早期過程.對產(chǎn)品早期開發(fā)階段的有力支持使VPDM增強了企
業(yè)的創(chuàng)新能力,并增加了開發(fā)新產(chǎn)品所獲得的效益。
另外,PDMⅡ也包括了傳統(tǒng)上的MRPⅡ領(lǐng)域。以往,PDM與MRPⅡ分別服務(wù)于工程設(shè)計與生產(chǎn)制造。PDM系統(tǒng)源于CAD/CAM應用與工程設(shè)計的需要,所以它管理的重點為工程信息。而MRPⅡ系統(tǒng)源于制造業(yè)的經(jīng)營與生產(chǎn)活動的管理,包括經(jīng)營、生產(chǎn)、物料需求的計劃與制造資源的需求計劃的管理。兩者的橋梁紐帶為材料明細表。
在過去的一段時間內(nèi),這二者之間都在互相滲透,PDM廠商首先將工程材料明細表與制造材料明細表統(tǒng)一于PDM系統(tǒng)中進行管理,同時將經(jīng)背計劃、生產(chǎn)計劃集成于PDM系統(tǒng)中。而MRPⅡ系統(tǒng)也在設(shè)法將PDM系統(tǒng)的功能歸入其中。PDMⅡ的出現(xiàn)結(jié)束了這種狀況,它完全將這兩方面綜合到一個**的系統(tǒng)里,從而構(gòu)成一個包括從產(chǎn)品設(shè)計、工藝規(guī)劃、裝卡設(shè)計、加工仿真到市場昔銷、財務(wù)處理、市場管理等企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)節(jié)在內(nèi)的完整的企業(yè)信息系統(tǒng)。
PDMⅡ?qū)τ谝呀?jīng)采用ERP系統(tǒng)的企業(yè)來說,其意義在于,雖然ERP可以用來對產(chǎn)品制造過程進行建模,但它們在處理動態(tài)的產(chǎn)品設(shè)計時并不靈活。ERP處理的是一個已經(jīng)設(shè)計完成的產(chǎn)品,它們不可能理解在產(chǎn)品概念設(shè)計階段時所采用的一些嘗試性的設(shè)計選項。
此外,通過結(jié)合ERP,在產(chǎn)品的全生命周期內(nèi)能獲得一種更“順暢”的產(chǎn)品數(shù)據(jù)流。全功能的PDMⅡ系統(tǒng)能夠顯著地降低在材料明細表管理時所產(chǎn)生的錯誤,比如丟失產(chǎn)品數(shù)據(jù)。它一方面可以管理所有創(chuàng)建的材料明細表版本,另一方面還能在進行工程更改時為其提供**的材料明細表和相關(guān)文檔的動態(tài)狀態(tài)信息。
另外,由于傳統(tǒng)的PDM和ERP之間的分割,設(shè)計人員實際上是在對新產(chǎn)品是如何制造出來的知識一無所知的情況下進行設(shè)計工作的。而通過VPDM,PDMⅡ允許被ERP所管理的制造過程成為集成的設(shè)計過程的一部分,并且能在設(shè)計發(fā)布之前被設(shè)計人員所充分理解。這將使得產(chǎn)品制造起來更容易而且成本更低。
真正的PDMⅡ不是關(guān)于各軟件間的信息交換,它關(guān)注的是提供一個具有內(nèi)在知識的系統(tǒng),即為不同的人員提供與他們從事的工作相對應的知識。在這種情況下,每個人都能獲取一個考慮到他們需要和職責的產(chǎn)品數(shù)據(jù)視圖,做到在自己的環(huán)境中進行設(shè)計。比如,概念設(shè)計人員會用一個三維模型進行瀏覽;而分析人員會用一個三維模型建立有限元網(wǎng)格并觀察施加載荷后的結(jié)果;制造工程人員則用三維模型檢查裝配和加工干涉。
目前,己有數(shù)家公司發(fā)布了PDMⅡ相關(guān)產(chǎn)品。例如,Enovia公司的兩種產(chǎn)品Enovia. PM (product manager)和Enovia. VPM ( virtual product model),它們被認為可以實現(xiàn)PDMⅡ所提出的目標。此外,Shepra公司的Shepra Works2軟件也聲稱實現(xiàn)了VPDM。
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