摘要：制造企业在发展的过程中，往往都面临数据管理混乱，共享程度低的问题，为此许多企业都采用 PDM 技术，其中文档管理和产品结构管理是 PDM 技术的最基本也是最重要的功能，本文根据北京某企业的实际情况，开发符合该企业实际情况，并具有一定扩展性的 PDM 软件，为企业未来的发展打下了坚实的基础。
在我国加入世界贸易组织后，制造企业面临着前所未有的挑战，企业的生存和竞争环境发生了巨大改变，以最快的速度对市场做出反应，并制定正确的策略，成为企业的生存法则。
在目前形势下，走信息化道路成为企业获得竞争优势的主要手段之一。企业实现信息化并不是一朝一夕的事情，只有在信息化建设过程中对企业数据进行长期有效的积累，并不断提高基础数据的应用效率，才能保证企业信息化的有效实施。
随着 CAD ／ CAM ／ CAE 等技术的应用，企业中积累了大量的各种数据，如何对这些数据进行有效管理以实现企业内部的共享和交流成为企业迫切解决的问题， 产品数据管理 (Product Data Management ，简称 PDM) 正是在这个背景下产生的一项管理思想和技术，是一门管理所有与产品相关的信息和所有与产品有关的过程的技术。
企业实施 PDM 技术可以提高设计效率，缩短上市时间；提高设计与制造的准确性和一致性；更好地管理工程变更，更好地控制项目，可以促进全面质量管理，为企业全面实施信息化提供了一个平台，在国内外它的迅猛发展已给制造企业带来了非凡的成就。
1PDM 系统开发与应用
本文以北京某制造企业为例，该厂是具有几十年历史的老厂，随着企业的日益壮大，数据管理混乱，数据共享程度低等问题逐渐暴露出来，为摆脱困境，企业从长远利益出发，着眼于对企业基础数据的管理，与北京工业大学机电学院 CAD ／ CAM 中心合作开发适合该企业的产品数据管理系统。基于对 PDM 系统一般体系结构的分析并结合该厂的实际情况，建立如图 1 所示体系结构。
图 1PDM 系统体系结构图
用户界面，是用户与系统交互的平台，提供各种系统应用，包括 AuwCAD 、 Cimatron 、 CATIA 、 Pro ／ E 、 UG 等 CAD ／ CAM ／ CAE 软件、 Office 等办公自动化软件及其它应用软件；
中间层，提供了基于对象管理框架的 PDM 应用，是实现 PDM 功能的功能模块层，在本系统主要围绕 PDM 系统中的 文档管理 、产品结构管理和系统管理三大功能模块；
对象管理框架，它为其上的 PDM 应用组件和应用系统提供了直接的应用支持，通过数据库接口 ADO ． NET 提供了对数据库和文件系统的透明存取，屏蔽了对数据库系统的操作；
最底层是分布在局域网中的计算机软、硬件环境、操作系统、数据库等，不同权限用户主要是通过企业内部局域网对数据库的数据依据权限进行检入及检出等操作。
1 ． 1 系统开发
产品数据管理要求数据库支持大量事务数据的组织与管理，并要求数据库系统具有良好的开发性和灵活的可扩充性，因此，系统后台数据库我们采用 SQLServer2000 。 SQLServer2000 能够在多用户的数据库环境下保证设计的准确性和一致性，还可以在服务器端对数据完整性、业务规则和事务处理进行开发，并在所有客户端共享，此外， SQLServer 对于分布式数据完整性提供同样支持，保证在多服务器上的数据的准确性和一致性，使得开发企业级分布式环境的应用变得非常简单。
1 ． 2 文档管理
文档管理是产品数据管理系统提供的最基本的功能，也是核心的功能之一。文档管理的对象就是产品整个生命周期中与产品相关的各类数据信息，对该企业而言，就是要管理从初步设计阶段、技术设计阶段、工作图设计阶段的各类报告、任务书、图纸、明细表到试验鉴定阶段的检查试验及质量控制文件、总结鉴定文件等，对这些文件的有效管理，是保证企业各部门间交流和共享的一个重要因素。
文档作为企业生产中积累的重要信息，包含很多方面的内容，除了文档编号、名称、版本、类型等基本信息外，还包括通用信息 ( 记录修改和浏览该文档所使用的软件工具 ) 、附件信息 ( 记录了该文档的附属文件信息 ) ，相关文档信息 ( 记录了文档间的关系 ) 、控制信息 ( 记录文档的检入、检出状况，包括日期，操作类型是检入还是检出 ) 及版本信息 ( 记录了一个文档的版本变更情况，包括版本号、版次号、创建日期，创建人等 ) 。如图 2 所示，可以通过文档的通用信息、附件信息、相关文档信息、版本信息及检入、检出信息等来描述一个文档。
图 2 文档管理界面
为保证系统中各种数据的安全性，防止文档数据的意外丢失和非法修改，系统对每个文档设置各类操作权限 ( 检入、检出、删除等 ) 的所有者，确保文档只能由系统设定的用户访问，进一步保证了系统的安全性，从而降低了数据的意外风险。
用数据库对图纸和文档进行管理是目前保证其存储安全性的主要措施。 PDM 系统中的各类文档通常都以某种文件系统规定的形式进行存储，依赖文件系统来实现图纸和文档管理，在用户文件数目较多时，管理起来极不方便，也不直观。
并且这种文件的管理方式信息查询手段单一，不能方便地按设计人员、时间、产品属性等手段有效地查询所需信息，当设计图纸和文档经常修改而产生许多版本时，更显得管理不便。
此外，采用文件系统方式存储的文档的安全性往往依赖于操作系统的安全性，存在的安全漏洞较多，因此对于现代制造企业来说，要真正达到和解决电子文档的安全存储必须采用基于数据库的文档管理方式。
在采用数据库技术对图纸和文档进行管理的时候，数据库的性能和访问效率也是开发人员要考虑的重要因素之一。
1 ． 3 产品结构管理
产品结构管理 (Product Structure Management) 也是 PDM 的主要功能之一，可以帮助企业内部管理者，高效管理每一项产品生命周期中所产生的一切信息资料，是产品数据组织和管理的一种形式，利用 PDM 系统提供的产品结构管理功能以有效地、直观地描述所有与产品相关的信息。
产品结构管理以电子仓库为底层支撑，以材料清单 BOM 为组织核心，把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来，以实现对产品数据的有效组织、控制和管理。
产品结构树以树状方式反映产品、部件和零件三者之间的层次关系。产品结构可以用产品的装配 BOM 来表现。依据该厂的“产品综合零件明细表”，我们构建 BOM 属性 E — R 图，如图 3 所示。
图 3 BOM 属性 E — R 图
建立产品结构树的过程就是从数据库中选择具有装配关系的记录，即查找节点的父节点是根节点的节点记录的过程，产品结构树的生成过程是个递归调用过程，通过产品结构树可以清楚的反映产品、部件和零件之间的装配关系。构成产品结构树的基础数据可用企业原有电子数据 “产品综合零件明细表”通过自动导人程序来快速准确实现，如图 4 所示。
图 4 产品结构树
用户可以对节点进行编辑操作，可以删除或增加，还可以通过查看节点信息，了解该节点零件或部件的代号、名称、规格、单部套数量、备品数量、材料、标识、单重及总重等信息。为了方便用户，还提供了统计功能，用户可以统计组成一个组件所需某种零件或部件的总数量，为企业安排采购计划提供依据。
在产品结构树生成后，用户还可以导入到 Excel 表格中，生成新的“产品综合零件明细表”。
1 ． 4 系统管理
系统管理模块实现对产品数据管理系统的日常管理工作，并对用户信息、用户角色权限信息进行设置和维护，对数据进行自动导入导出及备份，同时对编码管理、工具管理、用户个人工程安排、供应商管理等功能进行了相应的开发。
零部件的编码是编码体系中最为重要也最为复杂的，它是 PDM 数据库建立的基础。对零部件进行编码可以对零部件进行高效率、有次序的管理，并且确保它的唯一性。有了规范的零部件编码，也便于在系统中对零部件进行分类、检索与统计，以及零部件信息的交换与共享。本系统在对该企业原有编码深入研究的基础上加以完善，零部件能根据编码规则在本系统中获取自动编号。
PDM 系统管理的大量数据中包括各类电子文档和图纸，如何浏览和修改这些文档，也是系统应该为用户考虑的一个问题。工具管理模块提供了用户浏览和修改文档数据的各类工具的信息。用户对于某个文档，可以根据信息中的浏览工具和修改工具来了解要浏览和修改某一文档需要启用何种软件。系统还提供了通用浏览工具来打开多种格式的 CAD 文档和 office 文档。
2 结论
文档管理、产品结构管理和系统管理是 PDM 系统中最主要也是最基本的功能，本文所做工作为整个 PDM 系统开发的基础工作。目前前期工作成果已经在试用阶段，其功能和性能将在实际使用中不断得到提高。