随着CIMS的发展，企业如何保证产品数据的有效性、完整性和唯一性是CIMS应用的关键，要在激烈的市场竞争中达到产品质量高(Q)、上市时间短(T)、生产成本低(C)、服务质量好(S)的全面质量管理要求，信息管理系统就必须既能方便地查询显示数据，又能对客户的需求作出迅速反应；既能管理材料规划的信息，又能获取图纸的设计、加工等信息并进行管理。PDM(Product Date Management)作为企业设计和输出构筑一个并行技术产品环境的关键使能技术，从方法论上基本解决了这个问题，因此它一经提出就受到广泛的重视，并且受到越来越多的关注。
一、PDM系统原理
1．PDM的运行模式
PDM提供了一个集成的工程、制造和设计环境，它通过网络环境进行产品数据的传输与存储，为数据共享和数据保护提供了可能。计算机网络是PDM系统在空间上的扩展，使PDM的不同用户在不同的地域进行数据的操作处理。PDM的核心是存放在数据库中的数据指针及其关系，因此需要一个数据库进行支持，不同用户对产品数据使用实质上是对数据库内基于产品结构的产品数据的引用，而不是相互独立的零件或其不同阶段的数据。PDM运行模式见图1所示。
这一模式支持与不同计算机平台、操作系统、不同网络、数据库集成，同时提供应用软件与工具在PDM中的封装集成，做到工具与数据在PDM框架中的互操作。
2．PDM系统结构分析
PDM系统用于管理与产品有关的数据(即从市场开发到设计、制造、销售、—直到服务整个产品生产周期的数据)和过程。为达到对产品生命周期内所有与产品定义相关的数据进行有效的管理，PDM系统的结构包括四个层次(见图2)。
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(1)用户界面通过用户界面系统向用户展现用户所关心的产品数据信息，并且可以获取用户的输入数据。
(2)语义模型语义模型层由一系列的PDM系统中对产品数据进行管理的应用模块、对产品进行处理的第三家应用软件系统和PDM系统中采用的底层操作系统中的部分应用程序组成。
(3)电子数据处理方案该层是PDM的核心，其功能是将不同的应用软件程序对产品数据的处理要求进行中间转换，转换成系统可以接受的信息指令。
(4)技术实现该层主要提供数据库操作，操作系统的实用程序运行、网络的数据存取等功能。
3．PDM系统功能原理分析
PDM系统作为一个产品数据的软件平台，为用户提供了一个集成的电子环境，在这个电子环境中可实现产品的数据管理与流程控制。
产品的数据管理包括与产品相关的文档、图形文件在电子仓库的存储、产品数据的检索、安全机制、版本控制以及产品数据的结构化管理、产品结构的编辑与配置、面向不同应用的视图管理等。流程控制是一个关于产品数据如何建立和修改的主动的过程管理，包括建立可视化的、面向任务的工作流程模型，并通过这一模型将数据、人员、任务与工具有机结合在一起，同时，具有一定权限的用户还可以进行PDM系统的管理和维护。通过这些基本环境的建立，最终达到支持具体的、优化后的并行化产品开发过程。PDM主环境中的系统功能如图3。
二、基于PDM(IMAN)的生产准备信息集成与流程控制
1．车间生产准备功能的描述
车间的生产准备分为设备、人员、原材料、半成品、刀夹工量具、资料管理及其流程控制。其中，设备管理对车间的所有生产设备及设备状况进行管理，根据生产准备指令和设备的现有状况制定设备的使用计划、维修计划和保养计划，并把设备的准备情况反馈给车间调度。人员管理根据生产指令和人员的技术状况对人员进行合理的调配，制定出生产任务分工表和培训计划。在制品管理对进入车间的所有原材料和半成品以及待加工件进行管理和跟踪，产生车间在制品状态表，提交车间调度部门。刀夹工量具是生产准备的重要内容，根据生产准备指令及时配置与送检，保证其正常活动。
对上述车间的准备活动，采用PDM系统能及时、准确地对车间各项生产准备活动进行控制，及时反馈准备状态信息，加快信息传递速度，从而缩短生产准备时间，提高生产效率。
2．基于IMAN的生产准备数据集成框架(图4)
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Information Management(IMAN)是美国EDS公司的一个较成熟并且广泛应用的产品数据管理软件，它是基于数据库(ORACLE)，并以图形工作站和微机作为运行平台的系统软件。IMAN集成了生产准备过程中与产品有关的信息，不同的用户可以从不同的工作站在权限许可的范围内存储与处理那些与产品有关的信息结构、数据及资源。IMAM的功能模块主要包括有工作台管理器(workspace)，产品结构管理器(PSE：Product Structure Editor)、企业流程模型(EPM:Enterprise Processing Model)，并提供微机上的开发工具(ITK：Inte—grated ToolKIt)．零件的CAD／CAM采用UG的CAD／CAM软件，经UG—Manager模块与IMAN紧密集成。CAPP与MIS用ORACLE7.0数据库在IMAM环境之外进行开发，再将其封装到IMAN内。数控加工零件的信息处理在IMAN中开发，对数控零件涉及到的几何模型、刀位文件、数控代码进行信息集成与流程控制。
3．基于IMAN的生产准备数据流程的控制
围绕产品的生产准备数据涉及到许多方面，有技术、人事、设备、计划等。其流程管理也很复杂，相互交叉、重叠。以数控加工零件为例，涉及到几何造型、工艺设计、工艺审核、数控代码生成、试切、检验工艺的确认等过程，这些过程又与人员、设备、刀夹工量具、原材料之间有十分密切的关系。其流程控制设计将根据主要流程，采用自动查询与人机交互的方式进行。以车间的零件试加工时的生产准备为例，其流程控制过程为几何造型、工艺设计、编制NC程序、试切削与检验并将检验结果反馈到各个生产准备环节。此外，涉及到的人员、资料、设备等准备工作又是相互交叉重叠。采用人工的方法，其间信息的传递与控制是一件很复杂费时的工作。用PDM(1MAN)来进行流程控制可使车间的生产准备流程规范化、标准化，并能实时反映生产准备的状况。
三、PDM在生产准备中的应用实例
刀具管理是车间生产准备的重要组成部分，用PDM技术对刀具的整个生命周期进行管理，如对刀具申请、购置、使用、发放流程管理，作出刀具的使用计划与调度，管理刀具的库存，并向有关部门提供刀具信息。以刀量具使用及维护流程为例(图5)，车间刀具工具组根据计算中心产生的PPDS数控程序使用说明及车间调度组提出的作业计划，安排刀量具使用计划，并报车间调度组。若刀具量具在使用计划上有冲突，则修改作业计划，或提出新增刀量具的申请，转入申请流程。否则，按作业计划要求配置刀具、量具，提供给加工设备。使用时，加工单元及时反馈刀具使用情况，刀具组根据刀具使用记录进行刃磨、装配及对刀，采集刀具数据并更新刀具库中刀具参数状态信息与条码信息。量具按质保部的定检计划，接收量具的定检。
采用PDM软件的IMAN提供的流程控制功能，对上述流程进行本地化工作，开发相应的对话输入界面与流程的控制，采用VB及ITK工具进行开发与本地化工作。
用PDM技术进行信息集成与流程控制是以产品数据为核心，集成了与产品信息有关的其它各类信息及流程控制。由于PDM技术支持异构计算机环境，不同网络与数据库、提供单一的产品数据源；有效管理实用工具产生的信息，因此，便于应用系统之间的信息传递与交换，能够实现产品数据的统一管理与共享。PDM技术的应用，为并行工程中的过程集成提供了必要的支持，必将加快和提高CIMS工程实施过程中信息集成的进程和质量。
