18597

Функции систем PDM

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Функции систем PDM Системы PDM предназначены для управления проектированием и его информационного обеспечения. Это осуществляется путем упорядочения информации о проекте и управления соответствующими документами включая спецификации и другие виды представления данны

Русский

2013-07-08

58.5 KB

29 чел.

Функции систем PDM

Системы PDM предназначены для управления проектированием и его информационного обеспечения. Это осуществляется путем упорядочения информации о проекте и управления соответствующими документами, включая спецификации и другие виды представления данных. С помощью систем PDM поддерживаются информационные связи не только внутри САПР, но и с производственной и маркетинговой документацией, а также доступ к данным по различным атрибутам, навигация по иерархической структуре проекта. К системным вопросам, решаемым в PDM, относятся также управление проектами, интеграция программного обеспечения, пользовательский интерфейс и интерфейс с другими АС.

В системах PDM разнообразие типов проектных данных поддерживается их классификацией и соответствующим выделением групп с характерными множествами атрибутов. Такими группами данных являются аспекты описания, т. е. описания изделий с различных точек зрения. Для большинства САПР машиностроения характерными аспектами являются свойства компонентов и сборок (эти сведения называют Bill of materials - BOM), модели и их документальное выражение (основными примерами могут служить чертежи, 3D-модели визуализации, сеточные представления для конечно-элементого анализа, текстовые описания), структура изделий, отражающая взаимосвязи между компонентами и сборками и их описаниями в разных группах.

Вследствие большого объема проектных данных и наличия ряда версий проектов система PDM должна обладать развитой системой поиска нужных данных по различным критериям.

К числу основных функций систем PDM относятся также моделирование и структурирование данных. Структурирование данных означает выявление сущностей рассматриваемого приложения, их атрибутов и связей. Структура изделий обычно может быть представлена в виде дерева. Иерархическая форма удобна при внесении и отслеживании изменений в модели, например, при добавлении и удалении сущностей, изменении их атрибутов, введении новых связей.

Например, в системе PDM STEP Suite элементы дерева, представляющего структуру изделия, могут соответствовать сборочным узлам, агрегатам, блокам, отдельным деталям. Навигация по дереву позволяет просматривать относящиеся к структурным единицам документы, геометрические модели, чертежи и другие атрибуты.

В системе BaanPDM основными типами данных являются документы и изделия. Экземпляры сущностей идентифицируются и описываются с помощью набора атрибутов, среди которых имеются уникальный идентификатор (ключ) объекта и ряд дополнительных атрибутов, например тип документа, автор, количество входящих в документ страниц. Стандартные функции поддержки объекта включают возможность добавлять объекты (при этом добавляются уникальный идентификатор и другие атрибуты), модифицировать атрибуты объекта и удалять объекты.

В системе PDM, разработанной фирмой Cadence для своей САПР, предусмотрена иерархическая организация проектных данных, описывающих проектируемые СБИС, с выделением уровней библиотек, категорий, ячеек, видов. Ячейка - базовый объект, который может иметь несколько различных представлений (видов). Ячейки объединяются в родственные группы - категории, а категории - в библиотеки. Разработчик с помощью системной среды имеет доступ к проектным данным, может создавать свои библиотеки, ячейки, виды.

В составе системы PDM iMAN имеется редактор PSE (Product Structure Editor), позволяющий устанавливать связи в виде ссылок между компонентами, например между изображениями деталей на чертежах и элементами спецификаций и ВОМ.

При необходимости внесения изменений в проект первоначальную копию проекта обычно не модифицируют. Вместо этого создают новую версию проекта, основанную на первоначальном проекте, и изменения вносят в эту новую версию. Одна версия каждого объекта является текущей, или активной, версией. Если имеется несколько версий объекта, то текущей является та, которая последней подвергалась изменениям.

Так, в системе BaanPDM принята следующая схема управления версиями. Если версия объекта создана впервые, ей назначается статус «неопределенная». Если версия объекта готова для общего доступа, ее следует занести в сборник, и затем BaanPDM назначает ей статус «готово к выпуску». Выпуск объекта делает его описание доступным для использования в других подразделениях и производстве. Если кто-либо желает сделать изменения в готовой к выпуску версии объекта, он должен извлечь ее из сборника. Этой версии присваивается статус «находящаяся в процессе изменения», который показывает, что готовится новая версия, а новой версии - неопределенный статус.

В системе NELSIS CAD Framework предусмотрены следующие статусы для версий документов: «рабочая» - версия с таким статусом находится в работе, ее можно модифицировать; «принятая» - версия с этим статусом является основной для взаимодействия частей проекта, она служит для обмена между объектами, ее модификации осуществляются через статус «рабочая»; «архивная» - статус, присваиваемый предыдущим сохраняемым версиям; «порождаемая» - статус зарезервирован для вновь создаваемых объектов, например, при синтезе проектных решений. Разработчик сам изменяет статус объектов.

Аналогично в системе PDM STEP Suite одна из версий проекта является рабочей (активной), с ней работают пользователи. Но можно обращаться и к любой другой версии. В процессе коллективной работы хранимый в базе данных документ, чертеж или модель могут быть взяты для дальнейшей проработки. Тогда исходная версия документа помечается как находящаяся в процессе редактирования. После редактирования созданная новая версия хранится вместе с предыдущей. При этом для каждой версии документа можно определить породившую ее исходную версию.

Управление внесением изменений в проектные данные должно обеспечивать целостность проектных данных. Целостность данных поддерживается тем, что не могут одновременно работать и изменять один и тот же объект разные разработчики, каждый из них должен работать со своей рабочей версией. Другими словами, необходимо обеспечение синхронизации изменения данных, разделяемых многими пользователями.

Для этого, во-первых, пользователи подразделяются на классы (администрация системы, руководство проектом и частями проекта, группы исполнителей-проектировщиков) и для каждого класса вводят определенные ограничения, связанные с доступом к разделяемым данным; во-вторых, обеспечивают средства ведения многих версий проекта; в-третьих, в случае выполнения работ в отдельных ветвях параллельного процесса каждому пользователю выделяют свои рабочие области памяти. Данным могут присваиваться различные значения статуса, например: «правильно», «необходимо перевычисление», «утверждено в качестве окончательного решения» и т. п. Собственно синхронизация выполняется с помощью механизмов типа рандеву или семафоров, рассматриваемых в пособиях по параллельным вычислениям.

В системе BaanPDM каждому пользователю в зависимости от его роли назначается уровень прав доступа - один из восьми возможных. На низшем уровне пользователь может только просматривать данные. На высшем уровне, присваиваемом старшему администратору, допускаются любые модификации данных любого проекта и архивов. В функции лица, являющегося системным администратором, входят упорядочение данных с их распределением по дискам, контроль за правами доступа пользователей, связь с внешними системами (управление импортом и экспортом данных) и др.

Важной функцией управления является возможность учета влияния и автоматического распространения вносимых изменений на другие части проектной документации.

Проектная документация характеризуется разноплановостью и большими объемами. В процессе проектирования используют чертежи, конструкторские спецификации или список материалов ВОМ, пояснительные записки, ведомости применения изделий, различного рода отчеты и др. Кроме того, в интегрированных АС проектирования и управления производством в документооборот входит большое число документов, связанных с процедурами маркетинга, снабжения, планирования, администрирования и т. п.

Для подготовки, хранения и сопровождения необходимых документов в PDM, как правило, имеются специализированные системы управления документами и документооборотом. Некоторые полнофункциональные системы делопроизводства интегрированы в САПР или, по крайней мере, имеют средства для управления проектной, в том числе чертежно-конструкторской, документацией.

Для создания СДО часто используют программы Lotus Notes и Lotus Domino компании Lotus Development. Возможности управления чертежно-конструкторской документацией, подготовленной в AutoCAD и Microstation, имеются в продукте DOCS Open (компания Hummingbird), программе CADLink, входящей в систему управления документами и бизнес-процессами Documentum, Search (белорусская компания Интермех) и ряде других.

В системе Search осуществляются хранение и поиск данных, доступ к ним, документооборот, разработка спецификаций, внесение изменений и т. п. Для этого имеются редактор извещений об изменениях в проекте, средства обеспечения групповой работы над проектом, модуль доступа к документам, расположенным на других узлах сети. Редактирование и просмотр выполняются с помощью внешних редакторов.

Управление процессом проектирования включает в себя большое число действий и условий, поддерживающих параллельную работу многих пользователей над общим проектом. Одной из задач управления проектированием является управление потоком работ.

Поток работ состоит из отдельных шагов различных типов. Шаги заданного или динамически определяемого маршрута работ могут представлять собой выполнение проектных операций и процедур, пересылку документов и файлов другим пользователям, изменение статуса объекта, просмотр, контроль и утверждение инженерных проектов и внесения в них изменений и т. п. Между шагами перемещается пакет документов. На шагах маршрута документы проекта обрабатываются, видоизменяются, оцениваются, пакет автоматически пополняется, и в конечном счете проектная документация выпускается в производство.

Управление потоком работ выполняется на основе моделей вычислительных процессов. Используются спецификации моделей, принятые в CASE-сис-темах, например диаграммы потоков данных, ориентированные графы, UML-диаграммы. Сначала модели составляют в терминах проектных заданий, а затем система осуществляет их покрытие имеющимися проектирующими программами и программными модулями. Применяют также описания на языках расширения или 4GL.

Так, в системной среде Ulyses спецификации даны в виде набора модулей с указанием условий их активизации, что близко к представлению моделей в системах, управляемых знаниями. Каждый проектирующий программный модуль может быть активизирован только в том случае, если входные данные готовы. Для этого специальная программа управления модулями системной среды отслеживает соблюдение отношений следования между проектными операциями и процедурами, заданными в маршруте проектирования. На эту же программу возлагаются функции регулирования прав доступа к модулям, сбор статистики (протоколирование) по обращениям к модулям и др.

В некоторых системах, например в iMAN, реализован аппарат имитационного моделирования бизнес-процессов на этапах жизненного цикла изделий, в том числе процессов проектирования.

Часто управление крупными проектами, включающее распределение большого числа работ во времени и между исполнителями, выполняется программами, относящимися к специальной группе систем управления проектами. В эту группу входят программы верхнего уровня, такие, как Artemis Project (фирма Metier), Primavera Project Planner (Primavera Systems), Open Plan (Welcom Software), среднего уровня - Time-Line (Symantec), Microsoft Project (Microsoft) и др.

Например, система Project Manager Workbench служит для одновременного управления различными проектами с оптимальным распределением ресурсов, помогает построить иерархическую структуру плана, сформировать несколько видов отчетов, описывающих расписания, расходы, контроль качества. С ее помощью контролируют общее использование ресурсов, составляют расписания разнохарактерных работ. В качестве ресурсов могут рассматриваться люди, финансовые средства, устройства.

Для интерфейса с пользователем в PDM-системе предусматривается возможность одновременного просмотра данных разных аспектов в нескольких окнах. Для этого имеется ряд браузеров. Типичные изображения, создаваемые браузерами, - дерево проекта или его фрагментов; различные виды, такие, как 2D-чертеж или 3D-изображение; спецификации; принципиальные схемы; атрибуты объекта (исполнитель, номер версии, дата утверждения и т. п.).

Например, в системе NELSIS CAD Framework для общения с пользователем имеются следующие браузеры, для каждого из которых может быть открыто свое окно.

Design flow browser - показывает взаимосвязь между проектными процедурами, историю получения объекта, список процедур, которые могут быть выполнены над объектом, позволяет задавать маршруты проектирования, вызывать проектные процедуры и задавать их параметры.

Hierarchy Browser - показывает граф иерархии и место объекта в ней.

Version Browser - показывает все виды (viewtypes), статусы и номера версий выбранного объекта. Он может показать отношения эквивалентности, т. е. объекты, выражающие разные аспекты, например, топологию, схему, результаты моделирования физического объекта.

Equivalence Browser - показывает отношения эквивалентное! и для выбранного объекта.

Schema Browser - показывает сущности и их отношения в виде схемы данных, в отдельном окне показываются запросы к базе данных и ответы на них.

При обращении к базе данных в Design Manager (Euclid Quantum) пользователь видит структуру данных (директорию - имена папок и их частей) и определенный аспект данных выделенного в директории проекта. Такими аспектами могут быть свойства документа (имя, автор, дата, статус и т. п.), список версий проекта, ЗО-изображение.

Параллельное проектирование, интеграция АС проектирования и управления на современных предприятиях возможны только в распределенной среде. Распределенные хранение и обработка информации в большинстве случаев осуществляются на базе применения технологии CORBA, языков Java и XML, РБД. Данные проекта при этом находятся в нескольких базах данных распределенного БнД. Находят применение трехзвенные распределенные системы (например, PDM STEP Suite) с уровнями сервер баз данных - сервер приложений - клиенты. Принимаются меры по защите информации, типичные для корпоративных информационных систем.

Интеграция данных на ранних этапах развития систем PDM связывалась только с организацией сквозного проектирования изделий в рамках конкретной САПР. В настоящее время в связи с развитием CALS-технологий основным содержанием проблемы интеграции стало обеспечение интерфейса САПР с другими АС. Проблема решается с помощью поддержки типовых форматов, например, путем конвертирования данных из общепринятых форматов во внутренние представления конкретных САПР.

В CALS-технологиях взаимодействие систем основано на стандартах STEP, поэтому в ряде PDM имеются конверторы из предложенного в STEP языка Express. В стандарте STEP введен прикладной протокол АР208, представляющий собой информационную модель, относящуюся к управлению процессами изменений в жизненном цикле изделий. В соответствии с АР208 внесению изменений предшествуют идентификация событий (недостатков), требующих внесения изменений, установление вызвавших их причин и определение лиц, вносящих изменения.

Среди других форматов данных обычно используют IGES, DXF, VRML, SAL, EDIF, текстовые и графические форматы и др.

Предусматривается возможность адаптации САПР к конкретным условиям с помощью языков расширения. Язык расширения - язык программирования, позволяющий адаптировать и настраивать системную среду на выполнение новых проектов. Язык расширения должен обеспечивать доступ к различным компонентам системной среды, объединять возможности базового языка программирования и командного языка, включать средства процедурного программирования. Для большинства языков расширения базовыми являются Lisp или С.

Примерами таких языков могут служить язык Skill из Design Framework-2 фирмы Cadence и язык CCL (CASE Comment Language) фирмы Matra Datavision, являющиеся Lisp-подобными, или язык AMPLE из PDM Falcon Framework фирмы Mentor Graphics, базирующийся на языках С и Pascal.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

28003. Сравнительный анализ функционирования естественных экосистем и агроэкосистем. Устойчивость эко(агроэко)системы: толерантность, уязвимость, гетерогенность агроценозов 5.26 KB
  Экосистемы исторически сложившееся в биосфере и на той или иной территории открытые но целостные и устойчивые системы живых организмов. Агроэкосистемы вторичные измененные человеком биогеоценозы основу которых составляют искусственно созданные биотические сообщества объединяемые видами живых организмов. Особенность агросистем в отличии от экосистем их неусточивость то есть к способности саморегуляции.
28004. Формирование биогенной нагрузки в природных аграрных системах. Естественные потери биогенных веществ в земледелии, животноводстве и селитебных территорий 4.24 KB
  Естественные потери биогенных веществ в земледелии животноводстве и селитебных территорий. Интенсивно развивающееся сельское хозяйство это наиболее активный источник поступления биогенных элементов. Влияние с х как источника поступления биогенных веществ в природные ресурсы возрастает в связи с увеличением распаханности территорий трансформацию угодий мощной техникой развитием процессов химизации на основе минеральных и органических удобрений. Потери биогенных веществ в растениеводстве условно можно разделить на...
28005. Функционирование агроэкосистем в условиях техногенеза 4.85 KB
  Функционирование агроэкосистем в условиях техногенеза. Агроэкосистема АЭС совокупность биогенных и абиогенных компонентов участков суши преобразованных человеком используемых для производства сельхозпродукции. Основа АгроЭкоСистем почва с х угодия. Типы АгроЭкоСистем: Пропашное земледелие Многолетнее земледелие Многоурожайное земледелие МезоАЭС крупномасштабная МикроАЭС грядка Суша занимает площадь 149 млрд.
28006. Экологизация сельскохозяйственного производства 4.56 KB
  Природоразрушающий ресурсоемкий тип развития АПК требует пересмотра сложившейся теории и на практике техногенной концепции развития АПК. Главным принципом развития АПК должна стать экологизация с х производства всех мероприятий по развитию с х учет природных особенностей функционирования земельных ресурсов. для изменения приоритетов в распределении ресурсов капитальных вложений в АПК усилить природоохранную роль затрат. Для преодоления негативных тенденций в развитии АПК скорейшего решения...
28007. Экологическая биотехнология. Возможности увеличения производства экологически безопасной продукции на основе биопроизводства 2.52 KB
  Возможности увеличения производства экологически безопасной продукции на основе биопроизводства. Среди новых направлений биотехнологии способствующих получению экологически безопасной продукции следует отметить применение микробиологических удобрений промышленную переработку бытовых отходов индустриальную технологию компостирования отходов животноводства и др. микробиологические удобрения повышают продуктивность растений и кол во растительной продукции. Азотфиксирующие микроорганизмы служат прекрасной основой для...
28008. Экологически безопасные технологии и оптимизация обработки почвы 3.73 KB
  Поэтому нужна разработка таких сельскохозяйственных машин и орудий которые при общей эффективности должны оказывать минимальный вред окружающей среде а именно: Сократить выбросы от с х машин и орудий Уменьшить нагрузку на почву путем изменения конструктивной особенности техники Внедрение двигателей с высоким КПД но низким потреблением топлива.
28009. Экологические аспекты применения сточных вод при орошении. Ценность сточных вод в повышении плодородия почв. Контроль загрязнения почв 12.86 KB
  Ценность сточных вод в повышении плодородия почв. Сточные воды используются для орошения на специальных участках земледельческих полях орошения ЗПО. Под последними понимаются водохозяйственные объекты оборудованные для непрерывного приема определенного количества сточных вод в течение всего года с целью их очистки или доочистки и использования для орошения.
28010. Экологические особенности и значимость биогумуса. Препараты получаемые на основе биогумуса. Экологические аспекты подготовки и применения биогумуса 2.93 KB
  Препараты получаемые на основе биогумуса. Экологические аспекты подготовки и применения биогумуса. Установлена возможность биогумуса связывать радионуклиды находящиеся в почве органических удобрений резко уменьшать поступление тяжелых металлов в растения.
28011. Экологические проблемы мелиорации. Виды и целевое назначение современных мелиораций. Положительные и отрицательные изменения в ОС под влиянием гидротехнических мелиораций 4.85 KB
  К этим мероприятиям относятся: Орошение и обводнение Осушение земель Противоэрозионные мероприятия закрепление оврагов сыпучих песков почво и полезащитное лесонасаждение. Рассоление почв Выравнивание микрорельефа и т. Мелиорация земель призвана способствовать получению высоких и стабильных урожаев повышению плодородия почв рациональному использованию земельных ресурсов. Орошение способ повышения продуктивности почв важнейшее направление интенсификации с х производства.