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

25 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

39847. Организуем компьютерное рабочее место 1.23 MB
  Настройка параметров новых документов. Настройка параметров системы КОМПАС3D LT означает выбор параметров оформления чертежа в соответствии с Единой системой конструкторской документации ЕСКД которые наилучшим образом соответствуют выбранному вами формату чертежа. Ранее вы уже познакомились с некоторыми принципами настройки параметров системы см.
39848. ЭКОНОМИКА, И УПРАВЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВОМ 718.5 KB
  Именно на этом уровне создается нужные обществу товары и услуги, выпуск необходимой продукции. На предприятии сосредоточены наиболее квалифицированные кадры. Здесь решаются вопросы экономного расходования ресурсов, применение высокопроизводительной техники, технологии.
39849. Назначение и принцип действия изделия, сборочной единицы, в которую входит деталь 758 KB
  Форма детали позволяет получать заготовку простой формы с минимальными припусками.25 Диаметр отверстия шпинделя мм 55 Внутренний конус шпинделя Морзе 6 Частота вращения шпинделя мин –1 12.1000 Частота вращения шпинделя мин.9 Скорость быстрых перемещений суппорта мм мин.
39850. Проектирование участка механической обработки для изготовления детали узла 53-320-ГОСТ 387 KB
  Проектируемые и реализуемые производственные процессы должны обеспечивать решение следующих задач: выпуск продукции необходимого качества, без которого затраченные на неё труд и материальные ресурсы будут израсходованы бесполезно; выпуск требуемого количества изделий в заданный срок при минимальных затратах живого труда и вложенных капитальных затратах.
39851. Проектирование участка механической обработки деталей узла Мотоблока 1.61 MB
  Развитие и повышение эффективности машиностроения возможно при существенном росте уровня автоматизации производственного процесса. В последние годы широкое распространение получили работы по созданию новых высокоэффективных автоматизированных механосборочных производств и реконструкции действующих производств
39852. Проектирование участка механической обработки детали узла 58-308-00СБ Деталь: Вал-шестерня 58-308-01 N=400 шт 2 MB
  В связи с изменением методов проектирования и структуры технологической оснастке и широкое применение получит оснастка многократного использования. Опыт работы заводов показывает, что внедрение переналаживаемых станочных приспособлений в 2-3 раза сокращает трудоемкость проектирование и в 3-4 раза цикл изготовления станочных приспособлений.
39854. Разработка технологического процесса механической обработки деталей узла Редуктор - 338 – Б – 0002 1.34 MB
  Проектируемые и реализуемые производственные процессы должны обеспечивать решение следующих задач: выпуск продукции необходимого качества, без которого затраченные на неё труд и материальные ресурсы будут израсходованы бесполезно; выпуск требуемого количества изделий в заданный срок при минимальных затратах живого труда и вложенных капитальных затратах.
39855. Проектирование участка механической обработки для изготовления детали узла МБ – 901 «Барабан сцепления ведомый» 236.5 KB
  Проектируемые и реализуемые производственные процессы должны обеспечивать решение следующих задач: выпуск продукции необходимого качества без которого затраченные на нее труд и материальные ресурсы будут израсходованы бесполезно; выпуск требуемого количества изделий в заданный срок при минимальных затратах живого труда и вложенных капитальных затрат. В дальнейшем это позволит создавать интегрированные производства обеспечивающие автоматизацию основных и вспомогательных процессов и при минимальном участии человека в производственном...