PDM在产品设计阶段成本控制中的应用研究

阐述利用PDM来进行成本控制的原因;介绍PDM及相关技术;探讨对PDM中的成本相关信息如何导出;在产品设计阶段成本控制原理的签础上构建了基于PDM的成本控制棋型，并在目标成本的设定及分解、成本估算和成本优化中的应用方面实现了荃于PDM的成本控制。

目前用于成本控制的技术很多.但是没有一种有效的全方位的使管理产品成本得到降低及控制的技术。笔者在从事协同产品设计中的成本控制研究的基础上提出一种利用PDM来全方位协同控制产品成本的方法。成本控制是在成本形成过程中通过设定目标、系统的物人、谊息反债、指导和调节等程序环节，使各项具体或全部成本消耗控制在规定的范围内。在现代社会高竞争、动荡的市场需求环境下，设计阶段的成本控制以协同环境为背景.PDM则成为协同产品设计不可缺少的技术集成平台。以产品模型为核心，PDM可以通过产品结构管理、配置管理、报表管理等在成本控制领域有效地管理目标成本设定及分解、成本估算和成本优化的信息。

1、PDM及相关技术

PDM是一门管理所有与产品相关的信息和过程的技术。PDM将各个CAx信息化孤岛集成起来，为协同产品设计提供数据支持平台统一瞥理各种数据库，以保证数据在任柯时刻的统一性、完整性和版本的正确性。在设计阶段，基于PDM的成本控制可以通过有效协同各方面的数据、技术及人员来进行，从而大大提高工作效率，编短设计周期快速有效地完成产品开发任务。

PDM集中管理CAD、CAPP、CAM等系统生成的产品几何信息、技术信息和管理信息等。CAD系统主要进行产品的工程设计.由其确定的产品荃本结构、零部件信息、基本加工信息通过CAD/PDM接口在PDM系统中注册工程图，由PDM系统建立零件主记录一图纸主记录--工程图对象链对其进行管理。CAPP系统进行工艺规划，PDM对其生成的工序、工位、简要工装等信息的管理原理与对CAD信息的管理类似。CAM系统则生成工艺路线、工时计划、材料定额、零部件装配工艺及相关制造工具等信息。

2、PDM中成本相关信息的导出

2.1建立零部件主模型

零部件主模型是利用一些关键的参数来描述零部件外型以及各尺寸之间的联系，包括两个紧密关联的组成部分:零部件几何模型即三维模型以及与其相对应的事物特性表。

2.1.1特征建模。特征建模即以与零部件相关的材料、精度、形状、技术、装配、加工等方面的特征为基础，建立基于动态信息模型表达的模型。其中动态信息棋型的表达由CAD系统来完成。操作过程如下:

1)利用H朋的项目管理功能进行任务分解，并建立初始结构树，同时下发任务;

2)设什人员依据项目任务中给出的附件，浏览产品结构树找到需要进行设计的零部件节点，选中并单击“三维模型设计”。

3)PDM系统依据零部件节点属性信息，包括零件代号、名称、所属部件代号、部件名称等，生成相应的XML文件，存储于特征建模子系统的安装目录下;

4)启动特征建模子系统，读取xML文件的内容，将霉件属性信息保存到数据库;

5)打开三维模型界面，设计零部件三维棋型、零部件的成本信息随三维模型的设计同时添加，并将设计结果先保存到特征建模子系统;

6)调用“保存到PDM”功能，特征建模子系统生成相应的XML文件，并通过PDM系统发布的web服务读取xML文件.依据文件中给出的内容，将零件属性信息存储到PDM数据库中;

7)创建零部件对象的描述文档，将零件三维模型上传到PDM文件仓库中.纳人文档管理范围，经历版本控制和生命周期的变迁过程。

在特征建模的同时将成本信息一并添加进去得到零部件的成本特征模型。成本特征模型是利用特征来描述产品成本的信息集合，由特征描述信息、模型特征参数、特征体积、加工时间、单位时间工资、制造成本、材料成本及其他信息组成.

2.1.2事物特性表。事物特性是表征产品，部件、军件的几何特性、功能特性和制造特性等的信息集合，通过这些特性可以对一个产品、部件和零件进行描述。事物特性表规定了特性数据的表示格式，使零部件的特性数据能够方便地在不同的系统之间交换，是产品建模的基础。构建该表的主要目的是构建能够进行变型的模块化系统，支持有效的检索和变型设计。

零部件的几何模型与相应的事物特性表相结合组成霉部件的主模型。经过不同的方式对零部件主摸型进行处理可以形成不同形式的主文档，如零件或部件工程图、主工艺过程规划和主忧程序等。

2.2过立产品模型

完整的产品需要各种信息来描述，如产品的几何形状和结构情况需要CAD模型、仿真模型、工程图和BOM等;产品的制造特性需要有工艺过程规划、Nc程序、检验计划和安装说明来描述。产品模型是上述所有产品信息的逻辑集成体，由所有与产品有关的几何、技术和管理等各方面的数据结构化集成，是产品开发设计过程的结果，在PDM的工作流管理系统控制下完成，用以指导物理产品的生产。

基于PDM的产品摸型以产品结构为基础，通过对产品数据对象的抽象和提取，形成一裸类树，包括产品类、数据类和关系类产品建模过程就是对产品数据合理的分层组织和抽取的过程。建立的产品模型由零件主记录、文档主记录、图纸主记录和模型主记录构成。各零部件通过零件主记录相联系。PDM通过对象标识号建立各零部件零件主记录之间的联系。将各零部件的零件主记录、文档主记录及图纸主记录用层次化的文件夹封装后得到层次化的产品结构。零件主记录描述零件的基本属性，如零件的标识号、名称、材料、图号等，产品结构说明各霉部件之间的关系。将零件主记录和产品结构相结合可派生出任意的BOM.用于指导产品及其组成部分的制造、装配.