2-1 产品结构与配置管理
PDM的主要功能
PDM的主要功能PDM是为企业提供了一种宏观管理和控制所有与产品相关信息以及与产品相关过程的机制和技术。
PDM系统包含多项功能，从面向应用与系统支持的功能来看，一般包括电子仓库(又称电子数据存储、电子保险箱、电子资料室)、面向应用的使用功能(如文档控制、变更控制、配置管理、设计检索与零件库、项目管理等)、实用化支持功能(如通知与通信、数据传输与转换、图像服务与系统管理)，其功能结构如图3所示。
图3．PDM系统的主要功能(面向应用与系统支持)从软件功能模块的组成来看，一般包括电子数据存储和文档管理、工作流程管理、产品结构及配置管理、分类与检索管理、项目管理、集成接口、用户化工具等，其功能结构如图4所示。
图4．PDM系统的功能(面向软件功能模块的组成)2．2．1项目管理功能项目管理的定义：为了在确定的时间内完成既定的项目，通过一定的方式合理地组织有关人员，并有效地管理项目中所有资源(人员、设备等)与数据，控制项目进度的系统管理方法，项目管理所涉及的信息最多，范围最广，实现起来也最复杂。
项目管理是面向过程的一种管理模式，它强调对项目的全过程(包括立项、计划、执行、控制和收尾等)进行全方位管理，其静态领域涉及范围管理、时间管理、成本管理、质量管理、人力资源管理、沟通管理、采购管理、风险管理和综合管理九个知识体系。
与目标管理不同，项目本身具有不可重复性并包含许多不确定因索，这就使得管理者和任务承担者很难就项目达成双方一致的目标。
由于项目管理贯穿于项目的整个生命周期，而且围绕项目将企业不同职能部门的成员组成一个有机的整体，项目管理者既是这个团队的领导者，又是项目的执行者，对整个项目及其过程负责，准时、优质地完成全部工作，实现项目的目标。
因此，项目管理可以避免目标管理特别是以人工为主的管理模式的弊端，有助于企业处理项目实施过程中需要跨领域解决的复杂问题，能有效地提升企业的运营效率。
PDM系统的项目管理功能是为完成对项目进行管理的任务而设蜀的，进行项目管理，需要定制项目模型，在项目模型中对项目的任务、人员和时间安排进行描述。
产品结构树的应用
方桌
螺钉
桌面桌腿胶油漆
面框方木1
方木2销
板材产
产
供
这是简单的一个例子，生产一张桌子的产品结构树。同时也有物料清单。
3.2在产品数据管理（PDM）中产品结构树的应用
按单制造(MTO Ⅱ）企业的产品往往单件产值大、技术含量高、生产周期长、个性化程度高，其资源的有效管理始终以产品为核心。在信息化管理过程中，引入ERP系统并考虑到产品的特殊性，将产品结构树纳入系统管理，与销售、采购、生产、库存等业务进行对接，是按单制造企业借用信息技术实现高效管理的重要方向。
产品结构树的应用
1.定义
产品结构树（Product Structure Tree,PST)是描述某一产品的物料的组成及各个部分文件组成的层次结构树状图。它是将产品数据管理中的产品信息，各个零部件之间的层级关系，组成一种有效的属性管理结构。
在企业生产产品开始就需要对产品进行分解，这是制造业企业的基础工作。然而这就需要产品结构树更直观的理解这个产品。这是企业产品管理的重要工作之一，这就方便企业编制产品生产计划、物资采购计划和新产品的开发。
以上图表示产品结构树在PDM中的应用。这样的使用有两点：①以产品结构树为基础，可以扩充各个节点的数据，建立以产品为核心的产品数据管理结构，开展广泛的运用工作。如在产品结构树中加上工艺信息或工艺文件链接指针，可以开展工艺设计的有关工作。②用产品结构构造可视化的用户检索界面。产品结构树形象直观地表达产品的组成，为用用户检索产品及零部件信息提供了很好的图形用户界面形式。
产品数据管理（PDM）是一门用来管理所有与产品相关信息（包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等）和所有与产品相关过程（包括过程定义和管理）的技术。产品结构与配置管理是PDM的核心内容，它以创建产品结构树为中心，从集成应用系统中自动捕捉产品结构信息建立产品结构树，将零部件按照它们之间的装配关系组织起来，使有关产品的所有数据联系在一起。同时，通过产品结构树在一起的各项产品数据又可反向自动生成各类物料清单（BOM）。
产品结构与配置管理
产品结构与配置管理1. 简介产品结构与配置管理是一种重要的管理方法，旨在帮助企业有效管理产品的结构和配置。
它涉及到对产品的组织结构、组件和相关信息进行跟踪和控制，以确保产品能够按照设计要求进行生产和交付。
2. 产品结构管理产品结构管理是指对产品进行层次化组织和管理的过程。
它将产品拆解为不同的组件和子组件，并建立它们之间的关系。
通过产品结构管理，企业可以清晰地了解产品的组成部分，从而更好地进行生产和维护。
2.1 产品结构的层次化管理产品结构的层次化管理是指将产品划分为不同的层次，以便更好地进行组织和管理。
常见的产品结构层次包括总装件、装配件、部件等。
通过层次化管理，企业可以更好地掌握产品的组织结构，从而更好地进行生产和管理。
2.2 产品结构变更管理产品结构变更管理是指对产品结构进行调整和变更的管理方法。
由于产品的设计和市场需求的变化，可能需要对产品结构进行调整。
通过产品结构变更管理，企业可以更好地控制产品变更的范围和影响，并确保变更的顺利实施。
3. 配置管理配置管理是指对产品的设计和开发过程进行跟踪和控制的方法。
它包括对产品的规格、版本、变更历史等进行管理，以确保产品的一致性和可追溯性。
3.1 配置项管理配置项管理是指对产品的不同组成部分进行标识和管理的方法。
每个组成部分被称为配置项，可以是硬件、软件、文档等。
通过配置项管理，企业可以清楚地了解每个配置项的属性和状态，以便更好地进行开发和维护。
3.2 配置变更管理配置变更管理是指对产品配置变更进行跟踪和控制的方法。
由于产品的设计和市场需求的变化，可能需要对产品的配置进行调整。
通过配置变更管理，企业可以更好地控制配置变更的范围和影响，并确保变更的顺利实施。
4. 产品结构与配置管理的重要性产品结构与配置管理在企业的产品开发和生产中具有重要的意义。
首先，它可以提高产品的一致性和可追溯性。
通过明确产品的结构和配置信息，企业可以更好地保证产品的一致性，避免由于配置错误导致的产品质量问题。
配置管理计划的主要内容有哪些
配置管理计划的主要内容有哪些配置管理计划是一个项目管理过程的重要组成部分，它描述了如何为项目中的配置管理提供指导和方向。
一个好的配置管理计划可以确保项目中的所有配置项得到正确管理和控制，从而提高项目的质量和成功的可能性。
本文将详细介绍配置管理计划的主要内容。
一、引言配置管理计划的引言部分主要是对整个计划进行背景介绍和目的说明。
在这个部分，可以介绍配置管理的重要性以及配置管理计划在项目中的作用和目标。
同时，也可以简要说明本文要涵盖的主题和内容范围。
二、配置管理团队和角色配置管理计划需要明确配置管理团队的组成和角色分配。
团队成员可以包括配置管理主管、配置管理工程师等。
他们负责配置管理计划的实施和执行，并协调与项目相关的配置管理活动。
在这个部分，可以详细描述每个团队成员的职责和任务，并确保团队成员明确其在项目中的角色和预期贡献。
三、配置管理过程配置管理计划需要明确配置管理的过程和流程。
在这个部分，可以详细描述每个配置管理过程的目标、输入、输出和相应的角色责任。
常见的配置管理过程包括配置标识、配置变更控制、配置状态追踪等。
通过清晰地定义配置管理过程，可以确保项目中的配置更改得到正确地审查、批准和跟踪，从而避免因配置错误而引发的问题和风险。
四、配置项配置项是配置管理计划的核心内容，它定义了项目中需要管理的所有配置项和相应的标识符。
在这个部分，可以列出配置项的具体清单，并为每个配置项提供详细的描述、版本和关联的文档。
此外，还可以说明如何为配置项创建和维护唯一的标识符，并确保配置项的变更和状态得到正确地跟踪和记录。
五、配置管理工具配置管理计划还需要确定适用的配置管理工具和系统。
配置管理工具可以帮助项目团队更有效地实施配置管理计划，并提供自动化的配置管理功能。
在这个部分，可以介绍具体的配置管理工具，并说明它们的功能和使用方法。
同时，还可以阐述配置管理工具在项目中的作用和价值。
六、培训和沟通配置管理计划需要指定相关的培训计划和沟通策略。
TC知识点复习
TC知识点复习Chapter 11.产品数据管理（Product Data Management，PDM）是在现代产品开发环境中成长起来的一项以软件为基础的管理产品数据的新技术。
（Page1）2.PDM系统基本功能：电子仓库与文档管理、工作流与过程管理、系统定制与集成工具、零件分类管理、项目管理、产品结构与配置管理。
Page43.电子仓库与文档管理是PDM最核心的模块。
Page44.Teamcenter提供了两层（Two-Tier）和四层（Four-Tier）两种体系结构。
5.TC的两层结构包括客户端层和资源层。
客户端层包括以下几部分：胖客户端(RichClient)、Teamcenter服务和可执行程序、可选择的集成在胖客户端的应用程序。
资源层是通过运行环境存储持久数据和进行文件管理，包括以下三部分：数据库服务器和数据库、卷（Volumes）服务器、文件服务器。
6.TC四层结构包括客户端层（Client Tier）、Web层（Web Tier）、企业层（EnterpriseTier）和资源层（Resource Tier）。
每一层为其上一层提供所需的服务。
操作系统与数据库为最下层提供系统功能，而最上层则通过Web介面提供最终用户功能。
7.在四层结构中的客户端可以包括以下几部分：瘦客户端（Thin Client）、胖客户端（RichClient）、Teamcenter的网络文件夹、其他应用程序。
8.在四层机构中的Web层，通过Teamcenter服务器提供所有的Teamcenter功能，包括文档管理、产品结构管理、业务流程管理、文件输出等。
9.在四层结构中的资源层，即数据存取层，直接与操作系统和数据库进行交互操作，为Web层提供可靠的和高效能的数据存取、对象管理、文本搜索等基本功能。
资源层存储TC的持久数据和文件管理。
资源层包括：数据库服务器和数据库、标准件（Standard Volumes）、用于共享配置和二进制执行的文件服务。
先进制造系统试题库
一、单项选择题1.生产过程四要素不包括（d）a.生产对象b.生产劳动c.生产信息d.生产服务2.单元级制造系统的三运动流不包括（b）a.物料流b.资金流c.信息流d.能量流3.下列不属于单元制造模式优势的是（c）a.缩短物料运送距离；b.降低在制品库存；c.快速应对产品品种需求变化；d.利于小组协作生产；4.流水线生产模式的特点不包括（a）a.较高的生产柔性；b.降低单件产品成本；c.生产效率较高；d.员工技能要求较低；5.连续型生产系统主要用于（。
）的生产a.汽车b.电子c.液态产品d.机械加工6.相对于串行设计方式，并行工程的优势不包括（a）a.减少方案论证；b.缩短产品开发周期；c.降低产品开发成本；d. 一体化设计；7.制造运营管理MOM和MES的主要区别（b）a.包含11个功能模块b.强调软件集成，便于功能模块扩展c.提升制造过程管控能力d.提高企业信息化管理水平8. ERP的含义是（c ）a.制造资源计划b.物料需求计划c.企业资源计划d.产品数据管理9.计算机集成制造技术强调（c）a.企业的经营管理b.企业的虚拟制造c.企业的功能集成d.企业业务重组10.大量定制MC的核心是0）a.提升业务重组能力b.提高生产效率c.降低制造浪费d.降低内部多样化，提高外部多样化11.大量定制是把大量生产和（c）两种生产模式结合a.柔性制造b.可重构制造c.定制生产d.敏捷制造12. FMS非常适合（c）a.大批大量生产方式b.品种单一、中等批量生产方式c.多品种、变批量生产方式d.固定品种小批量生产方式13. CIMS的两个支撑子系统是（c）a.工程设计自动化子系统、管理信息子系统；b.制造自动化子系统、质量保证子系统c.计算机网络子系统、数据库子系统14.对零件进行分组划分常用的技术不包括（b）a.人工识别分组法b.加工顺序法c.特征码域法d.生产流程分析法15.福特生产方式的三大支柱不包括（a）a.提高技能b.零件互换c.工序分割d.有序协作16.丰田生产方式实现准时化生产的两大支柱是（d）a.质量管理、看板管理；b.异常管理、看板生产c.目视管理、拉动生产d.拉动生产、看板管理17.下列不属于均衡化生产应注意点的是（b）a.事前训练，提升工人放错能力b.减少产品品种数二应用快速换模技术，降低转产时间d.降低产品市场预测波动18.实施自偷化（120小）生产流程不包括（a）a.生产产品的种类均衡b.建立产品关键指标记录系统二建立停线标准并向员工授权 d.实施周度、月度jidoka例会19.下列不是CIMS功能分系统的是（a）a.数据库分系统b.管理信息分系统c.质量保证分系统d.设计自动化分系统20.计算机辅助工艺规程设计系统分类不包括（d）a.检索式b.派生式c.创成式d.关联式21.下列属于可回收性设计原则的是（d ）22避免有相互影响的零件组合，避免零件的无损卜避免使用与循环利用过程不相兼容的材料或零件c.实现零部件的标准化、系列化、模块化，减少零件的多样性d.易于拆卸，易于分离22.哪一项不属于网络化制造产生的因素（b）a.互联网技术的发展b.客户个性化的需求c.先进制造系统及技术的发展d.经济全球化发展的需求23.精益生产和大量生产相比主要表现在（a）a.面向顾客，适应多品种、变批量b.推动式生产方式c.分工细致d.设备专用化24.CAD常用造型系统模型不包括（b）a.线框模型b.节点模型c.实体模型d.表面模型25.面向装配的设计的意义（d）a.提高加工制造效率b.便于产品拆解回收c.提高资源利用率，降低环境影响d.缩短装配时间，降低装配错误26.模块化设计和传统设计相比区别之处（c）a.模块化设计是专用性设计b.模块化设计是整体式设计c.模块化设计针对产品和模块d.传统设计便于进行大量定制生产27.机器人基本结构不包括（a）a.计划制定b.执行结构c.控制系统d.驱动装置28.工业机器人有多种分类，下列不属于按驱动方式分类的是（d）a.气压传动机器人；b.液压传动机器人；c.电器传动机器人;d.智能机器人；29.为适应多品种小批量的市场需求，宜选用何种生产线（a）a.柔性生产线b.手工生产线c.刚性生产线d.自动化装配线30.按照物体成形原理划分的成形方法不包括（c）a.受迫成形法卜材料去除法 c.焊接加工法d.材料累加法31.熔融沉积成形常用材料不包括（d）a. ABSb.尼龙c.蜡d.金属粉末32.激光加工的特点不包括（d）a.加工范围广，适应多种材质b.属于非接触加工，无切削力c.加工速度快，热影响区小d.加工精度较差33.下列不属于离子束加工技术的是（b）a.离子束刻蚀b.离子束焊接c.离子注入技术d.离子束镀膜技术34.水射流加工技术特点Q）a.对材料无热影响，加工清洁b.只宜加工金属材料c.生产效率较低d.切割面光洁度无法保证35.下列哪种说法不符合绿色制造的的思想（c ）a.对生态环境无害b.资源利用率高，能源消耗低c.为企业创造利润d.产品可循环利用36.逆向物流技术的驱动因素不包括（c）a.法规强制b.生态效益c.发展规划d.社会效益37.PCB板按孔的导通状态划分不包括（a）a.镀金板b.埋孔板c.盲孔板d.通孔板38.PCB中表面粘贴式元件常用“）方式a.手工焊接b.回流焊c.波峰焊39.汽车车身涂层中主要起到防紫外线和抗划伤的是（d）a.电泳层b.中涂层c.色漆层d.清漆层40.下列不属于先进制造工艺所具有的显著特点的是（b）a.优质；b.能耗大；c.洁净；d.灵活41.下面不是产品可制造性评价的技术性评价指标的是（C）A锻造性B焊接性C装配时间D易装夹42.从构成物体的成形原理上来讲，下面所列方法属于添加成形的是（B）A锻造B焊接C线切割D注塑43.世界制造中心第一次转移时间是（B）A： 1897~1930 B：1851〜1900 C：20 世纪中后期D： 1760〜185044.制造系统按层次结构分类，则处于最底层的是（D）A :全球制造系统B:企业级制造系统C:车间级制造系统D:单元级制造系统45.输入是AMS实现功能转换的前提条件，下列属于AMS输入的是（D）A:环境保护B:生产设施C:社区要求D:市场需求46.在下列AMS的性能指标中，与产品相关的性能指标是（A）A：再制品数B：设备完好率C：柔性D：生产均衡性47.从AMS的成本属性来看，下列属于社会成本是（C）A：包装费用B：维护费用C：污染治理费用D：存储费用48.在进行纳米级测量非导体的零件表面形貌时，常采用的测量仪器为（c ）a.光学显微镜b.扫描隧道显微镜c.原子力显微镜49.从构成物体的成形原理上来讲，下面所列方法属于去除成形的是（C）A锻造B焊接C线切割D注塑50.下面属于先进设计技术中的主体技术的是：（B）A.材料力学B.工艺设计C.价值工程D.数字仿真二、填空题1.微细加工中的三束加工是指电子束，离子束，激光束。
PDM
PDM是协同设计、敏捷制造、虚拟企业、网络化制造等先进制造模式的关键使能技术和支撑系统1. PDM基本概念20世纪60年代以来，企业开始在设计和生产中使用CAD和CAM技术。
由于CAD/CAM技术的使用，产生了大量的异构数据，如何管理这些数据就成了一个必须解决的问题，这样就行程了早期的电子图档管理系统。
后来在电子图档管理系统的基础上增加了工作流管理，项目管理等过程管理的功能和产品结构管理等更加高级的管理功能，并不完善发展，就形成了产品数据管理系统PDM。
PDM技术的最初目标是为了解决大量的图样文件、文档文件等的管理问题，后来主要应用于设计图样和电子文档的管理、材料报价（BOM）的管理以及工程文档的集成、工程变更请求/指令的跟踪与管理。
2. PAM功能及其发展2.1 电子资料库和文档管理对于大多数企业说，需要使用许多不同的计算机系统（主机、工作站、PC机等）和不同的计算机软件来产生产品整个生命周期内所需的各种数据，而这些计算机系统和软件还有可能建立在不同的网络体系上。
在这种情况下，如何确保这些数据总是最新的和正确的，并且使这此数据能在整个企业的范围内得到充分的共享，同时还要保证数据免遭有决的或有意的坡环。
这些都是近切需要觖决的问题。
PDM的电资料库和文档管理提供了对分布式异构数据的存储、检索和管理功能。
在PDM中，数据的访问对用户来说是完全透明的，用户无需关心电子数据存放的具体样置，以及自己得到的是否是最新版本，这些工作均由PDM系统来完成。
电子资料库的安全机制使管理员可以定义不同的角色并赋予这些角色不同的数据访问权限和范围，通过给用户分配相应的角色使数据只能被经过授权的用户获取或修改。
同时，在PDM中电子数据的发布和变更必须经过事先定义的审批流程后过能生效，这样就使用户得到总是经过审批的正确信息。
某些PDM系统还具有对异流数据的管理能力，即PDM系统可以对传统的以非电子化形式存储和数据进行管理，虽然对这种文件和管理无法到对PDM内部数据管理的安全程度，但其它全程度至少也不低于传统的手工管理方式，同时这种管理方法还提供了更好的对非电子化数据进行查找和跟踪的能力。
2-1产品结构与配置管理
文档名称：CB01TIME单板机原理 图 创建者： 张三 修改日期：20/08/2019 版本： A.3
基本概念：零部件版本的有效性
用以判断特定零部件版本在指定范围是否有效，包 括：
日期：定义一到多个时间区间，落在该时间区间 内为有效。最常用
批次：零部件供货或生产的批次号，在此批次号 内有效
编制主文档
9. 建立主结构
将产品的结构设计成完全可配置的，这样就可以达到订单产品设计 自动化的最高境界。为此，需要将组合产品系统扩展成一个主组合 产品，它不仅包括零件和简单部件，而且通过产品结构的变型可以 构成整个产品系列。这里的难点在于，需要了解所有有意义的和必 需的组合可能性，并在此基础上构建一个变型的产品结构。
确保产品结构信息的正确性和可回溯性
尽量以面向订单的配置来满足客户对产品及功能的个 性化需求，减少重复设计
通过配置来管理相似产品，简化产品维护工作，减少 产品数据量
支持企业减少产品的内部多样化，增加产品的外部多 样化，实现从批量生产向批量定制转换
产品配置管理基本功能
产品模型定义：支持自定义产品模型； 支持产品模型的分类管理和查询； 支持导入具体产品结构信息以简化产品模型的定义工 作； 支持多种产品配置规则的定义，包括选装、互换、替 换、组合、冲突等，能够自动检查规则的正确性； 支持产品配置向导以简化配置需求的获取，能够将配 置结果保存为定型产品； 能够对配置结果进行统计和汇总，并生成各种报表和 输出；
效益
缩短查找零件文档的时间 增加重复件的使用
4. 零件名称分析
数据字典 六角螺钉 沉头螺钉 半元头螺钉 十字头螺钉 内六角螺钉
. . .
目标
建立统一的、无冗余零件名称的数 据字典 按照几何形状命名而不按功能命名
《现代制造技术》复习提纲及大概内容
第1章绪论1.制造及制造技术的概念。
P1制造是制造企业中所涉及产品设计, 物料选择, 生产计划, 生产.质量保证, 经营管理市场销售和服务等一系列相关活动和工作的总称制造技术是与制造业和制造系统相关的一系列技术的总和。
2.现代制造技术5大技术群。
P4①系统总体技术群②设计制造一体化技术群③制造工艺与装备技术群④管理技术群⑤支撑技术群①现代制造技术的分类: 5大类型。
P5②现代设计技术③现代加工技术④自动化技术⑤制造管理技术⑥先进制造技术4.现代制造技术的特点及发展趋势。
P6①特点: 研究范围更加广泛, 制造过程呈多学科, 多技术交叉及系统优化集成的发展态势, 先进的加工工艺与技术, 单一目标转变成多元目标, 强调优化系统TQCSE等要素, 以满足市场竞争要求, 向着以信息流, 物质流及能源流为要素的现代制造观转变, 提高先进的管理技术②趋势: 现代设计技术不断现代化③现代加工技术不断发展④柔性化程度不断提高⑤集成化成为现代制造系统的重要特征⑥现代制造管理模式发生重大变化⑦绿色制造成为未来制造业的必然选择⑧基于泛在信息的智能制造前景广阔第2章现代设计技术1.现代设计技术的概念。
P102.现代设计技术是根据产品功能要求市场竞争要素如质量, 成本, 服务, 环保等方面的要求, 综合运用现代科学技术, 通过设计开发人员科学, 规范以及创造性的工作, 产生载有相应的文字数据, 图形等信息的技术文件, 制定用于产品制造的设计方案。
3.现代设计技术的方法。
P11①优化设计方法②有限分析方法③计算机辅助设计④面向产品全生命周期的设计⑤网络化异地设计⑥反求工程⑦绿色设计3.CAD的含义与功能。
P12-13含义: 在设计过程中, 利用计算机及其外围设备作为工具, 帮助工程技术人员进行工程和产品设计的一切实用技术的总和称为计算机辅助设计CAD功能：①工程与产品设计②仿真模拟③事物管理1)采用CAD技术可以帮助设计人员完成哪6个方面工作？P132)信息管理3)智能CAD4)计算机图形显示与几何造型5)分析计算6)自动绘图7)工程数据管理5.根据基本构型的复杂程度不同, 可将几何模型分为: 线框模型、曲面模型、实体模型、特征模型、参数模型。
《智能制造概论》智能工厂和智能生产
服
EtherCAT
EtherCAT
驱
动
器
电缆 伺 服 电 机
239
3 ) 执行层级(Operation Level)
ISA 95 Level2 定 义 了 监 视 和 控 制 物 理 过 程 的 活 动 ，其 任 务 是 实 现 对 生 产 过 程 进 行 监 测 (Monitoring)、监控(Supervisory Control)和自动控制(Automatic Control)。
221
第4章 智能工厂和智能生产
【导读】本章阐述了从数字化工厂到智能化工厂的发展过程， 总结了智能 工厂的基本特征，从工厂自动化的标准化层级结构出发，介绍了智能工厂 的架构、赛博物理融合生产系统的构成，特别是从技术集成和应用功能实 现的角度，讨论了在智能工厂中的横向、纵向和端到端的3大集成的技术实 现，以及在智能生产系统中动态感知、实时分析、自主决策和精准执行4项 功能应用技术，介绍了多个智能工厂、智能生产具体场景和智能制造过程 实现过程的实例。
厂能够以最少的干预来适应 计划和产品的变化。
【图例】智能工厂的主要特性[来源：德勤咨询]
229
4.2 智能工厂的核心与构成
4.2.1 数字化工厂
1．数字化工厂的概念 数字化工厂主要涉及产品设计、生产规划与生产执行3大环节
基于3维建模的产品设计
工艺仿真使能的生产规划
实时数据联通的生产执行
230
2．数字化工厂的构成
4.2.3 工业4.0三大集成的技术实现
1. 纵向集成和网络化制造系统的技术实现
纵向集成和网络化制造系统将工厂或设备的 所有要素，依据“ANSI ISA-95企业控制 系统集成”标准的5层级结构，从现场层级 的底层感知和执行设备开始，通过控制层级 的PLC和操作层级的SCADA/HMI/DCS等， 连接到企业顶层管理层级的MES和ERP，构 建成一个网络化制造系统，从而实现各个资 源要素的纵向贯通和集成。
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基本概念： 基本概念：产品结构
精确结构 非精确结构
华中科技大学机械学院CAD中心 中心 华中科技大学机械学院
零部件与零部件的关系
使用与被使用
使用
被使用
华中科技大学机械学院CAD中心 中心 华中科技大学机械学院
零部件与零部件的关系
部件信息储存在两个对象中 • 部件主对象：包含全部 的部件版本 • 部件版本：部件的单一 版本，记录部件生命周 期中某一特定点的信息
华中科技大学机械学院CAD中心 中心 华中科技大学机械学院
产品结构的编辑——检入 检出 检入/检出 产品结构的编辑 检入
零部件的检出
将零部件从公共区检出到个人工作区 零部件被检出后，其副本被复制到检出者个人工作 区指定位置，原件被锁定，其他任何用户均不能再检 出此零部件，但可以查看
零部件的检入
将存放在个人工作区中的零部件检入公共区 只有将修改后的零部件检入公共区后，其他用户才能 查看到零部件的最新更改。
华中科技大学机械学院CAD中心 中心 华中科Leabharlann 大学机械学院产品配置结构的建立
手工创建可变型的产品配置模型， 手工创建可变型的产品配置模型，其过程类似于手 工建立产品结构 导入产品结构为产品配置模型 为产品配置模型定义各种选装互换规则 定义或修改产品配置模型中各对象的有效性规则
华中科技大学机械学院CAD中心 中心 华中科技大学机械学院
华中科技大学机械学院CAD中心 中心 华中科技大学机械学院
基本概念： 基本概念：产品配置
通俗的例子：电脑的配置 通俗的例子：
基线
仅指对象版本在特定时间的静态报表或快照
有效性
用来判断对象版本是否有效和何时实施变更
配置规则
定义对象版本间的互换、组合、冲突等关系 定义对象版本间的互换、组合、 ，以保证产品结构展开和BOM报表的正确性 以保证产品结构展开和BOM报表的正确性 BOM
华中科技大学机械学院CAD中心 中心 华中科技大学机械学院
基本概念：BOM多视图 基本概念： 多视图
不同的人从不同的角度和 立场看同一产品， 立场看同一产品，结构不同 横看成岭侧成峰 不同的人关注同一产品的不 同内容
开发人员： 开发人员：功能组成 采购人员：外购、 采购人员：外购、外协和标准件等 制造人员：自制件和装配过程 制造人员：
华中科技大学机械学院CAD中心 中心 华中科技大学机械学院
设计方法学
模块化设计及 面向大批量定制的产品设计
用尽可能少的零件组合出尽可能多的产品
零件1
产品1
零件2
产品2
零件3
产品3
零件4
产品4
...
零件m
...
产品n
批量生产
定制生产
华中科技大学机械学院CAD中心 中心 华中科技大学机械学院
从批量生产向批量定制的转变
研发 设计 制造 装配 销售
大批量生产
按订单销售 STO
供 应 商
大批量生产
按订单装配
ATO
文档名称： 文档名称：CB01TIME单板市场技术指导书 创建者： 创建者： 李四 修改日期： 修改日期：14/09/2001 版本： A.1 版本：
华中科技大学机械学院CAD中心 中心 华中科技大学机械学院
基本概念： 基本概念：零部件版本的有效性
用以判断特定零部件版本在指定范围是否有效，包 用以判断特定零部件版本在指定范围是否有效， 括： 日期：定义一到多个时间区间，落在该时间区间 日期：定义一到多个时间区间， 内为有效。 内为有效。最常用 批次：零部件供货或生产的批次号，在此批次号 批次：零部件供货或生产的批次号， 内有效 序列号：零部件生产的序列号，在此序列号内有 序列号：零部件生产的序列号， 效
华中科技大学机械学院CAD中心 中心 华中科技大学机械学院
基本概念： 基本概念：产品结构
按一定原则组织的零部件集合， 按一定原则组织的零部件集合， 包括BOM清单（报表方式）和 清单（ 包括 清单 报表方式） 产品结构树 特点： 特点： 描述产品的物料组成 反映产品的功能或结构划分 可逐级展开的多层结构
部件主对象
部件
编码: E编码: E-10 描述: 描述: 构件
部件版本
版本: 版本: A 状态: 状态: 已发布
部件版本
版本: 版本: B 状态: 状态: 工作中
部件
编码: E编码: E-100 描述: 描述: 构件
部件
编码：E 编码：E-102 描述: 描述: 构件
部件
编码：E 编码：E-104 描述：构件
产品结构与配置管理
Product Structure and Configuration Management
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主要内容
基本概念 产品结构的建立 产品结构管理的作用 产品配置管理定义 产品配置管理的作用 产品配置结构的建立 零部件分类管理
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产品配置管理的作用
确保产品结构信息的正确性和可回溯性 尽量以面向订单的配置来满足客户对产品及功能的个 性化需求， 性化需求，减少重复设计 通过配置来管理相似产品，简化产品维护工作， 通过配置来管理相似产品，简化产品维护工作，减少 产品数据量 支持企业减少产品的内部多样化， 支持企业减少产品的内部多样化，增加产品的外部多 样化， 样化，实现从批量生产向批量定制转换
基本概念
订单分离点 零部件（Part/Item） 零部件（ ） 产品结构（精确结构、非精确结构） 产品结构（精确结构、非精确结构） BOM多视图 多视图 产品结构配置 有效性
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基本概念： 基本概念：零部件
即Part或Item，是PDM中管理的基本数据对象类 或 ， 中管理的基本数据对象类 型，是产品结构的基本构成元素 可以进行分类，如按零部件来源分外购件、外协、 可以进行分类，如按零部件来源分外购件、外协、 自制件、 自制件、标准件等 零部件有属性，如编号、名称、分类、来源、材料 零部件有属性，如编号、名称、分类、来源、 、价格等 零部件有各种版本，不同版本有各自独立的有效性 零部件有各种版本，
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建立产品结构的不同方式
手工在PDM中逐层建立 中逐层建立 手工在 拷贝一个已有的结构进行编辑修改 从CAD模型中导入 模型中导入 从外部格式化文件，如Excel中导入 从外部格式化文件， 中导入 从外部数据源，如BOM管理工具、MIS/ERP中 管理工具、 从外部数据源， 管理工具 中 导入
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产品结构的编辑
协同工作区 共享的档案柜
检检
个人工作区 個 个人档案柜櫃
检检
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产品结构管理的作用
描述产品的零部件组成，包括这些零部件的结 描述产品的零部件组成， 构关系、数量和版本 构关系、 物料清单（BOM表，Bill of Materail）是PDM 物料清单（ 表 ） 进行集成的核心数据对象， 与ERP进行集成的核心数据对象，它可以由产 进行集成的核心数据对象 品结构信息按一定规律导出 产品结构是组织与产品相关数据的核心，通过 产品结构是组织与产品相关数据的核心， 它可以查找到产品中用了哪些零部件， 它可以查找到产品中用了哪些零部件，各零部 件被用到哪些产品中， 件被用到哪些产品中，与各零部件相关的有哪 些文档 能在产品结构上方便地查看产品、部件、零件 能在产品结构上方便地查看产品、部件、 和文档的版本信息
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产品结构
由相关的部件与文档组成 采取一种可不断扩展，结构 采取一种可不断扩展， 化的形式展示
• 包含多层次的部件和子部件 • 涉及到一个部件、文档的的所有版本 • 代表一个产品的物理结构
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活动 5
内部多样化
其他选择 • ABS • GPS • 防盗装置 发动机 • V6 • V12 • Turbo
颜色 • 蓝色 • 黑色 • 红色
车轮 • 铝合金 • 铬合金 •钢
车身式样 • Sedan • Mini Van • SUV
外部多样化
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零部件与文档的关系
参考 被描述
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文档名称： 文档名称：CB01TIME单板原理图 创建者： 创建者： 张三 修改日期： 修改日期：20/08/2001 版本： A.3 版本： 部件名称： 部件名称：发动机-4JS1201 创建者： 创建者： 张三 修改日期： 修改日期：23/08/2004 版本： A.3 版本：
客 户
大批量生产
按订单制造
MTO
大批量生产
按订单设计
ETO
客户订单分离点
按订单研制 RTO
当前状态线
目标状态线
理想状态线
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产品结构配置规则
有效性： 有效性：特定零部件版本能否用到产品指定位置 可选：产品组成模块/能够是否是必须的 可选：产品组成模块 能够是否是必须的 互换/替换： 互换 替换： 替换 组合 冲突/互斥 冲突 互斥
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产品结构管理基本功能
创建新零部件，编辑零部件属性 创建新零部件， 创建/编辑产品结构 创建 编辑产品结构 产品结构浏览 产品结构的导入 产品结构的输出 产品结构查询 基于产品结构的统计汇总 产品结构比较：不同产品或同一产品的不同版本 产品结构比较：