本書全面匯集了作者在產(chǎn)品生命周期管理領(lǐng)域的研究成果及企業(yè)工程實(shí)踐項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，以產(chǎn)品生命周期管理為核心，系統(tǒng)闡述了PDM／PLM系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐技術(shù)、PLM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理、PDM／PLM系統(tǒng)的主要功能、PLM的實(shí)施方法，以及產(chǎn)品生命周期中的應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)。
本書可作為機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員和科研人員的實(shí)用工具書，也可以作為智能制造專業(yè)本科生、研究生的相關(guān)課程用書及教學(xué)參考書。
詳細(xì)介紹了產(chǎn)品從研發(fā)到制造的全生命周期管理及技術(shù)手段，可供高校工業(yè)工程、智能制造、工程管理相關(guān)專業(yè)師生學(xué)習(xí)參考
隨著下一代通信網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，信息技術(shù)與制造技術(shù)相融合，形成了制造業(yè)信息化新的核心使能技術(shù)，包括新一代集成協(xié)同技術(shù)、制造服務(wù)技術(shù)、制造物聯(lián)技術(shù)等，給制造業(yè)信息化發(fā)展注入了新內(nèi)涵、新活力，也為制造業(yè)信息化支撐制造業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展增添了更強(qiáng)的手段。在制造業(yè)快速發(fā)展的大趨勢(shì)下，我國(guó)制造業(yè)要應(yīng)對(duì)全球競(jìng)爭(zhēng)、轉(zhuǎn)型升級(jí)、綠色低碳的巨大挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)從制造大國(guó)走向制造強(qiáng)國(guó)。迫切需要加快發(fā)展高端制造，促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，占據(jù)產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)；迫切需要實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)變，占據(jù)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的高端；迫切需要打造集團(tuán)企業(yè)全球協(xié)作、精細(xì)管控和綠色低碳制造模式，推動(dòng)中小企業(yè)集群發(fā)展并融入產(chǎn)業(yè)鏈；迫切需要企業(yè)信息化與工業(yè)化的深度融合，由傳統(tǒng)制造向智能制造轉(zhuǎn)變，由中國(guó)制造向中國(guó)創(chuàng)造轉(zhuǎn)變。以上幾個(gè)迫切需要，對(duì)制造企業(yè)充分利用數(shù)字化成果，增強(qiáng)自主創(chuàng)新和協(xié)同創(chuàng)新能力提出了更高要求。
對(duì)于制造企業(yè)而言，雖然各種單元的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已經(jīng)日益成熟，但都自成體系，彼此之間缺少有效的信息共享和利用，形成所謂的信息孤島；并且隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的飛速發(fā)展，各種數(shù)據(jù)也急劇膨脹，對(duì)企業(yè)的相應(yīng)管理形成巨大壓力：數(shù)據(jù)種類繁多、數(shù)據(jù)重復(fù)冗余、數(shù)據(jù)檢索困難、數(shù)據(jù)的安全性及共享管理成為企業(yè)亟待解決的問題。許多企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到，實(shí)現(xiàn)信息的有序管理將成為在未來的競(jìng)爭(zhēng)中保持領(lǐng)先的關(guān)鍵因素。在這一背景下產(chǎn)生的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（Product Data Management，PDM）為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)過程信息的有序管理提供了技術(shù)手段和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。近年來，隨著產(chǎn)品生命周期管理（Product LifecycleManagement，PLM）理念的提出，PDM的概念和功能得到延伸。PLM提供信息集成平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期中的數(shù)字化工具的集成使用，把PDM和其他系統(tǒng)整合成一個(gè)大系統(tǒng)，以協(xié)調(diào)產(chǎn)品研發(fā)、制造、銷售和售后服務(wù)的全過程，縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，促進(jìn)產(chǎn)品的柔性制造，全面提升企業(yè)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
目前，許多企業(yè)對(duì)PDM和PLM的理念、功能、實(shí)施和應(yīng)用方法仍然不是十分清楚，導(dǎo)致出現(xiàn)需求不清、認(rèn)識(shí)和準(zhǔn)備不足、項(xiàng)目延期甚至擱淺的情況。因此，對(duì)于PDM和PLM的實(shí)施與應(yīng)用來講，基于高校的教育培訓(xùn)是很有必要的，對(duì)PDM和PLM的理念、功能、實(shí)施方法等方面的專業(yè)的、系統(tǒng)的培訓(xùn)也是十分必要的。除此之外，PDM和PLM計(jì)劃對(duì)于高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才具有非常重要的意義。PDM和PLM作為一項(xiàng)對(duì)產(chǎn)品從研發(fā)到制造的整個(gè)生命周期進(jìn)行管理的技術(shù)手段，學(xué)生在學(xué)校期間，如果能夠?qū)ζ浜诵乃枷脒M(jìn)行體驗(yàn)，將對(duì)提升他們的創(chuàng)新意識(shí)作用顯著。
本書以產(chǎn)品生命周期管理技術(shù)為核心。第1章對(duì)PDM／PLM技術(shù)進(jìn)行了概述；第2章詳細(xì)論述了PDM／PLM系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐技術(shù)，如標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、信息編碼技術(shù)等；第3章對(duì)PLM不同階段的數(shù)據(jù)管理技術(shù)和思想進(jìn)行了深入闡述；第4章介紹了PDM／PLM系統(tǒng)的主要功能；第5章結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)際，講述了PLM的實(shí)施方法；第6章介紹了PLM與CAx系統(tǒng)的集成技術(shù)，以及PLM與ERP、MES系統(tǒng)的集成技術(shù)。
本書內(nèi)容講解深入淺出，具有很強(qiáng)的理論與實(shí)踐指導(dǎo)作用，具體特點(diǎn)有：基于當(dāng)下的PLM技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，以及信息集成中應(yīng)用的技術(shù)規(guī)范等知識(shí)，確保內(nèi)容能與目前的技術(shù)趨勢(shì)保持一致；將理論知識(shí)與PDM／PLM在企業(yè)中的實(shí)施相結(jié)合，對(duì)具備PLM核心功能的典型PLM系統(tǒng)進(jìn)行剖析，融入了編著者在企業(yè)實(shí)施PDM／PLM系統(tǒng)得到的各種經(jīng)驗(yàn)，貼合實(shí)際需求，強(qiáng)調(diào)PLM應(yīng)用方面的技術(shù)和知識(shí)，避免理論與實(shí)際脫節(jié)；集成PLM領(lǐng)域的科研成果及企業(yè)工程實(shí)踐項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，使本書內(nèi)容更具新穎性和實(shí)用性。
本書可作為機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員、科研人員的實(shí)用工具書，也可以作為智能制造專業(yè)本科生、研究生的相關(guān)課程用書及教學(xué)參考書。
本書由貴州大學(xué)的李少波教授、劉丹副教授共同撰寫，其中，第1章、第5章由李少波撰寫，第2～4章、第6章由劉丹撰寫。在此，對(duì)支持本書相關(guān)研究工作的國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題、貴州省重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目表示衷心的感謝。感謝西門子成都創(chuàng)新中心提供相關(guān)技術(shù)資料，感謝貴州大學(xué)現(xiàn)代制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（http：／／amt.gzu.edu.cn）、機(jī)械工程學(xué)院（http：mech.gzu.edu.cn）智能制造科研團(tuán)隊(duì)楊觀賜、何玲、陳家兌等同志的幫助。
由于編著者水平有限，書中難免存在不足，懇切希望廣大讀者批評(píng)指正。
編著者
李少波，男，中共黨員，工學(xué)博士，二級(jí)教授。現(xiàn)任貴州理工學(xué)院黨委委員、副院長(zhǎng)，貴州大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)博士研究生導(dǎo)師。入選斯坦福大學(xué)發(fā)布的人工智能&圖像處理領(lǐng)域2022全球前2%年度影響力科學(xué)家、新世紀(jì)優(yōu)秀人才、貴州省十層次創(chuàng)新型人才等。長(zhǎng)期致力于大數(shù)據(jù)、智能制造領(lǐng)域研究，促進(jìn)大數(shù)據(jù)與制造業(yè)深度融合，助力傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。近5年主持承擔(dān)科研項(xiàng)目20余項(xiàng)，發(fā)表論文180余篇，獲授權(quán)發(fā)明專利40余件。
劉丹，女，中共黨員，工學(xué)博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，致力于產(chǎn)品建模、知識(shí)管理、智能制造領(lǐng)域研究。現(xiàn)就職于貴州大學(xué)現(xiàn)代制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)期講授貴州大學(xué)現(xiàn)代制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械工程學(xué)院本科生及研究生《PDM/PLM技術(shù)及應(yīng)用》課程。主持省級(jí)教改項(xiàng)目1項(xiàng)，主持和參與科研項(xiàng)目10余項(xiàng)，發(fā)表論文30余篇。
前言
第1章 概論1
1.1 PDM/PLM技術(shù)產(chǎn)生的背景1
1.2 PDM的定義和內(nèi)涵8
1.2.1 PDM的定義8
1.2.2 PDM的內(nèi)涵9
1.3 PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和功能10
1.3.1 PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)10
1.3.2 PDM系統(tǒng)的功能12
1.4 PDM的發(fā)展歷程和演化14
1.4.1 PDM的發(fā)展歷程14
1.4.2 PDM的演化16
1.5 產(chǎn)品生命周期的階段劃分和解決方案19
1.5.1 產(chǎn)品生命周期的階段劃分19
1.5.2 產(chǎn)品生命周期解決方案PLM24
1.6 PLM與PDM25
1.6.1 PLM的概念和內(nèi)涵25
1.6.2 PLM與PDM的關(guān)系27
1.7 PLM系統(tǒng)的技術(shù)體系和軟件架構(gòu)28
1.7.1 PLM系統(tǒng)的技術(shù)體系28
1.7.2 PLM系統(tǒng)的軟件架構(gòu)31
1.8 PLM系統(tǒng)的核心功能和核心作用33
1.8.1 PLM系統(tǒng)的核心功能33
1.8.2 PLM系統(tǒng)的核心作用34
1.9 PLM的發(fā)展趨勢(shì)34
第2章 PDM/PLM系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐技術(shù)46
2.1 制造企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)46
2.1.1 產(chǎn)品數(shù)據(jù)接口與交換標(biāo)準(zhǔn)47
2.1.2 產(chǎn)品資源描述和共享標(biāo)準(zhǔn)55
2.1.3 PDM/PLM系統(tǒng)開發(fā)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)62
2.1.4 PDM/PLM系統(tǒng)實(shí)施相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)63
2.2 PDM編碼技術(shù)63
2.2.1 PDM中信息分類編碼的意義63
2.2.2 零部件編碼原則64
2.2.3 零部件編碼的類型65
2.2.4 面向PDM的零部件編碼技術(shù)66
2.3 產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)模型70
2.3.1 概述70
2.3.2 產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)模型構(gòu)建技術(shù)71
2.3.3 面向?qū)ο蟮漠a(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)模型74
2.3.4 面向PLM的產(chǎn)品對(duì)象模型75
2.3.5 面向PLM的組織對(duì)象模型90
2.3.6 面向PLM的過程對(duì)象模型93
2.4 產(chǎn)品數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理95
2.4.1 電子倉(cāng)庫(kù)95
2.4.2 物理數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式98
2.5 PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)99
2.5.1 基于C/S結(jié)構(gòu)的PDM系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)99
2.5.2 基于C/B/S結(jié)構(gòu)的PDM系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)100
第3章 PLM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理103
3.1 概述103
3.1.1 產(chǎn)品數(shù)據(jù)對(duì)象的版本與版次103
3.1.2 物料清單105
3.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)生命周期的數(shù)據(jù)管理110
3.2.1 產(chǎn)品需求數(shù)據(jù)管理111
3.2.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理115
3.3 產(chǎn)品制造生命周期的數(shù)據(jù)管理126
3.3.1 產(chǎn)品工藝數(shù)據(jù)管理127
3.3.2 產(chǎn)品制造數(shù)據(jù)管理132
3.4 產(chǎn)品使用生命周期的數(shù)據(jù)管理133
3.4.1 產(chǎn)品使用生命周期階段數(shù)據(jù)的主要內(nèi)容135
3.4.2 產(chǎn)品使用生命周期數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)模型136
3.4.3 產(chǎn)品使用生命周期以BOM為核心的集成管理框架138
第4章 PDM/PLM系統(tǒng)的主要功能142
4.1 概述142
4.2 PLM系統(tǒng)的通用功能144
4.2.1 文檔管理功能144
4.2.2 零部件管理功能156
4.2.3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理功能160
4.2.4 項(xiàng)目管理功能164
4.2.5 產(chǎn)品開發(fā)過程管理功能167
4.3 PLM系統(tǒng)的其他功能173
4.3.1 系統(tǒng)工程與需求管理功能173
4.3.2 制造管理功能176
4.3.3 維護(hù)管理功能177
4.4 基于PLM的產(chǎn)品開發(fā)流程181
4.4.1 項(xiàng)目準(zhǔn)備181
4.4.2 方案設(shè)計(jì)183
4.4.3 總體設(shè)計(jì)189
4.4.4 詳細(xì)設(shè)計(jì)191
第5章 PLM的實(shí)施方法197
5.1 概述197
5.2 PLM實(shí)施的需求、目標(biāo)及效益分析198
5.2.1 企業(yè)需求挖掘199
5.2.2 企業(yè)實(shí)施的目標(biāo)199
5.2.3 PLM的效益評(píng)價(jià)200
5.3 PLM系統(tǒng)的選型202
5.3.1 PLM系統(tǒng)選型要考慮的因素202
5.3.2 PLM系統(tǒng)選型原則204
5.3.3 PLM系統(tǒng)選型步驟205
5.4 PLM系統(tǒng)實(shí)施的特點(diǎn)、原則和步驟207
5.4.1 PLM系統(tǒng)的實(shí)施特點(diǎn)207
5.4.2 PLM系統(tǒng)的實(shí)施原則208
5.4.3 PLM系統(tǒng)的實(shí)施步驟209
5.5 PLM應(yīng)用成熟度分析214
5.6 典型行業(yè)PLM需求要點(diǎn)分析220
5.6.1 專用設(shè)備制造行業(yè)PLM需求要點(diǎn)分析220
5.6.2 電子行業(yè)PLM需求要點(diǎn)分析221
5.6.3 汽車制造行業(yè)PLM需求要點(diǎn)分析222
5.6.4 船舶行業(yè)PLM需求要點(diǎn)分析225
5.6.5 軌道交通行業(yè)PLM需求要點(diǎn)分析228
第6章 產(chǎn)品生命周期中的應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù)230
6.1 概述230
6.2 PLM與CAx系統(tǒng)的集成231
6.2.1 PLM與CAx系統(tǒng)的集成模式231
6.2.2 PLM與CAD的集成232
6.2.3 PLM與CAPP的集成235
6.2.4 PLM與CAM的集成236
6.3 PLM與ERP、MES系統(tǒng)的集成237
6.3.1 PLM與ERP、MES集成的必要性分析237
6.3.2 PLM與ERP、MES的集成模式238
6.3.3 PLM與ERP的集成239
6.3.4 PLM與MES的集成245
參考文獻(xiàn)248
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