PDM/PLM及應用系統(tǒng)集成技術 李少波 劉丹
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- 作者：李少波 劉丹
- 出版時間：2024/5/1
- ISBN：9787111752172
- 出 版 社：機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TB472-39
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
本書全面匯集了作者在產品生命周期管理領域的研究成果及企業(yè)工程實踐項目實施經驗，以產品生命周期管理為核心，系統(tǒng)闡述了PDM／PLM系統(tǒng)的關鍵支撐技術、PLM系統(tǒng)的數(shù)據管理、PDM／PLM系統(tǒng)的主要功能、PLM的實施方法，以及產品生命周期中的應用系統(tǒng)集成技術。
本書可作為機械工程、計算機科學等相關領域的工程技術人員和科研人員的實用工具書，也可以作為智能制造專業(yè)本科生、研究生的相關課程用書及教學參考書。
詳細介紹了產品從研發(fā)到制造的全生命周期管理及技術手段，可供高校工業(yè)工程、智能制造、工程管理相關專業(yè)師生學習參考
隨著下一代通信網絡、云計算、物聯(lián)網等新一代信息技術的迅猛發(fā)展，信息技術與制造技術相融合，形成了制造業(yè)信息化新的核心使能技術，包括新一代集成協(xié)同技術、制造服務技術、制造物聯(lián)技術等，給制造業(yè)信息化發(fā)展注入了新內涵、新活力，也為制造業(yè)信息化支撐制造業(yè)和國民經濟發(fā)展增添了更強的手段。在制造業(yè)快速發(fā)展的大趨勢下，我國制造業(yè)要應對全球競爭、轉型升級、綠色低碳的巨大挑戰(zhàn)，實現(xiàn)從制造大國走向制造強國。迫切需要加快發(fā)展高端制造，促進制造業(yè)轉型升級，占據產業(yè)制高點；迫切需要實現(xiàn)從生產型制造向服務型制造轉變，占據產業(yè)價值鏈的高端；迫切需要打造集團企業(yè)全球協(xié)作、精細管控和綠色低碳制造模式，推動中小企業(yè)集群發(fā)展并融入產業(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)制造向智能制造轉變，由中國制造向中國創(chuàng)造轉變。以上幾個迫切需要，對制造企業(yè)充分利用數(shù)字化成果，增強自主創(chuàng)新和協(xié)同創(chuàng)新能力提出了更高要求。
對于制造企業(yè)而言，雖然各種單元的計算機輔助技術已經日益成熟，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；并且隨著計算機應用的飛速發(fā)展，各種數(shù)據也急劇膨脹，對企業(yè)的相應管理形成巨大壓力：數(shù)據種類繁多、數(shù)據重復冗余、數(shù)據檢索困難、數(shù)據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)已經意識到，實現(xiàn)信息的有序管理將成為在未來的競爭中保持領先的關鍵因素。在這一背景下產生的產品數(shù)據管理（Product Data Management，PDM）為實現(xiàn)產品開發(fā)過程信息的有序管理提供了技術手段和實現(xiàn)系統(tǒng)。近年來，隨著產品生命周期管理（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，實現(xiàn)產品生命周期中的數(shù)字化工具的集成使用，把PDM和其他系統(tǒng)整合成一個大系統(tǒng)，以協(xié)調產品研發(fā)、制造、銷售和售后服務的全過程，縮短產品的研發(fā)周期，促進產品的柔性制造，全面提升企業(yè)產品的市場競爭力。
目前，許多企業(yè)對PDM和PLM的理念、功能、實施和應用方法仍然不是十分清楚，導致出現(xiàn)需求不清、認識和準備不足、項目延期甚至擱淺的情況。因此，對于PDM和PLM的實施與應用來講，基于高校的教育培訓是很有必要的，對PDM和PLM的理念、功能、實施方法等方面的專業(yè)的、系統(tǒng)的培訓也是十分必要的。除此之外，PDM和PLM計劃對于高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才具有非常重要的意義。PDM和PLM作為一項對產品從研發(fā)到制造的整個生命周期進行管理的技術手段，學生在學校期間，如果能夠對其核心思想進行體驗，將對提升他們的創(chuàng)新意識作用顯著。
本書以產品生命周期管理技術為核心。第1章對PDM／PLM技術進行了概述；第2章詳細論述了PDM／PLM系統(tǒng)的關鍵支撐技術，如標準化技術、信息編碼技術等；第3章對PLM不同階段的數(shù)據管理技術和思想進行了深入闡述；第4章介紹了PDM／PLM系統(tǒng)的主要功能；第5章結合工程應用實際，講述了PLM的實施方法；第6章介紹了PLM與CAx系統(tǒng)的集成技術，以及PLM與ERP、MES系統(tǒng)的集成技術。
本書內容講解深入淺出，具有很強的理論與實踐指導作用，具體特點有：基于當下的PLM技術現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，以及信息集成中應用的技術規(guī)范等知識，確保內容能與目前的技術趨勢保持一致；將理論知識與PDM／PLM在企業(yè)中的實施相結合，對具備PLM核心功能的典型PLM系統(tǒng)進行剖析，融入了編著者在企業(yè)實施PDM／PLM系統(tǒng)得到的各種經驗，貼合實際需求，強調PLM應用方面的技術和知識，避免理論與實際脫節(jié)；集成PLM領域的科研成果及企業(yè)工程實踐項目實施經驗，使本書內容更具新穎性和實用性。
本書可作為機械工程、計算機科學等相關領域的工程技術人員、科研人員的實用工具書，也可以作為智能制造專業(yè)本科生、研究生的相關課程用書及教學參考書。
本書由貴州大學的李少波教授、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，對支持本書相關研究工作的國家科技支撐計劃課題、貴州省重點科技攻關項目表示衷心的感謝。感謝西門子成都創(chuàng)新中心提供相關技術資料，感謝貴州大學現(xiàn)代制造技術重點實驗室（http：／／amt.gzu.edu.cn）、機械工程學院（http：mech.gzu.edu.cn）智能制造科研團隊楊觀賜、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指正。
編著者
李少波，男，中共黨員，工學博士，二級教授�，F(xiàn)任貴州理工學院黨委委員、副院長，貴州大學、中國科學院大學博士研究生導師。入選斯坦福大學發(fā)布的人工智能&圖像處理領域2022全球前2%年度影響力科學家、新世紀優(yōu)秀人才、貴州省十層次創(chuàng)新型人才等。長期致力于大數(shù)據、智能制造領域研究，促進大數(shù)據與制造業(yè)深度融合，助力傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級。近5年主持承擔科研項目20余項，發(fā)表論文180余篇，獲授權發(fā)明專利40余件。
劉丹，女，中共黨員，工學博士，副教授，碩士生導師，致力于產品建模、知識管理、智能制造領域研究�，F(xiàn)就職于貴州大學現(xiàn)代制造技術重點實驗室，長期講授貴州大學現(xiàn)代制造技術重點實驗室、機械工程學院本科生及研究生《PDM/PLM技術及應用》課程。主持省級教改項目1項，主持和參與科研項目10余項，發(fā)表論文30余篇。
前言
第1章 概論1
1.1 PDM/PLM技術產生的背景1
1.2 PDM的定義和內涵8
1.2.1 PDM的定義8
1.2.2 PDM的內涵9
1.3 PDM系統(tǒng)的體系結構和功能10
1.3.1 PDM系統(tǒng)的體系結構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 產品生命周期的階段劃分和解決方案19
1.5.1 產品生命周期的階段劃分19
1.5.2 產品生命周期解決方案PLM24
1.6 PLM與PDM25
1.6.1 PLM的概念和內涵25
1.6.2 PLM與PDM的關系27
1.7 PLM系統(tǒng)的技術體系和軟件架構28
1.7.1 PLM系統(tǒng)的技術體系28
1.7.2 PLM系統(tǒng)的軟件架構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34
第2章 PDM/PLM系統(tǒng)的關鍵支撐技術46
2.1 制造企業(yè)產品數(shù)據管理標準化技術46
2.1.1 產品數(shù)據接口與交換標準47
2.1.2 產品資源描述和共享標準55
2.1.3 PDM/PLM系統(tǒng)開發(fā)相關標準62
2.1.4 PDM/PLM系統(tǒng)實施相關標準63
2.2 PDM編碼技術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66
2.3 產品生命周期數(shù)據模型70
2.3.1 概述70
2.3.2 產品生命周期數(shù)據模型構建技術71
2.3.3 面向對象的產品生命周期數(shù)據模型74
2.3.4 面向PLM的產品對象模型75
2.3.5 面向PLM的組織對象模型90
2.3.6 面向PLM的過程對象模型93
2.4 產品數(shù)據的存儲管理95
2.4.1 電子倉庫95
2.4.2 物理數(shù)據的存儲方式98
2.5 PDM系統(tǒng)的體系結構99
2.5.1 基于C/S結構的PDM系統(tǒng)體系結構99
2.5.2 基于C/B/S結構的PDM系統(tǒng)體系結構100
第3章 PLM系統(tǒng)的數(shù)據管理103
3.1 概述103
3.1.1 產品數(shù)據對象的版本與版次103
3.1.2 物料清單105
3.2 產品設計生命周期的數(shù)據管理110
3.2.1 產品需求數(shù)據管理111
3.2.2 產品設計數(shù)據管理115
3.3 產品制造生命周期的數(shù)據管理126
3.3.1 產品工藝數(shù)據管理127
3.3.2 產品制造數(shù)據管理132
3.4 產品使用生命周期的數(shù)據管理133
3.4.1 產品使用生命周期階段數(shù)據的主要內容135
3.4.2 產品使用生命周期數(shù)據組織結構模型136
3.4.3 產品使用生命周期以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 產品結構與配置管理功能160
4.2.4 項目管理功能164
4.2.5 產品開發(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 維護管理功能177
4.4 基于PLM的產品開發(fā)流程181
4.4.1 項目準備181
4.4.2 方案設計183
4.4.3 總體設計189
4.4.4 詳細設計191
第5章 PLM的實施方法197
5.1 概述197
5.2 PLM實施的需求、目標及效益分析198
5.2.1 企業(yè)需求挖掘199
5.2.2 企業(yè)實施的目標199
5.2.3 PLM的效益評價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)實施的特點、原則和步驟207
5.4.1 PLM系統(tǒng)的實施特點207
5.4.2 PLM系統(tǒng)的實施原則208
5.4.3 PLM系統(tǒng)的實施步驟209
5.5 PLM應用成熟度分析214
5.6 典型行業(yè)PLM需求要點分析220
5.6.1 專用設備制造行業(yè)PLM需求要點分析220
5.6.2 電子行業(yè)PLM需求要點分析221
5.6.3 汽車制造行業(yè)PLM需求要點分析222
5.6.4 船舶行業(yè)PLM需求要點分析225
5.6.5 軌道交通行業(yè)PLM需求要點分析228
第6章 產品生命周期中的應用系統(tǒng)集成技術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248
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