5.1 ERP与PDM

企业信息化发展历程： 集成应用 产品设计信息化 管理信息化 计算机应用于企业的生产经营活动 PDM PLM 甩帐表 甩图纸 会计电算化 甩图板 计算机应用于企业的生产经营活动

一、认识“甩图板”工程 计算机应用于产品设计的发展历程： 1970 1980 1990 2000 2010 生命周期管理 基于模型的设计 手工方式 面向对象的CAD 集成式的中心数据库 未来技术 爬图板 图层生产 1970 计算机辅助设计（CAD） 对 象 1980 1990 2000 2010 基于模型的设计 生命周期管理

一、认识“甩图板”工程 传统企业产品设计流程 整体设计 设计评审 市场需求 设计修改 进入市场 设计准备 概念设计 设计校核与优化 详细设计 描图/晒图 设计修改 产品制造 工艺设计 进入市场 试验试用 产品装配

一、认识“甩图板”工程 “甩图板”是指企业应用计算机将设计人员从繁杂重复的事务性工作中解脱出来，使他们投身到更有价值的创新性劳动中。 “甩图板”不仅解放了千千万万的描图员，更使千千万万的设计人员从繁重的体力劳动中解放出来。

一、认识“甩图板”工程 从“甩图板”到“甩图纸” ： “甩图纸” 指以三维产品模型为核心，集研究开发、产品设计、分析仿真、工艺规划、数控加工以及质量检测的集成技术的应用，标志着设计制造的一体化。 从技术层面上，“甩图纸”比“甩图板”要更进一步,主要是基于三维建模实现数据统一的过程，达到最终设计和生产统一的过程。“甩图板”工程推动了二维CAD软件的普及和应用，而“甩图纸”工程则是推进了三维CAD的普及应用

一、认识“甩图板”工程 “甩图板”工程中的单元技术 计算机辅助设计（ CAD） 计算机辅助工艺计划（CAPP） 计算机辅助制造（CAM） 计算机辅助工程（CAE） 产品数据管理（PDM） 产品生命周期管理（PLM）

计算机辅助设计（ CAD） 计算机辅助设计，即Computer Aided Design ，缩写CAD ，是指工程技术人员以计算机为辅助工具来完成产品设计过程中的各项工作，如草图绘制、零件设计、装配设计、工程分析等，并达到提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低产品成本的目的。计算机辅助设计能够帮助设计人员快速、高效、高质、方便地完成产品设计任务。

三视图

计算机辅助设计（ CAD）分二维CAD与三维CAD

计算机辅助工艺计划（CAPP） 计算机辅助工艺设计 ，即Computer Aided Process Plan，缩写CAPP，是根据产品设计结果进行产品的加工方法设计和制造过程设计。 CAPP系统的功能包括毛坯设计、加工方法选择、工序设计、工艺路线制定和工时定额计算等。工序设计包括加工设备和工装的选用、加工余量的分配、切削用量选择以及机床、刀具的选择、必要的工序图生成等内容。 工艺设计是产品制造过程中技术准备工作的一项重要内容，是产品设计与实际生产的纽带，是一个经验性很强且随制造环境的变化而多变的决策过程。随着现代制造技术的发展，传统的工艺设计方法已经远远不能满足自动化和集成化的要求。

CAPP在CAD、CAM中起到桥梁和纽带作用：CAPP接受来自CAD的产品几何拓扑信息、材料信息及精度、粗糙度等工艺信息，并向CAD反馈产品的结构工艺性评价信息；CAPP向CAM提供零件加工所需的设备、工装、切削参数、装夹参数以及刀具轨迹文件，同时接受CAM反馈的工艺修改意见。

计算机辅助制造（CAM） 狭义CAM：指计算机辅助编制数控机床加工指令。包括刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真、NC代码生成以及与数控装置的软件接口等。 广义CAM：指利用计算机辅助完成从生产准备到产品制造整个过程的活动，其中包括直接制造过程和间接制造过程。主要包括工艺过程设计、工装设计、NC自动编程、生产作业计划、生产控制、质量控制等。凡涉及零件加工与检验、产品装配与检验的环节都属于广义CAM的范畴。

计算机辅助工程（CAE） 计算机辅助工程 Computer Aided Engineering，缩写 CAE，指用计算机辅助分析、求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。 CAE软件可作静态结构分析，动态分析；研究线性、非线性问题；分析结构（固体）、流体、电磁等。

产品数据管理（PDM） 产品数据管理，Product Data Management ，缩写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。

PDM的主要功能： 1 电子仓库或工程文档管理 2 过程/工作流程管理 3 产品结构与配置管理 4 查看和圈阅 5 扫描和成象 6 设计检索和零件库 7 项目管理 8 电子协作 9 工具和集成件

产品生命周期管理（PLM） 产品生命周期管理 ，Product lifecycle management，缩写：PLM，据业界权威的CIMDATA的定义，PLM是一种应用于在单一地点的企业内部、分散在多个地点的企业内部，以及在产品研发领域具有协作关系的企业之间的，支持产品全生命周期的信息的创建、管理、分发和应用的一系列应用解决方案，它能够集成与产品相关的人力资源 、流程、应用系统和信息。

二、 “甩图板”工程内容 以甩图板为目的的二维CAD/CAPP系统 以数字化制造为目的的CAD/CAM系统 以产品虚拟设计为目的的三维CAD/CAE系统 以数字化制造为目的的CAD/CAM系统 以提供集成应用平台为目的的PDM/PLM系统

以甩图板为目的的二维CAD/CAPP系统 1、将设计、工艺人员从大量繁重、重复性的劳动中解放出来，使他们更有精力从事创造性的工作； 2、提高设计与工艺结果的标准化程度与可靠性； 3、CAPP中直接引用CAD几何信息，大大减少设计与制造的差错； 4、方便进行产品图纸与工艺文件的复制与修改； 5、推广成功率高

以产品虚拟设计为目的的三维CAD/CAE系统 二维CAD/CAPP虽上手快、成功率高，提高了设计制造的可靠性，但仍然无法在产品生产前了解更多的产品信息，以便在产品制造前就得以提前纠正，减少损失。 三维CAD/CAE系统的应用，其成效主要体现在： 1、方便开展创造性的工作； 2、提高设计工作的正确性； 3、并行工程得到推广应用（图5.4）；

以数字化制造为目的的CAD/CAM系统 三维CAD/CAE解决了产品虚拟设计问题，使产品设计可靠性、正确性得到极大提升，但产品最终需要制造出来，其制造手段就显得尤为关键。 1、设计制造实现一体化； 2、根本解决设计的缺陷； 3、大大缩短产品上市期；（图5.5）；

以提供集成应用平台为目的的PDM/PLM系统 随着CAD、CAPP、CAE、CAM等系统应用的深入，产品开发周期的缩短，图档、工艺文件等各类技术信息的成倍增加，对工程设计的管理就存在很大的问题（纸质图档？存储？借用？版本？数据交互？），PDM应运而生。 （图5.7）；

如何实现集成？ PDM将CAD、CAPP、CAM的数据统一进行管理，通过PDM实现数据交换：CAD进行产品设计，并提供产品的项目定义、设计产品结构，绘制产品图形，生成产品技术文档，设计后数据进入PDM；CAPP在PDM中读入设计数据，进行工艺设计，产生工艺文档和工艺数据，设计后数据进入PDM；CAM读入CAPP生成并经转换的数据，生成加工零件的数控程序，并产生零件和数控程序的索引表，送入PDM。这样，PDM就作为CAx的数据管理中心，将CAx各软件进行了紧密集成。

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ERP与PDM的关系 PDM ERP CAD CAPP CAE CAM C I M S 计 算 机 网 络 数 据 库 计 算 机 网 络 数 据 库 图 CIMS、ERP、PDM关系图