集成产品开发流程

5.4.2　制造业企业信息化集成平台——产品开发平台

如图5-2所示，产品开发平台涵盖了从产品概念设计、详细设计、分析优化、制造、市场直至使用、维护、报废等产品全生命周期，涉及的一切围绕产品而进行的活动和过程以及活动的执行部门、人员，融合了并行工程、工作流管理、知识管理等先进设计制造管理理念，以集成产品模型技术、多学科综合优化技术、建模与仿真技术等为技术核心，支持产品持续创新的由一系列软件工具和软件子系统组成的软件套件和解决方案集合体，在数据、过程、应用三个层面实现集成与协同。

（1）数据层面：集成产品模型

以产品为核心的制造业信息化的首要任务是实现产品的数字化。产品的数字化就是通过适当的产品模型对产品的几何属性和非几何属性进行描述，产品模型必须是多维和全面的，能够支持产品全生命周期的各个阶段和各个部门。

集成产品模型通过统一的数据表达形式（如STEP标准），将产品定义信息、配置控制信息、生产过程控制信息、制造信息、分析优化信息等统一描述和存放，具有信息完备、语意一致、定义灵活、操作方便、表达集成和应用独立的特性，反映了产品的信息本质，从概念上和逻辑上对产品的数据和数据流进行合理的规划和设计，成为产品全生命周期过程集成的桥梁。在集成产品模型的基础上，发展工程数据库，在数据的传输、共享和操作的基础上进行数据的重复提取和使用，并且可以变成系统知识进行使用。

图5-2　产品开发平台体系结构图

产品开发平台通过建立统一的数据标准、便捷的共享机制、分布环境下的多库集成子系统、以集成产品模型为主的中央数据库和以融合历史数据和经验为主的知识库，支持产品研制的持续创新，实现数据层面的集成。

（2）过程层面：统一过程管理

产品从初始的概念形成，通过设计、分析、制造、装配、调试而形成最终的产品，要经历一系列既相互独立又相互联系的活动和过程。对过程的管理，在过程序列、过程链管理的基础上，发展成为过程流的管理。

产品开发平台应用工作流管理思想，以集成产品模型为信息处理的枢纽，沿产品逐渐物化成型的过程，设计一致的工作流模型，统一协调人员、组织在各个节点的执行活动，在协作分工的基础上支持分布式应用和并行工作，为所有的产品开发人员提供协同工作环境。产品开发平台突破了原有企业的边界，成为一种可以跨越地域、文化、组织的时间上并行的产品开发环境，从而实现了面向过程的集成和协同。

（3）应用层面：软组件热插拔

在应用层面，产品开发平台将CAD、CAM、CAPP、CAE等软件系统作为软组件，为每个功能模块提供组件集成规范，凡是符合规范的产品都可以作为平台的一部分，并支持软件的热插拔。产品开发平台对产品生命周期各个阶段的单元技术和单元软件的集成不是简单的组合和数量上的堆积，而是在统一标准的、总体框架基础上的有机的集成，这些单元软件系统作为平台的一部分发挥作用，软件系统之间可以在集成产品模型的基础上方便地进行数据的共享和交互，以及建构在工作流上的协作互动，彻底解决困扰企业的“信息孤岛”问题。

产品开发平台在应用层面的集成和协同还体现在为管理平台和制造执行平台提供相互操作的接口，并且为其建立统一的数据源头，从而保证了三大平台之间在底层的可集成性，为数字企业的构建奠定了基础。