GB/T 35119-2017 产品生命周期数据管理规范

　　ICS 35 . 240 . 50 J 07

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 351 19—2017

　　产品生命周期数据管理规范

　　Specificationfordatamanagementinproductlifecycle

　　2017-12-29 发布 2018-07-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

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　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

　　本标准由中国机械工业联合会提出。

　　本标准由全国 自动化系统与集成标准化技术委员会(SAC/TC 159)归口 。

　　本标准起草单位：北京机械工业自动化研究所、北京航空航天大学、清华大学、中国水利水电科学研究院。

　　本标准主要起草人：乔立红、黄双喜、尹作重、黎晓东、张健、饶品学、杨彬、李江华、孙洁香、王海丹、杜峻、杨秋影、郭栋。

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　　引 言

　　产品生命周期管理(product lifecycle management, PLM)是一种战略管理方法，采用一系列应用系

　　统，支持贯穿产品生命周期的企业内或企业间产品信息的协同产生、管理、分发和使用。

　　数据、过程和资源是 PLM 的三大要素。 本标准关注产品生命周期中的数据管理。 产品生命周期数据管理的 目的是通过集成的方法，管理产品生命周期内的产品、过程、资源及组织相关的数据，提高产品收益、减少开发成本以及使产品系列、现有产品和未来产品的价值最大化。

　　随着 PLM 在企业的推广应用，许多不同的 PLM使能应用系统相继出现。 数据的一致性与集成的需求 日益凸显，这使产品生命周期数据管理面临挑战。 建立统一的产品生命周期数据模型，使数据组织与管理能够有章可循，进而推动 PLM 的实施。

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　　产品生命周期数据管理规范

　　1 范围

　　本标准规定了产品生命周期阶段和产品生命周期数据模型，规范了产品生命周期数据管理的内容及实现方式。

　　本标准适用于产品生命周期数据管理的实现。

　　2 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　2.1

　　产品生命周期 productlifecycle

　　产品从概念产生到售后服务的整个过程，其包括概念、设计、采购、生产、销售和售后服务六个阶段。

　　2.2

　　产品生命周期管理 productlifecyclemanagement

　　采用一系列应用系统，为产品生命周期内企业内或企业间的产品及其过程信息协同产生、管理、分发和使用的应用解决方案。

　　2.3

　　产品生命周期模型 productlifecyclemodel

　　用于定义和描述产品生命周期阶段及产品生命周期过程中的产品信息、过程信息、资源信息和组织信息的一个综合性信息模型。

　　2.4

　　产品生命周期数据对象模型 productlifecycledataobject-orientedmodel

　　采用面向对象方法描述的产品生命周期各类数据信息模型，数据对象包括产品、过程、资源和组织，对象之间存在整体-部分关系。

　　2.5

　　物料清单 billofmaterial

　　记载产品组成所需使用材料的表格。

　　3 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件。

　　BOM：物料清单(Bill Of Material)

　　CAD：计算机辅助设计(Computer Aided Design)

　　EBOM：工程物料清单(Engineering Bill Of Material)

　　ERP：企业资源规划(Enterprise Resource Planning)

　　PDM：产品数据管理 (Product Data Management)

　　PLM：产品生命周期管理(Product Lifecycle Management)

　　SCM：供应链管理(Supply Chain Management)

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　　4 产品生命周期阶段

　　产品生命周期覆盖产品的整个演化过程，包含概念、设计、采购、生产、销售和售后服务六个阶段：

　　a) 概念阶段：该阶段基于市场信息，获得新产品或产品设计改进的概念;

　　b ) 设计阶段：该阶段产品开发团队将完成产品的设计工作。该阶段主要活动包括产品的概念设计 、详细设计、设计评估、工程分析、文档管理以及 EBOM 管理等;

　　c) 采购阶段：该阶段对产品制造所需的器件、材料、部件和设备进行初步分析，确定外构件和 自制件计划;

　　d ) 生产阶段：该阶段根据研发工程师的设计方案，利用所采购的器件和材料进行生产，通过质控/质检或其他过程控制方法检查生产是否与设计方案一致;

　　e) 销售阶段：该阶段主要包括市场推广、产品发布、销售战略制定以及客户管理及订单管理等活动;

　　f) 售后服务阶段：主要包括产品运行维护、服务和维修信息管理等活动。

　　5 产品生命周期数据模型

　　5 . 1 产品生命周期数据模型概述

　　产品生命周期数据模型对产品生命周期数据信息及其之间关系进行描述，是产品生命周期数据管理实现的基础。 产品生命周期数据管理的实现一般应建立产品生命周期数据管理系统，为产品生命周期内产品、过程、资源及组织数据信息的产生、管理、分发和使用提供技术手段和系统工具。 产品生命周期数据管理系统参考功能参见附录 A。

　　产品生命周期数据模型是一个综合性的信息模型，是对产品信息的一种结构化描述，是实现产品生命周期过程中不同领域、不同阶段、不同人员之间信息的交互与共享的基础。 产品生命周期数据模型用于定义和描述产品是如何被设计、采购、生产、销售、售后服务，其内容涵盖产品生命周期过程中的产品组成、内容以及相关的过程、资源和组织等信息。

　　产品生命周期数据模型具有以下三个基本特点：

　　a) 产品生命周期数据模型是一个共享信息模型。它面向产品开发活动和过程，其为这些活动和过程之间的数据交换和共享提供一个统一的信息模型，且仅包含产品生命周期过程中需要共享和协作的那部分信息。

　　b) 产品生命周期数据模型是一个综合模型。其采用不同视图产品生命周期不同侧面的信息进行描述，并通过视图间的关联和映射关系反映产品生命周期过程中的信息关联情况。

　　c) 产品生命周期数据模型是一个不断演化的模型。其演进过程可概括为概念、设计、采购、生产、销售和售后服务六个阶段。 每个阶段的模型都包含有其特定的活动、产生的数据、涉及相关的人员和部门等信息。

　　5 . 2 产品生命周期数据模型体系

　　5 . 2 . 1 产品生命周期数据模型体系概述

　　产品生命周期数据极其复杂，产品生命周期数据模型体系能全面地表达信息(包括对未来潜在的有用信息)，有助于方便快速地选取所需信息。

　　如图 1 所示，产品生命周期数据模型体系可由一个三维空间表达，此空间由生命周期维度、应用领域维度和视图维度组成。 产品生命周期维度中任一阶段、任一领域的任一视图模型可由该空间中一个

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　　点来表示。

　　图 1 集成化产品生命周期模型体系

　　5 . 2 . 2 生命周期维度

　　产品生命周期维度可依据产品的演化过程划分为概念、设计、采购、生产、销售和售后服务六个生命阶段：

　　a) 概念阶段：该阶段获得基于市场信息的新产品或产品设计改进的概念。该阶段主要任务是产品的市场预测、产品的创意、商业前景的预测、客户需求分析和投资规划等。 所涉及的信息包括市场需求信息、产品概念模型、产品开发计划等。

　　b) 设计阶段：产品开发团队将交换和共享产品设计数据和思路，并协同完成产品的设计工作。该阶段主要活动涉及产品的概念设计、详细设计、设计评估、工程分析、文档管理以及设计阶段产品物料清单管理等。 该阶段主要信息包括产品三维模型、产品工程信息、产品物料清单信息以及产品工艺、工装设计信息等。

　　c) 采购阶段：该阶段对产品制造所需的器件、材料、部件和设备进行初步分析，确定外构件和 自制件计划。 并从 ERP、PDM、SCM 等系统中抽取出器件/材料的可获得性、报价、潜在供应商、替代器件等信息，提供给采购人员制定相应的计划。

　　d ) 生产阶段：该阶段根据研发工程师建立的设计方案，利用所采购的器件和材料进行生产，通过质控/质检或其他过程控制方法来检查生产是否与设计方案一致。 该阶段主要活动涉及制造阶段物料清单的管理、工装计划、生产测试、自制件加工等。

　　e) 销售阶段：该阶段主要活动包括市场推广、产品发布、销售战略制定以及客户管理、订单管理等 。该阶段负责企业与分销商、客户以及供应商之间的信息协调和管理，保证订单、生产、库存和销售等环节的畅通性和一致性。

　　f) 售后服务阶段：该阶段主要实现产品运行维护、服务和维修。将产品运行状态、健康监测信息以及客户服务信息传递给相关的设计、生产、制造部门，并将相应的处理和解决方案反馈给服务部门和客户，充分利用企业资源提高服务质量和效率。

　　5 . 2 . 3 视图模型维度

　　视图模型维度定义五个视图：产品视图、过程视图、组织视图、资源视图和数据视图：

　　a) 过程视图：过程视图描述产品生命周期过程中包含的活动及这些活动之间的连接关系，执行活

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　　动的参与者，执行活动时要激活的应用以及与其他视图之间的关系。 同时过程视图还要体现产品生命周期各阶段的 目 的、范围、深度和各阶段过程视图间的映射规则。 过程视图是集成化产品生命周期模型的核心。 产品生命周期中的各种人员和资源都是围绕产品过程来组织的，活动的输入/输出构成产品生命周期的主要信息内容，过程的最终执行结果是产品。

　　b) 产品视图：产品视图的主要 目的是描述产品的结构信息和产品相关文档，它由产品结构树模型和产品文档组成。 产品结构对应于产品物料清单，它清晰地表示出产品的结构构成和层次关系。 产品视图是集成化产品生命周期模型的基础。

　　c) 组织视图：组织视图描述参与产品生命周期活动的人员和组织情况信息。具体包括：组织对象实体及其属性，企业组织实体间的结构隶属关系和企业人事的组织结构，组织实体与过程视图中实体之间的管理企业事务和执行企业任务的职责与权限关系，组织实体与资源视图中实体之间的管理和责任关系等。 组织视图的 目 的是从人和技术的角度来定义产品生命周期的组织模型，并清晰定义人、技术和过程之间的关系。

　　d) 资源视图：资源视图描述产品整个开发过程中涉及的计算机软硬件资源、加工设备、物料等资源的产生、使用情况。 具体包括：资源实体及其属性，资源的分类和配置结构，资源实体之间的分类层次关系，资源实体与过程视图实体之间的在产品生命周期过程中的支持关系，组织实体与资源视图中实体之间的管理和责任关系等。

　　e) 数据视图：数据视图从信息关系的角度对产品生命周期中各系统的数据结构特征进行细致的描述。 数据模型分为逻辑级和物理级两个层次，逻辑级的数据视图定义产品数据对象之间的关系，确定产品信息的逻辑模型;物理级信息视图对应于数据库物理设计的部分，是在对逻辑级的数据视图进行细化和实例化的基础上建立的，直接映射为物理数据库的建设。

　　5 . 2 . 4 应用领域维度

　　根据产品生命周期中应用领域的分布情况，产品生命周期应用领域可以包含：

　　a) 设计领域：对产品的功能、结构、形状、材料和精度等各种参数进行设计和分析;

　　b) 工艺领域：生成和制定产品工艺阶段的信息，包括工艺路线、工艺方法、工装计划等;

　　c ) 制造领域：管理产品的生产和制造阶段的数据;

　　d) 维护领域：管理产品的使用、售后服务、运行维护等方面的数据;

　　e) 质量领域：根据产品质量评价指标及其权值大小、评价方法以及产品质量的优劣等进行产品质量的控制;

　　f) 市场领域：管理产品的推广、销售和客户关系管理等数据。

　　5 . 3 产品生命周期数据对象模型

　　产品生命周期数据模型的具体实现和使用，应借助于一定的软件技术和系统。 通过面向对象技术，可以在软件实现层次上建立一个统一的产品生命周期数据的对象模型。

　　产品生命周期数据对象模型定义了产品、过程、组织和资源四个基本对象类，且其与各对象类之间定义为整体-部分关系(图 2) 。过程对象与组织和资源对象之间存在多对多的联结关系。 用置于连线上方的变量(或常量)来表示对应关系。

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　　图 2 产品生命周期数据对象模型

　　过程对象类的对象模型如图 3 所示。 过程对象类定义产品生命周期过程的基本结构和属性。 过程对象类包含活动和弧两个子类，其中弧定义活动之间的顺序关系。 活动包括原子活动、子过程、逻辑结点三种类型。 其中，原子活动对应由人员或程序所执行的任务;子过程用来建立可递归分解的过程模型;逻辑结点用来表示活动之间的与、或等逻辑关系。 过程对象与其他对象的连接通过活动类来实现。活动的实现依赖于产品，且需要执行者、支撑资源、过程相关数据三类信息。 过程定义与活动、过程相关数据之间是一对多的关系，活动、角色、过程相关数据、弧之间都是多对多的对应关系。

　　图 3 过程对象类的对象模型

　　产品、组织和资源的对象模型如图 4、图 5 所示。

　　图 4 产品对象类的对象模型

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　　图 5 组织和资源对象类的对象模型

　　产品对象类由 BOM对象类和文档对象类组成。 BOM对象是产品对象的组织核心，其涵盖了产品所有信息。 文档对象类用于表达产品信息，文档对象类包含图形文档类、图像文档类和普通文档类。 组织对象类由部门和人员两种对象类组成，用于描述产品生命周期开发团队的构成。

　　组织和资源对象类的对象模型中，部门与人员对象都与角色对象关联，表示部门的岗位配备情况以及什么人负责该岗位;资源对象由资源型和资源实体组成。 用于表达产品生命周期资源配备情况。 资源型用表示资源的类型，包括软件资源、硬件资源和制造资源等类型。 资源实体代表具体的企业资源。

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　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　产品生命周期数据管理系统参考功能

　　产品生命周期数据管理系统参考功能如表 A. 1 所示。

　　表 A.1 产品生命周期数据管理系统参考功能表

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　　表 A.1(续)

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　　表 A.1(续)

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　　表 A.1(续)

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　　表 A.1(续)