Построение модели изделия в PDM-системе

Московский государственный технический университет  
имени Н.Э. Баумана 

 

А.В. Федотова, М.В. Овсянников, С.А. Буханов 

 

Построение модели изделия в PDM-системе 

 
 

Методические указания  
к выполнению лабораторной работы 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

УДК 004 
ББК 32.973.202 
        Ф34 
 
Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru 
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/269/book1561. html 
 
Факультет «Робототехника и комплексная автоматизация»  
Кафедра «Компьютерные системы автоматизации производства» 
 
Рекомендовано Редакционно-издательским советом  
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебно-методического пособия 
 
Федотова, А. В.  
 
Построение модели изделия в PDM-системе : методические 
указания к выполнению лабораторной работы / А. В. Федотова, 
М. В. Овсянников, С. А. Буханов. — Москва : Издательство 
МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2017. — 63, [1] с. : ил. 

ISBN 978-5-7038-4562-2 
 
Издание содержит краткое описание PDM-системы PDM STEP Suite 
и руководство по формированию структуры изделия в PDM STEP Suite, а 
также пояснения, необходимые для выполнения заданий лабораторной 
работы по курсу «Автоматизация управления жизненным циклом».   
Для студентов 4-го курса МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
 
 
УДК 004 
 
ББК 32.973.202 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
 МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017 
  
 Оформление. Издательство  
ISBN 978-5-7038-4562-2 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017 

Ф34 

Предисловие 

Методические указания предназначены для студентов 4-го 
курса кафедры «Компьютерные системы автоматизации производства», 
изучающих курс «Автоматизация управления жизненным 
циклом». Это также базовая дисциплина, которую преподают 
после курсов «Основы системного анализа и синтеза», «Базы 
данных и информационные системы», поэтому она позволяет 
объединить и согласовать между собой знания студентов, полученные 
на протяжении всего обучения в университете. Центральным 
звеном системы управления жизненным циклом изделия является 
система управления данными об изделии PDM (Product 
Data Management).  
Методические указания содержат краткое описание PDM-
системы PDM STEP Suite и руководство по формированию 
структуры изделия в PDM STEP Suite, а также пояснения, необходимые 
для выполнения заданий лабораторной работы по курсу 
«Автоматизация управления жизненным циклом».  
Для выполнения лабораторной работы студент должен знать 
основы построения баз данных и информационных систем, основы 
системного анализа и синтеза, основы моделирования систем. 
Студент должен уметь использовать основные принципы построения 
баз данных, иметь навыки применения методов системного 
анализа и синтеза. 
Целью работы является приобретение навыков создания и 
использования электронного архива технической документации 
(ЭАТД) на основе пакета PDM STEP Suite, таких как: 
 создание модели изделия, включающей структуру изделия, 
характеристики изделия и техническую документацию на изделие 
и его компоненты;  
 владение средствами пакета PDM STEP Suite; 
 поиск необходимых документов в ЭАТД. 
По результатам выполнения лабораторной работы студент 
должен 

знать: 
 основные понятия, относящиеся к электронному архиву 
технической документации; 
 принципы и технологии управления данными об изделии, 
функциональные возможности системы; 
владеть навыками: 
 создания и использования электронного архива технической 
документации на основе пакета PDM STEP Suite; 
 создания модели изделия, включающей структуру изделия, 
характеристики изделия и техническую документацию на изделие 
и его компоненты; 
 поиска необходимого документа в ЭАТД. 
Студент должен владеть общекультурными и профессиональными 
компетенциями в соответствии с ФГОС ВПО по направлению 
подготовки «Автоматизация технологических процессов и производств», 
квалификация (степень) бакалавр. Студенту необходимо: 
 находить организационно-управленческие решения в нестандартных 
ситуациях и нести за них ответственность; 
 повышать свою квалификацию и мастерство; 
 осознавать социальную значимость своей будущей профессии, 
иметь высокую мотивацию к выполнению профессиональной 
деятельности; 
 использовать основные законы естественно-научных дисциплин 
в профессиональной деятельности, применять методы математического 
анализа и моделирования, теоретического и экспериментального 
исследования; 
 понимать сущность и значение информации в развитии современного 
информационного общества при осознании опасностей 
и угроз, возникающих в этом процессе, соблюдении основных 
требований информационной безопасности, в том числе защиты 
государственной тайны; 
 применять основные методы, способы и средства получения, 
хранения, переработки информации, навыки работы с компьютером 
как средством управления информацией; 
 работать с информацией в глобальных компьютерных сетях; 
 использовать основные методы защиты производственного 
персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, 
стихийных бедствий; 

 собирать и анализировать исходные информационные данные 
для проектирования технологических процессов изготовления 
продукции, средств и систем автоматизации, контроля, технологического 
оснащения, диагностики, испытаний, управления 
процессами, жизненным циклом продукции и ее качеством; 
 применять основные закономерности, действующие в процессе 
изготовления продукции, использовать их для производства 
изделий 
требуемого 
качества, 
заданного 
количества 
при 
наименьших затратах общественного труда. 
Методические указания состоят из четырех разделов: теоретической 
части, требований к выполнению лабораторной работы, 
примера выполнения лабораторной работы и вариантов заданий.  
 
 

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 

1.1. Краткое описание PDM STEP Suite 

PDM STEP Suite (PSS) это компьютерная система управления 
данными об изделии. Назначение PDM STEP Suite — собрать всю 
информацию об изделии в интегрированную базу данных (БД) и 
обеспечить совместное использование этой информации в процессах 
проектирования, производства и эксплуатации (на всех 
этапах жизненного цикла изделия).  
Основой системы PDM STEP Suite является международный 

стандарт ISO 10303 (STEP, стандарт обмена данными модели изделия), 
определяющий схему (модель) данных в БД, набор  
информационных объектов и их атрибутов, необходимых для 
описания изделия. Кроме того, стандарт определяет интерфейс 
доступа к данным: через текстовый обменный файл
 
или программный 
интерфейс (API).  
На стадии проектирования БД используют для накопления в 
стандартизованной форме результатов труда разработчиков и обмена 
данными между ними. Подготовленные, проверенные и 
утвержденные данные используют в процессах технологической 
подготовки 
производства 
(ТПП), 
материально-технического 
снабжения, производства и эксплуатации изделия.  
База данных системы PDM STEP Suite (рис. 1.1) содержит 
информацию о структуре, вариантах конфигурации (версии) изделия 
и входимости компонентов в различные изделия; идентификационную 
информацию об изделии и его компонентах; информацию 
о функциональных или технических характеристиках 
изделий и технологии их изготовления. С изделиями могут быть 
ассоциированы различные документы: геометрические модели, 
схемы и чертежи различных форматов, электронные образы бумажных 
документов, текстовые документы. В БД содержится информация 
о проведенных изменениях документов и их версиях, 

присвоенных документам статусов и соответствующих состояниях. 
Кроме того, в БД содержатся данные об организационной 
структуре предприятия, ролях и правах доступа пользователей. 
 

 

Рис. 1.1 

Данные попадают в систему различными способами: их вводят 
вручную или передают с помощью автоматизированных систем. 
Аналогично происходит извлечение и использование данных: 
от диалогового доступа к данным и визуального просмотра 
до автоматического отбора при помощи прикладных программных 
систем в задачах проектирования, материально-технического 
снабжения, планирования и т.д.  
Интегрированная БД PSS предназначена для решения различных 
задач, связанных с обработкой данных об изделии. Содержание 
этих задач и роли людей при их решении предполагают множество 
точек зрения на данные и аспектов доступа к данным.  
Например, с точки зрения конструктора изделие имеет несколько 
вариантов состава (конфигураций), причем в состав 
входят все компоненты изделия, необходимые для его изготов-

ления. С точки зрения эксплуатанта в состав изделия входят 
только те элементы, которые нужно демонтировать для обслуживания 
или замены. Службу обеспечения качества продукции 
и эксплуатанта могут интересовать физические параметры конкретного 
экземпляра изделия. Каждая из групп пользователей 
работает со своими наборами данных, логически связанными  
в интегрированную БД.  
Пользователь работает с БД, представляя ее себе в виде дерева 
изделия (или пересекающегося семейства деревьев), ветви которого 
декомпозируются на сборочные единицы (узлы), агрегаты 
и отдельные детали. С элементами дерева связаны документы, 
характеристики и присвоенные им статусы.  
Ввод данных в систему PSS осуществляют следующими способами:  
 
путем загрузки обменного файла из системы CAD/CAM;  
 с помощью автоматической конвертации данных из имеющихся 
БД предприятия;  
 в диалоговом режиме: посредством ручного набора данных 
либо установлением ссылок на уже имеющиеся в БД объекты.  
Основные функции PDM STEP Suite включают управление: 
 конструкторскими, технологическими и эксплуатационными 
данными об изделии;  
 конфигурациями и изменениями;  
 данными логистического анализа;  
 данными о качестве;  
 проектами, контрактами;  
 потоками работ; 
 информационным взаимодействием с cad/cam/erp;  
 обменом данными между всеми участниками жизненного 
цикла.  

Архитектура системы PDM STEP Suite 

PDM STEP Suite представляет собой трехуровневую информационную 
систему, состоящую из сервера системы управления базами 
данных (СУБД) (Oracle Server 9.2 и выше), сервера приложений (
Oracle Client 9.2 или выше в совокупности с PSSOracleServer) 
и клиентского модуля (PSS). Трехуровневая архитектура обеспечивает 
эффективное распределение вычислительной нагрузки при 
одновременной работе большого числа пользователей.  

Программное обеспечение клиентского модуля обеспечивает 
диалоговое взаимодействие с БД через сервер приложений; внесение 
и редактирование данных; настройку статических данных; 
настройку программ, входящих в систему. Клиент также осуществляет 
доступ к данным через программный интерфейс. 

1.2. Настройка системы PDM STEP Suite 

Перед началом использования системы PSS проводят ее 
настройку на конкретную предметную область решаемой задачи 
посредством нескольких модулей [1].  
Рекомендуемый разработчиком порядок выполнения первоначальной 
настройки системы PSS представлен в табл. 1.1.  

Таблица 1.1 

Рекомендуемые действия при настройке PSS 

Порядок действий 
Используемый модуль 
PSS 

1. Создать БД 
Настройка lite БД или 
Администратор 
БД 
ORACLE  

2. Добавить организационную структуру предприятия 


Настройка словарей БД 

3. Настроить учетные записи пользователей/
групп пользователей системы PSS 
4. Создать используемые единицы измерения  
5. Создать используемые характеристики 
6. Создать перечень реквизитов документов 
7. Создать перечень используемых видов документов. 
Для каждого вида документа определить 
обязательные и необязательные реквизиты 
8. Создать перечень возможных статусов объектов 

9. Создать перечень ролей сотрудников. Для 
каждой роли настроить допустимые статусы, 
виды документов и контексты 
10. Настроить выполняемые роли для сотрудников 
 


11. Наполнение справочников 
Модуль PDM  

Модуль «Настройка словарей БД» 

Из всей информации об изделии можно отметить редко меняющуюся 
часть — так называемую статическую информацию:  
 организационная структура предприятия;  
 характеристики/группы характеристик и единицы измерения;  
 реквизиты документов; 
 виды документов;  
 виды измерений;  
 типы бизнес-процессов;  
 типы ресурсов;  
 контексты;  
 возможные статусы объектов;  
 роли сотрудников;  
 сортамент и профили применяемых материалов.  
В основном данная информация должна соответствовать существующим 
нормативным актам (ГОСТам, ОСТам, стандартам предприятия, 
руководящим документам и т. д.), ее заносят в БД однократно 
при настройке системы на конкретную предметную область.  
Для интерактивного ввода подобной информации предназначен 
модуль «Настройка словарей БД» (рис. 1.2).  
 

 
Рис. 1.2