PLM产品生命周期plm之我见.docx

1、PLM产品生命周期plm之我见（PLM产品生命周期）plm之我见PLM之我见摘要本文从PLM(产品生命周期管理)的产生背景、系统内涵、主要功能和体系结构与PDM的异同、以及如何选用、实施等方面进行分析，为企业正确地进行选择和使用PLM提供帮助。关键词PLMPDMCADCAPPCAMCAEERPCIMSSCMKM正文2002年到2004年期间,PLM（产品生命周期管理）曾经火爆一时，各大ERP（企业资源计划）软件公司和CAD（计算机辅助设计）、PDM（产品数据管理）供应商争相推出相应PLM（产品生命周期管理）产品，一时各种PLM（产品生命周期管理）介绍、宣传充斥媒体，不绝于耳，但市场却反应平平，

2、之后很长一段时间销声匿迹。2009年以来PLM（产品生命周期管理）之声重又渐起，在SAP、西门子等国内外著名厂商的运作下逐渐趋热，产品展示会、评比、奖项颁布此起彼伏，好一番热闹景象。IT界热衷炒概念、盲目追逐技术更新、应用效果夸大其辞、喜好面子工程、大量上马豆腐渣项目之风气比上一波的来势更猛，企业用户不知不觉又要交多少学费才能醒悟。本人在IT行业沉浸多年，一直关注企业信息化建设，留意诸家产品，通过收集大量案例，并深入PLM（产品生命周期管理）研究，目睹内幕，十分焦虑，现表明个人观点，非针对具体厂家或产品，如有不当之处，敬请谅解，并希望专家和同行指正。一、什么是PLM提到PLM（产品生命周期管理

3、），PLM（产品生命周期管理）到底是什么？我们需要先弄清楚其含义和内容，才能作进一步地阐述。PLM的英文全称为ProductLife-cycleManagement，中文翻译为产品生命周期管理（以下简称PLM）。根据业界权威的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。PLM对产品的整个生命周期（包括：培育期、成长期、成熟期、衰退期、结束期）过程进行全面管理，通过培育期的研发成本最

4、小化和成长期至结束期的企业利润最大化来达到降低成本和增加利润的目标。PLM在20世纪末提出后，迅速成为制造业关注的焦点，PLM结合电子商务技术与协同技术，将产品的开发流程与SCM（供应链管理）、CRM（客户关系管理）、ERP（企业资源计划管理）等系统进行集成，将孤岛式流程管理转变为集成化的一体管理，实现从概念设计、产品设计、产品生产、产品维护到管理信息的全面数据管理。PLM是一种先进的企业信息化思想，它让人们思考在激烈的市场竞争中，如何用最有效的方式和手段来为企业增加收入和降低成本。从战略上说，PLM是一个以产品为核心的商业战略。它应用一系列的商业解决方案来协同化地支持产品定义信息的生成、管理

5、、分发和使用，从地域上横跨整个企业和供应链，从时间上覆盖从产品的概念阶段一直到产品结束它的使命的全生命周期。从数据上说，PLM包含完整的产品定义信息，包括所有的机械的、电子的产品数据，包括软件和文件内容等信息。从技术上说，PLM结合了一整套技术和最佳实践方法，例如产品数据管理、协作、协同产品商务、视算仿真、企业应用集成、零部件供应管理以及其它业务方案。它沟通了在延伸的产品定义供应链上的所有的OEM、转包商、外协厂商、合作伙伴以及客户。从业务上说，PLM能够开拓潜在业务并且能够整合现在的、未来的技术和方法，以便高效地把创新和盈利的产品推向市场。从发展上说，PLM正在迅速地从一个竞争优势转变为竞争

6、必需品，成为企业信息化的必由之路。PLM包含以下方面的内容：基础技术和标准（例如XML、可视化、协同和企业应用集成）；信息创建和分析的工具（如机械CAD、电气CAD、CAM、CAE、计算机辅助软件工程（CASE）、信息发布工具等）；核心功能（例如数据仓库、文档和内容管理、工作流和任务管理等）；应用功能（如配置管理）；面向业务/行业的解决方案和咨询服务（如汽车和高科技行业）。按照CIMDATA的定义，PLM主要包含三部分，即CAX软件（产品创新的工具类软件）、cPDM软件（产品创新的管理类软件，包括PDM（产品数据管理，ProductDataManagement，简称PDM，）和在网上共享产品模

7、型信息的协同软件等）和相关的咨询服务。实质上，PLM与我国提出的C4P（CAD/CAPP/CAM/CAE/PDM），或者技术信息化基本上指的是同样的领域，即与产品创新有关的信息技术的总称。从另一个角度而言，PLM是一种理念，即对产品从创建到使用，到最终报废等全生命周期的产品数据信息进行管理的理念。在PLM理念产生之前，PDM（产品数据管理）主要是针对产品研发过程的数据和过程的管理。而在PLM理念之下，PDM（产品数据管理）的概念得到延伸，成为cPDM，即基于协同的PDM（产品数据管理），可以实现研发部门、企业各相关部门，甚至企业间对产品数据的协同应用。软件厂商推出的PLM软件是PLM第三个层次

8、的概念。这些软件部分地覆盖了CIMDATA定义中cPDM应包含的功能，即不仅针对研发过程中的产品数据进行管理，同时也包括产品数据在生产、营销、采购、服务、维修等部门的应用。因此，实质上PLM有三个层面的概念，即PLM领域、PLM理念和PLM产品。而PLM软件的功能是PDM软件的扩展和延伸，PLM软件的核心是PDM（产品数据管理）,PDM（产品数据管理）的核心是CAD（计算机辅助设计）、CAPP（计算机辅助工艺管理），正如ERP（企业资源计划管理）的核心是MRPII（制造资源管理），MRPII（制造资源管理）的核心是MRP（物料需求计划）一样。二、PLM产生背景早期对产品技术设计资料的管理叫图文

9、档管理，主要解决设计中产生的大量工程图纸和文档储存问题，实现图纸数字化、共享、版本管理、权限控制等。后来企业需要更高的要求，即不仅对设计结果进行管理，还应当对设计过程进行管理，PDM（产品数据管理）应运而生开始在制造业中应用。PDM（产品数据管理）不仅对设计图文档本身进行管理，还将对整个产品结构进行管理，并将设计图档与产品结构关联。PDM（产品数据管理）的概念与内涵不断被延伸，对产品结构管理、工作流管理等被包含到PDM（产品数据管理）中。随着竞争的加剧，制造企业在产品研发、工艺设计和生产过程中，越来越重视标准化、系列化、模块化，要求完整管理产品模型、工艺设计，要求最大限度地利用以往的设计成果提

10、高研发效率，缩短设计周期和产品上市的时间，因此，对PDM的新需求不断涌现出来，工艺设计与过程管理、产品配置管理、变更管理、研发项目管理成为PDM（产品数据管理）的重要组成部分。进入二十一世纪，在电子商务热潮当中，很多新技术、新概念不断涌现，PLM就是在此背景下被提出，PLM强调的是把管理范畴延伸到产品的整个周期，从产品的产生过程到使用、报废、消失的全过程。三、PLM系统内涵随着经济全球化和企业信息化的发展，产品制造商需要从以生产推动销售的方式，转变到按客户需求订单安排生产的方式，特别是20世纪90年代末，企业外包业务和单一的客户需求不断增加，生产厂商只有开展协同产品生命过程管理，才能加快市场响

11、应速度、缩短产品开发周期、提高产品竞争力，以及为客户提供优质的个性化产品。在这种背景之下，PDM（产品数据管理）演变成PLM。PLM是以产品的整个生命周期过程为主线，在PDM（产品数据管理）的基础上融合协同产品工具，并有效集成CAX、ERP（企业资源计划管理）、SCM（供应链管理）、CRM（客户关系管理）和CAPP（计算机辅助工艺管理）等应用系统，从而成为支持企业运行的企业信息化管理平台，它实施一整套的业务解决方案，把整个企业的人员、过程和信息有效集成在一起，遍历产品从概念到报废的全生命周期，支持与产品相关的协作研发、管理、分发和使用产品定义信息，从而简化工作流程，缩短新产品从创意到上市的时间

12、。四、PLM系统的体系结构当在复杂的数字化价值链中优化产品开发过程时，解决方案的体系结构就是至关重要的了。一个差的体系结构，将导致部署困难，在每次升级时造成巨大的组件集成成本，而多种技术混杂也限制了将来系统的柔性，并容易产生多点故障。领先的制造企业正意识到：在考虑使用PLM解决方案，以优化整个数字化产品价值链的产品开发过程时，软件的体系结构至关重要。如果不了解PLM解决方案的基础架构，那么，几乎不可能确保该方案可维护信息的完整性，支持广义用户社区之间有效而高效的协作以及支持产品数量、产品类型和全球合作的增长。在PLM市场的早期，许多公司都难以在PLM上有所作为，因为到处充斥着单点解决方案，而且

13、，根本不具备真正系统解决方案的可用性。如果PLM是通过单点解决方案和传统体系结构的组合而实现，由于缺乏数据互操作能力，以及集成维护成本居高不下，使得PLM成为一种不必要的、复杂而危险的主张。其成本和复杂度大大限制了系统集成商、系统管理员以及制造商。在技术层面上，这些体系结构也同样在可用性、可扩展性、安全性及实用性等方面受挫。结果造成无法快速部署PLM解决方案，并保持合适的总拥有成本。解决这些PLM问题则在于提供一个合适软件体系结构系统，软件体系结构要考虑到长期的需求和将来的发展。PLM的三种主要体系结构任何架构良好的企业PLM解决方案都应当由一致的核心体系结构组成，而这个体系应当是模块化的，以

14、便根据需求增长进行快速部署和扩展。当前，主要有一体化、纯互联网式和可互操作式这样三种类型的核心体系结构。一体化体系结构（integral）一体化体系结构构筑于一组公共体系结构层和技术层之上，在这些层的各模块之间不会出现冗余、交叉或冲突。具有一体化体系结构的解决方案共享一个公共数据库模式、公共业务对象和过程模型，以及一个具有单一登录形式和外观的、基于WEB的公共用户接口。然而，需要记住的重要一点是：完成一个一体化体系结构需要从头开始对其进行规划，并有充足的时间和资源，还要通过有组织的开发活动进行创建。一个很好的例子就是windchillinfo*engine。为了避免可能的冲突和冗余，这种体系结

15、构在所有的解决方案模块中都使用了一个公共的数据库模式、业务对象和过程模型。该结构始于一个CAD-agnostic企业数据模型方案，可不依赖于数据的源格式来存储、管理和配置机械CAD数据、电子CAD数据及可视化数据。这种一体化体系结构可作为记录系统来管理全数字化产品，同时还考虑了该数字化产品的不同特性，由此消除了同步错误或数据重新输入错误。这样就能够最有效地组合和利用完全数字化的产品数据和关系模块，从而实现对复杂PLM过程的跨模块支持以及较低的应用程序维护成本。PLM一体化解决方案拥有多种能力，包括产品数据管理、设计协作和项目管理、动态设计配置、零件管理以及制造协作。制造商不再需要把各种不同的系

16、统拼凑到一起了。实施一体化解决方案具有以下这样一些好处。常见缺陷包括这样几个方面：需要一个以上的数据库模式，或更坏的是，需要一个以上的产品数据存储器；需要一个以上的对象和过程模型；各种应用存在多种外观形式；应用之间存在冗余组件，如两个工作流引擎；“选择一流可视化”的需求，也即要“自己集成”；缺乏采用完整产品系统的端到端过程的正式销售商测试。纯互联网式体系结构（internet）纯互联网体系结构包括100%的互联网基础结构、技术以及基于行业标准的代码。企业需要一种互联网体系结构以支持分布式产品协同开发过程，其中的用户来自于企业不同部门，还有供应商、制造合作商以及客户团体内的用户。windchil

17、l是在互联网时代从底层开始创建的PLM解决方案，它的纯互联网体系结构为防火墙内外的任何人同等地提供了对全数字化产品和开发过程的无缝访问。通过提供一个简单、安全而易于浏览的用户接口，以及通过标准WEB浏览器可访问的一体化3D可视化环境，制造商们可以促进PLM解决方案的用户接纳并降低培训成本。方便、快捷地从防火墙外把新的首选供应商/用户添加到产品开发小组中；利用公共的用户和小组管理系统，安全地提供仅对选定的、预先批准的产品信息和/或项目空间进行访问。在互联网环境中，用户可以在特殊过程（如信息会议）和正式过程（如更改请求调查、更改订阅与通知）中进行合作。这改善了小组之间的产品开发决策和信息共享的状况

18、。设计和制造组织也因为能够随时随地进行访问而大受裨益，它简化了全球采购和分布式制造。PLM互联网体系结构经过精心设计，它可以快速部署，能够满足当今的可用性、可伸缩性、数据完整性、可扩展性、安全性以及可互操作性的需求，从而适应整个数字化产品价值链的增长。常见缺陷包括这样几个方面：并非100%基于WEB的访问，不能轻松合并防火墙之外的用户，不能提供对产品信息和过程的安全而有选择性的访问；基于一种以上编程语言的应用；业务逻辑是以不同的编程语言编写的，并运行于核心互联网基础结构之外；行业标准使用不正确，如数据库技术，用来访问业务逻辑；基础结构层缩放不一致。可互操作体系结构（interoperable）

19、即使拥有一个一体化的纯互联网体系结构，还是需要与制造环境中其它传统的和当前使用的系统及工具进行集成。可互操作体系结构支持数字化产品信息和过程与用户系统的无缝集成，如桌面生产率应用、异构CAD（计算机辅助设计）系统以及办公支持系统，包括ERP（企业资源计划管理）、SCM（供应链管理）、CRM（客户关系管理）以及其它PDM（产品数据管理）、传统系统及数据库等。为了适应数字化产品价值链的异构特性，windchill使用了一种CAD-agnostic企业数据模型方法，这种方法能够不依赖于数据的源格式，来存储、管理和配置机械CAD数据、电子CAD数据及可视化数据。这种可互操作性体系结构扩展到了面向用户的

20、前台系统以及办公支持系统之中。对于前台系统，就设计而言，这种可互操作体系结构独立于CAD（计算机辅助设计）系统，它与各种不同的第三方工具完全兼容，包括所有主要的mCAD工具。通过把操作菜单和功能直接嵌入本地CAD（计算机辅助设计）应用的用户接口中，可互操作体系结构工作组管理器提供了与授权工具的预封装集成。通过这种集成，来自不同应用的关键工程信息不再局限于工程社区之内，而是提升为整个企业都可看到的企业资产。对于后台，可互操作体系结构也具有强大的联邦能力。它为终端用户提供了一个“单一系统映像”，这实际上是由信息组成的，而这些信息则是由分散的信息系统来管理的。关键原则是维护任何数据的一份单一原版拷贝

21、，它尽可能由一套单一系统来管理。联邦允许用户在其它系统中查看这些数据，但是不能复制。同样重要的是，在记录系统间也可以进行过程的联邦。从企业系统集成层次上说，PLM可互操作体系结构的企业系统集成（ESI）解决方案不仅提供了集成所需的媒介，而且也提供了与ERP（企业资源计划管理）系统的预先配置标准集成。这些集成系统提供了健壮的功能、完善的事务管理、大量的可配置特性以及一个易用GUI（图形用户界面）定制环境。通过为给ERP（企业资源计划管理）发布产品数据提供端到端的过程支持，ESI还重新定义了一体化“开箱即用”支持等级。企业事务系统之间的实时连接能够保证：企业系统中所提供的都是最新的产品数据对产品数

22、据的更新可自动地反映在ERP（企业资源计划管理）系统中，确保制造商能根据设计的最新修改进行制造管理员负责维护产品数据的控制并审查其发布情况；利用ERP（企业资源计划管理）的下游执行系统保持最新（如后勤、售后支持）；在PLM可互操作体系结构中可访问来自ERP（企业资源计划管理）或其它系统的相关信息；去掉了系统间手工数据传送和脆弱的本地连接。PLM可互操作体系结构也提供了对WEB服务的完全支持，外部程序可使用如XML、WSDL和SOAP之类的协议访问任何该结构功能。其缺陷在于，许多PLM销售商都拥有根据营销关系预测的互操作战略，但是，要提供获得成功所需的PLM互操作性，则需要大量时间和开销。五、P

23、LM系统的功能讲PLM的功能，我们先要弄清楚PLM的核心PDM（产品数据管理）所具有的功能。主流的PDM（产品数据管理）系统均基于网络实现，主要具有以下功能：(1)数据库和文档管理。它是PDM（产品数据管理）中最基本的功能，建立在关系数据库基础上，使企业迅速安全地操作、控制、获取数据。(2)工作流和设计过程管理。用来定义和控制人们创建和修改与产品相关的数据，实现产品设计与修改过程的数据控制。(3)产品结构和配置管理。是PDM（产品数据管理）的核心功能之一，能够实现对产品结构与配置信息和物料清单(BillofMaterials，BOM)的管理，通过授权，用户可以用PDM提供的图形化界面对产品结构

24、进行查看和编辑。(4)浏览和圈阅。为产品审批过程提供支持，通过授权，用户利用该功能可以浏览产品数据信息(特别是图形文档)，并对相关文档进行圈点和注释。(5)分类检索和零件库。最大程度地重新利用现有设计数据为创建新的产品提供支持，以提高产品开发速度。(6)项目管理。对产品开发过程及其进度进行管理与监控，并对完成结果进行反馈，为企业提供所需要的项目和活动的状态信息、报告资源规划和重要路径。(7)电子化协作。主要实现对PDM系统中产品数据快速、实时的操作功能。(8)集成开发接口。为PDM（产品数据管理）系统提供强大的客户化及二次开发能力，使得在实施PDM（产品数据管理）时可针对企业具体情况进行“本地

25、化”工作，以满足用户多样性的要求。PLM基于互联网环境，主要包括以下功能：(1)产品设计管理，提供对产品的CAD（计算机辅助设计）设计，包括二维设计、三维模型设计数据的存储、检索和管理功能，包括经过授权的用户可浏览或修改相关的产品数据。(2)产品组合管理，它从战略、市场、技术、风险和现金流等角度对企业处于不同生命周期的产品组合进行分析，对产品规划、产品开发和产品退出等决策进行支持。(3)采购和外包管理，它使企业以整个产品生命周期为视角，通过企业战略采购与产品设计部门通力配合来降低产品的生产成本。(4)用户需求管理，它主要包括对已有产品和未来产品的顾客需求管理。(5)协同产品设计，它能为处于不同

26、部门、企业、地域的产品开发团队提供协同设计的环境和工具，以提高产品的开发效率，缩短产品上市周期。(6)PDM，它提供产品数据的创建、存储、浏览和修改等功能，是PLM的核心系统。(7)系统集成管理，它通过接口与CAX（计算机辅助）、CAPP（计算机辅助工艺管理）和ERP（企业资源计划管理）等系统集成，能形成统一的数据信息模型，对整个产品生命周期内所需的各种数据进行管理。六、PLM与PDM的异同PDM（产品数据管理）是以计算机网络和数据库技术为基础，管理所有与产品相关的信息和过程的技术，其核心思想是使设计数据有序、优化设计过程、共享资源和系统集成。PDM（产品数据管理）使产品数据在其生命周期内保持

27、一致、安全，并且能够得到及时更新和高效检索；为所有参与人员提供一个高效的系统平台，使所有参与研发、审核、生产、销售和维护等人员在整个生命周期中自由共享和传递与产品相关的所有授权数据，从而降低成本、提高质量，大大缩短产品研发和上市周期，增强企业竞争力。PLM可以在广义的“制造企业”应用，除了机械制造企业，还包括象电子设计与制造公司、汽车设计与制造公司、飞机设计与制造公司、服装设计与制造公司、消费包装品设计与制造等，所以PLM的覆盖面比PDM更广。不同企业对PLM有各种不同的需求，有些企业侧重在对前端的概念设计、市场分析数据的管理；有些企业侧重在详细设计和工艺设计数据的管理；而有些企业侧重于售后维

28、护、维修数据的管理。PDM（产品数据管理）强调的只是工程数据管理，所以其应用主要集中在工程设计部门，PDM（产品数据管理）的文档管理功能管的只是与产品结构和设计过程相关的设计文档；而PLM管的是整个产品从概念产生到最终淘汰的整个生命周期的所有文档。因此，PDM（产品数据管理）实际上是PLM的一部分，PLM概念比PDM（产品数据管理）更广。PLM的适应面也更广，可以广泛地应用于流程行业的企业、大批量生产企业、单件小批生产企业、以项目为核心进行制造的企业，甚至软件开发企业。在ERP（企业资源计划管理）、SCM（供应链管理）、CRM（客户关系管理）以及PLM这四个系统中，PLM的成长和成熟花费了最长

29、的时间，并且最不容易被人所理解。它也与其他系统有着较大的区别，这是因为迄今为止，它是惟一面向产品创新的系统，也是最具互操作性的系统。如果仅作为概念，PLM出现的时间已经很长了，但作为整体解决方案，它仅仅是在最近才成为可行。之所以花费了数年的时间来确立PLM的市场定位，部分原因是由于它的来历甚至名子都与PDM（产品数据管理）和CAD(计算机辅助设计)软件有着密切的联系。从技术上说，PLM是一种对所有与产品相关的数据在其整个生命周期内进行管理的技术，它包含了PDM（产品数据管理）的全部内容，PDM（产品数据管理）功能是PLM中的一个子集。但PLM又强调了对产品生命周期内跨越供应链的所有信息进行管理

30、和利用的概念，这是PLM与PDM（产品数据管理）的本质区别。PDM（产品数据管理）侧重于对产品数据的管理，PLM强调对企业智力财富的充分再利用；PDM侧重于对产品开发阶段数据的管理，PLM侧重于对产品全生命周期内数据的管理；PDM（产品数据管理）侧重于对企业内部产品数据的管理，PLM则强调对产品生命周期内跨越供应链的所有信息进行管理和利用。PDM（产品数据管理）的体系结构是强调以文档为中心的研发流程管理，重点在于建立文档之间的联接;PLM则寻求能够实现在多功能、多部门、多学科、多外协供应商之间的紧密协同。PDM（产品数据管理）提供刚性的、单纯化的信息连接性;PLM提供的是上下文关联式的、更宽泛

31、和更柔性的联合性，因为PLM允许在一个领域的创造性活动对整个环境具有完整的意义。PDM（产品数据管理）侧重于实现对ERP（企业资源计划管理）、CAD（计算机辅助设计）等系统的对接式集成;PLM侧重于以其为基础来实现整个企业的信息化，以“PLM生态系统”的方式来实现对ERP（企业资源计划管理）等系统的深层次集成。由于PLM与PDM（产品数据管理）的渊源关系，实际上几乎没有一个以“全新”面貌出现的PLM厂商。大多数PLM厂商来自PDM（产品数据管理）厂商，有一些原来的PDM厂商已经开发了成体系的PLM解决方案，成功地实现了向PLM厂商的转化，如EDS、IBM等。当然，也有ERP（企业资源计划管理）

32、厂商加入这一阵营，如SAP已经提出了自己的基于ERP（企业资源计划管理）立场的PLM解决方案，还有一些CAD（计算机辅助设计）或工程软件厂商也正在做这样的努力。到目前为止，国内外软件厂商提供的PLM软件还处于发展过程之中，并不具备PLM理念中所应当具备的所有功能，大多数软件实质上还只具备PDM（产品数据管理）软件功能。因此，中国制造企业应用PDM（产品数据管理）和PLM技术是在企业自身对需求不是很明确，而PDM（产品数据管理）和PLM技术又不是很成熟的技术上进行的，因此，与ERP（企业资源计划管理）在中国的实施应用一样，PLM在中国的总体实施效果也并不理想，大多数企业只实现了部分模块的应用。对很多企业来说，相对ERP（企业资源计划管理）等，PLM仍是一个还不很熟悉的概念，目前PLM在企业中的应用普及率仍远不及ERP（企业资源计划管理），无论是理念，还是对产品的的熟悉程度。甄别PLM是企业应用的第一步，也是非常关键的一步。在此从企业实际应用的角度来谈谈如何选择PLM。首先要说明的是，买PLM是为了用的