PLM系統(tǒng)：初識

時間：2023-03-14 20:12:01 | 來源：電子商務(wù)

時間：2023-03-14 20:12:01 來源：電子商務(wù)

PLM系統(tǒng)是什么

PLM（Product Lifecycle Management，產(chǎn)品生命周期管理），是繼CAD/CAM之后發(fā)展起來的新一代產(chǎn)品創(chuàng)新和協(xié)同管理解決方案，針對性解決從產(chǎn)品概念的提出到產(chǎn)品退出市場這一過程中對產(chǎn)品信息的管理。

PLM系統(tǒng)幫助企業(yè)建立統(tǒng)一的產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計、工藝協(xié)同及研發(fā)項目管控平臺，提高研發(fā)效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上，逐漸進(jìn)行業(yè)務(wù)擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)跨前期規(guī)劃、研發(fā)設(shè)計生產(chǎn)制造、維護(hù)維修的產(chǎn)品全生命周期管理。

PLM系統(tǒng)主要應(yīng)用于制造業(yè)，尤其是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計周期長、設(shè)計工作量大、按訂單設(shè)計的企業(yè)。對于企業(yè)提高研發(fā)效率，實(shí)現(xiàn)研發(fā)過程的協(xié)同工作，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低產(chǎn)品成本起到了重要作用。

PLM主要包含以下五個方面的內(nèi)容：

1. 基礎(chǔ)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)（如：XML、可視化、協(xié)同和企業(yè)應(yīng)用集成）；

2. 信息創(chuàng)建和分析的工具（如：機(jī)械CAD、電氣CAD、CAM、CAE、計算機(jī)輔助軟件工程CASE、信息發(fā)布工具等）；

3. 核心功能（如：數(shù)據(jù)倉庫、文檔和內(nèi)容管理、工作流和任務(wù)管理等）；

4. 應(yīng)用功能（如：配置管理、配方管理、合規(guī)）；

5. 面向業(yè)務(wù)/行業(yè)的解決方案和咨詢服務(wù)（如：汽車和高科技行業(yè)）。

PLM解決了什么問題

一、產(chǎn)品的設(shè)計數(shù)據(jù)主要依靠人工管理

大部分企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計采用AutoCAD、Solidworks等設(shè)計軟件，完成了甩圖板工程，但產(chǎn)品的設(shè)計數(shù)據(jù)完全依靠人工管理。產(chǎn)品數(shù)據(jù)在各業(yè)務(wù)部門之間的手動更改，使得技術(shù)資料的準(zhǔn)確性和一致性難以保障。由于沒有產(chǎn)品數(shù)據(jù)的集成管理，一方面，技術(shù)文件檢索復(fù)雜；另一方面，瀏覽、編輯操作無記錄，不能有效防止技術(shù)泄密。

另外，設(shè)計與工藝部門之間信息溝通不暢，導(dǎo)致目前圖紙中的借用件較多，零部件通用化程度不夠，不利于企業(yè)整體技術(shù)進(jìn)步和降低生產(chǎn)成本。無法為ERP系統(tǒng)提供產(chǎn)品BOM清單，不能為ERP提供數(shù)據(jù)源，使得設(shè)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為生產(chǎn)數(shù)據(jù)需要二次輸入。

二、產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)管理上不通暢

管理上的不通暢導(dǎo)致設(shè)計成本越來越高，產(chǎn)品越來越復(fù)雜，平均售價越來越低，這一切都給企業(yè)帶來巨大的壓力。各種各樣的設(shè)計難題不斷加快的產(chǎn)品生命周期以及復(fù)雜的供應(yīng)鏈，這一切都給企業(yè)在推出產(chǎn)品、開發(fā)預(yù)算、協(xié)同管理和質(zhì)量目標(biāo)方面提出了新的挑戰(zhàn)，這也是當(dāng)前競爭環(huán)境下擺在企業(yè)設(shè)計部門和產(chǎn)品設(shè)計人員面前的急迫課題。

三、研發(fā)、工藝相互脫節(jié)

產(chǎn)品設(shè)計、工藝協(xié)同的不通暢導(dǎo)致設(shè)計成本越來越高、設(shè)計工藝協(xié)同周期長、難度大。企業(yè)研發(fā)與制造如何有機(jī)銜接，提升協(xié)同效率，這是擺在企業(yè)管理層和具體技術(shù)人員面前的急迫課題，如何實(shí)現(xiàn)設(shè)計BOM到工藝BOM的轉(zhuǎn)化，充分重用產(chǎn)品開發(fā)數(shù)據(jù)并管理工藝設(shè)計流程和數(shù)據(jù)，提升工藝編制效率，保證設(shè)計、工藝產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的一致性和自動同步，實(shí)現(xiàn)設(shè)計工藝一體化，這是企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化協(xié)同設(shè)計、提升核心效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

PLM的發(fā)展歷史

任何優(yōu)秀的技術(shù)，都是為了解決存在的問題而產(chǎn)生的。PLM也不例外，它要解決的就是企業(yè)信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理的問題。伴隨著科技和生產(chǎn)方式的變化，為了解決企業(yè)數(shù)據(jù)管理和使用的問題，到今天為止，人們走出了五步：

1. 手工管理

IT技術(shù)剛剛應(yīng)用到數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域時，人們是通過手工來管理生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的。人們會用計算機(jī)記錄數(shù)據(jù)文件，之后打印，歸類，裝訂，存儲。某個新用戶想再次使用數(shù)據(jù)的時候，必須申請到足夠的權(quán)限，到檔案館調(diào)用原版文件。如果不同的生產(chǎn)地點(diǎn)或者部門需要同一份文件，這份文件就只能通過復(fù)印或者移動硬盤的方式，從一個地點(diǎn)以人工的方式帶到另一個地點(diǎn)。
這種方式需要很大的時間和管理成本，同時也很難保證精確性和高效率。例如，文件手工歸類和再次檢索，就是一個非常復(fù)雜的工作。隨著企業(yè)運(yùn)營數(shù)據(jù)的增加，結(jié)構(gòu)逐漸變得復(fù)雜，這種模式會使數(shù)據(jù)檢索變的繁重而枯燥，且更容易造成丟失的情況。

2. 基于文件服務(wù)器的管理

隨著用戶系統(tǒng)的發(fā)展和融合，人們不再將重要的數(shù)據(jù)和文件打印出來存儲，而是直接在文件服務(wù)器中以電子版的形式存儲下來。
為了給數(shù)據(jù)分類，人們會使用文件系統(tǒng)本身的分類方式。例如，在硬盤中建立復(fù)雜的文件夾結(jié)構(gòu)，用文件夾的名稱進(jìn)行數(shù)據(jù)的分類存儲。利用不同服務(wù)器之間的互聯(lián)，人們實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的多地分享。但是，隨著文件越來越多的產(chǎn)生，數(shù)據(jù)庫也越來越大。人們越來越需要更加簡單的操作，需要更細(xì)致地給數(shù)據(jù)分類，以方便檢索。

3. 基于文件的管理

上個世紀(jì)80年代，人們發(fā)明了第一個EDM（Engineering Data Management，工程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)）。在文件服務(wù)器的基礎(chǔ)上，EDM系統(tǒng)提供了更加豐富的功能，例如用戶管理，單一文件多版本等等。在使用EDM的過程中，用戶需要有固定的權(quán)限，才能將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)提取到Vault(電子倉庫)中，進(jìn)行相應(yīng)的更改。
EDM最革命性的是將元數(shù)據(jù)(Metadata)和數(shù)據(jù)體(Payload)分隔開來。數(shù)據(jù)體或者說實(shí)際數(shù)據(jù)代表的是數(shù)據(jù)所欲傳遞的實(shí)際信息，例如圖紙上設(shè)備的幾何圖形。元數(shù)據(jù)用于輔助傳遞跟數(shù)據(jù)體相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如這份圖紙的尺寸，日期，創(chuàng)建者等等。數(shù)據(jù)體一般存儲在文件系統(tǒng)中，而元數(shù)據(jù)會在中心數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行存儲。

4. 基于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的管理

由于引入元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫，人們開始將數(shù)據(jù)按照產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行配置和管理。這樣慢慢形成了最初的產(chǎn)品BOM。基于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的管理能夠更加直觀的展現(xiàn)出組裝件和單個加工產(chǎn)品之間的聯(lián)系。人們可以更方便地了解產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，生成物料清單，或者使用列表等等。

5. 基于產(chǎn)品機(jī)構(gòu)和企業(yè)流程的管理

現(xiàn)在的PLM系統(tǒng)不僅可以按照產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來存儲數(shù)據(jù)，也可以用更多的數(shù)據(jù)形式來描述企業(yè)的運(yùn)行管理流程。
優(yōu)秀的PLM系統(tǒng)的使用目標(biāo)是為整個公司各個部門建立一個集成的數(shù)據(jù)模型，然后將所有的產(chǎn)品相關(guān)和流程相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲到這個數(shù)據(jù)模型中。例如，用戶在CAD軟件中完成產(chǎn)品設(shè)計后，CAD系統(tǒng)便將數(shù)據(jù)體和元數(shù)據(jù)歸類存入數(shù)據(jù)模型中。企業(yè)的流程信息也會存入數(shù)據(jù)模型中。因此，優(yōu)秀的PLM平臺需要強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫作為后臺，來保障數(shù)據(jù)的實(shí)時性和一致性。

市場上PLM的分類

	以CAD為中心	以PDM為中心	以ERP為核心
廠商	Siemens 、達(dá)索、PTC	北京艾克斯特、上海思普、浙大聯(lián)科、武漢開目	用友、金蝶，國外如Oracle、SAP
行業(yè)分布	離散制造行業(yè)，尤其是機(jī)械制造業(yè)	國內(nèi)特有	項目制企業(yè)或者石化企業(yè)
核心	產(chǎn)品研發(fā)過程數(shù)據(jù)	數(shù)據(jù)管理	企業(yè)經(jīng)營能力

1. 以CAD為中心

此模式的PLM通過三維CAD軟件實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)化，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期的數(shù)據(jù)共有。3D CAD軟件本身具有高效的設(shè)計效率和可視化的界面，通過PLM平臺能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計者的共同作業(yè)。在實(shí)際業(yè)務(wù)中，企業(yè)可能存在多種3D設(shè)計軟件或者同一軟件不同版本的情況，這就導(dǎo)致了數(shù)據(jù)的不一致性和不準(zhǔn)確性。這需要企業(yè)構(gòu)筑LDM（Local Data Management）和TDM（Team Data Management）數(shù)據(jù)管理功能，通過版本等履歷來管理日常完成的CAD數(shù)據(jù)。

另一方面，通過PLM系統(tǒng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共有，但3D CAD數(shù)據(jù)非常龐大，如果發(fā)生工程變更，尤其在產(chǎn)品研發(fā)階段，設(shè)計內(nèi)容不斷的變更，這會極大地影響網(wǎng)絡(luò)傳輸速度和PLM響應(yīng)速度，引起制造工程信息的混亂甚至PLM系統(tǒng)的崩潰。為了解決這個矛盾，PLM把圖紙狀態(tài)分成了“Work in數(shù)據(jù)”和“共有數(shù)據(jù)”2種，并且在“共有數(shù)據(jù)”階段，實(shí)現(xiàn)了3D輕量化模型的功能。企業(yè)必須從業(yè)務(wù)著手，推進(jìn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的建立和圖紙借用制度。

以 CAD 為主體的PLM 供應(yīng)商，代表廠商如 Siemens 、達(dá)索、PTC 等。這類廠商從CAD 起家，以 CAD 作為支撐的 PLM系統(tǒng)，主要應(yīng)用于離散制造行業(yè)（尤其是機(jī)械制造業(yè)），管理的核心是產(chǎn)品研發(fā)過程數(shù)據(jù)。這三大廠商進(jìn)入市場較早，在中國市場上占據(jù)很大份額，在各行各業(yè)積累了許多優(yōu)質(zhì)客戶，主要客戶以實(shí)力雄厚的大型企業(yè)為主，通常是金額百萬級以上的項目。

1. 以PDM為中心

通過PDM管理設(shè)計成果（圖紙、設(shè)計手冊、零部件屬性等）建立面向產(chǎn)品研發(fā)業(yè)務(wù)的PLM系統(tǒng)。PDM最初是用來解決“信息孤島”問題，實(shí)現(xiàn)設(shè)計效率化。此模式PLM的核心是PDM功能，通常以BOM為中心進(jìn)行產(chǎn)品管理。需要注意的是，PDM業(yè)務(wù)關(guān)注研發(fā)設(shè)計共享，而PLM關(guān)注的是以產(chǎn)品為軸的各業(yè)務(wù)之間的信息傳遞。由于理解上的偏差，導(dǎo)致PLM項目失敗的案例很多，導(dǎo)入PLM系統(tǒng)不是單純的軟件問題，更涉及到各個相關(guān)業(yè)務(wù)部門。要想充分發(fā)揮PDM系統(tǒng)功能一是需要建立標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；二是是推動“圖紙借用”制度。而要充分發(fā)揮PLM系統(tǒng)功能，需要建立能夠正確順暢傳遞產(chǎn)品信息的模式，現(xiàn)在可行的辦法是對BOM進(jìn)行統(tǒng)一化管理，也就是需要建立統(tǒng)合BOM主數(shù)據(jù)。

以 PDM 為主體的 PLM供應(yīng)商，代表廠商如：北京艾克斯特、上海思普、浙大聯(lián)科、武漢開目等。這類 PLM 廠商往往只專注于 PDM 這一單一領(lǐng)域。由于抓住了 PDM 在國內(nèi)的需求特點(diǎn)，因此能夠以較高的性價比和產(chǎn)品本地化等優(yōu)勢來占領(lǐng)部分市場，通常實(shí)施項目金額數(shù)十萬到百萬。

1. 以ERP為核心

此模式的PLM的關(guān)注點(diǎn)是企業(yè)經(jīng)營能力，通過實(shí)現(xiàn)經(jīng)營信息的可視化，把客戶需求的產(chǎn)品信息與企業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略結(jié)合起來。ERP著眼于企業(yè)的管理能力，是以財務(wù)系統(tǒng)為中心的信息化系統(tǒng)。信息收集的范圍涉及到生產(chǎn)管理、銷售管理、采購管理等，是企業(yè)的基礎(chǔ)系統(tǒng)。結(jié)合PLM系統(tǒng)后，管理層能夠?qū)Ξa(chǎn)品開發(fā)相關(guān)的資源進(jìn)行項目管理，并使企業(yè)系統(tǒng)（生產(chǎn)管理、銷售管理、采購管理等）具有柔性，在很多項目制企業(yè)或者石化企業(yè)中，都采用以ERP為核心的PLM。

和PDM為中心的PLM有些類似，要想充分發(fā)揮PLM功能，需要采用結(jié)合BOM的方法推進(jìn)業(yè)務(wù)與系統(tǒng)的結(jié)合。并且此模式的PLM，還需要輸入物料相關(guān)的材質(zhì)與素材等生產(chǎn)采購信息，對產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、參數(shù)化的要求更高。

以 PLM+ERP 信息化整體解決方案提供商，代表廠商國內(nèi)如用友、金蝶，國外如Oracle、SAP等。這類供應(yīng)商，多是由原來的 ERP 廠商通過并購或其它方式進(jìn)入 PDM 領(lǐng)域，如用友并購PLM 軟件廠商重慶邁特、Oracle 收購 Agile等。這類廠商主要是從企業(yè)管理角度出發(fā)，強(qiáng)調(diào)以質(zhì)量為驅(qū)動的擴(kuò)展供應(yīng)鏈，將企業(yè)內(nèi)部各種資源和企業(yè)知識進(jìn)行整合的一種電子商務(wù)解決方案。