PLM系统的技术现状和发展趋势

1、PLM介绍

PDM技术已广泛应用于汽车和航空工业，其应用主要关注特定的产品生命周期阶段，如开发、试制或生产。目前PDM技术已经成为管理产品生命周期相关数据、应用及过程的通用工具。过去十年，PDM市场上出现了一些特殊的软件产品名词，如cPDM、CPC、PKM、VPDM，造成一定的概念混淆。事实上这些短语所表达的内涵越来越趋向于产品生命周期管理（PLM）。PLM是PDM的扩展，是实现企业内部产品相关信息和知识管理的综合解决方案。

2、PLM技术现状

（1）在不同行业的应用

PLM技术主要应用于汽车和航空这样的机械制造业，很少用在高技术和重型建筑业。不同行业的应用差别主要是由于业务需求不同造成的。航空产品的生命周期长、产品复杂，几乎不可能进行实物试制。而电子产品则相反，他们生命周期短，产品简单，如移动电话。这就是说，PLM解决方案及公司导入PLM技术的驱动力对不同产业是完全不同的。

（2）系统功能

所有现代PLM系统越来越趋同，其标准功能主要包括∶（1）电子仓库管理；（2）文档和对象管理；（3）发布与变更管理；（4）产品结构管理；（5）配置管理；（6）零部件管理；（7）浏览、批注及图像服务；（8）分类和检索；（9）项目管理；（10）系统管理、配置和定制工具。

通常PLM系统擅长处理数据文件和数据库记录，如产品配置、零件定义和设计数据、技术参数表、CAD图形。借助于PLM系统的外挂功能可实现企业内的协同；大多数PLM系统可连接邮件服务器为用户提供消息服务；PLM系统一般支持项目管理功能；大多数情况PLM系统支持流程和工作流管理。

（3）集成和接口

PLM系统的目标之一是实现跨越产品生命周期的应用集成，并实现信息的非冗余和一致性管理。大多数CAD系统能很好地和PLM系统集成。和ERP系统集成对PLM也是非常重要的，但大多数PLM系统仅能实现单向数据交换。对CAE系统的集成几平没有令人满意的方案。

大多数PLM系统对CAD、MCAD和ECAD、办公系统、和ERP/MRP系统提供接口，有专门的API，可用C、C++、宏语言、Java语言编程。用标准化的数据格式实现数据交换，如STEP或XMI。对工程应用系统的集成已经达到较好水平，而跟业务伙伴的集成仍显不足。

（4）系统架构

PLM系统包括分布式电子仓库、用户功能、实用程序和分布式数据管理系统。电子仓库是管理各种产品信息的数据库。电子仓库是一种逻辑数据存储技术，用于存储和管理应用系统在产品生命周期内产生的电子文档。文件被存储在管理员预定义的文件服务器上（受保护的文件夹）。文件可能被重命名或由中间件加密。尽管元数据在PLM系统中是按面向对象方法建模，但PLM所用数据库系统都是关系式的。

PLM系统分成两类。第一类使用具有过程性软件内核，不支持因特网技术；第二类使用基于面向对象软件内核，具有直接使用因特网技术的能力。

（5）工程信息门户

为了显示PLM系统作为核心工程系统的地位，大多数PLM系统都提供了工程门户作为访问产品相关数据的主要入口。借助于门户，用户的身份和授权过程可以简化，检索时间减少，用户访问的信息种类可根据需要进行定制。门户本身不是信息源，而是访问其他工程信息的前端工具。门户并不能代替应用系统，如CAD，Office等，他们仅仅集成这些资源形成统一入口。

3、PLM的未来趋势

（1）系统功能

未来PLM的发展将更加专注于覆盖产品生命周期各阶段及更好地支持工程协同。新功能将支持覆盖开发流程的早期阶段，如产品组合管理、需求可追溯管理，及运维服务，如MRO。PLM系统将满足供应链合作伙伴对产品信息及流程整合的需要。此外PLM系统将支持反馈终端用户信息到产品生命周期的早期以改进产品质量。

成功利用PLM系统实现价值链上业务伙伴的协同和动态集成是大趋势。利用这种方法使遍布世界各地的团队成员能够实时地同步工作。协同涉及电邮，即时消息传送、视音屏会议、共享DMU、应用程序共享及可视化服务。协同环境将提供专属用户接口和视图实现产品信息共享。对于多方协同数据和流程的安全性和一致性是首要条件，PLM系统将能够满足这些本质的需要。

（2）技术和系统架构

由于使用了基于组件的架构PLM系统变得更加开放和灵活，更易于集成第三方工具或公司现有系统。这些平台完全基于面向对象的方法，如JAVA（J2EE）、C#（.Net）或CORBA，所有业务方百分百支持因特网方式访问。PLM系统架构的未来发展将聚焦面向流程的标准和模块化组件。这种方法可实现价值链上的业务应用系统的集成，使得业务流程更具独立性

（3）下一代PLM系统

下一代PLM将更加标准化，对不同行业或用户通过配置一些模板来加快系统实施。预先配置的交钥匙系统将更加适用于中小公司，在接下来的几年中这类系统的市场份额将得到快速提升。目前领先的供应商已经开始了他们的系统瘦身计划以达到快速实施和易于使用的目的。

4、展望

PLM系统在当今经济发展趋势下的重要性日益增强。PLM技术能够改善组织在整个产品生命周期相关业务上的运营效率。这种涵盖应用系统和跨越企业界限业务流程的方法不是一时的愿景，而是未来五到十年企业的必备手段。这种综合方法将始终关注人作为最重要的智力资产。因此PLM技术的愿景之一是在工程领域具有管理智力资产的能力。捕捉工程知识并再利用将是未来PLM系统最重要的竞争力因素。

【作者：汤建农，李德华，陆鸣，龚剑云】