PLM系统：初识

时间：2023-03-14 20:12:01 | 来源：电子商务

时间：2023-03-14 20:12:01 来源：电子商务

PLM系统是什么

PLM（Product Lifecycle Management，产品生命周期管理），是继CAD/CAM之后发展起来的新一代产品创新和协同管理解决方案，针对性解决从产品概念的提出到产品退出市场这一过程中对产品信息的管理。

PLM系统帮助企业建立统一的产品研发设计、工艺协同及研发项目管控平台，提高研发效率，提升产品质量。在此基础上，逐渐进行业务扩展，实现跨前期规划、研发设计生产制造、维护维修的产品全生命周期管理。

PLM系统主要应用于制造业，尤其是产品结构复杂、设计周期长、设计工作量大、按订单设计的企业。对于企业提高研发效率，实现研发过程的协同工作，缩短产品开发周期，降低产品成本起到了重要作用。

PLM主要包含以下五个方面的内容：

1. 基础技术和标准（如：XML、可视化、协同和企业应用集成）；

2. 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）；

3. 核心功能（如：数据仓库、文档和内容管理、工作流和任务管理等）；

4. 应用功能（如：配置管理、配方管理、合规）；

5. 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）。

PLM解决了什么问题

一、产品的设计数据主要依靠人工管理

大部分企业的产品设计采用AutoCAD、Solidworks等设计软件，完成了甩图板工程，但产品的设计数据完全依靠人工管理。产品数据在各业务部门之间的手动更改，使得技术资料的准确性和一致性难以保障。由于没有产品数据的集成管理，一方面，技术文件检索复杂；另一方面，浏览、编辑操作无记录，不能有效防止技术泄密。

另外，设计与工艺部门之间信息沟通不畅，导致目前图纸中的借用件较多，零部件通用化程度不够，不利于企业整体技术进步和降低生产成本。无法为ERP系统提供产品BOM清单，不能为ERP提供数据源，使得设计数据转为生产数据需要二次输入。

二、产品设计研发管理上不通畅

管理上的不通畅导致设计成本越来越高，产品越来越复杂，平均售价越来越低，这一切都给企业带来巨大的压力。各种各样的设计难题不断加快的产品生命周期以及复杂的供应链，这一切都给企业在推出产品、开发预算、协同管理和质量目标方面提出了新的挑战，这也是当前竞争环境下摆在企业设计部门和产品设计人员面前的急迫课题。

三、研发、工艺相互脱节

产品设计、工艺协同的不通畅导致设计成本越来越高、设计工艺协同周期长、难度大。企业研发与制造如何有机衔接，提升协同效率，这是摆在企业管理层和具体技术人员面前的急迫课题，如何实现设计BOM到工艺BOM的转化，充分重用产品开发数据并管理工艺设计流程和数据，提升工艺编制效率，保证设计、工艺产品结构数据的一致性和自动同步，实现设计工艺一体化，这是企业实现数字化协同设计、提升核心效率的关键环节。

PLM的发展历史

任何优秀的技术，都是为了解决存在的问题而产生的。PLM也不例外，它要解决的就是企业信息系统和数据管理的问题。伴随着科技和生产方式的变化，为了解决企业数据管理和使用的问题，到今天为止，人们走出了五步：

1. 手工管理

IT技术刚刚应用到数据管理领域时，人们是通过手工来管理生产活动中产生的数据的。人们会用计算机记录数据文件，之后打印，归类，装订，存储。某个新用户想再次使用数据的时候，必须申请到足够的权限，到档案馆调用原版文件。如果不同的生产地点或者部门需要同一份文件，这份文件就只能通过复印或者移动硬盘的方式，从一个地点以人工的方式带到另一个地点。
这种方式需要很大的时间和管理成本，同时也很难保证精确性和高效率。例如，文件手工归类和再次检索，就是一个非常复杂的工作。随着企业运营数据的增加，结构逐渐变得复杂，这种模式会使数据检索变的繁重而枯燥，且更容易造成丢失的情况。

2. 基于文件服务器的管理

随着用户系统的发展和融合，人们不再将重要的数据和文件打印出来存储，而是直接在文件服务器中以电子版的形式存储下来。
为了给数据分类，人们会使用文件系统本身的分类方式。例如，在硬盘中建立复杂的文件夹结构，用文件夹的名称进行数据的分类存储。利用不同服务器之间的互联，人们实现了数据的多地分享。但是，随着文件越来越多的产生，数据库也越来越大。人们越来越需要更加简单的操作，需要更细致地给数据分类，以方便检索。

3. 基于文件的管理

上个世纪80年代，人们发明了第一个EDM（Engineering Data Management，工程数据管理系统）。在文件服务器的基础上，EDM系统提供了更加丰富的功能，例如用户管理，单一文件多版本等等。在使用EDM的过程中，用户需要有固定的权限，才能将数据库中的数据提取到Vault(电子仓库)中，进行相应的更改。
EDM最革命性的是将元数据(Metadata)和数据体(Payload)分隔开来。数据体或者说实际数据代表的是数据所欲传递的实际信息，例如图纸上设备的几何图形。元数据用于辅助传递跟数据体相关的数据，例如这份图纸的尺寸，日期，创建者等等。数据体一般存储在文件系统中，而元数据会在中心数据库中进行存储。

4. 基于产品结构的管理

由于引入元数据和数据库，人们开始将数据按照产品结构进行配置和管理。这样慢慢形成了最初的产品BOM。基于产品结构的管理能够更加直观的展现出组装件和单个加工产品之间的联系。人们可以更方便地了解产品结构，生成物料清单，或者使用列表等等。

5. 基于产品机构和企业流程的管理

现在的PLM系统不仅可以按照产品结构来存储数据，也可以用更多的数据形式来描述企业的运行管理流程。
优秀的PLM系统的使用目标是为整个公司各个部门建立一个集成的数据模型，然后将所有的产品相关和流程相关的数据存储到这个数据模型中。例如，用户在CAD软件中完成产品设计后，CAD系统便将数据体和元数据归类存入数据模型中。企业的流程信息也会存入数据模型中。因此，优秀的PLM平台需要强大的数据库作为后台，来保障数据的实时性和一致性。

市场上PLM的分类

	以CAD为中心	以PDM为中心	以ERP为核心
厂商	Siemens 、达索、PTC	北京艾克斯特、上海思普、浙大联科、武汉开目	用友、金蝶，国外如Oracle、SAP
行业分布	离散制造行业，尤其是机械制造业	国内特有	项目制企业或者石化企业
核心	产品研发过程数据	数据管理	企业经营能力

1. 以CAD为中心

此模式的PLM通过三维CAD软件实现产品数据化，实现产品生命周期的数据共有。3D CAD软件本身具有高效的设计效率和可视化的界面，通过PLM平台能够实现设计者的共同作业。在实际业务中，企业可能存在多种3D设计软件或者同一软件不同版本的情况，这就导致了数据的不一致性和不准确性。这需要企业构筑LDM（Local Data Management）和TDM（Team Data Management）数据管理功能，通过版本等履历来管理日常完成的CAD数据。

另一方面，通过PLM系统企业实现了数据共有，但3D CAD数据非常庞大，如果发生工程变更，尤其在产品研发阶段，设计内容不断的变更，这会极大地影响网络传输速度和PLM响应速度，引起制造工程信息的混乱甚至PLM系统的崩溃。为了解决这个矛盾，PLM把图纸状态分成了“Work in数据”和“共有数据”2种，并且在“共有数据”阶段，实现了3D轻量化模型的功能。企业必须从业务着手，推进产品标准化、模块化的建立和图纸借用制度。

以 CAD 为主体的PLM 供应商，代表厂商如 Siemens 、达索、PTC 等。这类厂商从CAD 起家，以 CAD 作为支撑的 PLM系统，主要应用于离散制造行业（尤其是机械制造业），管理的核心是产品研发过程数据。这三大厂商进入市场较早，在中国市场上占据很大份额，在各行各业积累了许多优质客户，主要客户以实力雄厚的大型企业为主，通常是金额百万级以上的项目。

1. 以PDM为中心

通过PDM管理设计成果（图纸、设计手册、零部件属性等）建立面向产品研发业务的PLM系统。PDM最初是用来解决“信息孤岛”问题，实现设计效率化。此模式PLM的核心是PDM功能，通常以BOM为中心进行产品管理。需要注意的是，PDM业务关注研发设计共享，而PLM关注的是以产品为轴的各业务之间的信息传递。由于理解上的偏差，导致PLM项目失败的案例很多，导入PLM系统不是单纯的软件问题，更涉及到各个相关业务部门。要想充分发挥PDM系统功能一是需要建立标准化、模块化的产品结构；二是是推动“图纸借用”制度。而要充分发挥PLM系统功能，需要建立能够正确顺畅传递产品信息的模式，现在可行的办法是对BOM进行统一化管理，也就是需要建立统合BOM主数据。

以 PDM 为主体的 PLM供应商，代表厂商如：北京艾克斯特、上海思普、浙大联科、武汉开目等。这类 PLM 厂商往往只专注于 PDM 这一单一领域。由于抓住了 PDM 在国内的需求特点，因此能够以较高的性价比和产品本地化等优势来占领部分市场，通常实施项目金额数十万到百万。

1. 以ERP为核心

此模式的PLM的关注点是企业经营能力，通过实现经营信息的可视化，把客户需求的产品信息与企业的经营战略结合起来。ERP着眼于企业的管理能力，是以财务系统为中心的信息化系统。信息收集的范围涉及到生产管理、销售管理、采购管理等，是企业的基础系统。结合PLM系统后，管理层能够对产品开发相关的资源进行项目管理，并使企业系统（生产管理、销售管理、采购管理等）具有柔性，在很多项目制企业或者石化企业中，都采用以ERP为核心的PLM。

和PDM为中心的PLM有些类似，要想充分发挥PLM功能，需要采用结合BOM的方法推进业务与系统的结合。并且此模式的PLM，还需要输入物料相关的材质与素材等生产采购信息，对产品标准化、模块化、参数化的要求更高。

以 PLM+ERP 信息化整体解决方案提供商，代表厂商国内如用友、金蝶，国外如Oracle、SAP等。这类供应商，多是由原来的 ERP 厂商通过并购或其它方式进入 PDM 领域，如用友并购PLM 软件厂商重庆迈特、Oracle 收购 Agile等。这类厂商主要是从企业管理角度出发，强调以质量为驱动的扩展供应链，将企业内部各种资源和企业知识进行整合的一种电子商务解决方案。