2．1 PDM系统的应用功能

2．1．1 PDM的产生和内涵
    PDM的产生。在企业广泛使用CAD、CAM等CAX技术，形成了信息孤岛问题。20世纪80年代初提出计算机集成制造(CIM)的概念，是解决企业信息集成的一项管理思想和技术。早期的PDM产品正是诞生于20世纪的80年代韧“引。PDM技术发展了CIM技术的核心思想，定位为面向制造企业，以产品为管理核心，以数据、过程和资源为管理信息的三大要素，实现对产品的集成管理技术。PDM的内涵。PDM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。PDM的核心思想是设计数据的有序、设计过程的优化、资源的共享和系统集成。

    PDM使产品数据在其生命周期内保持一致、安全，并且能够得到及时的更新和高效的检索功能。PDM为产品的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、维护等人员在整个信息生命周期中自由共事和传递与产品相关的所有授权数据，从而缩短产品研发周期、降低成本、提高质量，使产品上市的周期大大缩短，使企业的竞争力得到增强。
 
2．1．2 PDM的应用现状和发展趋势
(1)PDM的应用现状
    经过这些年的发展，PDM软件的功能不断增强，覆盖的范围越来越广，国外许多大公司纷纷投巨资实施PDM项目，建立支持并行工程的产品开发框架，取得了显著的成果。市场上出现很多成熟的产品，国外的有SDRC公司的Metaphase、EDS的IMAN等，国内PDM产品也有一定的市场，例如，同创PDM、IntePDM、开目PDM等。

    PDM技术已经在全球的诸多领域获得了广泛的应用，包括机械、电子、汽车、航空、航天以及非制造业等，并逐渐成为支持企业过程重组、并行工程(CE)、CIMS工程、虚拟制造(VM)和IS09000质量认证等系统工程的使能技术。PDM于上世纪90年代在国内得到了引进和运用。从概念上讲，PDM理念的先进性是不言而喻的，但它在国内的实施有成功的榜样，也有失败的案例，可见对PDM的理解和实施不是一个简单的过程，它在各企业的实施需要与该企业的文化和管理体制相结合。
 
(2)PDM的发展趋势
    随着PDM技术在企业的推广应用，它的发展越来越为大家所关注。从目前来看，其发展趋势表现在以下几方面：
    1)建立通用的PDM开发平台：
    2)PDM将向行业领域发展；
    3)网络技术在PDM系统中的应用越来越深入；
    4)过程管理与配置管理功能的强化；
    5)面向对象技术的应用及信息模型的标准化：
    6)PDM与企业资源计划(ERP)的功能渗透。
 
2．1．3 PDM系统的主要功能和体系结构
(1)PDM的主要功能
    目前，市场上主流的PDM系统都是基于网络化的基础上实现的，一般具有以下主要功能：
    1)数据库和文档管理。它是PDM中最基本的功能。它一般建立在关系数据库的基础上，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。它用来定义和控制人们创建和修改与产品相关的数据，实现对产品的设计与修改过程的数据的控制。

    3)产品结构和配置管理。它是PDM的核心功能之一。实现对产品结构与配置信息和物料清单(BOM)的管理。并且通过授权，用户可以用PDM提供的图形化界面对产品结构进行查看和编辑。

    4)浏览和圈阅。它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。它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。它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。它主要实现人对PDM系统中产品数据快速、实时地操作功能。

    8)集成开发接口。它为PDM系统提供强大的客户化及二次开发能力，这使得在实施PDM时可针对企业具体情况进行“本地化”工作，以满足用户多样性的要求。
 
(2)   PDM的体系结构
目前典型的PDM体系结构(图2-1)一般包括以下层次：

    1)用户界面层。它是实现PDM各种功能的媒介。
    2)功能模块层。它包括了PDM系统中的主要功能模块。
    3)数据处理层。它的核心是自身对象模型。
    4)系统支撑层。它以相应的关系型数据库为支持平台。
 
2．2 PLM系统的应用功能
2．2．1 PLM的产生和内涵
(1)PLM的产生
    随着经济全球化和企业信息化，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年代术，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全生命过程管理才能达到加快市场响应速度、缩短产品开发周期、提高产品的竞争力，以及为客户提供优质的个性化产品心。在这种背景之下，PDM演变成了PLM。
 
(2)PLM的内涵
    PLM是以产品的整个生命周期过程为主线，在PDM的基础上，融合了协同产品工具，并有效集成了CAX／ERP／SCM／CRM／BOM／CAPP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、过程和信息有效地集成在一起，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心引。
 
2．2．2 PLM的应用现状和发展趋势
(1)PLM的发展现状
    对很多企业来说，相对ERP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，但PLM领域的发展却呈现出快速增长的势头，据Daratech分析，未来几年全球PLM市场将继续呈现迅速增长的势头，而亚太地区尤其是中国，增长率将更高。
 
    我国企业应用PLM软件已经取得了初步效果，对于企业提高研发效率，实现研发过程的协同工作，缩短产品上市周期，降低产品成本起到了一定的作用。

    虽然目前中国企业的PLM应用仍处于初级阶段，但PLM已经开始得到了不少用户的认可，随着PLM领域的迸一步发展，企业对PLM的认可度将进一步提高，PLM将会被越来越多的企业所接受，在PLM领域的高、中、低三个市场，将出现十分激烈的竞争。
 
(2)PLM的发展趋势
    PLM，作为一种理念，它本身正在不断变化与延伸，在主流厂商的推动与大型企业的应用过程中不断完善。最终，PLM将能够管理从产品的需求分析、概念设计、初步设计、工艺设计、制造过程的数据和流程，并实现与项目管理、ERP等软件的双向集成，构成一个完整的信息化协同管理平台。
 
    同时，在PLM中，还会包含研发过程的质量管理和成本管理，使产品在研发过程中就能够确保产品高质量、低成本。随着企业信息化的发展及企业管理软件应用的深入，PLM理念中包含的在企业的多个部门和在异地进行协同将逐渐成为现实，产品信息在供应链合作伙伴中的共享也会逐渐实现，PLM将会逐渐发挥出更大的效益。
 
    此外，PLM系统会影响企业与供应商、销售渠道和客户之间的联接点，有些情况下，产业的界限已经被打破。可以想象，将来连接客户与供应商的跨企业PLM系统将可能越来越普遍，PLM系统会将企业、客户、供应商更密切地联系起来，PLM系统不仅能够整合一个企业内部的业务流程，而且能够实现多个企业间的跨企业业务流程整合。PLM系统正在改变竞争规模、自动化和弹性之间的关系，并可能带来深远的影响。
 
    基于以上分析，可以看到PLM产品的发展趋势包括了如下内容：
    1)融入集成产品开发(IPD)和产品及周期优化法(PACE)的思想和核心要素。
    2)进一步和CAD／CAM集成实现数字化生命周期管理。
    3)贯穿从市场开发到后续产品运维的整个产品生命周期管理。
    4)从传统的产品为中心系统向同时以产品，项目为核心的集成协同系统发展。
    5)进一步加强PLM产品研发和SCM供应链管理两大核心业务的集成和协同。
    6)真正的将前端的市场和产品规划，组合计划过程和后续的产品研发集成起来。
 
2．2．3 PLM系统的主要功能和体系结构
(1)PLM的主要功能
    目前，采用基于互联网环境的PLM系统主要包括以下功能：
    1)电子文档管理。它提供了对分布式异构数据的存储、检索和管理功能。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、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、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)产品数据管理(PDM)。它提供了产品数据的创建、存储、浏览、修改等功能，是PLM的一个核心系统。

    7)系统集成管理。它通过接口与CAX／CAPP／BoM／ERP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。
 
(2)PLM的体系结构
    普遍采用面向互联网环境的多层体系结构，如图2-2所示。

    1)用户界面层。它包括用户接口层和工具层。
    2)功能层。它以PDM的功能为核心进行扩展。它是PLM体系的核心。
    3)数据服务层。它是PLM系统的数据支持平台。
    4)服务器层。它负责处理用户输入的事务，并生成HTML文档反馈给用户。
    5)网络通讯层。它是PLM系统运行的基础。
 
2．3 PDM和PLM的相互关系和差异
2．3．1 PDM和PLM的相互关系
    产品数据管理(PDM)和产品生命周期管理(PLM)是企业获得竞争优势和企业信息化建设的有力助手。要正确地选用这两种软件，首先要弄清二者的关系和差异。PDM是PLM系统的基型，PLM是PDM系统的变型。二者都是以产品为管理核心，以数据、过程和资源为管理信息的三大要素。PDM实现了对各种计算机辅助生产要素(CAX)的有形数据进行统一管理，PLM实现了CAX与企业资源计划(ERP)系统的集成，把人员、过程和信息有效地集成在一起。
 
2．3．2 PDM与PLM的差异
    PLM是PDM概念和思想的延伸，PLM完全包含了PDM的全部内容，PDM功能是PLM系统中的一个子集。PLM与PDM在概念上和功能上极为相近，但PLM作为PDM的延伸，就必然与PDM有着显著的差异，如表2-1。通过比较研究的方法，得出了PDM与PLM在内涵、功能和结构等方面的具体差异。

    (1)PDM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。

    (2)PDM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。

    (3)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。

    (4)PDM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。

    (5)PDM侧重于实现对ERP、CAD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Ⅳ的方式来实现对ERP等系统的深层次集成。

    (6)PDM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。
 
2．4 PDM／PLM系统成功实施的条件
    PDM／PLM系统开发是建立在先进管理模式的基础上，采用与传统管理不一样的全新的理念，同时又要兼顾从市场需求到报废处理的产品生命周期各阶段对产品数据管理的要求。
 
    目前PDM／PLM项目失败主要表现在以下两方面：
    (1)在系统的开发和实施过程中，过分强调企业原有管理的习惯，在系统使用1-2年后生产力稍有提高便遇到新的无法克服的矛盾，结果只好推倒重来。

    (2)系统使用对设计人员固有的使用习惯冲击很大，使得设计人员不愿接受新的管理模式。这最终造成对系统做大量二次开发，以便适应最终用户原来的工作习惯，导致系统丧失原有的先进性，甚至影响系统的运行可靠性。

因此，PDM／PLM项目成功的必要条件是：
    (1)建立先进管理系统。管理系统与工具软件实施的根本区别在于，前者是规范集体的行为，后者仅涉及个体的能力。PDM系统的应用必须改变原来不适应先进管理理念的管理制度和行为规范。

    (2)贯彻科学的执行力度。系统实施务求做到：目标明确，计划合理，试点恰当，组织保障，资源充分，控制有力，标志可测。
 
2．5 本章小结
    最近PLM在制造业的应用有超过ERP的趋势。PDM是管理所有与产品相关的信息和过程的技术。PLM与PDM最本质的区别是，PLM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和利用。

    PLM在PDM基础上，增加了客户需求管理(CNM)、产品组合管理(PPM)、协同产品设计(CPD)等功能，能够帮助解决产品数字样机和虚拟制造等核心产品创新问题，提高企业竞争优势的持久性。但是，PDM／PLM还无法真正渗透到企业的人、财、物的管理环节。成功实施PDM／PLM项目的必要条件是：建立先进管理系统；贯彻科学的执行力度。

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