产品生命周期管理系统 PLM 的未来长期发展趋势

PLM 是 Product Lifecycle Management (PLM，产品生命周期管理) 的英文缩写。PLM 以产品为中心，以应用软件为手段；PLM 是一种战略性业务模式，它应用一系列相互一致的业务解决方案，支持产品信息在全企业和产品全生命周期内（从概念到生命周期结束）的创建、管理、分发和使用，集成了流程和信息等众多要素。有了 PLM，企业可更好地管理企业的知识型资产，加强企业产品创新，以此实现 “顺应市场，随需应变，伸缩自如” 的核心竞争力。

根据业界权威 CIMdata 定义，PLM 是一种应用于单地点企业内部、分散于多地点企业内部、及在产品研发领域具有协作关系的企业之间，支持产品全生命周期的信息创建、管理、分发和应用的一系列应用解决方案。PLM 能集成与产品相关的人力资源、流程、应用系统、信息。PLM 包含以下一些内容：

01、基础技术和标准 (譬如：XML、可视化、协同、企业应用集成)；

02、信息创建和分析工具 (譬如：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)；

03、核心功能 (譬如：数据仓库、文档与内容管理、工作流、任务管理等)；

04、应用功能 (譬如：配置管理、配方管理、规格管理)；

05、面向 业务/行业 的解决方案和咨询服务 (譬如：汽车、航空、高科技行业)。

按照 CIMdata 定义，PLM 主要包含 3 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 和在网上共享产品模型信息的协同软件等)、相关咨询服务。实质上，PLM 与我国提出的 C4P (CAD/CAPP/CAM/CAE/PDM)，或技术信息化基本上指的是同样领域，即与产品创新有关的信息技术的总称。

从另一方面看，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 理念产生前，PDM 主要是针对产品研发过程的数据和过程的管理。在 PLM 理念之下，PDM 的概念得到延伸，成为 cPDM，即基于协同的 PDM，可实现研发、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 的第 3 层次概念。这些软件部分覆盖了 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，PLM 实质上有 3 个层面的概念，即：PLM 领域、PLM 理念和 PLM 软件产品。而 PLM 软件功能是 PDM 软件的扩展与延伸，PLM 软件的核心是 PDM 软件。

国内：思普软件 (SIPM)、三品软件 (SPLM)、汉均信息、浙大联科 (ZDLINK)、开目、北京数码大方科技股份有限公司 (CAXA)、鼎捷、金蝶 (KINGDEE)、用友 (UFIDA)

国外：参数技术公司 (PTC)、达索公司 (Dassault Systèmes)、西门子 PLM 公司 (Siemens Product Lifecycle Management Software Inc.)、SAP (Systems,  Applications and Products in Data Processing)、甲骨文公司 (Oracle Agile)、欧特克公司 (Autodesk,  Inc.)

在 PLM 的发展过程中，根据国内外 PLM 厂商的发展动向，以及对 PLM 关键技术的研究，PLM 在未来几年将围绕以下几个重要方向发展。这些重要发展方向将决定 PLM 的整个市场普及推广，并给 PLM 带来前所未有的应用高潮：

01、可定制化的解决方案

PLM 成功应用的关键取决于软件供应商对企业的需求响应的速度和代价，响应速度越快且付出代价合理，那么系统实施成功且不断深化的可能性就越大；因此，PLM 必须是一个可定制化解决方案。从 PLM 系统的发展轨迹来看，PLM 系统的可定制能力经历了缺乏可定制、模型可定制、模型驱动构件可定制的这样的发展过程，随着实施企业的逐渐理性，PLM 需要提供一个使企业可快速、安全、稳定且低成本的部署，并运行一个数据模型和业务模型符合具体需求的可定制解决方案。

随着 PLM 在产品的各个生命周期阶段功能的完善，使得 PLM 的功能愈来愈丰富和强大，但即使是这样，也不能完全满足不同企业的个性需求，因此提供一个可定制化的解决方案就显得非常有必要，让用户来决定最终 PLM 产品的形态和配置。

当前主流国际 PLM 厂商在可定制化方面做了相当多的研究，例如 PTC 公司的 Windchill 在基于 Java 平台的基础上，实现了企业实施过程中的 2 次开发功能，同时可进行简单的数据建模，但是这些需要企业进行一定量的开发，且提供的建模能力远远满足不了不同企业的个性需要，譬如：企业在 PLM 系统实施中，经常需要定制大量的基于业务过程驱动的具有严格权限控制的各类业务单据，因此，国外主流 PLM 厂商的解决方案距离真正的可定制化的解决方案尚有距离。

再比如 Selerant 公司的 DevEX，基于微软的 .NET 平台构建而成。能进行非常深度的 2 次开发，基于抽象属性（Attribute）和 Active Report 的 SDK 能轻松满足用户的复杂建模和报表需求。

02、高效多层次协同应用

随着 PLM 的快速发展，PLM 已逐步覆盖从产品市场需求、概念设计、详细设计、加工制造、售后服务，直到产品报废回收等全过程的管理，并逐步实现了与企业其它信息系统的深入集成。

目前国内外许多集团型企业也在使用 PLM 系统，同时产业链上的上下游企业之间也需通过 PLM 实现协同；因此伴随着的问题就是解决产品不同阶段、不同参与人员和组织之间的协同。因为只有高效的协同应用，优化的业务过程，才能真正提高企业的工作效率，缩短响应时间，为企业带来更好的利润回报。协同应用根据企业的业务需求可以分为多个层次，我们把协同应用分为 3 大层次：项目管理协同、业务过程管理协同和业务数据协同管理。

项目管理协同

在整个企业不同部门之间或产业链上下游企业之间应用，主要反映任务的关系和结果，这对于解决集团型企业应用非常适合；

业务过程管理协同

在部门内部或部门之间应用，主要反映日常业务的执行过程和结果，满足了企业日常工作的自动化协同；

业务数据协同管理

最基本的协同，通过数据生命周期阶段或状态在不同人员之间形成协同，保证业务数据在整个生存周期的正确和完整。

当前主流 PLM 产品都分别提供了这几个层次的协同解决方案。譬如：UGS 的 Team Center 产品提供了企业协同、工程协同、制造协同、项目协同、需求协同、可视化协同、社区协同等不同解决方案，这些协同方案针对不同的需求产生。

高效多层次协同不但强调协同方案的 “多”，更强调不同协同方案的一致性和完整性，提供企业产业链之间、企业部门之间、部门内部等多层次协同的同时，提高不同协同之间的集成和协同方法的不断探索，实现不同多层次协同的无缝集成。目前 PLM 系统在协同方面的应用还主要停留在企业内部业务规则和业务数据的协同，虽然部分企业也实施了项目管理，但是和 PLM 系统的高效紧密集成还有一定距离。

03、多周期产品数据管理

PLM 产品是从 PDM 产品发展起来的，在企业的应用已从研发部门延伸到企业各个部门，对于同一系统中的数据，根据企业的划分标准不同，会有多个生命周期。譬如：对一个文档对象，根据不同的标准，可能会参与两个生命周期的变化。

业务生命周期：需求、设计、审批、工艺、制造、售后等；

数据生命周期：工作阶段、审批阶段、归档阶段；因此多周期的数据管理是 PLM 系统发展应用的趋势，同一份数据同时存在于 5 个生命周期线上，需要保证不同生命周期的不同阶段的有效管理。目前主流的 PLM 厂商都有自己的产品生命周期管理解决方案，但是还没有多周期产品数据管理，单周期的数据管理对于项目型的应用比较适合，因为项目本身就包含了一次性的特点，而产品的管理是重复迭代，周而复始，需要更加复杂的周期管理。

04、知识共享与重用管理

现在知识管理已非常热门，企业不断推出各种知识管理解决方案。关于知识管理系统定义非常多，如知识管理系统是一种把企业事实知识 (know-what)、技能知识 (know-how)、原理知识 (know-why) 与存在于公司数据库和操作技术中的显性知识组织起来的技术。

随着企业应用 PLM 的时间越来越长，积累的数据越来越多，这其中包含了企业多年沉淀的知识，如何让这些知识方便的在企业内部共享和传播就显得非常重要。

知识的共享和重用的应用包含 2 个方面：一是获取知识，即进行数据挖掘和数据的整理；另一个是知识传播，即把已经整理好的知识融入 PLM 系统，依靠 PLM系统把必要知识传递给相关人员，为企业生产服务，减少不必要的重复劳动或探索。通过知识分类和梳理，可把企业的各类知识进行有效管理，形成有效企业知识资产。

知识共享和重用管理的过程，在 PLM 已有的数据中进行挖掘和整理，形成可共享的知识，然后通过 PLM 系统传播给所有部门人员，在使用过程中，整合人们总结的知识，并和已有知识进行累积分析，形成循环使用，达到智力资源优化配置。

05、数字化仿真普及应用

随着企业对生产制造过程的仿真和管理的需求不断加大，全球三大 PLM 厂商 UGS-Tecnomatix（已被西门子收购）、达索-Delmia、PTC-Polyplan 均已拥有自己的数字化制造解决方案，开始了产品生命周期的一个新阶段的应用探索。通过数字化仿真企业可节约产品研发、生产准备和生产节拍制定等成本，并可节约大量时间。

数字化仿真主要分为 2 方面，一是产品生产制造仿真，另一方面是管理过程仿真。

产品生产制造仿真

主要应用在航空航天、汽车和电子等复杂、大型制造行业中。一个产品研制的完成需要较长时间，复杂度比较高。如果按照传统生产流程，在产品形成和测试过程中，需要耗费大量的人力和物力进行验证。这些工作需要耗费企业大量成本，且测试并不意味着一次性成功，有了数字化仿真，就可通过在计算机上进行大量测试和验证工作，大大节省成本和时间。

管理过程仿真

主要是管理者在制定新业务过程的时候，按传统做法，需要进行较长的适应和磨合期，且如何进行已有业务规则的调整，需要实际的人员参与，形成的周期比较长，对于企业的管理是一个很大的挑战。有了数字化仿真，管理者可通过 PLM 系统仿真业务规则的制定和执行过程，生成相关数据，制定相关业务过程，进行仿真，在仿真过程中发现问题再进行改进，节省了成本，提高了管理过程的可控制性。管理以人为本，辅以先进的信息技术，才能真正提高企业的管理水平。

现在各主要 PLM 厂商主要集中在产品生产制造的仿真研究上，管理过程的仿真还是一个新领域，在今后的几年将会是 PLM 应用的热点。