2022年PLM系统原理及应用 .pdf

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1、PLM系统原理及应用本文介绍了 PLM的定义、发展、功能及与PDM 的区别，同时也说明了国外主流的三大 PLM厂商达索的 ENOVIA 、PTC的 windchill、西门子的 Teamcenter的特点。对于汽车、电子、 机械等制造业企业来说， 其自动化生产首先离不开信息化。制造业企业的信息化相关系统有很多，关键系统可以大致分为两大部分：技术信息化和管理信息化。技术信息化的核心平台就是PLM，管理信息化的核心平台就是ERP 。其它信息化系统都会围绕这两个平台集成，负责相关的具体业务简单的讲， PLM管理的是企业的技术数据，即纸上财富。ERP管理的是企业的生产经营数据，人钱物进销存，即实体财富

2、。其它系统，都是围绕着这两个核心系统的。或者作为专门的工具，例如 CAx系统与这些系统集成； 或者在这两个系统的基础上深化扩展，例如分销管理系统。 供应链管理系统可以看作ERP系统的扩展，MES系统是向车间设备的延伸和深化，并且部分功能与ERP系统存在重叠，但更专门和更深入。PLM系统， 全称产品全生命周期管理系统。 说到 PLM， 得从 PDM 说起。 PDM，即产品数据管理系统。其实PLM是从 PDM发展演化而来的。 PDM产品数据管理系统，是一种帮助工程师和其他人员管理产品数据和产品研发过程的工具。PDM 系统确保跟踪那些设计、制造所需的大量数据和信息，并由此支持和维护产品。1）从数据来

3、看， PDM系统可帮助组织产品设计，完善产品结构修改，跟踪进展中的设计概念，及时方便地找出存档数据以及相关产品信息。2）从过程来看， PDM 系统可协调组织整个产品生命周期内诸如设计审查、批准、变更、工作流优化以及产品发布等过程事件。简单来讲， PDM 就是管理研发技术数据和相关流程。包括图文档管理、资料签审发放流程、变更流程、产品结构（BOM）管理、产品配置管理、研发项目管理、工艺（制造）数据管理、质量数据管理等。PDM 需要与各种 CAx 系统，例如 CAD 、 CAPP 、 CAE 、 CAM等集成，因为这些工具系统是产品研发数据的来源。PDM 需要与 ERP系统集成，将产品的物料、BO

4、M、工艺、质量要求等数据传递给 ERP ，作为生产管理的基础。因此，PDM的基本功能可归纳为： 1）数据管理； 2）过程管理； 3）系统集成。说说 PDM 与 PLM的区别。简单的区分， PDM 一般只局限于一个企业的研发部门内部应用， 只管理产品研发本身的数据和流程。PLM的应用，则涉及从市场（产品需求）、研发、生产、质量、售后各个部门，不局限于管理研发本身，而名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 是从产品的市场需求

5、、 概念设计、 一直到退市报废的整个过程，所以称之为全生命周期。另外， PDM 一般局限于单一企业应用。PLM 强调供应链级的协同，比如一个汽车车型的开发，不是整车厂一家完成，需要很多配套厂商，一级配套、二级配套甚至三级配套， 一起开发，下游厂商要指导上游厂商， 并提供基础数据，上游厂商的设计数据要及时共享给下游厂商，并接受过程审核、横向协作。PLM管理产品的全生命周期， 但管理的内容还是技术信息， 比如它管理售后质量问题、维修维护技术资料，但不管理相关的库存、物流、资金流，后者是ERP等管理信息系统的任务。PDM系统本身的发展，以及向PLM的演化，有一个历史过程：1）第一代 PDM：20 世

6、纪 80 年代初期目标是解决大量电子数据的存储和管理问题，提供了维护“电子绘图仓库”的功能，表现为各类图文档管理系统。各CAD厂家配合自己的 CAD软件推出相应的 PDM产品；2）第二代 PDM：20 世纪 90 年代中期提供完整的产品开发设计过程管理、更改控制能力，可管理复杂的产品配置。PDM 开始成为一个产业，在国外已经出现了许多专业开发、 销售和实施 PDM的公司，如 SDRC(Metaphase) 、 UGS(iMAN)等；3）第三代，PDM演化为 PLM系统管理的时间范围从产品开发设计阶段扩展到需求管理、概念设计、制造质量管理、维护服务等方面。管理的空间范围从一个企业内的技术部门扩展

7、到联盟式扩展企业和整个供应链，强调协同能力。进入 21 世纪，随着自动化技术、信息技术、计算机技术和网络技术的广泛应用，企业制造能力和水平都有了飞速的发展。企业在追求产量的同时， 也越来越重视新产品的上市时间、质量、成本、服务、产品创新和环境等指标。企业迫切需要将信息技术、 现代管理技术和制造技术相结合，并应用于企业产品全生命周期（从市场需求分析到最终报废处理）的各个阶段，对产品全生命周期信息、过程和资源进行管理，实现物流、信息流、价值流的集成和优化运行，以提高企业的市场应变能力和竞争能力。PDM 单一形式的数据管理不能满足企业复杂产品信息管理的要求，因此产品全生命周期管理得到越来越多的关注。

8、PLM的优化目标之一是广义优化， 即综合考虑产品的需求分析、 设计、 制造、使用、维护和回收等生命周期内的成本、效率、质量和服务等的优化。由于PLM涉及的因素很多，而且不同的人对PLM 的理解也不同，因此这种广义优化往往很难获得最优解，通常情况下是一个满意解或可行解。因此在实施PLM 系统时需要确定一个综合评价体系。 一般可以从技术效益、 经济效益和综合效益等几个方面对 PLM系统进行评价，而不能仅考虑其技术先进性。PLM的目标之二是 “协同” 。实施 PLM的另一个目标是达到产品生命周期内信息、过程和资源的协同。即从时间上，PLM的“协同”不仅仅局限于产品设计阶段的协同，而是包括制造、销售、

9、服务和回收等不同阶段的协同；从协同的对象上看，协同也不仅仅产品设计信息，还包括与产品相关的过程和资源的协同；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 从协同的角色上看，协同的人员除了设计人员外，还包括客户、供应商、服务商等不同角色。现在很多企业上 PLM系统，大家都说 PLM系统，其实很多人分不清PLM系统和 PDM 系统，原因有三：第一，两者本身存在继承和演变关系，功能上是包含关系事实上， 实施 PLM系统，首先，最基本

10、的还是实施其中的PDM 部分例如， PTC公司的 PLM系统的核心模块就叫做 PDMLink；第二，国内很多企业心里想的是做PLM 系统，但限于各方面条件，主要是自己的管理现状，一下子很难做到大集成、大协同、全流程管理，最终能把其中的 PDM 部分做成就不错了。连图纸版本都没理清楚，BOM（物料清单）都经常是错的，谈 PLM有点早。国外做 PLM 的企业， 30 年以前就已经把PDM 要解决的问题解决好了；第三，厂商的忽悠。 PLM 时代，言必称 PLM，好像不说 PLM 就没档次，哪怕企业只是要管管图纸，也拿PLM 概念忽悠。也有的软件产品，上半年的版本还叫 PDMx.x，下半年加了几个功能

11、，就改名叫PLM了。其实完全没必要。叫什么名字不是关键的， 关键是立足于企业的现实情况和实际需求，解决应该解决和能够解决的问题。PLM这个名称最初是 EDS公司 （曾收购 UGS ， 后来 UGS又出售给了西门子）提出的。当时 PTC用的是协同产品商务（ CPC-Collaborative Product Commerce）的概念，这个概念是Aberdeen 咨询公司提出的。 CIMdata 咨询公司则提出了协同产品定义管理 (cPDm-collaborative Product Definition management) ，现在还在它的相关市场报告中使用。不同说法，基本内容和基本思想都大同

12、小异，范围略有不同。 后来各个厂商都统一了提法： PLM，包括 SIMENS(UGS) 、PTC 、Dassault、SAP等大型制造业信息化厂商都转向 PLM概念。目前，国际上最大的 PLM厂商有三个： 达索、PTC 、 西门子。达索系统的 PLM软件叫 ENOVIA 。这个软件是收购来的， 原来叫 MatrixOne。行业内还有很多人习惯称作 M1。达索还有一款产品， 叫 Smarteam，中端定位， 其实只能说是 PDM，十几年前在中国很火，现在很少有企业实施了。达索的CAD产品是 CATIA ，高端三维设计软件，汽车整车、航空基本离不开它。PTC公司的 PLM软件叫 Windchill

13、，是第一款全 Web 架构的 PLM系统，PTC公司的三维设计软件是著名的Pro/E，现在改名叫 Creo。西门子的 PLM软件叫 TeamCenter ，是从 UGS公司收购的，该软件的前身是 UGS （曾属于 EDS公司）公司的 IMAN 和收购的 Metaphase。西门子的三维 CAD软件就是 UG，现在叫 NX。可以看到，最大的PLM厂商都是最大的三维CAD厂商，有人不知道这些公司的 PLM产品的具体名称，但只要是接触过产品设计的， 不可能没听说过 CATIA 、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心

14、整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - Pro/E(Creo) 、UG(NX) 。因为 PLM是企业技术信息管理的核心， 最重要的技术数据来自 CAD系统， PLM 首先必须和 CAD紧密集成，否则成为无源之水。另一家大的 PLM 供应商是 SAP ，它本来是最大的ERP供应商，向研发管理领域扩展，其PLM产品叫 myPLM。第二大的 ERP厂商， Oracle也有 PLM产品，叫 Oracle Agile PLM，收购自 AgileSoftware 公司。 SAP和 Oracle 的 PLM 的用户都比较少。虽然ERP巨头凭借其在 ERP

15、领域的优势向 PLM渗透，但与老牌CAD厂商比起来，还是有很多困难。曾经的纯 PLM厂商，基本都被收购了。可以说PLM离开了 CAx基础，发展是有难度的。国内的PLM，都是以前是 PDM 厂商发展而来，例如开目、英泰、CAXA 、 天喻、天河等等。这个厂商也都有 CAD基础或者 CAPP 。 国内的 ERP厂商，例如用友、金蝶也有PLM产品，类似 ERP和 Oracle的情况，是希望从ERP端向PLM 领域扩展业务，在收购国内的PDM 产品的基础上发展。在二维CAD时代，国内不少厂商做得不错， 形成了与国外产品有竞争力的产品。但在三维时代， 国产三维可以说是全军覆没，没有形成一个真正商品化的产

16、品。现在国内做2D做得比较好的，都是在国外开源核心的基础上做得。总体上，2D已经没落。但在工艺领域，国产 CAPP形成了自己的特色，相对于国外的软件，国产 CAPP更容易被用户接受。开目、天喻、天河等都有不错的CAPP软件，市场占有率很大。因此国内 PLM或 PDM 厂商，都强调自己在工艺数据管理方面的优势。有部分企业，设计数据用国外的PLM，例如 Winchill 管理，但工艺数据用国产系统管理，并通过国产系统与ERP集成。回到 PLM。国外三大家是主流，达索的ENOVIA 、PTC的 windchill，西门子的 Teamcenter ，三个基本思想、功能范围类似，系统风格上各有特色，难说

17、谁好谁坏，关键看实施应用。各厂家对自己的产品描述方式不同，本质内容相似性很强， 但具体软件系统的风格是各异的。 像波音这类超级企业， 相关协作企业也很多， 它们用的系统五花八门，自己做大集成。像ABB ，有多个业务单元（不同的产品线） ，各自用不同的系统，以上三家的都有。从国内企业来说， 绝大部分企业实际实施时， 都还只应用到这些系统的很少部分功能，也是核心功能，就是其中的PDM 部分。极少数超级企业应用较深，往往也是在原系统基础上结合自己的实际，进行大量适应性开发， 例如华为。 很少有企业把某一家PLM 厂商的产品模块都用全了的，有些模块在国内企业都很难找到应用案例。参考文献：本文来源于中国数字化企业网PDM/PLM 专区整理编辑（http:/articles.e- ）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -