國內(nèi)外PLM軟件的差距說課講解

1、國外 PDM 與國產(chǎn) PDM 的對比分析1 引言PDM (Product Data Management )是以產(chǎn)品數(shù)據(jù)為中心，集成并管理所有與 產(chǎn)品相關(guān)的信息、過程、人與組織的大型管理軟件。目前，國外典型的 PDM 軟 件主要有 UGS 公司的 TeamCenter 、PTC 公司的 Windchill 、MatrixOne 公司的 e-Matrix 、IBM 公司的 SmarTeam 、SAP 公司的 mySAP 等，這些軟件基本代表 了現(xiàn)今 PDM 技術(shù)的最高水平。經(jīng)過多年的發(fā)展，國產(chǎn) PDM 軟件得到了長足的 進(jìn)步，但與國外 PDM 軟件仍存在一定的差距 ，主要表現(xiàn)在體系架構(gòu) 、信息模

2、型、 功能模塊、解決方案和實施方案學(xué)等幾個方面。2 技術(shù)分析2.1 體系架構(gòu)軟件的體系架構(gòu)決定了軟件的可應(yīng)用性、可擴(kuò)展性等重要特性，不同的企業(yè)選擇 體系結(jié)構(gòu)適合自身特點的 PDM 系統(tǒng)才能最大限度地確保實施的成功。隨著 Web 技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，國外 PDM 的體系結(jié)構(gòu)日趨 先進(jìn)，已經(jīng)從傳統(tǒng)的客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向基于 Web應(yīng)用、J2EE技術(shù)、C/B/S 三段式結(jié)構(gòu)的多層體系框架。通常， PDM 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)整體上分五層：底層 平臺層、 PDM 核心服務(wù)層、 PDM 應(yīng)用組件層、應(yīng)用工具層和實施理念層，這里 主要討論 PDM 核心服務(wù)層。PDM 軟件產(chǎn)品一般指的是核心服務(wù)

3、層和應(yīng)用組件層。在 C/S 結(jié)構(gòu)下，核心服務(wù) 層一般就是服務(wù)器端，客戶端軟件就屬于 PDM 的應(yīng)用組件，在 C/B/S 結(jié)構(gòu)下， 二者都運(yùn)行于服務(wù)器端，但安裝有所不同，核心服務(wù)是必須的，而應(yīng)用組件是選 用的，如 TeamCenter 的對象管理框架、 Windchill 的 Windchill Foundation 、 e-Matrix 的 AEF(Application Exchange Framework )都是典型的核心服務(wù)。 核心服務(wù)層向下連接并操縱數(shù)據(jù)庫，向上為應(yīng)用組件服務(wù)，如 Web 處理機(jī)制、 API 應(yīng)用集成接口等 。核心服務(wù)層的核心是信息模型 ，它也是 PDM 的技術(shù)核心。相

4、比而言，國產(chǎn) PDM 在 Web 應(yīng)用、 J2EE 技術(shù)等方面的發(fā)展比較慢 ，主流 PDM 軟件普遍還停留在客戶機(jī) /服務(wù)器模式，只有少數(shù)幾家發(fā)布了支持 Web 應(yīng)用的 PLM 產(chǎn)品，如清軟英泰、上海同捷；在對象模型及多層結(jié)構(gòu)方面，國產(chǎn) PDM 正 逐步朝建立核心服務(wù)層、應(yīng)用組件層的方向努力，如開目 PDM 的對象模型?？傊?，受各種條件的限制，國產(chǎn) PDM 軟件可能在 PDM 體系結(jié)構(gòu)五個層次的某 個層次上有所進(jìn)步和突破，但總體上與國外 PDM 軟件還有一定距離。2.2 信息模型信息模型是 PDM 核心服務(wù)層的基礎(chǔ)，在 PDM 體系結(jié)構(gòu)中占有重要地位，包括 對象模型和過程模型兩方面。對象模型國

5、外PDM系統(tǒng)已普遍采用了面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)建模方法。隨著面向?qū)ο蟮姆椒ā?分布式技術(shù)的發(fā)展，國外PDM系統(tǒng)的對象模型已逐漸發(fā)展為面向?qū)ο?、支持?布式管理的單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源的對象模型，如 TeamCenter、Windchill、e-Matrix、 SmartTeam 等。在國內(nèi)，各PDM廠商越來越意識到數(shù)據(jù)建模技術(shù)所提供的可擴(kuò)展性對支持用戶 復(fù)雜業(yè)務(wù)和個性需求的重要性，已經(jīng)從基于擴(kuò)展數(shù)據(jù)表或字段的配置技術(shù)提升為 使用建模工具進(jìn)行數(shù)據(jù)建模的技術(shù)。面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)的研究也取得了一系列 研究成果，并在一些國產(chǎn)的商品化 PDM系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。國內(nèi)PDM關(guān)于數(shù) 據(jù)建模技術(shù)的一些現(xiàn)狀和特點如下：部分國內(nèi)廠

6、商已經(jīng)提供了面向?qū)ο蟮膶ο竽Ｐ椭С郑缥錆h開目和CAXA采用面向?qū)ο蟮膶ο竽Ｐ?；各廠商提供的對象模型各有特點，如清軟英泰提供了基于語義網(wǎng)絡(luò)的對 象模型；對建模工具的圖形化支持還不夠，面向?qū)ο蟮哪芰χС植粔?，需要進(jìn)一 步提高性能，并擴(kuò)展模型對 PDM的支持；部分廠商提供了分布式對象模型支持，但分布式對象模型應(yīng)用有多個層 次，絕大多數(shù)國內(nèi)PDM廠商并不支持分布式對象模型或只提供較簡 單的應(yīng)用模式；分布式對象模型的用戶一般是大型企業(yè)，往往選擇國外知名的PDM系統(tǒng)，而絕大多數(shù)國內(nèi) PDM廠商定位在中小型企業(yè)，所以關(guān)于分布式 對象模型研究進(jìn)展緩慢。過程模型國外的主流PDM系統(tǒng)均提供了較為強(qiáng)大的過程模型支

7、持。在對象的全生命周期管理方面，國外的研究已基本成熟，并已在實際的軟件系統(tǒng) 中得到應(yīng)用，女口 Smarteam、Windchill、TeamCenter和e-Matrix等系統(tǒng)均支持 對象的全生命周期管理。在工作流管理方面，國外開展的研究比較早，也比較深 入。1995年，工作流管理聯(lián)盟根據(jù)研究成果和應(yīng)用實踐制定了工作流管理系統(tǒng) 的相關(guān)術(shù)語、體系結(jié)構(gòu)及應(yīng)用接口等方面的一系列標(biāo)準(zhǔn)，并提出了相應(yīng)的過程流 參考模型，目前，國外的主流 PLM相關(guān)產(chǎn)品的工作流模型均支持此標(biāo)準(zhǔn)。在對象的全生命周期管理與工作流程的集成方面，國外PDM系統(tǒng)主要關(guān)注在面向?qū)ο蟮墓ぷ髁鲬?yīng)用方面，如 Windchill和TeamCe

8、nter的變更管理。在國內(nèi)，結(jié)合數(shù)據(jù)建模技術(shù)，各 PDM廠商對面向?qū)ο蟮倪^程建模技術(shù)進(jìn)行了一 些研究，并對已有的 PDM系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，取得到了很好的應(yīng)用效果。國內(nèi) PDM關(guān)于過程建模方面的一些現(xiàn)狀和特點如下：過程模型的框架差異較大，米用的技術(shù)差別也較大;過程模型提供的建模能力差異很大，現(xiàn)有的過程建模工具不足以支持用 戶復(fù)雜的業(yè)務(wù)過程；過程模型和對象模型集成不夠理想；支持跨企業(yè)、跨地域的分布式應(yīng)用的過程建模技術(shù)與國外相比有較大的 差距；對支持符合業(yè)務(wù)需要的業(yè)務(wù)模型的研究不足；部分廠商提供了對 WFMC的支持，但并不普遍，對相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)的支 持不夠。2.3功能模塊系統(tǒng)功能模塊實際上就是由調(diào)用核心

9、基礎(chǔ)服務(wù)的一組程序（界面）組成并能夠完成一定應(yīng)用功能的應(yīng)用組件。國外 PDM軟件都在不斷豐富自己的功能模塊，根 據(jù)AMR Research的研究報告，國外PDM軟件支持新產(chǎn)品的定義和投放市場的 工程，市場，操作和原料等63種功能需求。應(yīng)該說，國外各個 PDM系統(tǒng)的功 能模塊已基本覆蓋從產(chǎn)品概念設(shè)計到應(yīng)用集成的各個業(yè)務(wù)層面。國外各個 PDM系統(tǒng)之間的功能模塊基本相同，但是存在一定差異。如TeamCenter提供了產(chǎn)品配置管理、生命周期管理等具體的模塊，部分基礎(chǔ)功能 滿足了制造業(yè)的基本需求，實施時利用現(xiàn)有模塊和基礎(chǔ)功能比較方便，在應(yīng)用于 制造業(yè)時有一定優(yōu)勢，而 e-Matrix提供了較基礎(chǔ)的系統(tǒng)構(gòu)

10、建框架，更加開放， 但應(yīng)用時配置工作量更大。相比而言，國產(chǎn)PDM的功能模塊雖然已經(jīng)基本覆蓋 PDM的功能邊界，但在業(yè) 務(wù)解決方案和細(xì)節(jié)方面還有待完善，功能模塊的層次劃分也不夠清晰。常見的PDM系統(tǒng)功能模塊有：文檔管理、生命周期管理、更改控制管理、產(chǎn)品 結(jié)構(gòu)管理、產(chǎn)品配置管理、零部件族管理、產(chǎn)品可視化管理、工作流管理、項目 管理、應(yīng)用集成接口以及 Web服務(wù)等。下面僅就項目管理和應(yīng)用集成方面比較 國產(chǎn)PDM與國外PDM之間的差異。項目管理從國外PDM產(chǎn)品的發(fā)展趨勢來看，項目管理技術(shù)已從原來面向組織和功能的傳 統(tǒng)管理模式轉(zhuǎn)變到面向項目的現(xiàn)代管理方式，通過項目將人員、流程以及各應(yīng)用 功能聯(lián)結(jié)起來，從

11、而構(gòu)建面向業(yè)務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)。如 TeamCenter推出的 TeamCenter Project項目協(xié)同模塊，主要包括項目進(jìn)度管理、項目資源管理、 項目協(xié)同發(fā)布、項目跟蹤與匯報、項目工作區(qū)安全等功能，支持將復(fù)雜的項目細(xì) 化為明確的任務(wù)，并將這些任務(wù)分配給指定的資源，同時管理每個資源所承受的 工作負(fù)荷；支持項目團(tuán)隊協(xié)作，促使產(chǎn)品價值鏈上項目團(tuán)隊的任務(wù)和調(diào)度同步， 優(yōu)化配置資源，降低開發(fā)成本mySAP PLM提供的計劃和項目管理模塊，能夠協(xié)助企業(yè)對產(chǎn)品開發(fā)流程進(jìn)行規(guī) 劃、管理和控制，如控制項目的結(jié)構(gòu)、日程計劃、成本和資源等。Win chill解決 方案中推出的項目協(xié)同管理 Project Link

12、，旨在將不同的產(chǎn)品開發(fā)以項目的形式 進(jìn)行管理，并通過 Internet 連接企業(yè)內(nèi)外的供應(yīng)鏈。國產(chǎn) PDM 的項目管理普遍與文檔簽審流程緊密集成，而項目的資源管理、協(xié)同 發(fā)布等項目管理的基本功能相對較弱，部分供應(yīng)商通過與 MS Project 的簡單集 成實現(xiàn)項目的資源管理，但在工作協(xié)同方面則沒有研究和應(yīng)用。2.3.2 應(yīng)用集成作為比較成熟的 PDM 產(chǎn)品，國外 PDM 系統(tǒng)都提供開放的軟件接口，也具有較 強(qiáng)大的集成組件。相比而言，受各種條件的限制，國內(nèi) PDM 普遍未提供開放的 軟件接口，各個 PDM 軟件雖然與某個應(yīng)用軟件的集成性比較優(yōu)秀，但從整體而 言，應(yīng)用集成性還處于比較低的層次。應(yīng)用

13、集成包括與單元應(yīng)用軟件、系統(tǒng)管理軟件等各種軟件之間的集成，下面主要 討論 PDM 與 CAD 、CAPP 和管理軟件之間的集成。2.3.2.1 與 CAD 的集成PDM 與 CAD 的集成主要是與主流 3D 軟件的集成 。由于國內(nèi)制造企業(yè)的 3DCAD 的普及比較晚，因而國產(chǎn)PDM與3DCAD的應(yīng)用集成研究相對較晚,與國外PDM 軟件相比有很大的距離，主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)集成、瀏覽/圈閱工具、協(xié)同可視化工具等方面。國外主流的 PDM 軟件基本能夠支持 15 種獨立 CAD 軟件包，基于較完善的對象 模型，基本與 3DCAD 實現(xiàn)了無縫集成；而國內(nèi) PDM 軟件則主要支持幾種主流 的 3D 軟件，如

14、UG/ProE/SolidEdge/SolidWorks 等，在數(shù)據(jù)集成的深度方面也 很有限，僅處于數(shù)據(jù)提取的水平。在瀏覽和圈閱方面，國外 PDM 基本采用兩種策略。以 UGS 、Windchill 為代表的供應(yīng)商采取自身開發(fā)瀏覽器的策略，并發(fā)布統(tǒng)一的3D 瀏覽/圈閱工具（或控件），如 UGS 的 JT2GO ；以 MatrixOne 、Smarteam 、Agile 為代表的供應(yīng)商則采取集成專業(yè)瀏覽器實現(xiàn)與 3DCAD 的集成，瀏覽器主要是業(yè)界領(lǐng)先的 Cimmetry 公司的 AutoVue 瀏覽器。受各種條件限制，國產(chǎn) PDM 在 3DCAD 的瀏覽/圈閱方面還處于摸索階段，部分 廠商提供

15、了與 AutoVue 瀏覽器的集成。2.3.2.2 與 CAPP 的集成基于 CAPP 軟件的工藝解決方案是中國企業(yè)的獨特需求，一直以來，國外 PDM 軟件并不重視 PDM 與 CAPP 的集成，相比而言，國產(chǎn) PDM 始終致力于國內(nèi)企 業(yè)的信息化工作，重視 PDM 與 CAPP 的集成工作，對 CAPP 軟件的支持比國 外 PDM 做的好。近年來，隨著國內(nèi)企業(yè)對 PDM 與 CAPP 集成的需求越來越強(qiáng)烈，國外 PDM 供 應(yīng)商也逐漸開始對國產(chǎn) CAPP 軟件提供支持，如 Windchill 提供了與開目 CAPP 的集成。2.3.2.3 與 ERP/CRM 的集成經(jīng)過多年積累，國外 PDM

16、 軟件與 ERP/CRM 的集成已經(jīng)非常成熟，在提供集成 接口的基礎(chǔ)上，對國外主流 ERP/CRM ，如 SAP R3 、Oracle Manufacture 還提 供專用的集成組件，如 Smarteam 、 TeamCenter 、Windchill 等。而國產(chǎn) PDM 與 ERP/CRM 的集成水平相對較低，基本停留在中間交換文件的水平上，沒有 與 ERP/CRM 的專用集成接口。3 實施分析3.1 解決方案國外軟件供應(yīng)商普遍將 PDM 軟件作為 PLM 完整解決方案的一個組成部分，處 理 整 個 產(chǎn) 品 生 命 周 期 中 的 主 要 業(yè) 務(wù) 過 程 。 如 TeamCenter 的 協(xié)

17、 同 平 臺 ( Collaboration Foundtion )、 Windchill 的 CPC 方案、 MatrixOne 的智能協(xié)同 業(yè)務(wù)( Intelligent C-Commerce )等。同時，針對不同的行業(yè)，各個公司專門提供了行業(yè)解決方案。如 TeamCenter 公司針對汽車行業(yè)， Windchill 公司針對船舶行業(yè)； Smarteam 針對電子行業(yè)都 提出了專門的行業(yè)解決方案。受各種條件的限制，國內(nèi)還沒有一家軟件供應(yīng)商提出并發(fā)布真正意義上的 PLM 完整解決方案或產(chǎn)品開發(fā)信息化的完整解決方案，往往以 PDM 為主體簡單集成 相關(guān)管理軟件，達(dá)到實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)全生命周期管理的目的，相比而言，無論完整 性還是應(yīng)用性都存在欠缺。3.2 實施方法學(xué)國外 PDM 供應(yīng)商非常重視軟件的實施，在大量成功范例的基礎(chǔ)上，總結(jié)了眾多 的成功經(jīng)驗，形成適合本公司特點的實施方法學(xué)。這些實施方法學(xué)的主要特點如 下：具有完整的實施模型和階段劃分，能覆蓋實施的全生命周期；把需求收集、分析階段作為整個實施過程的重點，切實了解用戶需求；在關(guān)鍵階段設(shè)置質(zhì)量檢驗點，可進(jìn)行全面質(zhì)量控制；建立在大量的成功范例基礎(chǔ)上，包含業(yè)界經(jīng)驗與 Know-How技術(shù)；注重與用戶的交流，容易被用戶接受；提供了大量的實施文檔模板，有效地引導(dǎo)和規(guī)范了實施人員的工作