ＰＤＭ與ＰＬＭ的差異辨析

戴慶輝　樊劍彬

產品數據管理(Product Data Management，PDM)軟件和產品生命周期管理(Product Lifecycle Management，PLM) 軟件已成為目前企業信息化中熱門的工程軟件，可以有效解決企業中的“信息孤島”問題. 隨著軟件工程技術的發展和PDM功能的擴展，越來越多的PLM軟件商把PDM系統的核心功能集成在其PLM軟件上. PDM和PLM軟件的應用是企業信息化的發展趨勢. 近年來，這兩種軟件被愈來愈廣泛地應用于制造業企業中，但并非每家企業都明白如何正確地進行選擇和使用. 要正確選用這兩種軟件，弄清其異同是關鍵. 本文從它們的產生背景、系統內涵、主要功能和體系結構等方面分析兩者之間的差異.

1 PDM和PLM的產生和內涵

1.1 PDM的產生和內涵

在企業廣泛使用CAD和CAM等CAX技術的同時，出現信息孤島問題. 20世紀80年代初提出計算機集成制造(Computer Integrated Manufacturing，CIM)的概念，是解決企業信息集成的重要管理思想和技術. 早期的PDM產品誕生于20世紀80年代初. PDM技術發展CIM技術的核心思想定位為：面向制造企業，以產品為管理核心，以數據、過程和資源為管理信息的3大要素，實現對產品的集成管理技術.

PDM是以計算機網絡和數據庫技術為基礎，管理所有與產品相關的信息和過程的技術，其核心思想是使設計數據有序、優化設計過程、共享資源和系統集成. PDM使產品數據在其生命周期內保持一致、安全，并且能夠得到及時更新和高效檢索；為所有參與人員提供1個高效的系統平臺，使所有參與研發、審核、生產、銷售和維護等人員在整個信息生命周期中自由共享和傳遞與產品相關的所有授權數據，從而降低成本、提高質量，大大縮短產品研發和上市周期，增強企業競爭力.

1.2 PLM的產生和內涵

隨著經濟全球化和企業信息化的發展，產品制造商需要從以生產推動銷售的方式，轉變到按客戶需求訂單安排生產的方式. 特別是20世紀90年代末，企業外包業務和單一的客戶需求不斷增加，生產廠商只有開展協同產品生命過程管理，才能加快市場響應速度、縮短產品開發周期、提高產品競爭力，以及為客戶提供優質的個性化產品. 在這種背景之下，PDM演變成PLM.

PLM是以產品的整個生命周期過程為主線，在PDM的基礎上融合協同產品工具，并有效集成CAX，ERP，SCM，CRM，BOM和CAPP等應用系統，從而成為支持企業運行的企業信息化管理平臺. 它實施一整套的業務解決方案，把整個企業的人員、過程和信息有效集成在一起，遍歷產品從概念到報廢的全生命周期，支持與產品相關的協作研發、管理、分發和使用產品定義信息，從而簡化工作流程，縮短新產品從創意到上市的時間.

2 PDM和PLM主要功能和體系結構

2.1 PDM的主要功能和體系結構

目前，市場上主流的PDM系統均基于網絡實現，一般具有以下主要功能：(1)數據庫和文檔管理. 它是PDM 中最基本的功能，一般建立在關系數據庫基礎上，使企業迅速安全地操作、控制、獲取數據. (2)工作流和設計過程管理. 它用來定義和控制人們創建和修改與產品相關的數據，實現產品設計與修改過程的數據控制. (3)產品結構和配置管理. 它是PDM的核心功能之一，能夠實現對產品結構與配置信息和物料清單(Bill of Materials，BOM)的管理. 通過授權，用戶可以用PDM提供的圖形化界面對產品結構進行查看和編輯. (4)瀏覽和圈閱. 它為產品審批過程提供支持. 通過授權，用戶利用該功能可以瀏覽產品數據信息(特別是圖形文檔)，并對相關文檔進行圈點和注釋. (5)分類檢索和零件庫. 它最大程度地重新利用現有設計數據為創建新的產品提供支持，以提高產品開發速度. (6)項目管理. 它對產品開發過程及其進度進行管理與監控，并對完成結果進行反饋，為企業提供所需要的項目和活動的狀態信息、報告資源規劃和重要路徑. (7)電子化協作. 它主要實現人對PDM系統中產品數據快速、實時的操作功能. (8)集成開發接口. 它為PDM系統提供強大的客戶化及二次開發能力，使得在實施PDM時可針對企業具體情況進行“本地化”工作，以滿足用戶多樣性的要求. 目前典型的PDM體系結構見圖1，一般包括以下層次：(1)用戶界面層. 它是實現PDM各種功能的媒介. (2)功能應用層. 它包括PDM系統中的主要功能模塊. (3)數據處理層. 它的核心是自身對象模型. (4)系統支撐層. 它以相應的關系數據庫為支持平臺.

圖 1 PDM的體系結構

2.2 PLM的主要功能和體系結構

目前，采用基于互聯網環境的PLM系統主要包括以下功能：(1)電子文檔管理. 它提供對分布式異構數據的存儲、檢索和管理功能. 經過授權的用戶可瀏覽或修改相關的產品數據. (2)產品組合管理. 它從戰略、市場、技術、風險和現金流等角度對企業處于不同生命周期的產品組合進行分析，對產品規劃、產品開發和產品退出等決策進行支持. (3)采購和外包管理. 它使企業以整個產品生命周期為視角，通過企業戰略采購與產品設計部門通力配合來降低產品的生產成本. (4)用戶需求管理. 它主要包括對已有產品和未來產品的顧客需求管理. (5)協同產品設計. 它能為處于不同部門、企業、地域的產品開發團隊提供協同設計的環境和工具，以提高產品的開發效率，縮短產品上市周期. (6)PDM. 它提供產品數據的創建、存儲、瀏覽和修改等功能，是PLM的核心系統. (7)系統集成管理. 它通過接口與CAX，CAPP，BOM和ERP等系統集成，能形成統一的數據信息模型，對整個產品生命周期內所需的各種數據進行管理. PLM 普遍采用面向互聯網環境的多層體系結構(見圖2). (1)用戶界面層. 它包括用戶接口層和工具層. (2)功能應用層. 它擴展PDM的功能. PDM是PLM系統的核心. (3)數據模型層. 它是PLM系統的數據支持平臺. (4)公用服務層. 它負責處理用戶輸入的事務，并生成HTML文檔反饋給用戶. (5)硬件環境層. 它是PLM系統運行的基礎.

圖 2 PLM的體系結構

3 PDM與PLM的差異

PLM是PDM概念和思想的延伸，PLM包含PDM的全部內容. PDM的功能是PLM系統的子集. PLM與PDM在概念上和功能上極為相近，但PLM作為PDM的延伸，必然與PDM有著顯著的差異(見表1). (1)PDM側重于對企業內部產品數據的管理；PLM強調對產品生命周期內跨越供應鏈的所有信息進行管理和利用. (2)PDM側重于對產品數據的管理；PLM強調對企業智力財富的充分再利用. (3)PDM側重于對產品開發階段數據的管理；PDM側重于對產品全生命周期內數據的管理. (4)PDM的體系結構強調以文檔為中心的研發流程管理，重點在于建立文檔之間的聯接；PLM尋求能夠實現在多功能、多部門、多學科、多外協供應商之間的緊密協同. (5)PDM側重于實現對ERP和CAD等系統的對接式集成；PLM側重于以其為基礎來實現整個企業的信息化，以“PLM生態系統”的方式實現對ERP等系統的深層次集成. (6)PDM提供剛性的、單純化的信息連接性；PLM提供的是上下文關聯式的、更寬泛和更柔性的聯合性，因為PLM允許在1個領域的創造性活動對整個環境具有完整的意義.

4 PDM和PLM系統成功實施的條件

PDM和PLM系統開發在建立先進管理模式的基礎上，采用與傳統管理不一樣的全新理念，同時又兼顧從市場需求到報廢處理的產品生命周期各階段對產品數據管理的要求. PDM可以適用的領域相當廣泛，包括制造業、設計行業、圖書檔案、信息業. PLM與PDM的應用領域相似.

目前，PDM和PLM項目失敗主要表現在以下兩方面：(1)在系統的開發和實施過程中，過分強調企業原有管理的習慣，在系統使用1～2年后生產力稍有提高便遇到新的無法克服的矛盾，結果只好推倒重來. (2)系統使用對設計人員固有的使用習慣沖擊很大，使得設計人員不愿接受新的管理模式、對系統做大量二次開發，以適應用戶原來的工作習慣，導致系統喪失原有的先進性，甚至影響系統運行的可靠性.

因此，PDM和PLM項目成功的必要條件是：(1)建立先進的管理系統. 管理系統與工具軟件實施的根本區別在于，前者是規范集體的行為，后者僅涉及個體的能力. PDM系統的應用必須改變原來不適應先進管理理念的管理制度和行為規范. (2)貫徹科學的執行力度. 系統實施務求做到目標明確，計劃合理、試點恰當、組織保障、資源充分、控制有力、標志可測.

5 結 論

最近PLM在制造業有超過ERP的趨勢. PDM是管理所有與產品相關的信息和過程的技術. PLM與PDM最本質的區別是，PLM強調對產品生命周期內跨越供應鏈的所有信息進行管理和利用. PLM在PDM基礎上，增加客戶需求管理、產品組合管理和協同產品設計等功能，能夠幫助解決產品數字樣機和虛擬制造等核心產品創新問題，提高企業競爭優勢的持久性. 但是，PDM和PLM還無法真正滲透到企業的人、財、物的管理環節. 成功實施PDM和PLM項目的必要條件是建立先進管理系統，貫徹科學的執行力度.

作者簡介：戴慶輝(1958—)，河北棗強人，1982年畢業于華北電力大學機械設計與制造專業，現為華北電力大學能源與動力工程學院教授，從事電站設備的教學和科研工作，主要研究方向為先進設計、創新工程.發表論文70多篇，獲國家級成果獎2項、省部級成果獎6項，河北省“三育人”標兵，河北省優秀教師.