國(guó)外PDM與國(guó)產(chǎn)PDM的對(duì)比分析

時(shí)間：2020-01-05作者：蘇州清軟英泰信息技術(shù)有限公司瀏覽：432

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(guò)程、人與組織的大型管理軟件。目前，國(guó)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)的較高水平。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，國(guó)產(chǎn)PDM軟件得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但與國(guó)外PDM軟件仍存在一定的差距，主要表現(xiàn)在體系架構(gòu)、信息模型、功能模塊、解決方案和實(shí)施方案學(xué)等幾個(gè)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(diǎn)的PDM系統(tǒng)才能較大限度地確保實(shí)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(guó)外PDM的體系結(jié)構(gòu)日趨**，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(tái)層、PDM**服務(wù)層、PDM應(yīng)用組件層、應(yīng)用工具層和實(shí)施理念層，這里主要討論P(yáng)DM**服務(wù)層。

PDM軟件產(chǎn)品一般指的是**服務(wù)層和應(yīng)用組件層。在C/S結(jié)構(gòu)下，**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，**服務(wù)是**的，而應(yīng)用組件是選用的，如TeamCenter的對(duì)象管理框架、Windchill的Windchill Foundation、e-Matrix的AEF（Application Exchange Framework）都是典型的**服務(wù)。

**服務(wù)層向下連接并操縱數(shù)據(jù)庫(kù)，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。**服務(wù)層的**是信息模型，它也是PDM的技術(shù)**。

相比而言，國(guó)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(duì)象模型及多層結(jié)構(gòu)方面，國(guó)產(chǎn)PDM正逐步朝建立**服務(wù)層、應(yīng)用組件層的方向努力，如開目PDM的對(duì)象模型。

總之，受各種條件的限制，國(guó)產(chǎn)PDM軟件可能在PDM體系結(jié)構(gòu)五個(gè)層次的某個(gè)層次上有所進(jìn)步和突破，但總體上與國(guó)外PDM軟件還有一定距離。

2.2 信息模型

信息模型是PDM**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(duì)象模型和過(guò)程模型兩方面。

2.2.1 對(duì)象模型

國(guó)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?、分布式技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外PDM系統(tǒng)的對(duì)象模型已逐漸發(fā)展為面向?qū)ο?、支持分布式管理的單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源的對(duì)象模型，如TeamCenter、Windchill、e-Matrix、SmartTeam等。

在國(guó)內(nèi)，各PDM廠商越來(lái)越意識(shí)到數(shù)據(jù)建模技術(shù)所提供的可擴(kuò)展性對(duì)支持用戶復(fù)雜業(yè)務(wù)和個(gè)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**了一系列研究成果，并在一些國(guó)產(chǎn)的商品化PDM系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。國(guó)內(nèi)PDM關(guān)于數(shù)據(jù)建模技術(shù)的一些現(xiàn)狀和特點(diǎn)如下：

* 部分國(guó)內(nèi)廠商已經(jīng)提供了面向?qū)ο蟮膶?duì)象模型支持，如武漢開目和CAXA采用面向?qū)ο蟮膶?duì)象模型；

* 各廠商提供的對(duì)象模型各有特點(diǎn)，如清軟英泰提供了基于語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的對(duì)象模型；

* 對(duì)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**，并擴(kuò)展模型對(duì)PDM的支持；

* 部分廠商提供了分布式對(duì)象模型支持，但分布式對(duì)象模型應(yīng)用有多個(gè)層次，絕大多數(shù)國(guó)內(nèi)PDM廠商并不支持分布式對(duì)象模型或只提供較簡(jiǎn)單的應(yīng)用模式；

* 分布式對(duì)象模型的用戶一般是大型企業(yè)，往往選擇國(guó)外**的PDM系統(tǒng)，而絕大多數(shù)國(guó)內(nèi)PDM廠商定位在中小型企業(yè)，所以關(guān)于分布式對(duì)象模型研究進(jìn)展緩慢。

2.2.2 過(guò)程模型

國(guó)外的主流PDM系統(tǒng)均提供了較為強(qiáng)大的過(guò)程模型支持。

在對(duì)象的全生命周期管理方面，國(guó)外的研究已基本成熟，并已在實(shí)際的軟件系統(tǒng)中得到應(yīng)用，如Smarteam、Windchill、TeamCenter和e-Matrix等系統(tǒng)均支持對(duì)象的全生命周期管理。在工作流管理方面，國(guó)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(shí)踐**了工作流管理系統(tǒng)的相關(guān)術(shù)語(yǔ)、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(guò)程流參考模型，目前，國(guó)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(duì)象的全生命周期管理與工作流程的集成方面，國(guó)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TeamCenter的變更管理。

在國(guó)內(nèi)，結(jié)合數(shù)據(jù)建模技術(shù)，各PDM廠商對(duì)面向?qū)ο蟮倪^(guò)程建模技術(shù)進(jìn)行了一些研究，并對(duì)已有的PDM系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，**到了很好的應(yīng)用效果。國(guó)內(nèi)PDM關(guān)于過(guò)程建模方面的一些現(xiàn)狀和特點(diǎn)如下：

* 過(guò)程模型的框架差異較大，采用的技術(shù)差別也較大；

* 過(guò)程模型提供的建模能力差異很大，現(xiàn)有的過(guò)程建模工具不足以支持用戶復(fù)雜的業(yè)務(wù)過(guò)程；

* 過(guò)程模型和對(duì)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(guò)程建模技術(shù)與國(guó)外相比有較大的差距；

* 對(duì)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(duì)WFMC的支持，但并不普遍，對(duì)相關(guān)**標(biāo)準(zhǔn)的支持不夠。

2.3 功能模塊

系統(tǒng)功能模塊實(shí)際上就是由調(diào)用**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(guó)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(bào)告，國(guó)外PDM軟件支持新產(chǎn)品的定義和投放市場(chǎng)的工程，市場(chǎng)，操作和原料等63種功能需求。應(yīng)該說(shuō)，國(guó)外各個(gè)PDM系統(tǒng)的功能模塊已基本覆蓋從產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)到應(yīng)用集成的各個(gè)業(yè)務(wù)層面。

國(guó)外各個(gè)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(shí)施時(shí)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(shí)有一定優(yōu)勢(shì)，而e-Matrix提供了較基礎(chǔ)的系統(tǒng)構(gòu)建框架，較加開放，但應(yīng)用時(shí)配置工作量較大。

相比而言，國(guó)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(jiàn)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(xiàng)目管理、應(yīng)用集成接口以及Web服務(wù)等。下面僅就項(xiàng)目管理和應(yīng)用集成方面比較國(guó)產(chǎn)PDM與國(guó)外PDM之間的差異。

2.3.1 項(xiàng)目管理

從國(guó)外PDM產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，項(xiàng)目管理技術(shù)已從原來(lái)面向組織和功能的傳統(tǒng)管理模式轉(zhuǎn)變到面向項(xiàng)目的現(xiàn)代管理方式，通過(guò)項(xiàng)目將人員、流程以及各應(yīng)用功能聯(lián)結(jié)起來(lái)，從而構(gòu)建面向業(yè)務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)。如TeamCenter推出的TeamCenter Project項(xiàng)目協(xié)同模塊，主要包括項(xiàng)目進(jìn)度管理、項(xiàng)目資源管理、項(xiàng)目協(xié)同發(fā)布、項(xiàng)目跟蹤與匯報(bào)、項(xiàng)目工作區(qū)安全等功能，支持將復(fù)雜的項(xiàng)目細(xì)化為明確的任務(wù)，并將這些任務(wù)分配給*的資源，同時(shí)管理每個(gè)資源所承受的工作負(fù)荷；支持項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)協(xié)作，促使產(chǎn)品**鏈上項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)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(jì)劃和項(xiàng)目管理模塊，能夠協(xié)助企業(yè)對(duì)產(chǎn)品開發(fā)流程進(jìn)行規(guī)劃、管理和控制，如控制項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)、日程計(jì)劃、成本和資源等。Winchill解決方案中推出的項(xiàng)目協(xié)同管理Project Link，旨在將不同的產(chǎn)品開發(fā)以項(xiàng)目的形式進(jìn)行管理，并通過(guò)Internet連接企業(yè)內(nèi)外的供應(yīng)鏈。

國(guó)產(chǎn)PDM的項(xiàng)目管理普遍與文檔簽審流程緊密集成，而項(xiàng)目的資源管理、協(xié)同發(fā)布等項(xiàng)目管理的基本功能相對(duì)較弱，部分供應(yīng)商通過(guò)與MS Project的簡(jiǎn)單集成實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的資源管理，但在工作協(xié)同方面則沒(méi)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(guó)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(guó)內(nèi)PDM普遍未提供開放的軟件接口，各個(gè)PDM軟件雖然與某個(gè)應(yīng)用軟件的集成性比較良好，但從整體而言，應(yīng)用集成性還處于比較低的層次。

應(yīng)用集成包括與單元應(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P(yáng)DM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(guó)內(nèi)制造企業(yè)的3DCAD的普及比較晚，因而國(guó)產(chǎn)PDM與3DCAD的應(yīng)用集成研究相對(duì)較晚，與國(guó)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(guó)外主流的PDM軟件基本能夠支持15種獨(dú)立CAD軟件包，基于較完善的對(duì)象模型，基本與3DCAD實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫集成；而國(guó)內(nèi)PDM軟件則主要支持幾種主流的3D軟件，如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(guó)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**瀏覽器實(shí)現(xiàn)與3DCAD的集成，瀏覽器主要是業(yè)界良好的Cimmetry公司的AutoVue瀏覽器。

受各種條件限制，國(guó)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(guó)企業(yè)的*特需求，一直以來(lái)，國(guó)外PDM軟件并不重視PDM與CAPP的集成，相比而言，國(guó)產(chǎn)PDM始終致力于國(guó)內(nèi)企業(yè)的信息化工作，重視PDM與CAPP的集成工作，對(duì)CAPP軟件的支持比國(guó)外PDM做的好。

近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)PDM與CAPP集成的需求越來(lái)越強(qiáng)烈，國(guó)外PDM供應(yīng)商也逐漸開始對(duì)國(guó)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(guò)多年積累，國(guó)外PDM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(duì)國(guó)外主流ERP/CRM，如SAP R3、Oracle Manufacture還提供**的集成組件，如Smarteam、TeamCenter、Windchill等。而國(guó)產(chǎn)PDM與ERP/CRM的集成水平相對(duì)較低，基本停留在中間交換文件的水平上，沒(méi)有與ERP/CRM的**集成接口。

3 實(shí)施分析

3.1 解決方案

國(guó)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(gè)組成部分，處理整個(gè)產(chǎn)品生命周期中的主要業(yè)務(wù)過(guò)程。如TeamCenter的協(xié)同平臺(tái)（Collaboration Foundtion）、Windchill的CPC方案、MatrixOne的智能協(xié)同業(yè)務(wù)（Intelligent C-Commerce）等。

同時(shí)，針對(duì)不同的行業(yè)，各個(gè)公司專門提供了行業(yè)解決方案。如TeamCenter公司針對(duì)汽車行業(yè)，Windchill公司針對(duì)船舶行業(yè)；Smarteam針對(duì)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(guó)內(nèi)還沒(méi)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(jiǎn)單集成相關(guān)管理軟件，達(dá)到實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)全生命周期管理的目的，相比而言，無(wú)論完整性還是應(yīng)用性都存在欠缺。

3.2 實(shí)施方法學(xué)

國(guó)外PDM供應(yīng)商非常重視軟件的實(shí)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(yàn)，形成適合本公司特點(diǎn)的實(shí)施方法學(xué)。這些實(shí)施方法學(xué)的主要特點(diǎn)如下：

* 具有完整的實(shí)施模型和階段劃分，能覆蓋實(shí)施的全生命周期；

* 把需求收集、分析階段作為整個(gè)實(shí)施過(guò)程的**，切實(shí)了解用戶需求；

* 在關(guān)鍵階段設(shè)置質(zhì)量檢驗(yàn)點(diǎn)，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(yàn)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(shí)施文檔模板，有效地引導(dǎo)和規(guī)范了實(shí)施人員的工作。

結(jié)合現(xiàn)代項(xiàng)目管理理論，經(jīng)過(guò)不斷的摸索和實(shí)踐，國(guó)內(nèi)PDM供應(yīng)商已經(jīng)逐漸摸索出一套適合中國(guó)國(guó)情、行之有效的實(shí)施方法，并在具體的項(xiàng)目實(shí)施中得到良好應(yīng)用，如CAXA和武漢開目的分階段實(shí)施理論。

4 結(jié)束語(yǔ)

從體系架構(gòu)、信息模型、功能模塊、解決方案、實(shí)施方法學(xué)等幾個(gè)方面的比較可以看出，國(guó)產(chǎn)PDM軟件與國(guó)外PDM軟件相比還有一定距離，特別是體系結(jié)構(gòu)和解決方案方面尤其如此。隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)信息化工程的不斷深入，國(guó)內(nèi)PDM軟件供應(yīng)商的投入不斷加大，相信在體系結(jié)構(gòu)、信息模型、功能模塊等基礎(chǔ)研究獲得突破，并在項(xiàng)目實(shí)踐中得到驗(yàn)證并發(fā)展后，國(guó)產(chǎn)PDM軟件的水平會(huì)有一個(gè)大的發(fā)展。


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