数字化转型：产品数据管理 (PDM) 和产品生命周期管理 (PLM)

前言

经济全球化和产业信息化使制造业的竞争环境、发展模式和活动空间发生深刻变化。 这些变化给制造业带来了严峻的挑战。 为了满足不断变化的客户需求，产品制造商需要从以生产驱动的销售方式转变为以客户需求订单为基础的生产安排。 尤其是近年来企业外包业务的兴起和单一客户需求的增加，制造商只有降低产品成本、提高产品质量、加快产品上市时间，为客户提供高质量的产品和服务，才能最终实现企业利润最大化。服务。 实现企业生产经营目标。 人们已经认识到产品生命周期管理对于企业作为一个集成系统运作的重要性。 可以认为，产品生命周期管理是一种适合企业流程和组织方法的技术，具有深厚的企业运营模式背景。

产品生命周期管理（PLM）自提出以来，迅速成为制造业关注的焦点。 PLM结合电子商务技术和协作技术，将产品开发流程与SCM、CRM、ERP等系统集成，将孤立的流程管理转变为一体化的一站式管理，实现概念设计、产品设计、产品生产、产品维护。 管理信息全面数字化； 实现企业知识价值和知识共享管理的提升，以及产品开发和业务流程的优化，从而全面提高企业生产效率，降低产品生命周期管理成本，增强企业市场竞争力。

随着计算机技术的飞速发展，各种单位软件（CAD/CAM/CAPP等）和企业管理软件（ERP/SCM等）在企业中得到广泛应用。 在产品生命周期管理过程中，由于使用不同的系统、不同的应用、不同的技术平台，导致产品数据难以顺畅流动，导致产品数据资源无法共享，形成所谓的“信息孤岛。”

技术带来的“信息孤岛”的不利影响可分为以下几个方面：

1、无法保证数据一致性。 由于不同应用系统的信息定义和采集过程相互独立，企业的相同数据在不同应用中可能会不一致。

2、信息共享及时、反馈困难。 例如，销售部门无法及时掌握现有的库存信息、销售合同的履行情况、产品价格的变化等。 生产部门无法及时掌握市场销售情况和可用库存，无法确定合理的安全库存量。

3、企业数据存在大量冗余、大量垃圾信息。

4、信息需要重复输入。 多次收集信息不仅浪费企业资源，而且容易导致数据失真。 PLM技术可以实现多个BOM之间的数据映射机制，以及不同应用系统之间产品数据的一致性、完整性和集成性，有利于企业内部和企业之间制造资源的合理配置和利用，实现企业的产品变现。 数据全生命周期管理提供了强有力的技术支撑，也为解决信息孤岛问题提供了新途径。

一、产品生命周期管理的内涵

随着我国市场逐步开放，企业面临全球竞争，特别是中小企业，面临着更大的压力。 新产品更新加快，企业最根本的问题是增强自主创新和竞争力，特别是自主产品的研发。 为了提升产品开发能力，企业需要有效管理、控制和使用产品生命周期中的各种信息。 随着计算机技术的发展和CAD、CAE、CAPP、CAM系统的广泛应用，企业的自主产品研发能力不断增强，但必须清醒地认识到，这些计算机系统只能解决企业的部分问题。企业产品的生产。 局部问题，如产品设计、产品生产过程管理等。

从企业发展的角度来看，应建立信息管理框架，满足企业产品生命周期管理的需要，组织和规范企业快速增长的各种数据资源，保证产品数据、技术文档、工作流程、工程产品生命周期的变化是，项目管理等可以有效地交换、集成和共享，实现产品生命周期的信息化、流程集成和协同应用，从而产生了产品生命周期管理系统（Product Lifecycle Management，PLM）。

PLM是一种新的管理理念和新兴技术。 目前，PLM 的概念还没有普遍接受的定义和解释。 智能服装制造精英俱乐部基于对PLM的理解和功能构成给出了自己的看法。

服装智能制造精英俱乐部认为PLM是企业信息化的经营战略。 它实施一整套业务解决方案，有效整合人员、流程和信息，作用于整个企业，贯穿产品从概念到报废的整个生命周期，支持产品相关的协同研发、管理、分销和使用。 产品定义信息。 服装智能制造精英俱乐部认为，PLM是一套开放的、可互操作的应用解决方案，覆盖产品从诞生到消亡的整个生命周期。 构建这样的企业信息环境的关键是要有一个系统的中央产品数据知识库，记录所有的产品信息。 同时，PLM是一种技术辅助的策略，跨业务流程和不同用户组集成单点应用程序。

与ERP不同，PLM不会成为与某个软件供应商紧密集成的系统。 PLM 不会废除现有系统。 它将使用流程建模工具、可视化工具或其他协作技术加上一定的语义集成来集成现有系统。 有系统。 Daratec 认为，PLM 将流程和信息内容与产品价值链连接起来，使其合理化、集成和优化。 PLM使制造商通过解放信息、利用信息的力量来创造产品商业价值。 PLM 得到 CAD、CAE（或仿真）、PDM、BOM、CRM 和 CAM 等主要支柱的支持，这些支柱共同构成了核心 PLM 解决方案集。 没有这些内容的支撑，PLM就无法立足。 支撑它的支柱越少，它的根基就越弱。

结合国际权威组织给出的概念，可以说产品生命周期管理（PLM）是指对产品从需求、规划、设计、生产、分销、运营、使用、维护直至回收和处置的管理。 生命周期中的信息和过程。 它既是一种技术，也是一种制造理念。 支持并行设计、敏捷制造、协同设计与制造、网络化制造等先进设计与制造技术。

因此，PLM不仅仅是一种工具，更重要的是一种产品创新的知识管理和流程优化的理念。 也是通过各种计算机信息系统工具的集成来实现的。 其目标是跟踪、整理、访问和管理产品设计开发、生产制造、使用、维护和售后服务等生命周期过程中的所有数据信息。

PLM和PDM在功能和概念上非常相似。 不同之处在于PLM可以被认为是PDM的延伸。 PLM强调企业智力财富的充分再利用； PDM侧重于产品开发阶段的数据管理，PLM侧重于产品整个生命周期的数据管理； PDM侧重于企业内部产品数据的管理，PLM则强调产品开发阶段数据的管理。 在产品生命周期中管理和利用跨供应链的企业联盟内的所有信息。

PLM的基础是现有的CAD、CAE、CAM、PDM、ERP、供应链管理（SCM）、客户关系管理（CRM）和知识库等信息平台。 它将成为下一代企业联盟的产品开发和管理协同信息。 综合平台。 PLM的作用是使经验丰富、知识渊博、有商业头脑的企业管理者能够掌握产品的整体信息，将主要精力集中在产品生命的整个过程上，而不是仅仅关注产品的设计过程。 帮助企业管理者把握产品竞争核心，及时进行产品创新。

PLM的管理思想是从新产品的战略规划出发，整合产品相关的功能、性能、外观特征、质量、成本、客户群、销售价格、生产规模、产品上市时机、市场份额维护、和差异化竞争。 统一考虑保持优势等一系列问题，实施详细规划、阶段性控制，使各种有限资源发挥最大效益。

2、PLM技术架构

产品生命周期管理将现代PLM技术与市场融为一体，是当代企业向客户和市场快速重组产品各生命周期的组织结构、业务流程和资源配置，从而实现整体效益最大化的先进管理理念。企业的。 产品生命周期管理系统（PLMS）是支持企业实施PLM技术的计算机软件系统。

目前现有的CAX、ERP、PDM、SCM、CRM等系统主要是针对产品生命周期某些阶段的解决方案，无法支撑企业整体实现更高的效率、实现更多的创新。 除了满足客户的特殊需求外，还迫切需要一种将这些独立系统结合起来的企业信息战略。

PLMS的技术定位是为上述离散系统提供统一的支撑平台，支持企业业务流程的协同运行。 也就是说，PLMS为不同的企业应用系统提供统一的基础信息表示和操作。 是连接企业各业务部门的信息平台和纽带。 PLMS支持扩展的企业资源的动态集成、配置、维护和管理。

各种企业应用系统，如CAX、ERP、PDM、SCM、CRM等，都依赖于PLMS，并通过PLMS进行连接和集成。 企业所有业务数据按照统一的信息和流程模型集成到PLMS中； 扩展企业的各个部门都可以通过PLMS获得信息服务。

1.PLM关键技术

(1)统一模型

面对产品不同阶段（设计、工艺、生产、营销和服务等）产生的异构数据，PLMS的技术重点是支持产品各阶段的数据和流程管理，实现管理通过统一的信息建模对产品的各个阶段进行分析。 数据的管理、转换和使用。 同时要求产品模型能够随着产品开发过程自动扩展，自动从设计模型映射到不同用途的模型，如信息流分析模型、性能优化模型、动态仿真模型、产品模型还可以综合表达和评估与整个产品生命周期相关的性能指标。

产品模型是支持产品管理的信息基础设施。 全面描述产品开发和管理过程中所需的信息数据：产品数据、事件数据、组织数据、资源数据、路径数据等，使产品管理实现产品创建、分析、重构、动态模拟和任务控制。 和其他功能。

产品模型的多视图特征主要体现在信息流分析、性能评价、动态仿真、任务管理等多种数据处理上。 它们每个都需要不同的产品型号信息。 例如，信息流分析使用产品的输入和输出。 数据是对象，绩效评估需要成员之间的资源、协作等信息。 动态仿真侧重于时间激励、结束条件、时间和空间等信息，而任务管理则需要更全面的信息。 因此，管理的各个阶段都应该有相应的模型：信息流分析模型、绩效评价模型、动态仿真模型、任务控制模型。 它们从静态和动态的不同方面表达了产品的生命过程。 因此，产品模型是多视角的，仅仅用单一的视角来表达是不够的。

(2)数据应用集成

服装智造精英俱乐部指出，随着经济全球化的发展，企业之间的联盟与协作日益紧密。 产品生命周期管理系统（PLMS）作为企业信息平台，将提供更强大的集成和扩展功能，增加企业的数量。 灵活性使这些协作企业联盟更容易更有效地工作。 集成的数据环境保证了数据的唯一性和一致性。 唯一性是指不同用户对同一个数据单元进行操作时，通过网络传输的是数据的图像或者引用关系，而不是通过复制、复制生成新的数据单元； 一致性是指数据单元的变化能够及时通知相关工作节点，并在数据变化时提供加密和解锁机制，保证数据版本的统一。 这种集成数据环境可以使用集中式共享数据库来实现。

（三）全面协作

多年的PDM实践较好地解决了企业的数据管理和使用问题。 由于通信技术和互联网的快速发展，制约组织（团队）工作效率的协同工作基础得到改善。 PLM 将依靠先进的支持来支持企业内部和企业之间的协作工作。

2、PLM技术水平

为了实现产品生命周期管理的目标，制造企业在产品生命周期的某一阶段需要使用不同的应用系统来完成产品数据处理。 这些应用系统之间存在着复杂的输入输出关系，相互影响、相互制约。 PLM框架帮助用户了解PLM的功能需求、各个应用系统的组成以及不同系统之间的集成关系。 它不仅可以清晰地确定产品的数据处理功能和业务流程，而且可以描述企业需要实施的计算机系统以及它们之间的关系。 在一定程度上可以说PLM框架构成了企业信息化的基本整体解决方案，可分为三个层次：

1）数据层

由各种数据元素组成的产品数据源可以在物理上分布，但在逻辑上是集成的。

2）支撑层

一般由PLM或PDM系统组成，具有直接获取、存储和管理产品数据的功能，集成了各种应用系统。

3）应用层

它由各种应用系统组成，以满足各个专业领域的特殊需求。

产品生命周期是PLM的主线。 通过对产品生命周期的分析，我们可以了解PLM需要提供哪些阶段、哪些内容、哪些功能。 在产品生命周期的不同阶段，系统具有不同的功能特征； 在用户需求阶段，系统的主要任务是对市场和用户需求进行合理的分析，并根据公司的资源确定产品的开发策略：概念设计阶段，需要确定所采用的解决方案公司实现产品功能； 在产品详细设计阶段，解决产品各部件的数字化设计、产品仿真分析与优化，并选择合适的供应商协同进行部件的设计； 在新产品的设计试制阶段，需要完成新产品的设计和定型； 新产品的生产准备阶段，需要进行工艺工装的设计与制造、生产线的选型与改造、采购准备、新产品的市场测试等工作； 在生产和销售阶段，PLM系统重点关注供应链管理（SCM）、客户关系管理（CRM）等问题。

基于企业产品生命周期各阶段的支撑工具，形成完整的PLM系统功能框架。 该框架集成了其他计算机信息系统如CAD、CAM、CRM等应用工具。 PLM 获取、处理、传输和存储这些系统生成的产品信息。

三、结论

服装智能制造精英俱乐部强调，随着PLM技术和企业管理模式的不断发展，如果能够充分利用这些技术来满足企业信息化的需求，必然会大大提高流程信息化的应用效果。 但工艺标准还不是很规范、不完整，有待进一步研究。 另外，PLM解决方案的实施是一项复杂的系统工程，需要科学的实施策略作为实施过程中企业、供应商和软件的指导方针。 根据各自的定位，制定了一套科学、实用、有效的实施方法。