PLM软件项目总体概述

PLM,全称Product Lifecycle Management,PLM是一种企业信息化的商业战略。它实施一整套的业务解决方案,把人、过程和信息有效地集成在一起,作用于整个企业,遍历产品从概念到报废的全生

   PLM,全称Product Lifecycle Management,PLM是一种企业信息化的商业战略。它实施一整套的业务解决方案,把人、过程和信息有效地集成在一起,作用于整个企业,遍历产品从概念到报废的全生命周期,支持与产品相关的协作研发、管理、分发和使用产品定义信息。PLM为企业及其供应链组成产品信息的框架。它由多种信息化元素构成:基础技术和标准(如XML、视算、协作和企业应用集成)、信息生成工具(如MCAD、ECAD和技术发布)、核心功能(如数据仓库、文档和内容管理、工作流和程序管理)、功能性的应用(如配置管理)以及构建在其他系统上的商业解决方案。


 
3.1PLM概述
   根据业界权威的CIMDATA的定义,PLM是一种应用于在单一地点的企业内部、分散在多个地点的企业内部,以及在产品研发领域具有协作关系的企业之间的,支持产品全生命周期的信息的创建、管理、分发和应用的一系列应用解决方案,它能够集成与产品相关的人力资源、流程、应用系统和信息。
 
   在传统的生产模式中,产品开发往往流于各自为政,无法达成生产资讯即时流动的目标,直接导致生产效率低下。而面对信息化趋势时,厂商往往认为导入自动化系统即可大幅提高生产效率。然而,旧有的生产模式如不加以变更,那么花费大量成本所导入的信息系统就很容易成为旧有生产方式的电子化版本,形成个别单一的“信息孤岛”,造成电子化信息分散于企业内部各部门之中,无法彼此互动,成效自然有限。

   因此,面对快速变化的市场环境厂商必须要打破以往的生产模式,建立以“资料”为导向的生产流程。也就是说,必须建立一套管理产品开发各阶段不同信息的机制,使得产品设计、开发、制造、行销和售后服务等信息能快速的流动,并且能有效的加以管理。在此机制下,不但产品开发时间能大幅缩短并节省可观的资源外,企业也能更紧密的结合上、中、下游各环节之生产体系,缩短反应时间,并有效控管生产资源,进而强化市场竞争力。在这种需求的推动下,PLM的思想以及应用软件系统随之产生。




 
3.1.1PLM主要功能内容
   该项目PLM的主要功能有:

   1.安全控管产品料号与文件的发行。

   2.能清楚知道因发行时间的延迟与变更,而受影响的项目。

   3.透过精密的流程设计,使变更管理自动化与更有效率。

   4.能有效管理跨全球与多层次的供应商名单。

   5.提供一个环境来管理制造商与产品内容。

   6.使当前的产品记录同步在生产制造系统中。
 
   产品生命周期管理(PLM)同时支持三种互相独立但又紧密关联的流程:
   1.供应链(Supplychain)协同-可以让使用者获取产品在公司内外的的专业知识和经验

   2.产品开发-可以帮助使用者在更好的设计环境中开发更优的产品

   3.企业流程集成-可以集成公司所有业务流程中的产品资讯




 
3.1.2PLM的历史及与PDM的区别
   在ERP、SCM、CRM以及PLM这四个系统中,PLM的成长和成熟花费了最长的时间,并且最不容易被人所理解。它也与其它系统有着较大的区别,这是因为迄今为止,它是惟一面向产品创新的系统,也是最具互操作性的系统。例如,如果企业为了制造的用途,使用PLM软件来真正管理一个产品的全生命周期,它需要与SCM、CRM特别是ERP进行集成。
 
   如果作为一个概念来说,PLM出现的时间已经很长了。但是作为一个整体解决方案的范畴,它仅仅是在最近一两年刚刚成为可行。之所以花费了数年的时间来确立产品生命周期管理的市场定位,部分原因是由于它的来历甚至名子都与PDM和CAD软件系统有密切的关系。因为从技术角度上来说,PLM是一种对所有与产品相关的数据、在其整个生命周期内进行管理的技术。
 
   PLM完全包含了PDM的全部内容,PDM功能是PLM中的一个子集。但是PLM又强调了对产品生命周期内跨越供应链的所有信息进行管理和利用的概念,这是与PDM的本质区别。
 
   由于PLM与PDM的渊源关系,实际上几乎没有一个以“全新”面貌出现的PLM厂商。大多数PLM厂商来自PDM厂商。有一些原PDM厂商已经开发了成体系的PLM解决方案,成功地实现了向PLM厂商的转化,如EDS、IBM。当然,也有ERP厂商的加入,如SAP,已经提出了自己的基于ERP立场的PLM解决方案,试图在这个广大的市场上来分一勺羹;还有一些CAD或工程软件厂商也在正在做这样的努力。需要指出的是,有一些原来本是PDM/CAD的厂商,并没有推出实际的PLM产品,而只是改了个名字就自称为PLM解决方案厂商,顺道搭车卖一些低端的PDM/CAD产品。这样一些鱼目混珠的动作给市场和广大客户都造成了很多的困惑。
 
   PLM,并不是一种简单的“系统集成”——例如,把一个PDM,两个CAD,再来一个数字化装配,加之连接上某个ERP或是SCM系统,辅之以Web技术,就是“PLM”系统了——这样做,只是实现了一种技术的堆积和继承,只是完成了任务和过程自动化这样的功能,没有体现出PLM真正的思想和内涵。
 
   尽管以上的技术是需要的,但是对于实施PLM战略是不充分的。首先要理解到,由于PLM策略是完全从事于不同的商业使命,因而它需要更复杂的系统体系结构。PLM技术的选择和实施必须以这样的方式来做,构建一个面向更广泛的商业使命的生命周期财富管理系统来组成。技术的采用必须根据这个高层次的使命的原则来选择,而不是以完成任务和过程自动化这样传统的历史使命来选择。




 
3.2应用制造企业的PLM需求分析
3.2.1业务需求

   设计和生产是制造企业的2条主线,如图1所示,其他活动都围绕着这2条主线发生。企业发展需要做好开源和节流两方面的工作。开源必须设计并生产出适销对路的产品,节流则要求企业合理运用资源、降低产品成本。完成这2个目标不仅要提高产品技术创新,还要优化组织生产关系。
 
图3-1制造企业中的组织结构和流程
 
   产品由设计到生产的过程中,随着各阶段和过程的推延,产品的功能、性能、技术指标、部件结构、几何形状、材料工艺、制造资源等技术信息相互传递、相互影响、相互制约,并通过设计过程的不断迭代,产品知识螺旋上升,逐渐融合,最终形成完整的产品设计。而在产品生产、销售过程中,产品的质量、成本、价格、销量以及采购、销售等过程中形成商务信息逐步、逐层反馈。决策部门根据反馈信息再来制定产品的设计与生产策略,最终形成一个闭环的产品生命周期。
 
   另一方面,企业实施了多种信息系统,对企业不同层面的业务进行优化管理,并且积累了大量的产品设计数据、制造数据、质量数据、售后服务数据等。从流程角度看,企业中各种信息系统没有有效的相互沟通,不能达到协同工作的要求。从产品数据的角度看,这些数据缺乏一个可靠的可以普遍访问到的、最新、最准确、最完整的产品信息源。因此,企业希望能够通过解决这些问题开拓潜在业务,整合设计资源。这些需求可以归纳为以下4点:

   (1)建立分布式数据管理平台,对产品设计制造各个阶段相关的异质多样的知识和数据载体进行管理。

   (2)建立完整的产品模型,用户能够利用导航工具,沿产品结构树来访问产品生命周期各阶段的数据,并在此基础上展开描述部件的文字形式和图形形式的产品定义数据。

   (3)建立产品导向的设计管理过程、基于项目管理的开发系统、可视化协同社区,以技术研究院为中心,集成各事业部、供应商、合作伙伴的协同产品开发环境,达到按定单设计的快速产品开发。

   (4)建立基于知识技术的信息管理方法,如知识的获取、组织、传递和再利用,以更好地提取和重用知识的内容,满足产品敏捷定制设计过程对知识管理的需求。
 
图3-2产品设计资源集成系统需求
 



3.2.2功能需求
   系统模块各层级的功能如下:

   (1)数据层:数据模块是整个设计资源集成系统的核心,借助Oracle等数据库和文件管理系统作为底层数据支持。数据模块管理着分布于不同地点的异构数据源,并通过封装实现对接口层的透明和数据源的热插拔。

   (2)接口层:对数据访问框架的封装集成,支持各子系统对接口的定义和扩展,从而满足各应用系统访问数据的要求。主要包括联结数据源信息、数据转换的描述、对象和数据池管理、用户访问权限和日志管理等。
 
   (3)支持层:主要完成项目管理、工作流控制和软件模块配置的工作。

   (4)应用层:包括CAX系统、办公自动化系统、供应链管理(SCM)、客户关系管理(CRM)、企业资源规划(ERP)等。
 
图3-3系统模块与业务、模型的对应关系
 



3.3PLM系统的体系结构
3.3.1PLM系统的基本原理及体系结构

   PLM系统提供的产品生命周期管理系统是电子商务整体解决方案的6个核心内容CRM、SCM、ERP、电子交易(E-Commerce)、智能商务(BI)、产品生命周期管理(PLM)之一。它以Web工作流技术与Web项目管理技术为基础,支持产品全生命周期管理。它对分散的“产品信息孤岛”进行无缝集成,对产品设计制造各个阶段相关的历史数据、现用数据、实验数据、规范文档等进行管理,为不同阶段以及不同的合作伙伴提供统一标准的规范数据。PLM系统及其应用集成系统框图如图1所示。
 
图3-4PLM体系结构
 
   PLM涵盖企业产品从需求分析、概念设计、产品设计、工艺规划、生产测试、交付、维护和维修、产品回收再利用的全过程。其涵盖CAD、CAPP、CAM、ERP、SCM、CRM等产品全生命周期各阶段的解决方案,并通过PLM进行连接与集成。它可以集成来自企业内外的信息资源,如:销售、市场、维护和维修服务、客户、质量保证、制造加工、部件供应商伙伴等的信息,从而建立起规范的产品信息来源。扩展企业的所有部门和分支机构都能通过PLM获得信息服务。




 
3.3.2PLM系统的体系层次结构
   通常PLM系统体系结构可以分解为四个层次,见图3-5:

   第一层是支持层.目前流行的通用商业化的关系型数据库是PLM系统的支持平台。多数选择安全性好的ORACLE平台。

   第二层是面向对象层。由于商用关系型数据库侧重管理事务性数据,不能满足产品数据动态变化的管理要求。因此,换成几个二维关系型表格,实现面向产品对象管理的要求。

   第三层是功能层。一类是基本功能模块,包括文档管理、产品配置管理、工作流程管理、零件分类和检索及项目管理等:另一类是系统管理模块,包括系统管理和工作环境。

   第四层是用户层。在PLM系统中,通常除了提供标准的、不同硬件平台上的人机界面外,还要提供开发用户化人机界面的工具,以嵌入各类专用软件。整个PLM系统、相应的关系型数据库(如Oracle)和各式各样的应用软件都建立在计算机的操作系统和网络系统的平台上。
 
图3-5PLM体系层次结构

 


 
3.3.3PLM系统设计架构
   该PLM应用构建在J2EE平台上,这是因为J2EE为企业应用的开发提供了良好的框架和服务的支持。J2EE为企业应用提供了多方面的服务(Security、Transaction、Naming等).极大地提高了软件安全开发的效率、软件安全应用的稳定、降低成本。该PLM设计架构见图3-6。
 
图3-6PLM设计架构

 


 
3.4本章小结
   在本章中,简要介绍了PLM的基本概念、内容、历史和未来发展趋势,PLM的需求分析和功能要求。描述PLM系统框架和设计架构。
 

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