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)、信息模型、功能模塊、解決方案和實施方案學等幾個方面。
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，已經(jīng)從傳統(tǒng)的客戶機/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)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/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。總之，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。
2.2.1對象模型
國外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，國外PDM系統(tǒng)的對象模型已逐漸發(fā)展為面向?qū)ο蟆⒅С址植际焦芾淼膯我划a(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)所提供的可擴展性對支持用戶復雜業(yè)務(wù)和個性需求的重要性，已經(jīng)從基于擴展數(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)廠商已經(jīng)提供了面向?qū)ο蟮膶ο竽Ｐ椭С?，如武漢開目和CAXA采用面向?qū)ο蟮膶ο竽Ｐ停?/font>
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?，需要進一步提高性能，并擴展模型對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展緩慢。
2.2.2過程模型
國外的主流PDM系統(tǒng)均提供了較為強大的過程模型支持。
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，如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準，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準。
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TeamCenter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)進行了一些研究，并對已有的PDM系統(tǒng)進行了改進，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，采用的技術(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)國際標準的支持不夠。
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)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。2.3.1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，支持將復雜的項目細化為明確的任務(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荷；支持項目團隊協(xié)作，促使產(chǎn)品價值鏈上項目團隊的任務(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。Winchill解決方案中推出的項目協(xié)同管理Project Link，旨在將不同的產(chǎn)品開發(fā)以項目的形式進行管理，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)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
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。這些實施方法學的主要特點如下：
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，有效地引導和規(guī)范了實施人員的工作。
結(jié)合現(xiàn)代項目管理理論，經(jīng)過不斷的摸索和實踐，國內(nèi)PDM供應(yīng)商已經(jīng)逐漸摸索出一套適合中國國情、行之有效的實施方法，并在具體的項目實施中得到良好應(yīng)用，如CAXA和武漢開目的分階段實施理論。
4結(jié)束語
從體系架構(gòu)、信息模型、功能模塊、解決方案、實施方法學等幾個方面的比較可以看出，國產(chǎn)PDM軟件與國外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。隨著國內(nèi)企業(yè)信息化工程的不斷深入，國內(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，并在項目實踐中得到驗證并發(fā)展后，國產(chǎn)PDM軟件的水平會有一個大的發(fā)展。
