1 PDM基本概念

    PDM可以定義為以軟件技術(shù)為基礎(chǔ)，以產(chǎn)品為核心，實現(xiàn)對產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)、過程、資源一體化集成管理的技術(shù)。PDM進(jìn)行信息管理的兩條主線是靜態(tài)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和動態(tài)的產(chǎn)品設(shè)計流程，所有的信息組織和資源管理都是圍繞產(chǎn)品設(shè)計展開的，這也是PDM系統(tǒng)有別于其他的信息管理系統(tǒng)，如管理信息系統(tǒng)(MIS)、物料管理系統(tǒng)(MRP)、項目管理系統(tǒng)(Project Management)的關(guān)鍵所在。

    PDM技術(shù)最早出現(xiàn)于八十年代初期，目的是為了解決大量工程圖紙、技術(shù)文檔以及CAD文件的計算機(jī)化的管理問題，后來逐漸擴(kuò)展到產(chǎn)品開發(fā)中的三個主要領(lǐng)域：設(shè)計圖紙和電子文檔的管理、材料報表（BOM）的管理以及與工程文檔的集成、工程變更請求／指令的跟蹤與管理。現(xiàn)在所指的PDM技術(shù)源于美國的叫法，是對工程數(shù)據(jù)管理（EDM）、文檔管理（DM）、產(chǎn)品信息管理（PIM ）、技術(shù)數(shù)據(jù)管理（TDM）、技術(shù)信息管理（TIM）、圖像管理（IM）及其它產(chǎn)品信息管理技術(shù)的一種概括與總稱。

    20世紀(jì)末的PDM繼承并發(fā)展了CIM等技術(shù)的核心思想，在系統(tǒng)工程思想的指導(dǎo)下，用整體優(yōu)化的觀念對產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)和設(shè)計過程進(jìn)行描述，規(guī)范產(chǎn)品生命周期管理，保持產(chǎn)品數(shù)據(jù)的一致性和可跟蹤性。PDM的核心思想是設(shè)計數(shù)據(jù)的有序、設(shè)計過程的優(yōu)化和資源的共享，通過人、過程、技術(shù)三者的平衡使虛擬制造過程進(jìn)一步增值。

    根據(jù)美國CIMdata的統(tǒng)計，PDM市場在2000年增長了62％，即使在全球IT不景氣的2001年，仍然增長了25％，達(dá)到＄36億美元。CIMdata預(yù)測今后五年內(nèi)，PDM市場將保持每年43％的復(fù)增長。經(jīng)過這些年的發(fā)展，PDM技術(shù)已經(jīng)在全球的諸多領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，包括機(jī)械、電子、汽車、航空、航天以及非制造業(yè)等，并逐漸成為支持企業(yè)過程重組（BPR，如技術(shù)重組、產(chǎn)品重組、信息重組等）、并行工程(CE)、CIMS工程、虛擬制造（VM）和ISO9000質(zhì)量認(rèn)證等系統(tǒng)工程的使能技術(shù)。

2 PDM的發(fā)展與演化

    伴隨著企業(yè)信息化進(jìn)程以及先進(jìn)信息和管理技術(shù)的發(fā)展，PDM經(jīng)歷了四個發(fā)展階段：基于圖檔管理的PDM、面向過程的PDM、面向商務(wù)協(xié)同的PDM和面向產(chǎn)品全生命周期的PDM。

    1.早期以圖檔管理為核心的PDM

    20世紀(jì)的80年代初，CAD/CAE/CAM等設(shè)計自動化工具已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，工程師們在享受設(shè)計高效率的同時，也不得不面對信息迅速增加所帶來的信息查找問題，電子數(shù)據(jù)的存儲和獲取的新方法需求變得越來越迫切。產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）應(yīng)運(yùn)而生，各CAD廠家配合自己CAD軟件推出了第一代PDM產(chǎn)品，目標(biāo)主要是解決大量電子數(shù)據(jù)的存儲和管理問題，提供了維護(hù)“電子數(shù)據(jù)倉庫”的功能。這個時期，人們的一個普遍觀念就是“產(chǎn)品就是圖紙，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理就是圖檔管理”。

    2.專業(yè)化的PDM

    很快，許多新的功能被添加到PDM中，并且出現(xiàn)了許多解決產(chǎn)品開發(fā)過程中特定問題的綜合應(yīng)用，比如：產(chǎn)品變更控制和產(chǎn)品配置，PDM開始走向?qū)�業(yè)化的道路。同時，PDM數(shù)據(jù)管理的范圍超越設(shè)計職能界限，開始覆蓋制造等產(chǎn)品生命周期階段。到90年代中期，PDM已經(jīng)具備對產(chǎn)品生命周期內(nèi)各種形式的產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理能力、對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置的管理、對電子數(shù)據(jù)的發(fā)布和更改的控制以及基于成組技術(shù)的零件分類管理與查詢等，同時軟件的集成能力和開放程度也有較大的提高，少數(shù)優(yōu)秀的PDM產(chǎn)品可以真正實現(xiàn)企業(yè)級的信息集成和過程集成。PDM已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè) ，在商業(yè)上獲得了巨大的成功。

    與此同時，PDM技術(shù)在標(biāo)準(zhǔn)化方面也邁出了嶄新的一步。1997年2月，OMG組織公布了PDM Enabler標(biāo)準(zhǔn)草案，為新一代標(biāo)準(zhǔn)化PDM產(chǎn)品的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。作為PDM領(lǐng)域的第一個國際標(biāo)準(zhǔn)，草案由當(dāng)時許多PDM領(lǐng)域的主導(dǎo)廠商參與制訂，如IBM、SDRC、PTC等。

    3.集成了協(xié)同商務(wù)的PDM

    90年代中期以后，企業(yè)經(jīng)營全球化趨勢以及基于Internet的電子商務(wù)的掀起，對PDM開發(fā)和使用產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。新的協(xié)同和電子商務(wù)技術(shù)的出現(xiàn)大大促成了分布在地理不同位置的團(tuán)隊成員之間實時、同步的開展工作。企業(yè)的業(yè)務(wù)模式也隨之發(fā)生著悄然的變化，“大而全”的傳統(tǒng)企業(yè)開始轉(zhuǎn)而注重自己的核心競爭業(yè)務(wù)，而將非核心的業(yè)務(wù)外包出去，整個產(chǎn)品價值鏈通過企業(yè)與業(yè)務(wù)合作伙伴的商務(wù)協(xié)同來達(dá)到利潤最大化。這一時期有代表性的PDM思想是協(xié)同產(chǎn)品商務(wù)(CPC，Collaborative Product Commerce)，相應(yīng)的代表產(chǎn)品包括PTC公司的Windchill和MatrixOne公司的eMatrix。

    4.以產(chǎn)品創(chuàng)新為焦點的PDM

    進(jìn)入21世紀(jì)，企業(yè)之間的競爭更加激烈，客戶對產(chǎn)品的個性化要求越來越高。越來越多的成功企業(yè)開始意識到企業(yè)真正的生命力在于新產(chǎn)品的創(chuàng)新能力。隨著Web技術(shù)的日益成熟，企業(yè)競爭熱點從產(chǎn)品的成本、質(zhì)量和上市時間轉(zhuǎn)向能夠快速相應(yīng)市場變化的產(chǎn)品創(chuàng)新。將產(chǎn)品整個生命周期的所有數(shù)據(jù)收集并有效組織起來，通過提供一個統(tǒng)一的入口讓產(chǎn)品開發(fā)工程師隨時能夠共享、訪問并重復(fù)利用這些企業(yè)財富，在短時間內(nèi)開發(fā)出高質(zhì)量滿足用戶個性化要求的產(chǎn)品成為眾多企業(yè)追求的目標(biāo)。90年代末出現(xiàn)的協(xié)同產(chǎn)品定義管理（cPDM，collaborative Product Definition Management）進(jìn)一步演化為產(chǎn)品全生命周期管理（PLM，Product Lifecycle Management），并成為企業(yè)參與全球競爭的一種戰(zhàn)略性方法。EDS、SAP、IBM和PTC等大型企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)著這一趨勢。

3 現(xiàn)代PDM思想

    CPC、cPDM和PLM代表了現(xiàn)代PDM的最新思想和理念。但它們都是對PDM的擴(kuò)展，PDM仍然是核心，它們的出發(fā)點都是為了實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間的信息集成和業(yè)務(wù)協(xié)同，最終使企業(yè)在產(chǎn)品的創(chuàng)新和推向市場的速度方面獲得競爭優(yōu)勢。同時它們又各有側(cè)重。CPC更多強(qiáng)調(diào)商務(wù)上的協(xié)同；cPDM更多地從企業(yè)協(xié)同運(yùn)作角度來考慮問題；PLM則更多地強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品本身，產(chǎn)品創(chuàng)新是它的驅(qū)動力。產(chǎn)品是一切制造型企業(yè)業(yè)務(wù)活動的核心，如果產(chǎn)品資源不能有效地加以管理和利用，作為財富來對待，任何先進(jìn)管理理念都只能是紙上談兵、空中樓閣。

    1.協(xié)同產(chǎn)品商務(wù)（CPC）

    Aberdeen Group給CPC下定義是：CPC是一類基于Internet的軟件和服務(wù)，它能讓每個相關(guān)人員在產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)協(xié)同地對產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)、制造和管理，不管這些人員在產(chǎn)品的商業(yè)化過程中擔(dān)任什么角色，使用什么計算機(jī)工具，處在什么地理位置或在供應(yīng)鏈的什么環(huán)節(jié)[19]。

    CPC的理念把傳統(tǒng)PDM的功能擴(kuò)展到了擴(kuò)展企業(yè)的信息、過程和管理集成平臺的高度。通過CPC系統(tǒng)，企業(yè)的產(chǎn)品信息可上升為整個擴(kuò)展企業(yè)的有限共享知識資產(chǎn)。被授權(quán)的CPC用戶可在產(chǎn)品從概念設(shè)計到報廢回收的全部生命周期中，使用任何一種標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器訪問并操作擴(kuò)展企業(yè)信息系統(tǒng)中一組分布、異構(gòu)的產(chǎn)品開發(fā)資源（這些資源一般位于多個信息倉庫中，并且由相互獨立的實施和維護(hù)系統(tǒng)來管理）。將數(shù)據(jù)和應(yīng)用功能的松散耦合式集成為一種并不依賴數(shù)據(jù)通用性來保證個體之間的相互協(xié)作的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型是CPC系統(tǒng)的一個重要特點，它使得企業(yè)應(yīng)用軟件之間的集成變得很容易實現(xiàn)。另外，構(gòu)件式的應(yīng)用即插即用以及基于角色的權(quán)限控制，支持企業(yè)結(jié)構(gòu)的動態(tài)重組。

    此外，采用Internet技術(shù)的CPC將產(chǎn)品設(shè)計、制造、采購、銷售、營銷、現(xiàn)場服務(wù)等利益干系方以及客戶緊密地聯(lián)系在一起，形成一個全球的產(chǎn)品知識網(wǎng)絡(luò)。因此，CPC產(chǎn)品可以作為建立新一代的電子商務(wù)所必須的擴(kuò)展企業(yè)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，用于協(xié)同完成產(chǎn)品的開發(fā)和管理工作。任何使產(chǎn)品在其全生命周期過程中增值的工具和服務(wù)都將基于這一基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)運(yùn)行。

    2.協(xié)同產(chǎn)品定義管理（PDM）

    PDM是由CIMdata提出的。其定義是：cPDM是一種戰(zhàn)略經(jīng)營方法，運(yùn)用一套調(diào)和的商業(yè)解決方案來協(xié)同地管理擴(kuò)展企業(yè)環(huán)境下的產(chǎn)品定義生命周期[23]。cPDM最大的的特點也在于它的“擴(kuò)展（Extended）”性。cPDM強(qiáng)調(diào)協(xié)同工作過程，協(xié)同產(chǎn)品商務(wù)（CPC），供應(yīng)商集成，企業(yè)應(yīng)用集成（EAI）等，其核心是信息的集成和工作的協(xié)同。

    CIMdata咨詢公司認(rèn)為，任何工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品生命周期都由三個基本的緊密交織在一起的生命周期組成，它們是：產(chǎn)品定義生命周期、產(chǎn)品生產(chǎn)生命周期和運(yùn)作支持生命周期[27]。產(chǎn)品定義生命周期開始于最初的客戶需求和產(chǎn)品概念，結(jié)束于產(chǎn)品報廢和現(xiàn)場服務(wù)支持，研究的對象是作為智力資源的產(chǎn)品，包含產(chǎn)品是如何設(shè)計、制造和服務(wù)等信息；產(chǎn)品生產(chǎn)生命周期與產(chǎn)品生產(chǎn)和發(fā)運(yùn)等企業(yè)活動相關(guān)，管理的對象是物理意義上的產(chǎn)品；運(yùn)作支持生命周期則主要是對企業(yè)運(yùn)作所需的基礎(chǔ)設(shè)施、人力、財務(wù)和（制造）資源的統(tǒng)一監(jiān)控和調(diào)配。

    產(chǎn)品定義生命周期完成貫穿整條產(chǎn)品價值鏈的包括產(chǎn)品定義本身（機(jī)械的和電子的）及相關(guān)軟件、文檔和產(chǎn)生這些數(shù)據(jù)的過程的描述，是其它兩個產(chǎn)品生命周期的基礎(chǔ)。MC的兩大關(guān)鍵性問題：成本和時間都取決于產(chǎn)品的定義生命周期，因此cPDM對于MC的成功實施有著積極的意義。

    PDM并不僅是一組應(yīng)用或技術(shù)方案，cPDM是一種戰(zhàn)略性經(jīng)營策略，它依賴于一整套成熟的技術(shù)，包括業(yè)務(wù)過程、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、可視化、協(xié)同、CPC、企業(yè)應(yīng)用集成（EAI）、組件供應(yīng)商管理等。注意到，CPC只是其中的一項關(guān)鍵技術(shù)。

    3.產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）

    產(chǎn)品個性化、市場不斷細(xì)化是當(dāng)今市場的特征。迎接這一挑戰(zhàn)，企業(yè)必須有一套快速響應(yīng)的機(jī)制。從已有的產(chǎn)品中改型得到滿足個性化要求的產(chǎn)品，是一條比較有效的途徑，同時，這也符合人們對世界事物的認(rèn)識過程和解決問題的思維習(xí)慣。重復(fù)利用已有產(chǎn)品資源，僅有設(shè)計結(jié)果信息是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，產(chǎn)品數(shù)據(jù)產(chǎn)生的過程，蘊(yùn)涵了大量的設(shè)計知識，產(chǎn)品在投放生產(chǎn)，交付使用的過程中，會有大量的反饋信息產(chǎn)生，這些對于改進(jìn)產(chǎn)品的性能和質(zhì)量都是十分重要的參考。因此，完整的產(chǎn)品的信息應(yīng)該包括產(chǎn)品從需求到概念、定義，到采購、生產(chǎn)、服務(wù)、維護(hù)和報廢各個生命周期階段的相關(guān)數(shù)據(jù)、過程、資源分配、使用工具等信息以及這些信息之間的有機(jī)關(guān)聯(lián)。因此，有必要記錄并跟蹤產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)及其演化過程，并將它們應(yīng)用到新產(chǎn)品的開發(fā)當(dāng)中去，這就是產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）的內(nèi)涵。

    2002年，CIMdata給PLM下了一個完整定義：PLM是一種戰(zhàn)略性的商業(yè)方法，它應(yīng)用一組一致的業(yè)務(wù)解決方案來支持在擴(kuò)展企業(yè)內(nèi)創(chuàng)建、管理、分發(fā)和使用覆蓋產(chǎn)品從概念到消亡整個生命周期的定義信息，它集成了人、過程和信息。

    PLM一方面將提升企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新和迅速占領(lǐng)市場的能力，同時也為企業(yè)信息化建設(shè)帶來前所未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇。

4 現(xiàn)代PDM的商業(yè)功能模型

    要實現(xiàn)虛擬制造過程的集成和協(xié)同，PDM必須提供一組能力來支持它。根據(jù)功能層次的高低，可以把PDM提供的能力分為四個層次，即基礎(chǔ)技術(shù)、核心功能、特定應(yīng)用和虛擬制造解決方案。合起來稱為虛擬制造的集成協(xié)同框架。

    基礎(chǔ)技術(shù)層提供最基本的技術(shù)來構(gòu)造一個環(huán)境基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，使用戶能與底層的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)等隔離開來。這些基礎(chǔ)技術(shù)包括：

    數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)：實現(xiàn)數(shù)據(jù)格式的自動轉(zhuǎn)換，使用戶能夠訪問到的是正確的數(shù)據(jù)格式；

    數(shù)據(jù)遷移技術(shù)：數(shù)據(jù)在滿足一定的條件下，從一個數(shù)據(jù)倉庫自動轉(zhuǎn)移到另一個數(shù)據(jù)倉庫；

    系統(tǒng)管理技術(shù)：提供系統(tǒng)安裝、控制和檢測能力，包括：數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)配置、用戶授權(quán)、數(shù)據(jù)備份與安全和數(shù)據(jù)打包等，同時保證系統(tǒng)具備一定的伸縮性；

    通訊和通知技術(shù)：提供基本的在線交流能力，并在重要事件發(fā)生的時候，比如上游數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備就緒、數(shù)據(jù)發(fā)生變更，相關(guān)的人員能夠自動接受到通知；

    可視化技術(shù)：這里的可視化技術(shù)是指對掃描數(shù)據(jù)、2D圖紙和實體模型等數(shù)據(jù)的同步瀏覽和操作，以及簽審過程中常用到的瀏覽、圈閱和標(biāo)注功能；

    協(xié)同技術(shù)：允許分布的團(tuán)隊實地的協(xié)同工作，消除時間異步帶來的理解不一致；

    企業(yè)應(yīng)用集成（EAI，EntERPrise Application Integration）：使不同的個人系統(tǒng)無縫地集成在一起，業(yè)務(wù)過程和數(shù)據(jù)能夠在跨應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中進(jìn)行交流。

    核心功能是一組有關(guān)數(shù)據(jù)存儲、獲取和管理的功能的集合。它包括：

    電子數(shù)據(jù)倉庫功能：提供一種安全、透明的數(shù)據(jù)存取機(jī)制，建立一個單一的數(shù)據(jù)邏輯視圖，不管數(shù)據(jù)在物理上分布在什么地方。同時，提供元數(shù)據(jù)管理能力以及數(shù)據(jù)發(fā)布流程控制的能力，并且能夠管理歷史數(shù)據(jù)，包括非電子的數(shù)據(jù)；

    工作流管理功能：使業(yè)務(wù)流程自動化，能夠控制、記錄并維護(hù)過程中發(fā)生的事件和相關(guān)信息，為流程跟蹤以及過程信息的再利用提供支持；

    產(chǎn)品結(jié)構(gòu)/視圖/配置管理功能：維護(hù)產(chǎn)品BOM，產(chǎn)品其它定義數(shù)據(jù)圍繞該“骨架”展開；視圖為生命周期階段提供對數(shù)據(jù)的不同組織方式；配置則能夠跟蹤版本、有效性和設(shè)計變型等信息；

    分類管理功能：提供相似產(chǎn)品數(shù)據(jù)的成組能力，提高數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化程度和避免重復(fù)設(shè)計；

    計劃管理功能：提供活動和資源的協(xié)同能力。

    特定應(yīng)用是在基礎(chǔ)技術(shù)和核心功能的基礎(chǔ)上建立的面向解決產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域中某些特定問題的方案及其實現(xiàn)，這些特定應(yīng)用包括：

    變更管理：提供工程變更發(fā)生時從變更請求、變更通知，到變更策略，再到最后變更執(zhí)行、最后變更配置的一整套方案；

    文檔管理：提供結(jié)構(gòu)化的圖檔、文檔、實體模型安全存取、版本發(fā)布、自動遷移、歸檔，簽審過程中的格式轉(zhuǎn)換、瀏覽、圈閱和標(biāo)注，全文檢索、打印、郵戳管理、網(wǎng)絡(luò)發(fā)布等一整套完整的管理方案，并提供多語言和多媒體的支持；

    產(chǎn)品平臺：是以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理為核心，結(jié)合了分類功能、配置功能和視圖功能而形成的將相似產(chǎn)品數(shù)據(jù)組織在一起的產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)，同時集成了實例檢索、變更設(shè)計流程的，能夠支持并加快新產(chǎn)品的研發(fā)過程；

    工作平臺：將完成特定任務(wù)所必須的所有功能和工具集成到一個界面下，使最終用戶可以在一個個統(tǒng)一的環(huán)境中完成諸如設(shè)計協(xié)同、數(shù)字原型、設(shè)計簽審、仿真等活動；

    協(xié)同商務(wù)：提供一類基于Internet的軟件和服務(wù)，能讓產(chǎn)品價值鏈上每個環(huán)節(jié)的每個相關(guān)人員不論在任何時候、任何地點都能夠協(xié)同地對產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)、制造和管理；

    項目管理：管理與項目相關(guān)的計劃、執(zhí)行和控制等活動以及與這些活動相關(guān)的資源，并將它們與產(chǎn)品數(shù)據(jù)和流程相關(guān)聯(lián)在一起，最終達(dá)到進(jìn)度、成本和質(zhì)量等項目目標(biāo)。

    解決方案是在基礎(chǔ)技術(shù)、核心功能和特定應(yīng)用之上構(gòu)筑的一個面向行業(yè)或職能領(lǐng)域的技術(shù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，它不僅包括了一系列靈活、可配置的軟件工具，而且包括了以往相關(guān)實施的最佳實踐經(jīng)驗、實施的方法和資源以及一些原則性的指導(dǎo)等等。

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本文標(biāo)題：現(xiàn)代PDM思想及其商業(yè)模型

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