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PLM选型技术解析

2019-12-09马安红

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本文IT环境及PLM软件的主要要素入手进行分析,讨论了如何为企业CAD与PLM的集成提供技术支持。最为可贵的是,作者最后还列举了三种产品的匹配。

    PLM,中文译为:产品生命周期管理。PLM的“体系结构”至关重要,尽管现在许多CAD软件都具备“分布式产品协同开发”的能力,但是,在当今复杂的环境中,它却非常难于实施。当更多的职能部门都必须尽早地进入产品开发过程以满足交货时间及成本目标的要求时,这种情况尤其明显。虽然内部设计和制造小组在协作方面有多年经验,但是发展趋势却是出现越来越多的外协及外包活动,以及涉及越来越多的辅助组织之间的协作。在全球性产品开发过程中,提供这些协作能力需要一个别具一格的根本方法。

    如今的产品开发环境涉及多企业和多组织,用户复杂程度千差万别,信息存储分布在全球。一个制造商如何成功地提供这些功能,直接受负责支持产品开发环境的IT基础架构的影响。设备制造商需要具备以下能力。

    管理方面需要具备的能力:

    ◎选择特定的软件模块解决相应问题。

    ◎控制和管理复杂的产品开发过程,如工程图纸更改请求、采购和自顶向下的设计,以便提升企业扩展能力的同时,智能化地管理数据以维护信息的完整性和进行正确的决策。

    ◎简单快捷地整合/分解产品开发小组,该小组是由来自组织和企业内部及外部的不同小组成员所组成的。

    ◎安全而有选择地提供对关键信息简单的、基于Web的分布式访问。这些信息存在于虚拟项目空间中,而虚拟项目空间则集成在关键产品生命周期过程里。

    ◎为大量的数字化产品信息及其关系建立单独的记录系统,其中包括各种资源(设计、工艺、质量、制造、成本、销售、供应商及销售商,以及用来全面定义产品和以电子方式测试产品性能的媒体)。

    信息技术方面需要具备的能力:

    ◎在几周内快速部署目标解决方案,而不是几个月。

    ◎通过在现有的、具有预先设计接口、过程和目标模型的IT基础设置内安装多个解决方案而轻松扩展功能范围。

    ◎快速剪裁和定制解决方案,以适应公司特定的需求。

    ◎利用行业标准的接口,把该解决方案与辅助桌面应用程序和业务系统方便地集成,如ERP、SCM、CRM等。

    ◎与软件供应商之间的沟通无障碍。软件供应商在各种应用模块上的集成能力,对国内国外各设备制造行业的理解能力。

    ◎在不破坏现有部署和/或与辅助业务系统的接口的情况下,把解决方案轻松升级到下一版本。

    PLM是承载所有应用的载体,包罗万象。许多PLM产品都尝试从C/S体系结构获得进展,但由于不能充分利用各种标准,以及不能充分利用为当今产品开发环境的离散型特征而优化的Web体系,因而受到限制。C/S架构由于缺乏数据互操作能力,以及集成维护成本居高不下,使得PLM成为一种不必要的、复杂而危险的主张。其成本和复杂度大大限制了系统集成商、系统管理员以及制造商。

    解决PLM面临的问题在于提供一个由合适软件体系结构驱动的完整产品开发系统,其中软件体系结构要考虑到长期的需求,如安全性、可扩展性、性能、柔性和可维护性等方面。

企业IT应用环境分析

    我们日常所用的Windows操作系统平台应用软件,是由C++、JAVA等多种语言所编写的代码生成,而由C++代码生成的应用更是遍地开花。Windows系统平台发展到今天,其系统平台稳定性是众所周知的,操作方式更是为广大使用者所接收。

    各种应用程序是由多个完成不同功能的组件模块构成。组件的概念从最初的COM组件已经发展到现在的COM+组件。用户可以自定义应用接口,有一定的可扩展性。

    值得一提的是现在的JAVA技术可扩展性更强,对软件开发人员而言,接口开发更容易,软件开发将变成搭积木的工作,只是目前可供使用的积木还不多。

    一般在企业软件应用中,主要有三大块,办公OA、产品技术和产品生产管理。

    ◎办公OA软件主要工具为OFFICE,外加一定的数据库技术即可实现对文档的综合管理。

    ◎产品技术软件当中,主要的设计工具为CAD,管理软件为PDM/PLM。CAD软件常见的有AutoCAD、UG、Pro\E和SolidWorks等。CAD软件核心技术大部分是由C++写成,目前也有使用基于B/S架构的JAVA技术写成的应用,为更易实现远程协作提供了可能。PDM软件是传统意义上的C/S模式的应用,所有中间业务必须通过服务器中转。PLM软件,可管理任何电子形式的数据,其实现方式有二种;C/S模式和B/S模式,但是目前没有一家供应商能完全提供二种模式的商品化应用。PLM在管理CAD数据时又遇到问题,每家CAD数据都有技术门槛,做不到与CAD软件的无缝集成。PLM虽然是发展方向,却没有行业标准。PDM是未来PLM最大的子集,因此PDM的所有成熟功能模块都必须在JAVA平台上重写代码,这个过程是要经过时间、技术及用户考验的过程,就好比将造好的房子拆掉重造的过程。

    ◎产品生产管理的主要管理软件为ERP、CRM等。

    我们由此可以得出结论:现在企业在应用选型时,如果选择由JAVA技术实现的应用软件,应从应用模块的功能、稳定性、协同能力等多面进行考察,若以上条件都没问题,则JAVA平台的应用是首选。否则,作为应用软件的使用者应当首先选择能满足自身业务需求的应用软件,而不必强调是用什么底层软件技术实现的。

PLM项目技术需求分析离散型制造企业PLM项目需求

    ◎产品及零部件编码系统方面:无论是图纸,还是原材料,都需要编码体系去支持数据管理,比如,表达产品与部件、部件与零件之间的隶属关系的命名方法就是一种编码体系。而离散企业的“单件、小批量”特征要求企业制定一套高效的、安全的编码系统;

    ◎图文档部分:这是企业的数据仓库,如何与编码体系相结合对图文档进行快捷而安全的管理,需要企业与软件提供商共同协商,提出有效的解决方案;

    ◎产品生命周期管理需求部分:在我们建立了企业的数据仓库之后,要对产品交付用户使用过程中的每一环节,包括设计、工艺、生产制造、图纸更改、装箱、交付运输等环节进行动态管理。打造一个流畅的信息反馈通道;

    ◎为快速响应客户需求,需要对项目、产品及部件进行配置管理。也就是能用公司的知识库进行最优化的配置与设计;

    ◎在图纸的管理过程中,需要保存每一客户或产品批次的不同特征,需要对图文档内容进行版本与变更管理;

    ◎为有效跟踪历史产品,还需要建立方便而快捷的图文档查询系统,同时做到数据安全可靠;

    ◎为保证工艺与制造的顺利进行,与OA、CAD、ERP、CAPP、CRM等的接口需要做到底层与应用层的无缝连接,保证在产品生命周期内,信息流在企业内的无障碍流动;

    ◎针对离散型企业特点,还需要完善的CAPP功能模块,指导零部件加工及装配。

离散型制造企业PLM项目关键技术点

    ◎解决好历史产品数据的可重复使用问题,重点是如何处理现有CAD及原PDM系统的数据使用问题。如:AutoCAD/Genius13/14/M2000、UG、Pro/E、CAXA、XTCAD、开目CAD等格式的图纸及其文档(包含外来CAD图纸)。

    ◎离散型企业的产品品种繁多,图纸更改频繁,因此需要建立严密的更改流程控制,防止出现因图纸的修改而造成的与其关联产品的可用性问题。

    ◎新系统应能够提供项目图文档数据的完整性及可塑性验证机制,同时提供多种相关项目数据的快捷查询方案,在查询的基础上能进行方便的报表输出功能,图文档数据批量输入输出功能。

    ◎能够适应未来发展的需求,应能够提供流程的重组与定制功能,保证系统的可持续性。另外图文档数据作为企业的生命之源,应能够做到多重防护与保密功能。另外,与ERP/CAPP等系统桥接功能方面也应作为重点。

    要解决以上问题,在PLM软件选型时就得与软件公司协商好,否则在技术合同生效以后,如果再增加需求,到那时的将失去主动权。解决好这些问题的关键是:要首先考虑好企业到底需要什么样的功能模块。

PDM/PLM市场主要可供选择的应用分析

    笔者选择三组公司的软件进行分析,UGS、艾克斯特公司和思普公司,分析不带市场偏见,仅代表个人观点。

    第一组,PLM软件主体部分为国外软件,UGS的iMAN V8中文版;CAPP为国内软件提供商思普公司提供的SIPM/CAPP V5.0版本。

    目前在国内的实施方主要为UDS,PLM软件提供方为UGS,CAPP软件由SIPM实施。实施周期3个月,2年质保。

    TeamCenter(iMAN8.0)的特点是:它是在三维软件UG的基础上开发出的产品生命周期管理软件。对三维CAD数据的处理方面,UG是无缝集成的。而处理其他二、三维CAD数据是通过各软件公司提供的公用接口实现处理及管理。PLM核心部件之一,览图控件为AutoVue OEM组件,AutoVue可以对AutoCAD R14/2000/200X等进行览图操作。由于PLM与ERP之间的接口技术类型对于以后的ERP实施至关重要,因此该接口类型对于整个软件系统得提升尤其重要。

    该PLM系统的优点:国外大厂软件,数据安全可靠性高,流程的定制较为方便,与各种应用软件的兼容性较好。与项目相关的任何数据都可以挂接在树节点上,完成了项目图文档数据的统一界面管理。

    第二组,PLM软件主体部分为北京艾克斯特公司提供的XTPDM3.5 Pro增强版;CAPP为艾克斯特公司的XTCAPP5.5集成版。

    实施服务由北京艾克斯特公司完成,项目实施周期为半年。

    XTPDM3.5 Pro的主要功能采用组件化技术,提供二次开发功能,支持界面菜单定制功能,可在统一界面中完成PDM的各种操作。XTCAPP5.5面向生产技术准备全过程。对XTPDM进行功能分析发现,在企业方要制定图号和物料编码规则,软件提供柔性编码模块。艾克斯特公司是AutoDesk注册开发会员。对现有AutoCAD软件集成应该不存在问题。

    XTCAPP功能分析:可以同XTPDM进行无缝集成,可以实现与PLM同一数据库,也可以用与PLM相对独立的数据库,再在PLM数据库中保存——方便用户根据自己的实际情况做出选择。

    第三组,PLM软件主体部分为上海思普公司的SIPM/PLM V5.0,及其新的基于J2EE平台的PLM1.0版本;CAPP为其PLM集成的SIPM/CAPP V5.0版本。

    PLM软件方面,基于J2EE平台的PLM1.0版本(C/S架构),其较为稳定的PDM版本为SIPM/PDM V5.0,与XTPDM3.5集成版有相似的功能。其PLM1.0版与SIPM/PDM V5.0相较是全新的架构,J2EE平台开发出的软件是组件化的、完全参数化的。其PLM节点可以挂接任何自定义的属性字段,其大量的属性字段应用需要用户自定义应用接口。根据用户定义,PLM1.0提供编码系统(有意义与无意义)。PLM1.0的核心控件——览图控件是由AutoVue或Auto Manager View提供的。

    CAPP为其PLM集成的SIPM/CAPP V5.0版本。在功能上与XTCAPP相似,但他是基于单一数据库的,与PLM高度集成。

    三组公司技术总体评价结论

    如果选择组一,国外大厂软件,数据安全可靠性高,流程的定制较为方便,与各种应用软件的兼容性较好,只是其基于Autodesk软件应用部分可能不够完美。总投资成本较高。

    如果选择组二,用其PDM增强版软件在企业部署,则基于Autodesk软件的CAD数据处理能力可能稍强,而且其JAVA平台的PLM产品是基于J2EE架构(B/S模式)的。

    如果选择组三,用其PLM1.0在企业内部署,实施过程中可能需要对一定数量的应用模块接口进行定制。

    以上三组公司,是本人在一个PLM项目招投标过程中提取的部分内容,希望我的分析过程能对那些准备上PLM项目的公司有所参考。

结束语

    PLM项目的应用将对企业的IT环境产生重大影响。选择一个好的软件,好的实施队伍,外加企业全身心的投入,将会加快企业运行节奏与效率,市场前景将无限开阔。

责任编辑:程玥
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