1 引言
PDM（Product Data Management）是以產品數據為中心，集成并管理所有與產品相關的信息、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Siemens PLM Software公司的TeamCenter、PTC公司的Windchill、Dssault Systèmes公司的SmarTeam、SAP公司的mySAP等，這些軟件基本代表了現今PDM技術的最高水平。經過多年的發展，國產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，主要表現在體系架構、信息模型、功能模塊、解決方案和實施方案學等幾個方面。
2 技術分析
2.1 體系架構
軟件的體系架構決定了軟件的可應用性、可擴展性等重要特性，不同的企業選擇體系結構適合自身特點的PDM系統才能最大限度地確保實施的成功。
隨著Web技術、面向對象技術的不斷發展和應用，國外PDM的體系結構日趨先進，已經從傳統的客戶機/服務器結構轉向基于Web應用、J2EE技術、C/B/S三段式結構的多層體系框架。通常，PDM系統的體系結構整體上分五層：底層平臺層、PDM核心服務層、PDM應用組件層、應用工具層和實施理念層，這里主要討論PDM核心服務層。
PDM軟件產品一般指的是核心服務層和應用組件層。在C/S結構下，核心服務層一般就是服務器端，客戶端軟件就屬于PDM的應用組件，在C/B/S結構下，二者都運行于服務器端，但安裝有所不同，核心服務是必須的，而應用組件是選用的，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。
核心服務層向下連接并操縱數據庫，向上為應用組件服務，如Web處理機制、API應用集成接口等。核心服務層的核心是信息模型，它也是PDM的技術核心。
相比而言，國產PDM在Web應用、J2EE技術等方面的發展比較慢，主流PDM軟件普遍還停留在客戶機/服務器模式，只有少數幾家發布了支持Web應用的PLM產品，如清軟英泰、上海同捷；在對象模型及多層結構方面，國產PDM正逐步朝建立核心服務層、應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PDM軟件可能在PDM體系結構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核心服務層的基礎，在PDM體系結構中占有重要地位，包括對象模型和過程模型兩方面。
2.2.1 對象模型
國外PDM系統已普遍采用了面向對象的數據建模方法。隨著面向對象的方法、分布式技術的發展，國外PDM系統的對象模型已逐漸發展為面向對象、支持分布式管理的單一產品數據源的對象模型，如TeamCenter、Windchill、e-Matrix、SmartTeam等。
在國內，各PDM廠商越來越意識到數據建模技術所提供的可擴展性對支持用戶復雜業務和個性需求的重要性，已經從基于擴展數據表或字段的配置技術提升為使用建模工具進行數據建模的技術。面向對象的建模技術的研究也取得了一系列研究成果，并在一些國產的商品化PDM系統中得到了應用。國內PDM關于數據建模技術的一些現狀和特點如下：
●部分國內廠商已經提供了面向對象的對象模型支持，如武漢開目和CAXA采用面向對象的對象模型；
●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絡的對象模型；
●對建模工具的圖形化支持還不夠，面向對象的能力支持不夠，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用有多個層次，絕大多數國內PDM廠商并不支持分布式對象模型或只提供較簡單的應用模式；
●分布式對象模型的用戶一般是大型企業，往往選擇國外知名的PDM系統，而絕大多數國內PDM廠商定位在中小型企業，所以關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中得到應用，如Smarteam、Windchill、TeamCenter和e-Matrix等系統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，工作流管理聯盟根據研究成果和應用實踐制定了工作流管理系統的相關術語、體系結構及應用接口等方面的一系列標準，并提出了相應的過程流參考模型，目前，國外的主流PLM相關產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系統主要關注在面向對象的工作流應用方面，如Windchill和TeamCenter的變更管理。
在國內，結合數據建模技術，各PDM廠商對面向對象的過程建模技術進行了一些研究，并對已有的PDM系統進行了改進，取得到了很好的應用效果。國內PDM關于過程建模方面的一些現狀和特點如下：
●過程模型的框架差異較大，采用的技術差別也較大；
●過程模型提供的建模能力差異很大，現有的過程建模工具不足以支持用戶復雜的業務過程；
●過程模型和對象模型集成不夠理想；
●支持跨企業、跨地域的分布式應用的過程建模技術與國外相比有較大的差距；
●對支持符合業務需要的業務模型的研究不足；
●部分廠商提供了對WFMC的支持，但并不普遍，對相關國際標準的支持不夠。
2.3 功能模塊
系統功能模塊實際上就是由調用核心基礎服務的一組程序（界面）組成并能夠完成一定應用功能的應用組件。國外PDM軟件都在不斷豐富自己的功能模塊，根據AMR Research的研究報告，國外PDM軟件支持新產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。應該說，國外各個PDM系統的功能模塊已基本覆蓋從產品概念設計到應用集成的各個業務層面。
國外各個PDM系統之間的功能模塊基本相同，但是存在一定差異。如TeamCenter提供了產品配置管理、生命周期管理等具體的模塊，部分基礎功能滿足了制造業的基本需求，實施時利用現有模塊和基礎功能比較方便，在應用于制造業時有一定優勢，而e-Matrix提供了較基礎的系統構建框架，更加開放，但應用時配置工作量更大。
相比而言，國產PDM的功能模塊雖然已經基本覆蓋PDM的功能邊界，但在業務解決方案和細節方面還有待完善，功能模塊的層次劃分也不夠清晰。
常見的PDM系統功能模塊有：文檔管理、生命周期管理、更改控制管理、產品結構管理、產品配置管理、零部件族管理、產品可視化管理、工作流管理、項目管理、應用集成接口以及Web服務等。下面僅就項目管理和應用集成方面比較國產PDM與國外PDM之間的差異。
2.3.1 項目管理
從國外PDM產品的發展趨勢來看，項目管理技術已從原來面向組織和功能的傳統管理模式轉變到面向項目的現代管理方式，通過項目將人員、流程以及各應用功能聯結起來，從而構建面向業務的應用系統。如TeamCenter推出的TeamCenter Project項目協同模塊，主要包括項目進度管理、項目資源管理、項目協同發布、項目跟蹤與匯報、項目工作區安全等功能，支持將復雜的項目細化為明確的任務，并將這些任務分配給指定的資源，同時管理每個資源所承受的工作負荷；支持項目團隊協作，促使產品價值鏈上項目團隊的任務和調度同步，優化配置資源，降低開發成本。mySAP PLM提供的計劃和項目管理模塊，能夠協助企業對產品開發流程進行規劃、管理和控制，如控制項目的結構、日程計劃、成本和資源等。Winchill解決方案中推出的項目協同管理Project Link，旨在將不同的產品開發以項目的形式進行管理，并通過Internet連接企業內外的供應鏈。
國產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、協同發布等項目管理的基本功能相對較弱，部分供應商通過與MS Project的簡單集成實現項目的資源管理，但在工作協同方面則沒有研究和應用。
2.3.2 應用集成
作為比較成熟的PDM產品，國外PDM系統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PDM普遍未提供開放的軟件接口，各個PDM軟件雖然與某個應用軟件的集成性比較優秀，但從整體而言，應用集成性還處于比較低的層次。
應用集成包括與單元應用軟件、系統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。由于國內制造企業的3DCAD的普及比較晚，因而國產PDM與3DCAD的應用集成研究相對較晚，與國外PDM軟件相比有很大的距離，主要表現在數據集成、瀏覽/圈閱工具、協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實現了無縫集成；而國內PDM軟件則主要支持幾種主流的3D軟件，如NX/ProE/SolidEdge/SolidWorks等，在數據集成的深度方面也很有限，僅處于數據提取的水平。
在瀏覽和圈閱方面，國外PDM基本采用兩種策略。
以TeamCenter、Windchill為代表的供應商采取自身開發瀏覽器的策略，并發布統一的3D瀏覽/圈閱工具（或控件）；
以MatrixOne、Smarteam、Agile為代表的供應商則采取集成專業瀏覽器實現與3DCAD的集成，瀏覽器主要是業界領先的Cimmetry公司的AutoVue瀏覽器。
受各種條件限制，國產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PDM始終致力于國內企業的信息化工作，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，隨著國內企業對PDM與CAPP集成的需求越來越強烈，國外PDM供應商也逐漸開始對國產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
經過多年積累，國外PDM軟件與ERP/CRM的集成已經非常成熟，在提供集成接口的基礎上，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，處理整個產品生命周期中的主要業務過程。如TeamCenter的協同平臺（Collaboration Foundtion）、Windchill的CPC方案、MatrixOne的智能協同業務（Intelligent C-Commerce）等。
同時，針對不同的行業，各個公司專門提供了行業解決方案。如TeamCenter公司針對汽車行業，Windchill公司針對船舶行業；Smarteam針對電子行業都提出了專門的行業解決方案。
受各種條件的限制，國內還沒有一家軟件供應商提出并發布真正意義上的PLM完整解決方案或產品開發信息化的完整解決方案，往往以PDM為主體簡單集成相關管理軟件，達到實現產品數據全生命周期管理的目的，相比而言，無論完整性還是應用性都存在欠缺。
3.2 實施方法學
國外PDM供應商非常重視軟件的實施，在大量成功范例的基礎上，總結了眾多的成功經驗，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；
●在關鍵階段設置質量檢驗點，可進行全面質量控制；
●建立在大量的成功范例基礎上，包含業界經驗與Know-How技術；
●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，有效地引導和規范了實施人員的工作。
結合現代項目管理理論，經過不斷的摸索和實踐，國內PDM供應商已經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用，如CAXA和武漢開目的分階段實施理論。
4 結束語
從體系架構、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PDM軟件與國外PDM軟件相比還有一定距離，特別是體系結構和解決方案方面尤其如此。隨著國內企業信息化工程的不斷深入，國內PDM軟件供應商的投入不斷加大，相信在體系結構、信息模型、功能模塊等基礎研究獲得突破，并在項目實踐中得到驗證并發展后，國產PDM軟件的水平會有一個大的發展。
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本文標題：國內外PDM的對比分析
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