产品全生命周期管理系统的关键技术和系统层次结构

产品全生命周期管理系统的关键技术和系统层次结构

产品全生命周期管理(product overall lifecycle management，PLM)与产品数据管理(product data management，PDM)技术有着密切的联系，PLM是PDM的继承与发展。PDM技术已经有近二十年的发展历程，其技术及相关产品的发展经历了3个阶段，即专用PDM阶段、专业PDM阶段和分布式标准化PDM阶段。20世纪80年代初随着CAD在企业中的广泛

应用，对于电子数据和文档的存储及获取新方法的需求变得越来越迫切，诞生专用PDM，

以解决大量电子数据的存储和管理问题。20世纪90年代初出现专业PDM系统，可以完成

对产品工程设计领域的产品数据的管理能力、对产品结构与配置的管理、对电子数据的发布和工程更改的控制以及基于成组技术的零件分类管理与查询等，同时软件的集成能力和开放程度也有较大的提高。20世纪90年代末分布式系统和PDM技术的标准化标志着了新

一代PDM时代的到来。

PLM是当代企业面向客户和市场，快速重组产品每个生命周期中的组织结构、业务过

程和资源配置，从而使企业实现整体利益最大化的先进管理理念。产品全生命周期管理是在经济、知识、市场和制造全球化环境下，将企业的扩展、经营和管理与产品的全生命周期紧密联系在一起的一种战略性方法。先进制造与管理技术认为，把以一个核心企业为主，根据企业产品的供应链需求而组成的一种超越单个企业边界的，包括供应商、合作伙伴、销售商和用户在内的跨地域和跨企业的经营组织称为扩展企业。目前，客户和供应商的参与已经相当普遍，任何企业必须扩展，传统封闭孤立的企业已无法生存。

产品全生命周期管理(PLM)将先进的管理理念和一流的信息技术有机地融入到现代企业的工业和商业运作中，从而使企业在数字经济时代能够有效地调整经营手段和管理方式，以发挥企业前所未有的竞争优势。所谓产品全生命周期管理(PLM)就是指从人对产品的需求开始，到产品淘汰报废的全部生命历程。其中包括产品需求分析、产品计划、概念设计、产品设计、数字化仿真、工艺准备、工艺规划、生产测试和质量控制、销售与分销、使用/维护与维修以及报废与回收等主要阶段。贯穿产品全生命周期价值链，企业的各个部门(可以是独立的企业)形成了一个完整、有机的整体。为了实现利益最大化，作为这个整体上的各部门之间需要紧密地协同运作，同时，这些部门的组合方式也在不断地发生变化。

产品全生命周期管理系统(PLMS)是支持企业实施PLM技术的计算机软件系统。PLMS的技术定位是为上述分立的系统提供统一的支撑平台，以支持企业业务过程的协同运作。从逻辑上看，PLMS为不同的企业应用系统提供统一的基础信息表示和操作，是连接企业各个业务部门的信息平台与纽带，PLMS支持扩展企业资源的动态集成、配置、维护和

管理。企业应用系统(如：CAX，ERP，SCM，CRM，eBusiness等)都依赖于PLMS，并通过PLMS进行连接和集成。企业所有业务数据都遵照统一的信息与过程模型被集成到PLMs中；扩展企业的所有部门都能够通过PLMS获得信息服务。

1产品全生命周期管理系统关键技术

产品全生命周期管理系统关键技术包括面向产品全生命周期的企业运作参考模型、产品信息建模、支持产品协同设计与制造过程建模、产品多视图数据管理与产品结构管理等核心业务问题以及与PLM系统实现密切相关的计算机技术(如：体系结构、运行模式、集成技术、协同技术、工作流技术等)。

1.1面向产品全生命周期管理的企业运作参考模型

实施PLM技术，需要企业进行业务过程重组。面向产品全生命周期管理的企业运作参考模型是研究开发、实施与推广PLM系统的重要基础。制造业如何改进企业运作过程来适应PLM技术的实施是问题的关键所在。

1.2支持产品全生命周期管理的产品信息建模方法

结合对象管理组织(OMG)中模型驱动框架(MDA)所提出的统一建模语言(UML)、元对象机制(MOF)和公共仓库模型(CWM)三个标准，研究支持产品全生命周期的统一的产品信息表达、访问和处理方法。

研究元信息方法，从数据、模型和元模型等多个层次上构造产品信息模型。解决产品模型在低层次上的异构问题，在元模型层构造统一的产品定义信息模型并建立不同阶段产品定义信息的关联。

1.3产品多视图管理技术和语义网络驱动模型

从空间上通过产品多视图解决产品定义不同阶段的信息建模和个性化操作问题，从时间上通过语义视图网络解决产品族进化过程中的变更控制和知识管理问题。

PLM系统需要管理企业全生命周期中的数据，通过产品多视图管理技术和语义网络驱

动模型将存在复杂层次化关联语义的企业数据组织管理起来。

1.4基于因特网的PLMS体系结构与运行模型研究

针对扩展企业动态构造和演化特点，结合计算机网络和软件技术的发展趋势，探讨适合产品全生命周期管理的网络化体系结构模型，构件表示模型、构件交互模型，满足网络化扩展企业的节点自治、节点交互和节点协同的需求。

1.5支持产品全生命周期管理的协同工程

协同工程是一种支持扩展企业合作伙伴以及不同层次的应用系统间的信息共享、交流、协调、集成和一致性控制的方法。实现协同工程的支撑技术包括贯穿产品全生命周期的事件通道、事件捕捉和触发机制，以及产品变更信息的捕捉、定制、分发、通知、存储和管理技术。

2产品全生命周期管理系统的体系结构

2.1PLM功能结构

PLM系统在功能上划分为3个集中式管理服务构件集和一个资源集成与信息服务平台。3个构件集包括：信息服务构件集，资源管理构件集和过程监控构件集。这3个服务构件

集分别从信息、资源和过程3个方面为扩展企业提供产品全生命周期管理所涉及到全部核心功能和应用功能，而资源集成与信息服务平台为以上3个构建集提供信息集成的

网络平台。

①信息服务构件集。为扩展企业提供基础信息服务，如模型服务、视图管理和知识管理等，同时还提供一些基本的领域应用信息服务，如电子仓库、目录服务、零件分类服务、产品结构等。除此之外，信息服务构件集还为资源管理构件集、过程监控构件集提供系统信息和过程信息服务，为资源部署与信息网格平台提供资源连接和汇集方面的信息服务。

②资源管理构件集。为扩展企业提供一个资源集成环境，并对所有被集成到资源部署与信息网格平台上的资源进行管理。主要功能包括：资源部署、资源配置、资源定制、动