中小企业PDM系统选型过程中的 风险与对策
撰文/湖南师范大学工程与设计学院许弟洪许探探
长沙凯士达信息技术幵发有限公司李小龙郑钦尹
本文分析了制造企业实施PDM的原始动机以及PDM系统能带给制造企业的核心价值，介绍了目前国内市场上可供选择 的PDM系统。从PDM系统的应用深度和应用广度提出了 PDM系统应用水平的评估标准，分析了 PDM供应商的销售策略 及制造企业可能面临的风险，介绍了 PDM系统软件功能评估和服务商实施能力评估的方法和策略。
本文中所提的中小企业是从企业信息化建设的角度进 行划分的，其年销售额在5千万至5亿之间、工程技术人员 在10 ~ 50名之间，信息化现状是各个职能部门孤立地使用 各种单元技术，有CAD软件、财务软件、CRM系统等单 元技术的应用经验。通常只有1~2名IT专员，没有专门 的IT部门，没有实施与营运管理型软件的成功经验。
中小企业已经充分认识到信息技术的重要性，许多企 业实施了 PDM系统，但只有20%的企业达到了预期的商 业目标，其PDM系统能够为企业带来价值。大约30%的 PDM系统实现了基本的图文档管理，其价值离预期的目标 相差甚远。大约50%的PDM系统根本无法上线使用，没有 产生任何价值。笔者见到一家机床企业10年间实施了三次 PDM系统，既尝试了国产PDM系统，也尝试了国际主流 的高端PDM，均以失败而告终。
PDM系统是一个高投人、高回报且高风险的信息化项 目，本文旨在讨论PDM系统的实施目标、关键技术、选型 与实施中的风险，并提出一些应对措施，帮助中小型制造企 业规避PDM选型中面临的风险。
标市场定位，软件原厂商的自我标榜、制造业的认同度可把 PDM系统大致划分为如下几类。
1. 高端PDM系统
主要品牌有 Siemens PLM Software 公司的 Teamcenter、 DssaultSystSmes 公司的 ENOVIA 及 PTC 公司的 Windchill。 这三家公司同时也是三维CAD/CAE/CAM软件系统的供应 商，能够提供CAD/CAE/CAM/PDM—体化解决方案。
Siemens PLM Software公司提供的软件产品涵盖三 维CAD系统、专业的模具设计系统、CAM系统、结构与 流体仿真系统、工艺设计和车间生产流程仿真系统、生产 执行系统（MES)，其Teamcenter能够与上述产品深度集 成，为大型制造企业提供完整的设计与制造解决方案。高端 PDM系统主要面向大型集团企业，功能模块多，系统复杂、 实施难度大，价格昂贵。
Siemens PLM Software公司和PTC公司采用直销和 代理混合的商业模式，大型集团企业由直销团队负责。其 PDM系统的实施由原厂的技术团队负责，原厂的实施团队 非常专业，实施费也非常昂贵。其代理商的水平参差不齐， 大多数代理商的PDM实施能力不强。
可供选择的PDM系统及服务商
PDM系统的软件供应商和实施服务商非常多，按其目
2. 主流PDM系统
面向主流市场的PDM品牌主要有SolidWorks
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Enterprise PDM,它是 DssaultSystemes 旗下面向主流市 场的解决方案。SolidWorks Enterprise PDM本着“大道 至简”的原则，采用了与传统PDM系统完全不同的风格， 首先它没有独立的PDM界面，而是附身于Windows资源 管理器，用户只要会使用Windows资源管理器，就会使用 SolidWorks Enterprise PDM，所以 SolidWorks Enterprise PDM的学习成本非常低。SolidWorks Enterprise PDM聚 焦于产品研发管理，能和各类三维CAD软件深度集成，在 设计知识库管理、设计重用、协同设计方面做到了极致。
SolidWorks公司采用代理商模式，原厂不直接销售， PDM系统的销售和实施均由代理商负责。
3. 国产自主版权的PDM系统
国内自主品牌的PDM系统很多，知名的品牌有清华英 泰、天喻和开目等。国产PDM系统的功能模块比较齐全， 一般都自称是PLM系统，既定位大型客户，也服务中小企业。 最大的优点是与CAPP的深度集成；最大的不足是无法与 三维CAD软件进行深度集成。
国产PDM软件的开放性较差，没有提供定制工具，任 何修改和定制都是基于源代码进行的，所以国产PDM只有 原厂自己能够实施，代理商和用户自己都无法对PDM系统 进行定制和修改。
4. ERP厂商的PDM系统
ERP厂商为了解决ERP数据源的问题也推出了 PDM/ ERP集成解决方案，作为ERP厂商开发的PLM系统，非常 关注设计BOM和制造BOM的管理和转换，其实施目标是 为ERP提供数据源，为生产制造服务，其核心还是ERP。
国际上最知名的ERP厂商SAP、Oracle，国内的ERP 厂商金蝶和用友，都通过收购方式推出了自己TOM/ERP 集成解决方案。
二.PDM系统应用水平的评估标准
1.企业实施PDM系统的原始动机
企业在筹划PDM系统时，可能无法清晰地描述自己的 需求，也无法对PDM的功能有详细的了解。中小企业购买 PDM的原因很多，但其需求是碎片式的、不完整的，通常 最直接的驱动力包括以下几项。
(1)产品设计数据得到有效保管，不遗失、不被恶 意删除。设计人员离职频繁，离职人员的设计成果能够保留
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下来。
(2)
确保产品数据版本的正确性，不正确的版本导
致生产出错误的零件，造成巨大的浪费和交货期的延误。
(3)
设计资源的高效查询、共享与重复利用，提高
设计复用率，控制零部件数量。
(4)
规范设计更改流程，知道要更改的零件被“用
于何处”，确保设计更改的关联性。
(5)
为ERP系统提供源数据。一些先实施了 ERP
系统的企业，通常会由于物料编码的混乱和产品BOM的不 准导致ERP系统无法运行，他们实施PDM系统的动机是 解决ERP系统的数据源。
2. PDM系统的价值分析
PDM系统可以解决上述问题，但其价值并非仅限于此， PDM带给制造业的价值包括但不限于下述三个方面。
(1)
知识管理。设计是基于知识的创新过程，产品
设计所需的知识包括行业标准、设计手册、企业技术文档模 板、标准件库、外购件库以及设计案例等。PDM是企业知 识工程的管理平台，是企业设计标准化落地的基础，PDM 必须管理上述产品设计知识并与CAD/CAE工具软件深度 集成，让知识在设计过程唾手可得。
(2)
设计重用。重用已有的零部件是提高设计效率、
保证产品质量，降低产品成本的重要手段。实施PDM的一 个重要目标是规范标准件、外购件的选用，建立企业产品平 台、重用已有零部件，从而控制零部件的数量。控制零部件 数量、减少呆滞库存是PDM实施的一个非常关键的目标。
(3)
协同设计与并行工程。智能产品的设计涉及软件、
电子、电气和机械四大专业，今天的产品设计通常由一个团 队完成。为了提高企业响应市场的速度，需要设计、工艺、 标准化人员并行工作，缩短产品设计周期。PDM系统是实 现团队协同设计和并行工程的基础。
(4) 企业信息系统集成。物料编码的唯一性和BOM
准确性是ERP/MES系统正常运行的前提，而PDM系统是 ERP/MES系统的数据源，所以确保物料编码的唯一性和 BOM准确性是PDM实施的另一个关键目标。
3. PDM系统应用水平评估标准
近10年来，国内许多顶级制造企业投人巨资购买了所 谓的高端PDM系统，但实施的深度却很浅，通常只实现了 最基本的图文档管理，投资回报率非常低，造成巨大浪费。
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PDM系统是制造业产品研发人员协同工作和数据传输的公 共平台，管理与产品相关的各种数据、控制产品研发过程 中的各种流程。根据PDM系统的实施广度和深度，可以把 PDM的实施分为四个层次。
(1)
对实施服务商的要求非常高，企业需要非常专业的人员才能 保持这类大型系统后期营运。如果企业的信息化应用基础非 常好，财力充足，能购买软件原厂商或者有实力的代理商提 供的实施服务，高端PDM是一个不错的选择。
但对于中小企业，高端PDM系统中的大多数功能短期
图文档管理。这是最初级的PDM应用，包括的
功能模块有图文档管理、工作流管理、产品结构配置管理与 权限管理。管理的数据包括产品模型与工程图、仿真分析结 果数据、工艺文档等，但一般只管理设计结果，不管理设 计过程。其最核心的技术是与各种应用软件、尤其是三维 CAD软件的深度集成。
(2)
产品研发平台。增加的功能模块有知识管理、设
计库管理、项目管理。不仅管理设计的结果（数据），更重 要的是管理设计的过程，贯彻设计重用和模块化设计，实现 团队多学科小组之间的协同设计。实施中最核心的技术是对 历史数据进行统计、归纳、上升为企业知识，实现设计的标 准化、规范化和模块化。
(3)
设计制造一体化管理。PDM管理的对象扩展到制
造领域，管理工艺设计、工装设计数据，管理与制造过程和质 量检验相关的数据；实现与MES/ERP系统的集成，最核心 的技术是如何保证物料编码的唯一性和BOM报表的准确性。
(4)
产品全生命周期管理。管理产品全生命周期中的 各种数据，增加的功能模块有客户需求管理、成本管理、质 量管理、产品维护管理等。
三.PDM系统选型中面临的风险
风险管理是通过对风险进行识别、衡量和控制，以最小 的成本使风险损失达到最低的管理活动。中小企业在PDM 选型中存在明显的信息不对称，是信息化建设外行与信息化 建设专家的对决，所以在项目初期进行风险评估非常重要。
在很多人的心目中，PDM只需要简单的实施就可以投 人使用，而且能用起来；只要上了 PDM系统，企业今天面 临的问题就会迎刃而解。但客观现实是中小企业PDM系统 实施的成功率不足20%, —方面是制造企业对PDM系统实 施难度的认识不足；另一个方面是软件供应商的误导。在 PDM选型中常常陷人的误区和风险有如下几点。
1.选择盗版的高端PDM系统
高端PDM系统的杀手锏是品牌，世界500强都在用我 的软件，一定错不了。但是大型的高端PDM系统非常复杂，
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内都用不到，由于资金的限制，通常买不起正版的软件和原 厂的实施服务。一些不道德的代理商会推出一个低价的高端 PDM解决方案：名义上购买1套PDM软件，实际上使用 不合法的软件，这类代理商一般实施能力较弱，其结果一般 都会失败。即便实施成功，将来正常营运时也会面临非常大
的法律风险，因为转换PDM平台的成本非常之高，面对软 件原厂打击盗版时没有议价的空间。
2. 参观其他服务商的成功客户
参观成功客户是选型中必不可少的环节，实施能力不 足的服务商常会安排选型人员参观由软件原厂商实施的标杆 企业或其他代理商实施的样板企业。这些标杆企业通常是行
业知名企业，具有良好的信息化基础，有完善的IT组织架构， 实施团队是原厂的高级咨询顾问，PDM应用水平的确很高。 但考察成功客户的目的是考察实施服务商的服务能力，而不 是软件，对于国际主流软件，选择任何一家都不会有错，都
有许多成功的标杆客户，参观其他服务商的成功客户对评估
服务商的能力没有任何参考价值。只有参观企业规模和经营 模式与自己相近似、且由待评估的服务商提供实施服务的成 功企业才有参考价值。
3. 售前方案讲解人不负责后期项目实施
技术能力不强的服务商为了获得项目，通常会聘请业 内资深专家进行前期的技术方案讲解，资深专家的演讲很能 打动客户，但是外聘的资深专家不会负责后期的项目实施， 等到项目实施时派出的项目经理能力平平，既不了解前期的 技术方案和交流内容，也不理解客户需要解决的问题，这类 项目的实施通常都会流产。
4. 多家代理商联合打单
由软件原厂商协调，本地的代理商负责项目的商务攻 关，外地有实施服务能力的代理商负责前期技术交流和后期 实施服务，看似阵容庞大，实乃乌合之众，由于利益分配的 问题常常不欢而散，最终使制造企业蒙受损失。
5. 盲目的功能模块和价格比较
有些PDM系统看似功能模块很全，价格也很低，但系
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统的技术水平低，不能与主流设计工具（主要是三维CAD 软件）深度集成，完全不能满足企业的需要，信息技术不精 通的选型人员很容易被误导。最常见、最可怕的风险是所选 软件不能有效管理3D设计数据，以致最基本的图文档管理 都不能实现。
四.PDM系统的选型策略
1.以需求为导向的选型策略
实施PDM的目的是解决问题，而不是购买时髦的概念 和软件的功能模块，所以在项目选型之前就必须明确项目总 体目标和详细需求。总体目标决定了项目实施的方向和最终 达到的效果，详细需求使需求更清晰，更易于操作。需求分 析首先考虑总经理的企业战略目标和产品研发战略，其次是 总工程师的管理思路，标准化负责人的需求、企业相关职能 部门面临的困境。可以使用表1统计企业相关部门的需求。
表1企业需求统计表
序号
总体目标
目标需求详述
提出人
部门
职务重要度
为ERP系确保物料编码的
统提供准确 唯一■性和设计
生产部部长高
的源数据BOM的
准确性2
小组协同设
总设计师与各功
计
能部件设计师之
技术部部长高
间的协同设计
需求调查中一方面要挖掘显性的需求，还要在外部专 家指导下挖掘企业潜在的需求，因为三维CAD和PDM系 统是典型的“使能”技术，在传统模式下很难实现并行设计、 协同设计、模块化设计在实施PDM之后将成为主导的产品 研发模式。
2.软件的功能评估
根据企业需求评估软件是否达到要求，要通过需求倒 推软件功能，可通过表2进行评估。对软件的评估不能只听 PPT介绍，重点看软件操作。因为所有PDM厂商的产品介 绍都相差不多，但软件的实际功能却有很大的技术差距。要 重点关注PDM对企业现有CAD/CAE/CAM等工具软件 的集成深度，尤其是与三维CAD软件的集成深度。失败案 例中最多的是PDM不能与三维CAD深度集成。通常而言， CAD和PDM选同一家公司的产品集成度最高。如果要与 ERP/MES系统集成，则重点考察如何确保物料编码的唯一 性和BOM的准确性。当然还要考虑软件的开放性、可定制
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性及未来的发展前景。不要贪大求全，对于短期内用不到的 功能要果断舍弃，确保最佳投资回报率。
表2软件功能评估表
序号
总体目标
对应的软件模块
满足需求 的程度
重要度
为ERP系统提信息编码子系统和
供准确的源数据BOM报
表子系统高2
小组协同设计图文档管理模块
高
3.服务商技术能力的评估
项目成败的关键在于服务商的技术能力和做事态度。 可以从下面几个维度对服务商的技术能力进行评估。
(1)
是否具有清晰的实施方法论。
考察服务商最重要的指标是咨询服务能力，是否精通 产品研发流程和现代设计理论与方法，是否熟悉制造业的每 一个环节，是否具有清晰的实施方法论，能够帮助企业优化 产品研发流程，实现设计的标准化、规范化和模块化，能 否引导企业推行并行设计、协同设计等先进的工作模式。 PDM实施的灵魂人物是服务方的项目经理，前期方案讲解 中要重点考察服务商项目经理的专业水平、是否具备战略咨 询能力、项目管理能力以及做事的态度。
(2) 是否有一支稳定的PDM实施团队。
PDM系统需要集成各种工具软件，需要定制和二次开 发，还要协调企业各部门之间的关系，通常一个人不可能 具备实施PDM系统所必须具备的各种知识，所以PDM的 实施需要一个5人以上的、专业技能互补的团队，而一个 PDM实施团队的构建和磨合至少需要2 ~ 3年。PDM系统 实施需要改变企业的工作流程，改变一个群体的工作习惯， 实施难度非常大，项目经理必须具有丰富的项目管理经验和 沟通协调技巧。
服务商要有科学的质量控制体系，要有项目沟通汇报 的标准流程和工具，有实施团队协同工作的模式与流程，关 键节点的质量评审机制。
(3) 服务商成功案例的考察。
考察成功案例的目的是考察服务商PDM实施能力。实 施案例考察通常要求服务商提供5家PDM实施案例，其中 有1 ~ 2家同行业案例，要求提供客户方项目经理和实施方 项目经理的联系方式，先通过电话访谈进行项目评估，再选 择1 ~ 2家企业进行现场考察。成功案例现场考察的重点包
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基于MBD的产品工艺协同设计 关键技术应用
撰文/中车唐山机车车辆有限公司产品研发中心宫洪磊郭玉亮朱东伟
中车唐山机车车辆有限公司动车检修事业部温龙军
本文以Pro/ENGINEERN为平台，采用ProToolkit与VC++进行组合开发，介绍了基于MBD的产品与工艺协同设计中 的关键技术，详细介绍了三维模型标注技术、三维机加工艺设计技术、三维焊接装配工艺设计技术、三维钣金工艺设计技术、三维工艺可视化发布技术和三维模型质量检测技术的应用
—、引言
随着数字化设计技术的逐步应用和推广，越来越多 企业认识到产品工艺协同设计在推广数字化设计模式中 的重要性。数字化设计过程中的设计工具、建模过程、 模型质量、装配质量以及数字化产品数据命名、管理、 审签、归档和更改等方面都迫切需要进行规范和约束。 这些标准与规范必须能够系统和全面地协调整个工程机 械装备的数字化设计活动，并在体系框架层面进行规范 和约束。若不能及时系统地开展数字化设计标准的研究 和编制，将会显著影响整个企业共享设计平台的推进和
深化发展。
实施全三维数字化设计，首先有相应的标准作应用规范 化支撑，其次必须构建开发对应的全三维研发工艺协同设计 系统，以提高设计、工艺的效率，节省产品研制成本。图1 所示为所需开发构建的全三维研发工艺协同设计应用平台的 流程架构。该平台包含有“三维模型标注技术”、“三维机 加工艺设计技术”、“三维焊接装配工艺设计技术”、“三 维钣金工艺设计技术”、“三维工艺可视化发布技术”和“三 维模型质量检测技术”。下面将具体介绍每个技术的体系架 构和具体应用。
括项目实施的范围、实施周期、已经集成的应用软件、基础 数据整理、设计库是否丰富、PDM系统在那些部门获得应 用、编码的唯一性和BOM的准确性以及业务流程的改进等 指标。还要考察服务商对PDM后期营运与维护的支持。
求、挖掘未来的潜在需求，制定出清晰的实施目标。在满足 需求的情况下，重点考察投资回报率，不要贪大求全购买过 剩的功能，也要警惕因贪图便宜购买技术水平太低不能满足 要求的软件。项目成功最关键的要素是选择一个优秀的实施 服务商，服务商的项目经理必须精通产品研发管理，熟悉制
五.结语
PDM系统选型中最关键的工作是要梳理企业的现实需
造业的每一个环节。因为实施的工作量很大，后期维护成本 很高，所以最好选择本地化的优质服务商。IM
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