本源：系統的起源與發展認識

PLM系統是隨PDM（Product Data Management）系統發展演化而來的。PDM歷經多代產品，分別解決了CAD設計人員的二維和三維工程圖紙和技術文檔的管理，企業內產品設計、工藝部門的數據管理和流程管理，跨企業的異地協同設計和管理等突出問題，最后進入到管理產品研發設計、生產制造、試驗驗證、售后服務等全生命周期業務，至此，產品生命周期管理（PLM）概念開始出現。對PDM的功能范圍，業界有PDM “三板斧”和“五板斧”提法，直指PDM核心功能是圖文檔管理、簽審管理、BOM管理、變更管理和配置管理。依據CIMdata定義理解，PLM是單一企業或多企業聯合協作開展產品全生命周期的信息創建、管理、分發和應用的一系列應用解決方案，它能夠集成與產品相關的人員、流程、應用系統和信息。PLM雖在時間和空間的管理維度不斷發展，但始終在“集成、數據、協同、安全”保持本質特征。

集成：系統是連接匯聚各類工具和應用的樞紐

PLM承擔連接匯聚各類工具和應用的樞紐，通過集成多種類工具（如CAD、CAE、EDA、CAM、CAT等）和應用系統（如ERP、MES等）將工業軟件、應用系統、人員和信息貫通。

數據：系統是產品生命周期數據的權威數據源

PLM被視為管理產品智力資產的單一、權威數據源載體，PLM始終保持了產品設計和配置相關數據的源頭特性，牽引產品生產制造等后續生命周期階段應用。

協同：系統是產品全生命周期業務貫通的基礎

協同是PLM最直接的最本源的功能體現，PLM將企業內、企業間、合作伙伴等不同利益體集成協同到一起，共同開展產品構思、設計、生產制造到維護等活動，賦能業務。

安全：系統是企業核心產品數字資產的盾牌

安全是PLM最基礎的保障要求，涉及產品全生命周期數據、模型、流程，是企業的核心競爭力所在，PLM系統要提供安全、可靠的資產保護。

發展：系統的新時代要求與內涵

PLM系統的新要求

當前，在數字化轉型大背景下，PLM呈現新的發展趨勢，如以文檔為中心向模型數據為中心的業務范式轉變，基于MBSE/MBD的正向研發和全三維研制應用更廣泛、多層次跨領域業務協同更普遍、大數據/AI/知識工程等關鍵技術持續賦能、以及系統向平臺化方向發展明顯并提供可定制解決方案等。我們可賦予PLM新的內涵認識。

PLM是制造型企業數字化轉型的抓手

數字化轉型是企業提質增效的內在需求，也是企業改革發展的必然途徑，已成為企業必修課。轉型重點是通過構建企業在數字空間的業務孿生來降低內外部不確定性的影響，其核心抓手和突破口是數據和流程。而PLM系統是管理企業產品核心資產和產品相關流程的所在地，是支撐數字化轉型的抓手系統。

PLM是模型數據驅動研制模式創新的支撐

從以文檔為中心向模型數據驅動的研制模式轉型，重點是構建實物產品的數字產品空間。利用產品數字化、過程數字化、規則數字化技術，形成產品數據域、過程域和業務域的融合，支持全生命周期模型體系管理，以及全生命周期技術和管理活動，逐步形成模型數據驅動的數字化研制過程。PLM作為管理產品所有資產并有效協同各利益方的基礎系統，是研制模式變革的直接支撐。

圖 1 模型數據驅動的產品數字化研制模式示意圖

PLM是體系推進自主可控應用的關鍵牽引

當前，我國工業軟件領域形成多品類自主工業軟件產品成果，并在局部應用點上發揮重要作用，但是尚未形成“點-線-面-體”的體系化應用格局。要體系化推動自主軟硬件成果的工業應用，需發揮PLM的樞紐牽引作用，拉動覆蓋基礎設施、基礎軟硬件、工業軟件產品和業務應用的立體全棧式自主可控應用，構建具備“實時、在線、安全、智能”特征的新PLM協同應用，支撐安全可靠的工業軟件產業鏈和自主生態建設。

PLM系統的內涵

綜上分析，我們認為：新一代PLM系統是運用先進的數字化理念、工具和技術，以相關利益方（含客戶、企業內部、合作伙伴等）協同論證、創建和使用產品資產為基本目的，以產品全生命周期的權威數據源管理為主線，構建產品的數字空間，開展模型數據驅動的規劃論證、研發設計、生產制造、試驗測試、運用保障活動，以及科研生產管理活動，形成客戶需求快速對接、工業部門按需研制、合作伙伴有序配套的體系性協同環境，支撐企業產品全生命周期的業務賦能與流程再造，以及業務的重構和優化，助力企業研制范式變革和業務轉型。

思考：PLM系統的建設思路設想

新一代PLM系統的“新”體現在“系統理念新、管理內容新、協同層次新、賦能手段新”四方面，理念上堅持系統思維，定位到推動企業研制范式和數字化轉型的支持基座。管理上堅持數字思維，構建體系化的模型數據體系，數據范圍更全、數據類型更多、管理粒度更細。協同層次方面秉持上游思維，圍繞模型驅動，形成工程急需的模型“集、析、管、構、用”能力。技術上采用先進架構，融入人工智能、知識工程等，形成動態、靈活的構件化組裝式應用，以及更快捷、精準的模型數據服務。

圖 2 PLM系統的框架思路示意圖

夯實系統之基：開放性技術平臺

技術平臺是PLM系統與外部軟硬件的切分界面，向下兼容各類軟硬件環境。向上支撐PLM系統的功能研發和應用，助力企業科研生產數字化轉型。平臺需重點關注基礎技術能力、軟硬件適配能力、多類應用模式支持能力和高階應用支持能力。

錘煉系統之魂：全周期數字主線

全生命周期數字主線是PLM系統本源功能的固化和深化，效果體現為按照業務流程要求，將正確的數據在正確的時間遞送給正確的消費者，完成從數據提供方到消費者（包含人員、工具軟件、應用系統、設備等）的安全、高效遞送。全周期數字主線包括以下關鍵能力，一是管理全生命周期數據，構成PLM系統的數據基礎。二是全生命周期數據的結構化、參數化和模型化處理。三是通過模型數據的網絡化管理，將數據從“孤立狀態”連接為“連通狀態”，形成經緯相通的數據網絡。四是模型數據的業務賦能，即通過管控流程、技術流程和協同流程，為業務提供數據服務，并與可視化技術和工具深度融合，構成3D為主的直觀、模型驅動的產品研制協同環境。

圖 3數字主線能力構成示意圖

重塑系統之體：全周期應用套件

應用套件作為PLM系統的具象化表現形態，在平臺化背景下要具備構件化特征，可隨業務變化獨立或組合運行。應用套件的來源包括幾類，一是通過集成方式將各類工具軟件（如MBSE工具、CAD、CAE等）納管到系統管理。二是通過技術接口、數據庫集成和流程集成等方式將應用系統接入。三是利用平臺技術能力重構的業務套件。這些應用套件是支撐全生命周期業務應用的關鍵工具和生產力體現，是PLM系統提供解決方案的基本構件。

精描系統之眼：體驗式工作空間

工作空間是系統的直接體驗窗口，是數字產品空間中重構和執行數字化流程體系的終端載體。工作空間需考慮主流體驗、工程特殊性、學習成本以及推進難度等因素，系統從能用、好用到易用，需在體驗上下功夫。體驗式工作空間可考慮三類風格，即服務原有用戶的既有界面風格、適應當前體驗要求的個性化風格以及3D沉浸式風格，盡量避免“做新的丟舊的”。

 建議：系統的相關研發應用建議

   以重大工程為牽引，筑牢產品工程能力和解決方案體系

工業軟件需求來源于工業，賦能于工業。要在調研分析重大工程在技術、應用、資源、模式和運營等客觀需求基礎上，為工程提供可行、可靠的解決方案。

做好工程需求分析，加強原創關鍵技術策劃和創新

重點圍繞工程，發現并識別重大技術機會，突破制約工程應用的關鍵核心技術，解決工程直接關切。同時，要結合實際場景，對產品進行再定義、再規劃和再優化，明確系統功能、性能、易用性要求和指標，研發可靠軟件產品，突出特色能力培育和形成，力爭走出對標發展的老路子。

結合工程應用需要，加強分層分級的解決方案建設

結合工程需求，甄選、評估工程所需的自主工業軟硬件生態伙伴，以PLM系統為牽引，聯合打造適合工程需要的構件化、組合式應用，并具備適應業務變化的“快、靈”技術能力，支撐研制范式變革的動態性、長期性，為總體、分系統和配套單位提供實用、好用的個性化解決方案。

以工程需求為牽引，強化歷史資源和系統平替能力

系統建設要避免出現“修路拆城”現象，盡量降低建設或升級對業務應用帶來的影響。平替能力需覆蓋不同廠商的同類產品替換，以及同一公司的產品替換和升級，兩類場景均需保持客制化功能和應用不受或少受影響，支持平滑無感升級乃至回退操作，最大程度保護客戶數字資產。

聚焦產品核心能力，打造自主可控的高質量軟件

新一代PLM系統在產品上要采用減法思維，以模型數據為基礎，更廣泛集成各種MBD、MBE、MBX技術和工具，重點突破模型數據管理、數字樣機應用、多層次業務協同等核心能力，形成跨代特征鮮明的PLM產品。

PLM系統能力構成包括集成維度、數據維度、模型維度、協同維度和數智維度的功能集。

數據維度是PLM系統的基本功能，歷經近二十年發展已經相對成熟穩定，避免重復投入。集成維度要重點研發與各種工具的深度集成，實現多品類模型的解析、管理和應用。模型維度重點突出工程特性，強化模型的連續性，力爭打通模型的應用全鏈條。協同維度重點聚焦到以模型數據驅動的協同場景，以及由此引起的IPT等應用模式變化，探索供需方協同論證、方案設計、設計仿真、設計制造等典型應用場景。數智維度結合工程場景加大人工智能技術應用，從智能知識推送、自動化模型識別處理、數字工程師等方面探索應用落地，將耗時耗力易錯環節實現自動化和智能化，為業務人員提供AI賦能工具。

產品上建議采取“數據驅動做優，模型驅動做強、數智化做實”策略，數據維度做優，模型和協同做強，數智維度做實。

圖 4 PLM系統分類功能示意圖

以國家創新戰略為指導，加快PLM系統數智化進程

傳統PLM系統注重管理，弱化工程，新一代PLM系統要站在用戶和業務角度換位思考，通過AI賦能為業務帶來更多粘性，為用戶賦能并大幅減負。在數據的“集管用”、模型的“集析管構用”中強化AI場景識別和場景賦能，形成數據“集管識用”和模型“集析管識構用”新場景，探尋多方案設計空間的快速尋優、創成式CAD設計、復雜系統智能仿真分析、智能生產調度、智能質量檢測與控制、智能設備運維、智慧管理等數智化應用，形成AI賦能工具集，加快系統的數智化進程。

結語

PLM產品要力爭做到“平臺基礎牢、核心功能強、業務方案好、應用體驗優”的高質量、高可靠的軟件系統，通過PLM牽引，打造分層分類解決方案，帶動自主軟硬件成果的工程化應用和優化，支撐模型數據驅動的研制范式變革，帶動自主工業軟件生態建設。