观点

中国制造业PLM系统架构调查分析报告

PLM系统是企业最重要的信息系统之一,尤其对于研发人员。当前,随着中国企业创新能力的逐渐提升,PLM应用的逐渐深入,企业PLM应用过程中面临的问题也越来越多,严重影响企业研发人员的设计效率。

作者:熊东旭 | 来源:e-works

 

PLM系统是企业最重要的信息系统之一,尤其对于研发人员。当前,随着中国企业创新能力的逐渐提升,PLM应用的逐渐深入,企业PLM应用过程中面临的问题也越来越多,严重影响企业研发人员的设计效率。

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调查背景

PLM系统是企业最重要的信息系统之一,尤其对于研发人员。当前,随着中国企业创新能力的逐渐提升,PLM应用的逐渐深入,企业PLM应用过程中面临的问题也越来越多,严重影响企业研发人员的设计效率。

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针对这一现状,为了解企业研发人员在PLM应用过程中所面临的问题,e-works策划了本期问卷调查。从PLM系统架构层面了解当前PLM系统的部署现状,包括网络接入、存储系统以及数据库等,通过对问卷的统计分析,掌握目前企业PLM应用中可能存在的性能瓶颈。

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样本分析

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图1 企业营收规模

本次调查共回收65份有效问卷。通过对参与企业2016年营收规模的统计,其中有33家营收规模少于10亿、10到50亿有14家、50到100亿的11家、大于100亿的有8家,参与调查的企业包括陕西重汽、华晨汽车、苏泊尔、京东方、山钢集团、中通客车、美的电器、北汽集团等这些大型集团行企业。

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图2 研发人数

通过对研发人数的统计,在参与调查的企业中,研发部门人数少于100人与多与100人几乎各占一半,少于100人的有34家,多与100人的有32家,其中,吉利研究院、北汽集团研发人员都超过了5000人。华晨汽车、京东方、思源电气、沈阳黎明都超过1000人。

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图3 PLM系统架构

PLM系统的部署架构一般分为:两层架构和四层架构。两层架构主要部署在企业内部,以局域网研发为主。四层架构主要通过外网接入,可支撑分支机构之间的研发协同。统计显示,在回收的PLM调查问卷中有41家企业的PLM系统采用两层架构,25家采用四层架构。

通过结合企业性质对数据进一步整理分析,得到一个较为明显的现象是:采用两层架构的以中小型企业和军工企业居多,这类企业的主要特点是规模不大,且产品研发主要在总部。而对于军工企业而言,由于对产品研发过程对安全性要求极高,基本都是采用的内外网隔离方式。对于采用四层架构的企业,主要以大型集团企业为主,这类企业的特点是研发中心分布较为广泛,在中国甚至全球范围可能存在多个研发部门,这类企业多以协同研发为主。

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图4 PLM系统远程接入方式

在远程接入方式上,有31家企业采用SSL VPN接入,16家企业采用IPSec VPN接入,8家企业采用MPLS VPN接入。在其它选项中,有2家企业采用思杰的远程虚拟化技术接入。结合企业的行业类型分析,选择MPLS VPN接入的企业大多以汽车、机械为主,这些企业信息化发展水平普遍较高,利用MPLS VPN搭建一个跨地区的网络接入平台,不单单实现了对PLM系统的支撑,而是实现对企业的整个业务信息化的支撑。

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图5 PLM系统存储架构

在参与调查的企业中,采用DAS、NAS、SAN存储架构的企业依次为19家、18家、22家。通过结合PLM系统部署架构对数据进一步深入分析得出的结论是:采用DAS存储架构的企业中以两层架构居多,这部分企业规模相对偏小。而在采用SAN及NAS存储架构的企业中以四层架构居多,这部分以民营集团型企业较多。可以认为,存储系统的好坏将直接影响PLM系统的应用效率。因此,企业在部署PLM系统时需要重点考虑存储架构的选择。

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图6 PLM存储产品

在针对企业PLM系统中存储产品类型的问卷调查中,有51家企业的PLM系统采用了磁盘阵列,表明磁盘阵列仍然是企业PLM应用的主流。其它产品依次为:混合阵列9家、磁盘7家、全闪存阵列2家。在这些企业中,有12家企业同时采用了2种及以上的存储产品,其中以磁盘、磁盘阵列混用居多,仅有2家企业使用了全闪存阵列,这表明全闪存阵列在企业PLM应用中趋势尚未形成。

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图7 客户端到服务器带宽

对于网络应用,带宽是一个重要的影响因素。PLM系统就是一个典型的C/S架构,客户端到服务器的带宽性能决定了PLM系统应用效果。因此,针对PLM系统的优化大多先从网络层面下手。本次问卷针对这个问题进行了调查。

通过对调查问卷的统计分析,在四层架构中客户端到服务器的带宽多以100M为主,其中,华晨汽车、中通客车、中车株洲电力机车达到了1G带宽接入。在6家采用10M接入带宽的企业中,多以中小型企业为主。

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图8 分支机构之间带宽

企业分支结构之间的带宽主要区别于分支机构与总部之间的带宽。调查数据显示,有38家企业的分支机构的接入带宽为10M,有7家企业的分支机构接入带宽为100M,还有10家企业分支机构接入带宽在1M以下。这一现状充分说明,企业分支机构之间的PLM应用协同存在较为严重的带宽瓶颈。

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图9 PLM系统数据库类型

PLM系统最大的功能优势之一就是对CAD文档及数据进行全生命周期的管理。因此,数据库的性能对PLM应用的整体性能影响尤其明显。在很多针对PLM系统的性能调优工作中,最关键的一步就是对数据库的性能进行调优。

从调查问卷分析,目前企业在为PLM系统选择数据库的时,Oracle数据库仍然是首选。有37家企业使用了Oracle数据库,使用微软MySQL Server数据库的有24家企业,仅有4家企业使用了MySQL数据库。结合操作系统分析,在37家使用了Oracle数据库的企业中,有15家企业选用了Linux和Unix系统。这说明在非Windows环境中,Oracle数据库仍然是企业的首先。

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图10 PLM服务器操作系统

对企业而言,选择一款适合自身需求的操作系统对PLM应用很重要。从调查数据分析,Windows系统的仍然是企业PLM服务器操作系统的优先选择。有46家企业使用了Windows系统,11家企业使用了Linux系统,8家企业使用了Unix系统。统计显示,这些用非Windows系统的企业大多使用的也是非Windows数据库。而在使用Windows系统的企业中,Oracle和MS SQLServer基本各占一半。

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图11 使用的虚拟化技术

在针对虚拟化技术的应用调查中,企业使用较多的技术是服务器虚拟化和存储虚拟化。其中,有22家企业的服务器使用了虚拟化技术、14家企业的存储系统使用了虚拟化技术。其它依次是:应用虚拟化7家、网络虚拟化4家。与此同时,结合服务器配置分析,内存大于32GB的高配置服务器大多采用了虚拟化技术,统计显示这类企业的研发人员普遍较多。网络虚拟化和应用虚拟化主要以企业局域网应用为主,以采用两层PLM架构的企业居多。

总结

通过对当前企业PLM系统部署架构进行调查分析,e-works对企业当前PLM系统在架构层面所面临的一系列问题有了充分了解。提升PLM应用效果,优化PLM系统底层架构非常关键。网络带宽、数据库以及存储系统都有可能成为影响PLM应用效果的关键因素。

本次调查分析结果表明,当前企业为改善PLM应用效果,普遍采取的方式不是让硬件设备更新换代,而是利用新兴技术来提升硬件产品的性能。比如企业的存储产品大多都仍然是传统的磁盘阵列为主,并没有采用较新且价格较高的全闪存阵列。但企业在虚拟化技术的应用上却比较普遍。由此,e-works得出的结论是,企业大多希望在原有的硬件基础上改善应用性能,而不是考虑更换设备。

另一方面,综合PLM服务器硬件配置分析,发现企业的PLM服务器处理器以英特尔E5系列居多,内存容量普遍高于32G,显卡以集成和消费级显卡居多,有少量的专业图形显卡。总结来说,就是CPU、内存配置较好,但显卡性能较差,这样很容易造成性能瓶颈。

对于PLM数据库的选择,企业普遍比较重视。Oracle数据库力压微软,成为企业的,不论在Window平台,还是非Windows平台,Oracle数据都占据优势。在对数据的管理方面,Oracle数据库还的得到企业比较高的认可。

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