一、調(diào)查背景
PLM系統(tǒng)是企業(yè)最重要的信息系統(tǒng)之一，尤其對(duì)于研發(fā)人員。當(dāng)前，隨著中國(guó)企業(yè)創(chuàng)新能力的逐漸提升，PLM應(yīng)用的逐漸深入，企業(yè)PLM應(yīng)用過(guò)程中面臨的問(wèn)題也越來(lái)越多，嚴(yán)重影響企業(yè)研發(fā)人員的設(shè)計(jì)效率。
針對(duì)這一現(xiàn)狀，為了解企業(yè)研發(fā)人員在PLM應(yīng)用過(guò)程中所面臨的問(wèn)題，e-works策劃了本期問(wèn)卷調(diào)查。從PLM系統(tǒng)架構(gòu)層面了解當(dāng)前PLM系統(tǒng)的部署現(xiàn)狀，包括網(wǎng)絡(luò)接入、存儲(chǔ)系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫(kù)等，通過(guò)對(duì)問(wèn)卷的統(tǒng)計(jì)分析，掌握目前企業(yè)PLM應(yīng)用中可能存在的性能瓶頸。
二、樣本分析
圖1 企業(yè)營(yíng)收規(guī)模
本次調(diào)查共回收65份有效問(wèn)卷。通過(guò)對(duì)參與企業(yè)2016年?duì)I收規(guī)模的統(tǒng)計(jì)，其中有33家營(yíng)收規(guī)模少于10億、10到50億有14家、50到100億的11家、大于100億的有8家，參與調(diào)查的企業(yè)包括陜西重汽、華晨汽車、蘇泊爾、京東方、山鋼集團(tuán)、中通客車、美的電器、北汽集團(tuán)等這些大型集團(tuán)行企業(yè)。
圖2 研發(fā)人數(shù)
通過(guò)對(duì)研發(fā)人數(shù)的統(tǒng)計(jì)，在參與調(diào)查的企業(yè)中，研發(fā)部門(mén)人數(shù)少于100人與多與100人幾乎各占一半，少于100人的有34家，多與100人的有32家，其中，吉利研究院、北汽集團(tuán)研發(fā)人員都超過(guò)了5000人。華晨汽車、京東方、思源電氣、沈陽(yáng)黎明都超過(guò)1000人。
圖3 PLM系統(tǒng)架構(gòu)
PLM系統(tǒng)的部署架構(gòu)一般分為：兩層架構(gòu)和四層架構(gòu)。兩層架構(gòu)主要部署在企業(yè)內(nèi)部，以局域網(wǎng)研發(fā)為主。四層架構(gòu)主要通過(guò)外網(wǎng)接入，可支撐分支機(jī)構(gòu)之間的研發(fā)協(xié)同。統(tǒng)計(jì)顯示，在回收的PLM調(diào)查問(wèn)卷中有41家企業(yè)的PLM系統(tǒng)采用兩層架構(gòu)，25家采用四層架構(gòu)。
通過(guò)結(jié)合企業(yè)性質(zhì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)一步整理分析，得到一個(gè)較為明顯的現(xiàn)象是：采用兩層架構(gòu)的以中小型企業(yè)和軍工企業(yè)居多，這類企業(yè)的主要特點(diǎn)是規(guī)模不大，且產(chǎn)品研發(fā)主要在總部。而對(duì)于軍工企業(yè)而言，由于對(duì)產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程對(duì)安全性要求極高，基本都是采用的內(nèi)外網(wǎng)隔離方式。對(duì)于采用四層架構(gòu)的企業(yè)，主要以大型集團(tuán)企業(yè)為主，這類企業(yè)的特點(diǎn)是研發(fā)中心分布較為廣泛，在中國(guó)甚至全球范圍可能存在多個(gè)研發(fā)部門(mén)，這類企業(yè)多以協(xié)同研發(fā)為主。
圖4 PLM系統(tǒng)遠(yuǎn)程接入方式
在遠(yuǎn)程接入方式上，有31家企業(yè)采用SSL VPN接入，16家企業(yè)采用IPSec VPN接入，8家企業(yè)采用MPLS VPN接入。在其它選項(xiàng)中，有2家企業(yè)采用思杰的遠(yuǎn)程虛擬化技術(shù)接入。結(jié)合企業(yè)的行業(yè)類型分析，選擇MPLS VPN接入的企業(yè)大多以汽車、機(jī)械為主，這些企業(yè)信息化發(fā)展水平普遍較高，利用MPLS VPN搭建一個(gè)跨地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)接入平臺(tái)，不單單實(shí)現(xiàn)了對(duì)PLM系統(tǒng)的支撐，而是實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)的整個(gè)業(yè)務(wù)信息化的支撐。
圖5 PLM系統(tǒng)存儲(chǔ)架構(gòu)
在參與調(diào)查的企業(yè)中，采用DAS、NAS、SAN存儲(chǔ)架構(gòu)的企業(yè)依次為19家、18家、22家。通過(guò)結(jié)合PLM系統(tǒng)部署架構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)一步深入分析得出的結(jié)論是：采用DAS存儲(chǔ)架構(gòu)的企業(yè)中以兩層架構(gòu)居多，這部分企業(yè)規(guī)模相對(duì)偏小。而在采用SAN及NAS存儲(chǔ)架構(gòu)的企業(yè)中以四層架構(gòu)居多，這部分以民營(yíng)集團(tuán)型企業(yè)較多�？梢哉J(rèn)為，存儲(chǔ)系統(tǒng)的好壞將直接影響PLM系統(tǒng)的應(yīng)用效率。因此，企業(yè)在部署PLM系統(tǒng)時(shí)需要重點(diǎn)考慮存儲(chǔ)架構(gòu)的選擇。
圖6 PLM存儲(chǔ)產(chǎn)品
在針對(duì)企業(yè)PLM系統(tǒng)中存儲(chǔ)產(chǎn)品類型的問(wèn)卷調(diào)查中，有51家企業(yè)的PLM系統(tǒng)采用了磁盤(pán)陣列，表明磁盤(pán)陣列仍然是企業(yè)PLM應(yīng)用的主流。其它產(chǎn)品依次為：混合陣列9家、磁盤(pán)7家、全閃存陣列2家。在這些企業(yè)中，有12家企業(yè)同時(shí)采用了2種及以上的存儲(chǔ)產(chǎn)品，其中以磁盤(pán)、磁盤(pán)陣列混用居多，僅有2家企業(yè)使用了全閃存陣列，這表明全閃存陣列在企業(yè)PLM應(yīng)用中趨勢(shì)尚未形成。
圖7 客戶端到服務(wù)器帶寬
對(duì)于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，帶寬是一個(gè)重要的影響因素。PLM系統(tǒng)就是一個(gè)典型的C/S架構(gòu)，客戶端到服務(wù)器的帶寬性能決定了PLM系統(tǒng)應(yīng)用效果。因此，針對(duì)PLM系統(tǒng)的優(yōu)化大多先從網(wǎng)絡(luò)層面下手。本次問(wèn)卷針對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了調(diào)查。
通過(guò)對(duì)調(diào)查問(wèn)卷的統(tǒng)計(jì)分析，在四層架構(gòu)中客戶端到服務(wù)器的帶寬多以100M為主，其中，華晨汽車、中通客車、中車株洲電力機(jī)車達(dá)到了1G帶寬接入。在6家采用10M接入帶寬的企業(yè)中，多以中小型企業(yè)為主。
圖8 分支機(jī)構(gòu)之間帶寬
企業(yè)分支結(jié)構(gòu)之間的帶寬主要區(qū)別于分支機(jī)構(gòu)與總部之間的帶寬。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，有38家企業(yè)的分支機(jī)構(gòu)的接入帶寬為10M，有7家企業(yè)的分支機(jī)構(gòu)接入帶寬為100M，還有10家企業(yè)分支機(jī)構(gòu)接入帶寬在1M以下。這一現(xiàn)狀充分說(shuō)明，企業(yè)分支機(jī)構(gòu)之間的PLM應(yīng)用協(xié)同存在較為嚴(yán)重的帶寬瓶頸。
圖9 PLM系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)類型
PLM系統(tǒng)最大的功能優(yōu)勢(shì)之一就是對(duì)CAD文檔及數(shù)據(jù)進(jìn)行全生命周期的管理。因此，數(shù)據(jù)庫(kù)的性能對(duì)PLM應(yīng)用的整體性能影響尤其明顯。在很多針對(duì)PLM系統(tǒng)的性能調(diào)優(yōu)工作中，最關(guān)鍵的一步就是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的性能進(jìn)行調(diào)優(yōu)。
從調(diào)查問(wèn)卷分析，目前企業(yè)在為PLM系統(tǒng)選擇數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)，Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)仍然是首選。有37家企業(yè)使用了Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，使用微軟MySQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)的有24家企業(yè)，僅有4家企業(yè)使用了MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)。結(jié)合操作系統(tǒng)分析，在37家使用了Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的企業(yè)中，有15家企業(yè)選用了Linux和Unix系統(tǒng)。這說(shuō)明在非Windows環(huán)境中，Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)仍然是企業(yè)的首先。
圖10 PLM服務(wù)器操作系統(tǒng)
對(duì)企業(yè)而言，選擇一款適合自身需求的操作系統(tǒng)對(duì)PLM應(yīng)用很重要。從調(diào)查數(shù)據(jù)分析，Windows系統(tǒng)的仍然是企業(yè)PLM服務(wù)器操作系統(tǒng)的優(yōu)先選擇。有46家企業(yè)使用了Windows系統(tǒng)，11家企業(yè)使用了Linux系統(tǒng)，8家企業(yè)使用了Unix系統(tǒng)。統(tǒng)計(jì)顯示，這些用非Windows系統(tǒng)的企業(yè)大多使用的也是非Windows數(shù)據(jù)庫(kù)。而在使用Windows系統(tǒng)的企業(yè)中，Oracle和MS SQLServer基本各占一半。
圖11 使用的虛擬化技術(shù)
在針對(duì)虛擬化技術(shù)的應(yīng)用調(diào)查中，企業(yè)使用較多的技術(shù)是服務(wù)器虛擬化和存儲(chǔ)虛擬化。其中，有22家企業(yè)的服務(wù)器使用了虛擬化技術(shù)、14家企業(yè)的存儲(chǔ)系統(tǒng)使用了虛擬化技術(shù)。其它依次是：應(yīng)用虛擬化7家、網(wǎng)絡(luò)虛擬化4家。與此同時(shí)，結(jié)合服務(wù)器配置分析，內(nèi)存大于32GB的高配置服務(wù)器大多采用了虛擬化技術(shù)，統(tǒng)計(jì)顯示這類企業(yè)的研發(fā)人員普遍較多。網(wǎng)絡(luò)虛擬化和應(yīng)用虛擬化主要以企業(yè)局域網(wǎng)應(yīng)用為主，以采用兩層PLM架構(gòu)的企業(yè)居多。
三、總結(jié)
通過(guò)對(duì)當(dāng)前企業(yè)PLM系統(tǒng)部署架構(gòu)進(jìn)行調(diào)查分析，e-works對(duì)企業(yè)當(dāng)前PLM系統(tǒng)在架構(gòu)層面所面臨的一系列問(wèn)題有了充分了解。提升PLM應(yīng)用效果，優(yōu)化PLM系統(tǒng)底層架構(gòu)非常關(guān)鍵。網(wǎng)絡(luò)帶寬、數(shù)據(jù)庫(kù)以及存儲(chǔ)系統(tǒng)都有可能成為影響PLM應(yīng)用效果的關(guān)鍵因素。
本次調(diào)查分析結(jié)果表明，當(dāng)前企業(yè)為改善PLM應(yīng)用效果，普遍采取的方式不是讓硬件設(shè)備更新?lián)Q代，而是利用新興技術(shù)來(lái)提升硬件產(chǎn)品的性能。比如企業(yè)的存儲(chǔ)產(chǎn)品大多都仍然是傳統(tǒng)的磁盤(pán)陣列為主，并沒(méi)有采用較新且價(jià)格較高的全閃存陣列。但企業(yè)在虛擬化技術(shù)的應(yīng)用上卻比較普遍。由此，e-works得出的結(jié)論是，企業(yè)大多希望在原有的硬件基礎(chǔ)上改善應(yīng)用性能，而不是考慮更換設(shè)備。
另一方面，綜合PLM服務(wù)器硬件配置分析，發(fā)現(xiàn)企業(yè)的PLM服務(wù)器處理器以英特爾E5系列居多，內(nèi)存容量普遍高于32G，顯卡以集成和消費(fèi)級(jí)顯卡居多，有少量的專業(yè)圖形顯卡�？偨Y(jié)來(lái)說(shuō)，就是CPU、內(nèi)存配置較好，但顯卡性能較差，這樣很容易造成性能瓶頸。
對(duì)于PLM數(shù)據(jù)庫(kù)的選擇，企業(yè)普遍比較重視。Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)力壓微軟，成為企業(yè)的，不論在Window平臺(tái)，還是非Windows平臺(tái)，Oracle數(shù)據(jù)都占據(jù)優(yōu)勢(shì)。在對(duì)數(shù)據(jù)的管理方面，Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)還的得到企業(yè)比較高的認(rèn)可。
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本文標(biāo)題：中國(guó)制造業(yè)PLM系統(tǒng)架構(gòu)調(diào)查分析報(bào)告
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