替换背景  

该单位自2008年开始，基于PTC Windchill系统进行业务定制建成了自用的PLM系统（以下简称“商用PLM”）。该商用PLM系统至今已平稳运行16年，成功帮助该单位实现了工程领域从信息化到数字化再到数字链的研制业务模式转型，形成了单型号系列单一平台的PLM系统建设模式。

  为应摆脱工业软件“卡脖子”问题，以工业软件逐步转型为自主化为目标，该单位启动了用自主PLM系统替换原商用PLM的替换工作。围绕业务和数据两个维度，结合单位型号研制特点，该单位制定了自主替换策略，开展自主PLM替换能力、数据迁移能力建设，确保自主PLM系统在业务能力上实现全覆盖，型号研制数据不丢失，业务切换连续，以满足型号研制工程化应用要求。

  该单位经过严格的筛选，选择国睿信维作为合作伙伴来实施项目，并基于国睿信维的REACH睿知工业软件产品打造自主PLM系统。经过双方的通力合作，完美达到了预计目标，推动该单位工业软件自主化转型。

替换策划

  PLM系统作为企业数字化骨干平台，其建设并非一蹴而就，需根据企业数字化发展和业务模式转型需求进行长期规划，是一项复杂且创新的系统性工程。国外厂商的PLM产品经过多年发展，已形成成熟、可靠、可升级、可扩展的产品体系，并在复杂装备领域积累了丰富的工程实践经验。相比之下，国产自主PLM系统仍处于发展阶段，成熟度参差不齐，复杂工程实践案例较少。因此，该单位在开展自主PLM替换建设时，前期进行了大量供应商考察和技术验证工作，主要策划工作包括：

厂商能力要求

  该单位认为，优秀的国产PLM厂商是确保PLM系统长久稳定发展的基础。因此，需综合考察国产PLM厂商的背景及可持续发展能力，包括企业综合实力、荣誉资质、发展规划、知识产权、持续发展能力及长期战略合作情况；国产厂商自主产品与商用产品的能力匹配情况，如产品能力映射矩阵、产品八性设计对标等；厂商在复杂装备领域的自主替换案例，包括涉及的行业、替换范围、数据量大小及系统运行成效等。

关键技术验证

  关键技术的突破是自主PLM替换建设的核心保障。该单位结合自身替换要求和型号研制特点，开展了两项关键技术验证，确保技术路线可行。

●  双活与双轨：为确保替换过程中业务连贯性和数据不丢失，验证双活与双轨的技术可行性，分析两种方式的优缺点，最终确定自主替换技术路线。

●  xCAD集成：验证自主PLM系统与xCAD集成的功能全面性和性能可达性，确保满足型号数字化协同设计要求。

业务双活

即商用PLM与自主PLM统一前端应用，利用IT技术手段，使业务人员在开展型号研制工作的同时，验证自主PLM的数据承载能力和业务工程化应用满足程度，确保用户无感参与自主PLM替换验证工作。

▲业务双活运行框架

数据双轨

即与业务端解耦，优先确保数据可完整、准确迁移至自主PLM系统，并实现数据实时双轨同步，同时开展业务能力建设，确保业务与数据结合后，通过用户人工验证，保证型号工程化应用需求。

▲数据双轨运行框架

  通过技术验证，上述两种方式均能满足该单位自主PLM替换建设的要求。结合单位特点和当前PLM系统建设现状，进行了多维度对比分析，主要包括：

▲技术路线对比分析

  通过上述分析，该单位综合考虑工程应用环境影响、自主PLM替换建设投入费用及企业信息化人才要求等维度要素后，最终选择了“数据双轨”方案。

xCAD集成

  结合该单位PLM系统建设情况，已全面实现从信息化到数字化的转型，利用数字模式实现型号研制业务的连续传递，因此对数据模型的产生与管理提出了较高要求，核心验证自主PLM与xCAD的集成能力。

  该单位结合商用PLM系统与xCAD集成，开展功能及性能的全面对标验证，确保自主PLM与xCAD满足型号工程化应用要求。

●  xCAD集成功能

  通过全面梳理商用PLM系统与xCAD集成功能的接口清单，验证自主PLM系统与xCAD集成功能满足程度。

▲xCAD集成接口清单

  通过xCAD集成验证，自主PLM系统的集成接口可全覆盖商用PLM系统的集成接口清单，满足型号工程化应用要求。

●  xCAD集成性能

  以商用PLM系统与xCAD集成性能压测条件（模型大小、并发数、模型结构树层级、模型结构树个数等）、场景（集成检入、修改、协同上下文构建等）及指标（模型上传时间、模型检入时间等）为蓝本，验证自主PLM系统与xCAD集成效率是否达到或超过商用PLM系统的集成效率。通过同等条件、同等场景的压测，自主PLM系统与xCAD集成比商用PLM系统快10%。

替换策略确定

  根据选择的替换技术路线及其他关键技术验证情况，综合考虑型号研制特点（涉及专业多、研制业务复杂、产品数据量大且关系复杂）、企业替换要求（型号研制不受影响，业务连续且平稳有序推进）及企业信息化诉求（提升用户粘合度，缩短用户对国产PLM的熟悉周期），确定了单位的自主PLM替换建设策略。

●  策略一：可承载复杂型号研制数据。型号全业务过程中产生的复杂、庞大的数据可完整、准确迁移至自主PLM，且满足型号业务应用要求。

●  策略二：业务能力自主打造。以对标商用PLM的能力为基础，基于自主PLM打造型号研制业务能力，同时实现型号研制业务部分变革。

●  策略三：用户使用场景对标。充分对标商用PLM系统与自主PLM系统的用户使用场景，提升用户对自主PLM熟悉程度。

  基于上述策略，形成自主替换建设总体架构图。

▲替换策略总体框架

  上述自主PLM替换建设框架，明确三方面的自主PLM替换建设工作：

●  数据双轨运行：可实时同步至自主PLM，并且保证数据完整、一致，为数据工程应用提供基础。

●  数据工程应用：利用双轨运行同步的数据开展型号数据工程化应用，支撑型号总体协同以及供应商协同管控。

●  业务能力建设：除迁移商用PLM系统工程化应用的业务能力外，针对部分业务能力，按照企业数字化转型要求，实现基于自主PLM系统的业务变革建设落地。

建设情况

  该单位结合替换策略的三个建设方向，全面开展自主PLM替换能力建设，并在三个方向均取得了一定成效，部分能力已在真实型号中开展工程化应用实践。

数据双轨运行

  通过数据双轨运行建设，确保数据可完整、准确的实时同步至自主PLM系统，并发布可移植、标准化的商用平台数据迁移框架及手册。

▲可移植、标准化的数据迁移框架

  基于上述迁移框架，可不关心源系统的架构，只需关注其数据模型设计即可开展数据迁移。为确保双轨同步的数据质量，制定了一套可衡量、可量化的数据双轨运行准则，包括完整性、一致性、可用性、时效性。

  在数据双轨同步框架的支撑下，结合评价准则保证数据质量，利用数据双轨能力，已实现该单位所有型号数据同步至自主PLM系统。

▲数据双轨同步示意

数据工程应用

  利用数据双轨同步至自主PLM系统的数据，从型号工程化应用视角出发，开展数据工程化应用。目前该单位主要开展以下两个方面的数据应用。

轻量化转换与应用

  基于自主PLM构建统一的轻量化转换框架，完成双轨同步自主PLM型号数字模型的轻量化转换，并将原有商用PLM系统的模型应用服务停用，切换至自主PLM，为型号工程化应用提供轻量化模型，主要包括总体协调、样机协调等。

供应商协同管控

  基于自主PLM构建供应商协同研制门户及数据接收发放中心，基于双轨同步的型号数据，实现与外部供应商的线上协同及协同数据统一管控。

业务能力建设

  该单位在业务能力建设中，以型号正向研发过程为牵引，对比商用PLM系统的业务能力，分阶段、分场景推进业务能力建设，并且根据建设业务特点，快速推进型号工程化应用落地。

未建设且业务紧密度不高

  该类业务能力特点是：尚未在商用PLM系统中建设，且与现有商用PLM系统的其他业务能力关系不紧密。直接基于自主PLM建设，快速推进工程化应用。目前已完成两方面能力建设，并开展了工程化应用。

●  技术通报及更改技术涵

  全面分析技术通报及更改技术涵业务过程，基于自主PLM系统开展业务能力建设，实现所有型号技术通报及更改技术涵的统一组织管理及外场更改的闭环管控。

●  标准件管理

  基于自主PLM系统，实现标准件研制管理、企业标准件统一组织与管理，为型号选用提供统一基础资源支撑。

商用PLM业务能力迁移

  全面对标商用PLM系统已工程化应用的业务能力，按照以下三方面开展自主PLM业务能力建设，实现业务能力完整迁移。

▲自主PLM功能框架图

●  业务能力对标建设：业务功能全覆盖，功能逻辑确保一致，并基于自主PLM平台开展建设。

●  用户粘合度提升：全面对标商用平台功能入口、数据展示方式、用户操作习惯等，提升用户对自主PLM的熟悉程度。

●  全面的测试验证：除业务功能测试外，还需开展对标商用PLM系统功能的测试验证、数据展示及查看测试验证、双轨同步数据与系统功能结合测试。

  目前，该单位已经完成型号研制所需的所有业务能力迁移，并且基于某产品开展型号工程化试点应用。主要包含：

●  基于自主PLM实现型号发文工程化应用：实现基于自主PLM系统开展文档创建、修改、审批及发放管理。

●  基于自主PLM实现型号发图工程化应用：实现与xCAD集成设计检入、修改以协同设计；实现BOM及模型的统一管理。

●  基于自主PLM实现型号更改工程化应用：构建符合CMII更改管控能力，实现文档更改管控、模型及BOM更改控制。

实践总结

  鉴于十多年来，国睿信维在航空、航天、船舶、电子等14个行业，超过500家客户的丰富实践经验，公司解决方案和产品在C919大型客机、某新型战斗机、某新型高铁等多个国之重器的研制生产和服务保障中的成功应用，尤其是国睿信维的REACH睿知工业软件，拥有复杂装备全生命周期xBOM集成管理、异构CAD统一集成框架等核心技术，国睿信维及REACH睿知产品有幸被客户选中承接了该项目。

  在服务该客户进行国产PLM系统建设的过程中，我们也在不断思索。最终，结合客户案例的成功经验，国睿信维提出国内企业进行自主PLM替换的“四要”方法，确保自主PLM替换符合企业信息化建设与发展。

●  替换策略要适合：替换策略需符合企业自身信息化水平及型号研制特点。

●  替换推进要平滑：在替换过程中，确保不影响型号研制进度，同步保证自主替换平稳、有序推进。

●  数据迁移要准确：数据是自主替换的基础，必须保证数据同步至自主PLM平台的完整、一致、可用。

●  业务能力要全面：需要全面对标当前商用PLM系统的业务能力，确保替换后的自主PLM系统中业务能力不缺失。