一、調查背景
PLM系統是企業最重要的信息系統之一，尤其對于研發人員。當前，隨著中國企業創新能力的逐漸提升，PLM應用的逐漸深入，企業PLM應用過程中面臨的問題也越來越多，嚴重影響企業研發人員的設計效率。
針對這一現狀，為了解企業研發人員在PLM應用過程中所面臨的問題，e-works策劃了本期問卷調查。從PLM系統架構層面了解當前PLM系統的部署現狀，包括網絡接入、存儲系統以及數據庫等，通過對問卷的統計分析，掌握目前企業PLM應用中可能存在的性能瓶頸。
二、樣本分析
圖1 企業營收規模
本次調查共回收65份有效問卷。通過對參與企業2016年營收規模的統計，其中有33家營收規模少于10億、10到50億有14家、50到100億的11家、大于100億的有8家，參與調查的企業包括陜西重汽、華晨汽車、蘇泊爾、京東方、山鋼集團、中通客車、美的電器、北汽集團等這些大型集團行企業。
圖2 研發人數
通過對研發人數的統計，在參與調查的企業中，研發部門人數少于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、北汽集團研發人員都超過了5000人。華晨汽車、京東方、思源電氣、沈陽黎明都超過1000人。
圖3 PLM系統架構
PLM系統的部署架構一般分為：兩層架構和四層架構。兩層架構主要部署在企業內部，以局域網研發為主。四層架構主要通過外網接入，可支撐分支機構之間的研發協同。統計顯示，在回收的PLM調查問卷中有41家企業的PLM系統采用兩層架構，25家采用四層架構。
通過結合企業性質對數據進一步整理分析，得到一個較為明顯的現象是：采用兩層架構的以中小型企業和軍工企業居多，這類企業的主要特點是規模不大，且產品研發主要在總部。而對于軍工企業而言，由于對產品研發過程對安全性要求極高，基本都是采用的內外網隔離方式。對于采用四層架構的企業，主要以大型集團企業為主，這類企業的特點是研發中心分布較為廣泛，在中國甚至全球范圍可能存在多個研發部門，這類企業多以協同研發為主。
圖4 PLM系統遠程接入方式
在遠程接入方式上，有31家企業采用SSL VPN接入，16家企業采用IPSec VPN接入，8家企業采用MPLS VPN接入。在其它選項中，有2家企業采用思杰的遠程虛擬化技術接入。結合企業的行業類型分析，選擇MPLS VPN接入的企業大多以汽車、機械為主，這些企業信息化發展水平普遍較高，利用MPLS VPN搭建一個跨地區的網絡接入平臺，不單單實現了對PLM系統的支撐，而是實現對企業的整個業務信息化的支撐。
圖5 PLM系統存儲架構
在參與調查的企業中，采用DAS、NAS、SAN存儲架構的企業依次為19家、18家、22家。通過結合PLM系統部署架構對數據進一步深入分析得出的結論是：采用DAS存儲架構的企業中以兩層架構居多，這部分企業規模相對偏小。而在采用SAN及NAS存儲架構的企業中以四層架構居多，這部分以民營集團型企業較多。可以認為，存儲系統的好壞將直接影響PLM系統的應用效率。因此，企業在部署PLM系統時需要重點考慮存儲架構的選擇。
圖6 PLM存儲產品
在針對企業PLM系統中存儲產品類型的問卷調查中，有51家企業的PLM系統采用了磁盤陣列，表明磁盤陣列仍然是企業PLM應用的主流。其它產品依次為：混合陣列9家、磁盤7家、全閃存陣列2家。在這些企業中，有12家企業同時采用了2種及以上的存儲產品，其中以磁盤、磁盤陣列混用居多，僅有2家企業使用了全閃存陣列，這表明全閃存陣列在企業PLM應用中趨勢尚未形成。
圖7 客戶端到服務器帶寬
對于網絡應用，帶寬是一個重要的影響因素。PLM系統就是一個典型的C/S架構，客戶端到服務器的帶寬性能決定了PLM系統應用效果。因此，針對PLM系統的優化大多先從網絡層面下手。本次問卷針對這個問題進行了調查。
通過對調查問卷的統計分析，在四層架構中客戶端到服務器的帶寬多以100M為主，其中，華晨汽車、中通客車、中車株洲電力機車達到了1G帶寬接入。在6家采用10M接入帶寬的企業中，多以中小型企業為主。
圖8 分支機構之間帶寬
企業分支結構之間的帶寬主要區別于分支機構與總部之間的帶寬。調查數據顯示，有38家企業的分支機構的接入帶寬為10M，有7家企業的分支機構接入帶寬為100M，還有10家企業分支機構接入帶寬在1M以下。這一現狀充分說明，企業分支機構之間的PLM應用協同存在較為嚴重的帶寬瓶頸。
圖9 PLM系統數據庫類型
PLM系統最大的功能優勢之一就是對CAD文檔及數據進行全生命周期的管理。因此，數據庫的性能對PLM應用的整體性能影響尤其明顯。在很多針對PLM系統的性能調優工作中，最關鍵的一步就是對數據庫的性能進行調優。
從調查問卷分析，目前企業在為PLM系統選擇數據庫的時，Oracle數據庫仍然是首選。有37家企業使用了Oracle數據庫，使用微軟MySQL Server數據庫的有24家企業，僅有4家企業使用了MySQL數據庫。結合操作系統分析，在37家使用了Oracle數據庫的企業中，有15家企業選用了Linux和Unix系統。這說明在非Windows環境中，Oracle數據庫仍然是企業的首先。
圖10 PLM服務器操作系統
對企業而言，選擇一款適合自身需求的操作系統對PLM應用很重要。從調查數據分析，Windows系統的仍然是企業PLM服務器操作系統的優先選擇。有46家企業使用了Windows系統，11家企業使用了Linux系統，8家企業使用了Unix系統。統計顯示，這些用非Windows系統的企業大多使用的也是非Windows數據庫。而在使用Windows系統的企業中，Oracle和MS SQLServer基本各占一半。
圖11 使用的虛擬化技術
在針對虛擬化技術的應用調查中，企業使用較多的技術是服務器虛擬化和存儲虛擬化。其中，有22家企業的服務器使用了虛擬化技術、14家企業的存儲系統使用了虛擬化技術。其它依次是：應用虛擬化7家、網絡虛擬化4家。與此同時，結合服務器配置分析，內存大于32GB的高配置服務器大多采用了虛擬化技術，統計顯示這類企業的研發人員普遍較多。網絡虛擬化和應用虛擬化主要以企業局域網應用為主，以采用兩層PLM架構的企業居多。
三、總結
通過對當前企業PLM系統部署架構進行調查分析，e-works對企業當前PLM系統在架構層面所面臨的一系列問題有了充分了解。提升PLM應用效果，優化PLM系統底層架構非常關鍵。網絡帶寬、數據庫以及存儲系統都有可能成為影響PLM應用效果的關鍵因素。
本次調查分析結果表明，當前企業為改善PLM應用效果，普遍采取的方式不是讓硬件設備更新換代，而是利用新興技術來提升硬件產品的性能。比如企業的存儲產品大多都仍然是傳統的磁盤陣列為主，并沒有采用較新且價格較高的全閃存陣列。但企業在虛擬化技術的應用上卻比較普遍。由此，e-works得出的結論是，企業大多希望在原有的硬件基礎上改善應用性能，而不是考慮更換設備。
另一方面，綜合PLM服務器硬件配置分析，發現企業的PLM服務器處理器以英特爾E5系列居多，內存容量普遍高于32G，顯卡以集成和消費級顯卡居多，有少量的專業圖形顯卡。總結來說，就是CPU、內存配置較好，但顯卡性能較差，這樣很容易造成性能瓶頸。
對于PLM數據庫的選擇，企業普遍比較重視。Oracle數據庫力壓微軟，成為企業的，不論在Window平臺，還是非Windows平臺，Oracle數據都占據優勢。在對數據的管理方面，Oracle數據庫還的得到企業比較高的認可。
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本文標題：中國制造業PLM系統架構調查分析報告
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