摘要：船舶制造作为典型的大型复杂装备制造业，其产品结构复杂、零部件数量庞大、设计变更频繁、多专业协同要求高。在此背景下，产品数据管理（PDM）系统逐渐成为支撑船舶企业提升研发效率、保障数据准确性和实现全生命周期管理的核心技术平台。

船舶制造作为典型的大型复杂装备制造业，其产品结构复杂、零部件数量庞大、设计变更频繁、多专业协同要求高。在此背景下，产品数据管理（PDM）系统逐渐成为支撑船舶企业提升研发效率、保障数据准确性和实现全生命周期管理的核心技术平台。

一、PDM系统核心功能与船舶行业价值

PDM系统本质上是管理所有与产品相关信息和过程的技术框架，其核心能力包括：

集中化数据管理：构建单一数据源，统一存储与管理船舶三维模型、二维图纸、技术规格、BOM（物料清单）、工艺文件等异构数据，消除数据孤岛。

结构化BOM管理：支持从设计BOM（EBOM）到工艺BOM（PBOM）、制造BOM（MBOM）的精确转换与动态关联，为生产、采购、成本核算提供准确依据。

严格的版本与变更控制：记录设计数据的每一次修改历史，确保数据的可追溯性；通过流程化的工程变更管理（ECM），控制变更影响范围，减少错误传递。

高效协同与流程管理：基于电子化流程驱动设计审批、图纸发放、工程变更等跨部门业务，提升协作效率并固化最佳实践。

深度集成能力：作为企业信息枢纽，与CAD/CAE/CAM、ERP、MES等实现无缝集成，保障数据流畅通。

对于船舶行业而言，PDM系统的核心价值体现在：

提升设计效率与质量：减少设计人员查找数据时间，避免重复设计；通过版本控制降低数据错误率。

缩短产品研制周期：优化协同设计流程，加速设计迭代与变更响应速度。

降低制造成本与风险：准确的BOM数据减少物料浪费与返工；变更控制降低因设计错误导致的生产中断风险。

保障数据安全与知识沉淀：集中受控的数据访问权限管理；将设计经验、规范标准沉淀为可复用的企业知识资产。

支撑精益生产与数字化转型：为后续的虚拟仿真、数字化制造、智能工厂建设奠定坚实数据基础。

二、PDM在船舶设计与制造中的关键应用场景

1.复杂产品结构与配置管理：

船舶产品结构层次深、构型复杂（如不同船型、船东选配）。PDM系统提供强大的产品结构管理功能，支持模块化设计理念，有效管理船体、轮机、电气、舾装等各专业系统的设计数据及其关联关系。

支持按项目、按订单进行产品配置管理，快速响应客户的定制化需求，确保配置信息的准确性和一致性。

2.多专业并行协同设计：

船、机、电等专业设计并行开展。PDM平台作为协同中枢，提供实时或准实时的数据共享与更新机制，确保各专业基于最新数据进行设计。

实现跨专业的设计检入/检出、参考引用管理，减少专业间的设计冲突，提升整体设计协同效率。

3.全生命周期的BOM管理：

在PDM中精确维护从初始设计概念到详细设计完成的EBOM。

支持工艺部门在EBOM基础上添加工艺路线、制造资源信息，生成指导生产的PBOM/MBOM。

确保设计变更能准确、及时地传递到制造BOM，保持设计源与制造执行数据的一致性。

4.严格的工程变更管理（ECM）：

船舶建造周期长，设计变更是常态。PDM系统提供标准化的变更流程（申请、评估、审批、执行、发布）。

实现变更影响范围分析（What-If分析），自动识别受影响的零部件、图纸、相关文档及下游系统（如ERP、MES）数据。

记录完整的变更历史，确保变更过程可追溯、可审计。

5.设计数据与制造、运维数据的衔接：

作为产品全生命周期数据的源头，PDM系统通过与MES集成，将准确的MBOM、工艺规程、三维作业指导书等传递至车间。

为未来的数字化交付和智能运维提供完整、权威的“数字孪生”模型及关联数据包。

三、船舶行业实施PDM系统的挑战与对策

1.数据标准化与历史数据迁移：

挑战：船舶企业历史数据格式多样、标准不一，清洗、转换、迁移工作量大且复杂。

对策：在PDM实施前期，投入资源进行数据标准化工作（如统一编码体系、属性定义、模板规范）；制定科学的数据迁移策略，分阶段、分模块迁移关键有效数据。

2.业务流程重构与变革管理：

挑战：PDM不仅是工具，更是管理方式的变革，涉及设计习惯、部门协作模式的改变，可能遭遇阻力。

对策：结合PDM实施进行业务流程梳理与优化（BPR）；制定详细的变革管理计划，加强高层支持与全员培训，强调系统价值；分步骤推广，先试点后全面铺开。

3.多系统深度集成：

挑战：船舶企业信息系统众多（CAD、CAE、ERP、MES等），实现与PDM的无缝集成难度大。

对策：明确集成范围和优先级，采用成熟的集成技术（如ESB企业服务总线、API接口）；建立统一的数据交换标准和接口规范；选择具备丰富船舶行业集成经验的PDM供应商或实施商。

4.复杂产品建模与配置管理：

挑战：船舶产品结构复杂，配置规则繁多，对PDM系统的产品建模能力和配置引擎要求极高。

对策：选择在大型复杂装备领域有成功案例、具备强大配置管理功能的PDM平台；投入专业力量进行精细化的产品结构建模和配置规则定义。

5.长周期项目数据管理：

挑战：船舶项目周期可达数年，需要系统具备长期、稳定、高效管理海量数据及其历史版本的能力。

对策：确保PDM系统架构的稳定性和可扩展性；制定长期的数据归档与存储策略；关注系统性能优化。

结语

PDM系统已成为现代船舶制造企业提升核心竞争力的重要数字化基础设施。它通过构建统一、准确、可控的产品数据源，有效解决了船舶研发制造中数据管理混乱、协同效率低下、变更难以控制等痛点。面对数据迁移、流程变革、系统集成等实施挑战，需要企业战略重视、科学规划、分步推进。随着与MBSE、云计算、人工智能等技术的深度融合，PDM系统将在支撑船舶行业数字化转型、实现精益设计与智能建造的道路上发挥更加关键的基础性作用。未来船舶行业的领先地位，将属于那些率先构建并高效运用强大产品数据管理能力的企业。

来源：小丁说科技