在研发过程中，除了借助工具软件，提高局部环节的效率和质量，还需以端到端研发流程为主线，将各类研发活动及其工作成果进行集成和整合，实现整体的高效协同和高质量产出，这需要借助相关管理软件的应用。其中，包括PDM、PLM、ALM、GBOM、KMS、QMS等研发领域核心管理软件，以及EPR、CRM等外围管理软件。
一、PDM
PDM，Product Data Management，产品数据管理，也称EDM（Engineering Data Management，工程数据管理），是一种用来管理产品相关数据（包括零件信息、技术文档、CAD模型、权限信息等）的管理软件的统称。
PDM软件的主要功能模块包括：信息仓库、产品结构、数据浏览、工作流、工程变更、CAX等软件接口、权限管理、系统管理，等等。PDM软件在企业的应用，最早可追溯到上世纪80年代。当前，PDM软件大都升级为PLM软件，或是成为PLM软件的核心模块之一。
二、PLM
PLM，Product Lifecycle Management，产品生命周期管理，是一种对产品全生命周期相关信息进行集成化管理的管理软件的统称。按IT咨询公司Gartner的观点：PLM不仅仅是一种软件，更是一种理念、方法、过程和文化。由此可见，相比较软件的定义，将PLM视为某种研发管理解决方案，可能更为合适。
1. 主要功能
图7.7 PLM解决方案的主要功能
2. 应用水平
相比较CAX等工具软件，研发领域的管理软件，尤其是PLM之类的管理软件，其实施和应用的难度和复杂度要大得多。实际上，作为一种产品研发管理解决方案，PLM的提出和应用已经有近20年。但是，与ERP等其他解决方案相比较，企业中PLM的应用水平可谓是参差不齐。究其原因，PLM的管理对象——企业的产品、制造工艺、工程Know-how，等等，是无形的，比有形的物料或生产过程更难管理。
图7.8 企业中PLM应用水平的分类
gPDM，协作型产品设计管理。在这种应用水平中，除了以文档形式来管理产品数据外，企业还借助PDM/PLM系统的应用，实现了本地团队和离岸（远程）团队之间的设计协同，这需要有虚拟设计环境、文档的检出/检入、文档的校验审批等功能做支撑。对企业而言，相比较localPDM，gPDM实现了一定程度的研发协同，可以帮助企业缩短产品研发周期，降低研发成本，并在一定程度上提高产品质量。根据笔者的观察，在实施了PDM/PLM系统的制造型企业中，有30%左右完整地达到了gPDM的应用水平。
xPDM，扩展性产品开发管理。在这种应用水平中，企业以产品/零件为中心来组织和管理产品数据，并在技术、采购、生产、销售等主要业务部门中实现了产品开发过程的数据共享。以产品/零件为中心的产品开发管理，其数据对象是产品/零件主数据和各种形式的产品BOM。通过原型BOM、工程BOM、制造BOM、销售BOM、服务BOM等不同用途的BOM之间的演变和迭代，企业可以清晰而又结构化地管理各类产品数据，并实现架构化产品研发和BOM驱动（自上而下）的产品研发。根据笔者的观察，在实施了PDM/PLM系统的制造企业中，有10%左右已经达到这种水平。
iPLM，集成式产品生命周期管理。这里的集成，重点强调的是需求、技术、功能与产品之间，以及机械、电子电气和软件之间的集成。随着产品智能化程度的日益提高，产品构成中的软件成份也越来越大，甚至起到了决定性作用。在机、电、软一体化的产品形态中，机械、电子电气和软件的开发和管理特点不尽相同，需要以逻辑模型来进行抽象和重构，也就是基于模型的系统工程（Model-Based System Engineering，MBSE）在产品研发中的应用，而iPLM针对的就是这种环境下的数字化产品研发管理水平。
cPLM，互联式产品生命周期管理。cPLM是基于工业互联网技术的数字化产品研发解决方案。在cPLM中，数据对象的主要表现形式是数字孪生。通过数字孪生，企业可以将用户端、企业端、协作端的产品数据完全打通，不再通过用户需求的假设，而是根据最终用户的真实使用数据来对产品进行迭代和完善。借助产品数字孪生的支持，企业还可以向服务型制造转型，以实现产品、运营或商业模式等多方位的创新。
三、ALM
ALM，Application Lifecycle Management，应用生命周期管理，是一种对应用（软件）的全生命周期，从计划、需求开始，到分析、设计、实现、部署、维护，直到最后的退役，进行集成化管理的管理软件或解决方案的统称。
为了管理应用（软件）的全生命周期，ALM的主要功能模块包括：需求管理、软件设计、软件开发、质量保证和测试、项目管理、DevOps、风险管理、源代码管理、法规遵从，等等。
1）需求管理。收集市场洞察和业务需求，分析当前存在的问题，定义应用管理解决方案的高阶范围，并通过多次的迭代，不断地提炼和细化需求。
2）软件设计。以迭代的方式，定义解决方案的架构，明确解决方案的组件、行为和关系，进行架构设计、系统设计和模块设计。
3）软件开发。支持由分析师、设计师、开发工程师、测试人员等所组成的开发团队，协同开发出连续性的软件版本，提高软件开发的自动化率。
4）风险管理。提前识别和分析内外部的项目风险，制定风险消除或应对的相应措施，聚焦重要的开发议题，确保开发项目的顺利推进。
5）项目管理。提供软件工程最佳实践，支持V模式、敏捷、DevOps、开发外包等多种形式的开发项目管理，确保项目的弹性、协同和持续改进。
6）DevOps。通过高效、可重复、自动化的流程、方法和工具，计划、执行和监控软件的发布，实现软件的快速部署和实时运营。
7）源代码管理。与代码编辑工具进行集成，进行源代码的集中管理和高效共享，跟踪和管理源代码的变更，确保源代码质量。
四、GBOM
GBOM，Global Bill of Material，全局物料清单，也称EBOM（Enterprise Bill of Material，企业级BOM），是一种对企业内多用途BOM，包括：原型BOM、CAD-BOM、工程BOM/EBOM、制造BOM/MBOM、服务BOM/SBOM、KDBOM，等等，进行集成化管理的解决方案。
对于汽车等高度复杂的产品，作为关键性产品定义（数据）的BOM，其结构形式也非常复杂。根据用途的不同，有原型BOM、CAD-BOM、工程BOM、制造BOM、销售BOM、服务BOM、KDBOM等多种形式的BOM，企业需要以集成化方式管理BOM数据，GBOM解决方案就是为此而出现的。
图7.9 不同用途的BOM及其功能示意
五、KMS
KMS，Knowledge Management System，知识管理系统，是一种对组织中有价值的方案、成果、经验等知识进行分类存储和管理，以积累知识资产，促进知识的学习、共享、再利用和创新的管理软件的统称。
图7.10 KMS软件的功能示意
六、QMS
QMS，Quality Management System，质量管理系统，是一种帮助企业建立和完善质量管理体系，制定和实施质量管理策略，管理和控制质量过程，收集和分析质量数据，进而提高质量管理效率和质量水平的管理软件或解决方案的统称。
图7.11 QMS软件的功能示意
七、ERP及其他
除了前文所述的PDM、PLM、ALM、GBOM、KMS、QMS等管理软件，在技术开发、产品开发和产品生命周期中，还需用到，或是与ERP、CRM、MES、EAM等管理软件进行集成。
ERP，Enterprise Resource Planning，企业资源计划，是企业的业务、财务一体化管理软件。开发项目所需的各种物料，需要通过ERP进行管理，开发项目所发生的各种费用需要在ERP中进行集中核算。产品的物料信息、物料清单和工艺路线等产品定义数据，需要下发到ERP系统中。ERP也将为产品的目标成本管理和开发项目的费用管理提供支撑。
CRM，Customer Relationship Management，客户关系管理，是企业与客户进行全方位协作的管理软件，是客户信息和客户需求的集中管理平台，可以为研发活动提供客户需求等参考信息。在ETO（面向订单工程）的运营模式中，客户需求信息首先在CRM中创建，然后再传送到PLM等软件中进行产品的定制化设计。
MES，Manufacturing Execution System，制造执行系统，可以辅助企业做好生产工单执行的实时管理。产品开发符合量产要求后，产品的工艺要求等数据需要下发到MES软件中，用于生产工单的排程和工单执行时的作业指导。另一方面，MES软件中所记录的工单执行等过程信息，可用于产品质量问题的追溯。
EAM，Enterprise Asset Management，企业资产管理，是产品制造完成并交付给客户以后，辅助客户使用好相关产品的管理软件。在服务型制造（产品即服务）等商业模式中，EAM是主要的运营管理平台，记录了产品使用环节的各种信息，可为产品改进和新产品开发提供数据支持。
图 7.12 研发业务的外围管理软件示意
