基于區(qū)塊鏈的PLM知識庫應用研究

曹云

摘要：當前，企業(yè)PLM系統(tǒng)知識庫存在數(shù)據(jù)權(quán)限維護困難、數(shù)據(jù)備份困難、數(shù)據(jù)溯源不清晰等問題，本文提出了運用區(qū)塊鏈技術構(gòu)建PLM系統(tǒng)的知識庫模型。首先，分析了目前PLM系統(tǒng)知識庫存在的弊端;然后，闡述了區(qū)塊鏈技術優(yōu)勢及其應用價值;最后，描述了如何構(gòu)建基于區(qū)塊鏈的PLM系統(tǒng)知識庫模型，提升了企業(yè)全生命周期管理的效率、產(chǎn)品的可溯源性以及可靠性，為企業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)管理提供信息化支撐。

關鍵詞：PLM系統(tǒng);區(qū)塊鏈;知識庫

中圖分類號：TP39? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）25-0053-02

Abstract： At present， the knowledge base of enterprise PLM system has problems such as difficulty in maintaining data authority， difficulty in data backup， and unclear data traceability. This article proposes the use of blockchain technology to build a knowledge base model of PLM system. Firstly， it analyzes the disadvantages of the current PLM system knowledge base; then， it explains the advantages of blockchain technology and its application value; finally， it describes how to build a blockchain-based PLM system knowledge base model， which improves the efficiency， product traceability and reliability of the whole life cycle management of enterprises， and provides information support for the R&D and production management of enterprises' products.

Key words： PLM system; blockchain; knowledge base

1 引言

PLM （Product Lifecycle Management） ，即產(chǎn)品生命周期管理，為企業(yè)提供標準的數(shù)據(jù)模型、預設工作流模板等其他必要功能，有效地縮短了產(chǎn)品的上市時間[1]。PLM系統(tǒng)自20世紀80年代中后期開始流行，并逐步與SAP（企業(yè)管理解決方案）、MES（制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)）及CRM（客戶關系管理）系統(tǒng)合并使用，為企業(yè)打造產(chǎn)品從誕生到消亡的整個供應鏈的過程。以Siemens的Teamcenter平臺為例，PLM系統(tǒng)的知識庫模塊提供了統(tǒng)一、規(guī)范的文檔管理結(jié)構(gòu)，但是數(shù)據(jù)的可靠性及流轉(zhuǎn)過程中的安全性卻存在隱患。

隨著新工科理念的發(fā)展，大數(shù)據(jù)、云計算及區(qū)塊鏈技術應運而生，借助云存儲的方式存放知識庫的數(shù)據(jù)，構(gòu)建基于區(qū)塊鏈的PLM系統(tǒng)知識庫模型，在知識庫的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)過程中，為數(shù)據(jù)加蓋時間戳，確保了知識庫數(shù)據(jù)的可靠性、可溯源性及安全性，大大提高了整個產(chǎn)品供應鏈的流轉(zhuǎn)效率，縮短產(chǎn)品上市周期。

2 PLM系統(tǒng)知識庫存在的弊端

2.1 知識庫數(shù)據(jù)中心化信任問題

目前的PLM系統(tǒng)知識庫采用統(tǒng)一規(guī)范的文檔模板管理，屬于中心化管理模式，系統(tǒng)的管理員或者超級管理員對知識庫擁有絕對的權(quán)限，一旦中心節(jié)點（即管理員或超級管理員）被攻擊，攻擊者可以利用應用程序漏洞偽造身份進行非法訪問，抹除系統(tǒng)的訪問記錄，獲得文件閱讀權(quán)下載權(quán)，從而導致文件和秘密的泄露[2]。同樣，管理員或者超級管理員對知識庫擁有查看、管理等權(quán)限，一旦離職，也會導致中心節(jié)點存在知識庫數(shù)據(jù)泄露的風險。

2.2 PLM系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫備份隱患大

目前的PLM系統(tǒng)知識庫仍然采用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫方式存放數(shù)據(jù)文件，以Siemens的 Teamcenter平臺為例，數(shù)據(jù)備份需要中心節(jié)點（即管理員）手工備份，一旦中心節(jié)點備份遺漏或者物理設備出現(xiàn)問題，那么，對知識庫的數(shù)據(jù)是毀滅性的打擊。

2.3 知識庫數(shù)據(jù)權(quán)限更改后，溯源不清晰

PLM系統(tǒng)的知識庫數(shù)據(jù)原則上遵循“誰創(chuàng)建誰擁有所有權(quán)”的原則，以Siemens的 Teamcenter平臺為例，普通用戶對于權(quán)限更改的操作界面理解困難，求助中心節(jié)點（即超級管理員）對權(quán)限可以進行更改后，權(quán)限的所有者顯示混亂，一旦研發(fā)數(shù)據(jù)等出現(xiàn)問題，源頭設計師很難尋找，數(shù)據(jù)溯源不清晰。

3 區(qū)塊鏈技術優(yōu)勢及應用價值

區(qū)塊鏈被定義為一種按時間順序來組織數(shù)據(jù)區(qū)塊，不同區(qū)塊之間按序形成鏈條狀連接的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，借助這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來構(gòu)建數(shù)字賬本[3-4]。區(qū)塊鏈由于分布式存儲、非對稱加密、共識機制和智能合約四大技術特點而天然擁有了去中心化、開放透明、不可篡改、安全可信、集體維護等幾方面的應用優(yōu)勢[5]。對于PLM系統(tǒng)知識庫而言，區(qū)塊鏈技術特點及優(yōu)勢體現(xiàn)如下圖所示：

借助區(qū)塊鏈的分布式存儲和智能合約的特點，使得知識庫具有去中心化、不可篡改等優(yōu)勢，保證了知識庫數(shù)據(jù)在流轉(zhuǎn)過程中所有權(quán)的可靠性;借助區(qū)塊鏈的非對稱加密和共識機制的特點，使得知識庫具有不可篡改、安全可信等優(yōu)勢，保證了知識庫數(shù)據(jù)加密分享，各節(jié)點數(shù)據(jù)安全可信，數(shù)據(jù)溯源清晰，有據(jù)可查;借助區(qū)塊鏈的各特點及優(yōu)勢，保證了產(chǎn)品供應鏈各階段業(yè)務的高效性。