基于区块链的PLM知识库应用研究

曹云

摘要：当前，企业PLM系统知识库存在数据权限维护困难、数据备份困难、数据溯源不清晰等问题，本文提出了运用区块链技术构建PLM系统的知识库模型。首先，分析了目前PLM系统知识库存在的弊端;然后，阐述了区块链技术优势及其应用价值;最后，描述了如何构建基于区块链的PLM系统知识库模型，提升了企业全生命周期管理的效率、产品的可溯源性以及可靠性，为企业产品的研发与生产管理提供信息化支撑。

关键词：PLM系统;区块链;知识库

中图分类号：TP39   文献标识码：A

文章编号：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） ，即產品生命周期管理，为企业提供标准的数据模型、预设工作流模板等其他必要功能，有效地缩短了产品的上市时间[1]。PLM系统自20世纪80年代中后期开始流行，并逐步与SAP（企业管理解决方案）、MES（制造企业生产过程执行管理系统）及CRM（客户关系管理）系统合并使用，为企业打造产品从诞生到消亡的整个供应链的过程。以Siemens的Teamcenter平台为例，PLM系统的知识库模块提供了统一、规范的文档管理结构，但是数据的可靠性及流转过程中的安全性却存在隐患。

随着新工科理念的发展，大数据、云计算及区块链技术应运而生，借助云存储的方式存放知识库的数据，构建基于区块链的PLM系统知识库模型，在知识库的数据流转过程中，为数据加盖时间戳，确保了知识库数据的可靠性、可溯源性及安全性，大大提高了整个产品供应链的流转效率，缩短产品上市周期。

2 PLM系统知识库存在的弊端

2.1 知识库数据中心化信任问题

目前的PLM系统知识库采用统一规范的文档模板管理，属于中心化管理模式，系统的管理员或者超级管理员对知识库拥有绝对的权限，一旦中心节点（即管理员或超级管理员）被攻击，攻击者可以利用应用程序漏洞伪造身份进行非法访问，抹除系统的访问记录，获得文件阅读权下载权，从而导致文件和秘密的泄露[2]。同样，管理员或者超级管理员对知识库拥有查看、管理等权限，一旦离职，也会导致中心节点存在知识库数据泄露的风险。

2.2 PLM系统数据库备份隐患大

目前的PLM系统知识库仍然采用传统的数据库方式存放数据文件，以Siemens的 Teamcenter平台为例，数据备份需要中心节点（即管理员）手工备份，一旦中心节点备份遗漏或者物理设备出现问题，那么，对知识库的数据是毁灭性的打击。

2.3 知识库数据权限更改后，溯源不清晰

PLM系统的知识库数据原则上遵循“谁创建谁拥有所有权”的原则，以Siemens的 Teamcenter平台为例，普通用户对于权限更改的操作界面理解困难，求助中心节点（即超级管理员）对权限可以进行更改后，权限的所有者显示混乱，一旦研发数据等出现问题，源头设计师很难寻找，数据溯源不清晰。

3 区块链技术优势及应用价值

区块链被定义为一种按时间顺序来组织数据区块，不同区块之间按序形成链条状连接的数据结构，借助这种数据结构来构建数字账本[3-4]。区块链由于分布式存储、非对称加密、共识机制和智能合约四大技术特点而天然拥有了去中心化、开放透明、不可篡改、安全可信、集体维护等几方面的应用优势[5]。对于PLM系统知识库而言，区块链技术特点及优势体现如下图所示：

借助区块链的分布式存储和智能合约的特点，使得知识库具有去中心化、不可篡改等优势，保证了知识库数据在流转过程中所有权的可靠性;借助区块链的非对称加密和共识机制的特点，使得知识库具有不可篡改、安全可信等优势，保证了知识库数据加密分享，各节点数据安全可信，数据溯源清晰，有据可查;借助区块链的各特点及优势，保证了产品供应链各阶段业务的高效性。