Debe usarse la palabra pyme como un nombre común y no como una sigla (PYME o Pyme).

A veces, ciertas siglas llegan a convertirse en nombres comunes: ovni, geo, grapo, opa, etc. Así, en su día, OVNI dejó de ser solo una sigla de 'objeto volante no identificado' para transformarse en una palabra común con una grafía distinta: ovni. 

Del mismo modo, la sigla PYME (que a veces también aparece escrita Pyme) se ha convertido en un nombre común y, por lo tanto, conviene escribirse en minúscula: pyme.

Por otra parte, las palabras que se han formado a partir de siglas pueden producir derivados (como, de sida, sidoso) y plurales (como, de talgo, talgos). Así, no parece extraño ni incorrecto que de la palabra pyme se forme el plural regular las pymes.