基于PLM推进企业标准化管理

基于PLM推进企业标准化管理

根据业界权威的CIMDATA的定义,PLM是一种应用于在单一地点的企业内部、分散在多个地点的企业内部,以及在产品研发领域具有协作关系的企业之间的、支持产品全生命周期的信息的创建、管理、分发和应用的一系列应用解决方案,它能够集成与产品相关的人力资源产品生命周期管理流程、应用系统和信息。现以一家生产空调器制冷配件及电制冷式中央空调主机和末端设备等产品的公司为例来介绍基于PLM而推进企业标准化管理。

 

实施PLM工作回顾

> PLM开展情况

该公司初开始建立PLM系统的第一期工程。实施技术研发业务流程的标准化管理。为了推进PLM的实施,以制冷配件产品作为突破口,以点带面推动PLM系统工作,并要求设计和开发全过程必须实施PLM系统管理且要求高质量按节点完成。

 

经过两年多的努力,目前该公司的七家主要子公司成功实施PLM系统。随着PLM的实施,使企业的标准化管理水平大幅度提升,目前全新产品通用件系数达到60%;类比设计通用化系数达到90%;减少设计错误率约20%;产品设计成本降低了15%;产品研发周期缩短约15%。

 

> PLM实施的标准化意义

通过PLM系统的实施,利用标准化的简化、优化、统一协调的原则,建立了以零件为核心,以BOM为主线的产品数据组织模式;统一了设计平台,规范源头数据,建立了以产品数据为主线的部门协同工作机制,形成了透明的信息数据流和过程流。不仅严格执行内部监管,提高整体竞争力,提高依法管理水平,缩短研发周期,降低产品成本,减少库存及降低库存成本;而且技术人员的规范意识显著增强,实现了提高设计质量和效率的目标,使公司整个产品设计端的流程得以顺畅、高效运转。

 

加强组织领导,全面推进企业标准化建设

> 成立PLM推进小组

按照主要领导亲自抓,切块管理、分工负责的原则,公司成立了PLM项目推进小组,小组成员不但包括了集团高层领导和IT部门,还包括了关键部门的业务代表和关键用户。为减少和协调项目内部以及项目之间的冲突,充分发挥每个项目成员的工作效率,公司规定IT管理部为PLM系统实施和推广的牵头部门,各职能部门配合PLM实施工作,同时进一步明确了各方面、各阶段工作的重点和方法步骤;制定了一系列PLM实施监督、考核制度,确保了各项工作扎实有效地推进,以保证阶段目标的实现。

 

> 完善公司产品信息编码体系

产品信息编码标准化是一项重要的基础工作。在PLM系统实施时,对产品及物料进行统一编码是非常必要的。PLM系统实施前,由于公司产品品种多、物料描述不统一、考核不到位等,存在着“一物多码,一码多物”的现象。混乱的编码不仅导致设计数据和生产数据的不一致,而且还造成采购、设计、生产等部门之间因为协调物料选用而浪费大量时间。公司根据国家及行业标准,结合企业实际,制定了系列分类编码的企业标准:《技术信息分类与编码总则》、《产成品代码编制方法》、《零部件代码编制方法》、《通用件代码编制方法》、《外购件代码编制方法》、《材料代码编制方法》、《系统文件代码编制方法》等,同时还制定了《编码管理系统应用规定》,建立了完善的编码管理体系,将企业中所有的零部件、外购件、外协件、原辅材料、系统文件等按编码规则进行分类、编码,做到一物一码。

 

> 建立标准件、通用件数据库

建立标准件、通用件数据库,对于产品设计是非常重要的。在产品开发过程中,设计人员不需要设计标准件和通用件,但是会重复调用标准件和通用件,以提高设计的标准化、通用化、系列化,以达到利用尽可能少的零部件种类组合成多样化产品的目的,大大提高设计效率。根据信息编码标准,将标准件和通用件分类,录入名称、种类、规格、型号、单位、重量、标准号等参数,导入PLM系统,由设计人员按属性调用。截至目前,公司建立的标准件、通用件数据库中已有1004种零件信息及模型。

 

> 完善公司标准全文系统

产品开发过程是一个由多部门和人员参与的系统工程,技术标准是确保开发成果符合设计构思、产品满足用户需要的重要保证。在企业PLM系统的实施过程中,公司标准化部门对公司标准全文系统数据库进行了升级完善。一方面,建立了公司网络版标准全文系统,与公司PLM系统链接,使设计人员都能方便快捷地查阅最新、有效的标准内容;另一方面,扩充完善了相关国家、行业标准。目前公司标准全文系统已收录1158个有效标准,并适时地进行了更新。

 

> 建立图样、技术文件模板的文档库

对电子图样、技术文件的标准化管理是企业PLM实施中的重要内容,是实现系统电子流程审批签署、变更管理、版本管理、检索浏览、文档分类管理等功能的重要保障。图样、技术文件标准化是产品研发过程中的一项重要工作。产品技术文件都必须符合标准化的要求,即产品技术文件的分类、命名、文字、图形和内容都要符合国家标准、行业标准或企业标准。

 

为实现从PLM系统中自动提取签署信息,标准化工程师对图样模板、技术文件模板按PLM系统需求进行了格式化处理,在PLM系统文档模板库中添加了两种绘图软件工程图模板和28种技术文件模板。

 

加强制度建设促进规范管理

> 规范产品研发业务流程

PLM系统全面支持企业规定的产品研发程序和工作程序。根据企业标准化程序规定的业务过程中组织、角色和权限要求,支持实际工作按照业务程序规范进行分派和执行,同时保证实际工作流程的执行效率,该公司制定了《PLM系统业务规范》,对签审流程(提交审阅、确认、审定、图样校对、审核、工艺审查、标准化审查、批准)和变更流程的各个用户角色的业务进行了详细规定,具有很强的操作性。

 

> 制定PLM数据管理规范

制定《PLM数据管理规范》目的:为了指导PLM系统的使用管理,明确系统用户的权力和职责,规范用户对系统的操作使用,确保系统得到充分利用和正常、有序的运行。

 

该规范适用于所有使用PLM系统进行产品研发及质量管理的部门和个人。结合公司产品设计开发过程的实际情况,对开发计划项目和产品基线命名、系统角色与职责、产品配置管理、检入过程、设计评审、设计签发、设计出图、版本管理原则、数据组织方式和访问权限、更改管理、问题处理机制等做出了明确规定。

 

加强标准化审查沟通,提高规范意识

标准化审查是一项重要的技术工作,是监督检查标准贯彻执行情况的重要手段,需要标准化人员具有广泛的业务知识和丰富的实践经验。在PLM系统推行初期,标准化人员面临着非常繁重的审签任务。设计人员对PLM系统应用处于初始阶段,提交标准化审查的文件和图样不仅存在贯标方面的问题,较多的还是PLM结构、编码、模板应用、签审流程选择等问题,常因PLM应用方面的种种问题造成流程在标准化审查时被驳回,无形中延长了签审周期。实践表明,标准化审查人员的快速反应和及时沟通在PLM系统运行初期显得非常重要,标准化审查人员应快速处理流程中的审签任务,不让流程在标准化审查时有过多滞留时间,并及时与设计人员沟通,指导他们如何查看标准化审查反馈信息、如何正确运用PLM系统。在标准化审查人员的指导下,设计人员通过对技术文件和设计图样从模板选择、文件夹建立、属性表填写、数据的导入到审签流程的选择的实践后,终于在较短时间内使公司PLM系统应用转入正轨,体现出了数字化设计、审签的优越性,即缩短时间、节约资源、安全可靠。另外,通过标准化审查的沟通与交流,公司技术人员的规范意识明显增强,技术人员的综合素质得到普遍提高,为企业开展标准化工作打下了坚实的基础。

 

 

 

 

PLM实施阶段和每个阶段的主要工作

一个企业在项目实施前期,需要对项目相关工作作出一个指引,使得各个项目组成员以及各个部门领导清楚项目的过程以及主要工作,按照笔者的经验,企业在实施PLM的时候,一般情况下以PLM供应商为主,以企业为辅,一般要经历以下的几个阶段,每个阶段不同,相应的工作内容也不同,配合的人员也不同。 具体分为PLM前期调研阶段、系统搭建阶段、系统试运行阶段、系统正式运行阶段、验收阶段、后期维护阶段(对于软件供应商来说项目不一定全包括这个阶段,但是对企业来说实施后还需要不断维护的,项目还没有完结,除非项目中断或失败)。 

 

前期调研阶段

企业刚刚引入系统,供应商对企业的具体情况不了解,同时企业对软件不了解,在这个阶段企业主要的工作是积极配合PLM供应商进行详细的业务调研以及加紧学习PLM理论。 主要包括:

> 企业基本架构、岗位、角色—配合人员:人力资源或行政部; 

流程(整个公司的日常流程以及研发项目流程)–配合人员:整个公司各个部门领导、研发部门领导; 

> 项目管理的详细情况—配合人员:研发部门项目管理人员、项目经理、业务专家;

> 编码体系—配合人员:物料编码管理员、体系编码管理员; 

> 图纸的情况(包括图纸应用软件、图纸的发放方式、图纸的准确性、图纸的图框、图纸的变更等)–配合人员:结构、电子的相应工程师、文空中心人员、研发经理、标准化工程师; 

> 零件、BOM的情况(包括零件的基本属性、零件库的分类、BOM的字段、PLM中BOM的来源确定、层次关系确定)–配合人员:业务专家、标准化工程师、项目经理、研发经理;

> 系统安装学习—配合人员:PLM管理员、服务器管理员;

> 图纸、BOM的整理工作(图纸的整理、BOM的整理)–配合人员:专门的数据整理人员。

 

系统搭建阶段

在这个阶段,软件供应商对企业的基本情况进行了解,同时企业的人员也对PLM概念有所了解,进一步学习软件的理论和使用方法,这个阶段的主要工作是搭建系统运行的基本环境。 主要包括:

系统基本框架搭建(包括企业机构、岗位建立、角色的分配、流程的基本梳理和建立、项目管理基本梳理和建立、文档模板的建立、编码的建立、其他模块基本框架搭建)–配合人员:系统管理员以及相关业务的人员;

基本功能点测试—配合人员PLM管理员、主要业务的项目成员;

图纸、BOM的整理工作(图纸的整理、BOM的整理)–配合人员专门的数据整理人员。

 

系统试运行阶段

在这个阶段,由于系统的基本框架已经建立好,可能还没有完全符合公司的要求,选择部分的部门进行项目的试运行。这个阶段的主要工作是:在项目试运行的过程中更加熟悉软件,发现系统设计中存在的问题,反馈问题,为项目的正式运行打下基础。

项目试运行功能选择、部门选择—配合人员项目小组成员、项目领导;

项目试运行—配合人员试运行涉及的相关部门领导及具体人员、项目小组; 

图纸、BOM的整理工作(图纸的整理、BOM的整理)–配合人员专门的数据整理人员(数据整理到能够支持系统最基本的业务运行);

大面积的培训工作(分基本培训、专项培训)–配合人员整个使用的用户、各个部门的领导、项目成员、PLM管理员。 

 

系统正式运行阶段

在这个阶段,由于项目进行了项目试运行,发现了一些问题,进行了更改,同时也对其他的功能点进行了进一步的测试,正式运行的条件(系统基本框架搭建好、基本功能点符合企业要求、基础数据已经整理到系统、使用人员熟悉操作系统等)成熟了。这个阶段的主要工作是所有用户使用系统中所有的功能点,及时发现并调整系统设置,使系统能稳定运行。

项目启动文件编制、签发,如有必要进行项目正式运行动员—配合人员项目成员、项目领导、公司领导、使用人员;

项目正式运行—配合人员项目小组成员、所有使用人员、各个部门的领导; 

项目运行的基本制度、基本规则的制定和签发—配合人员标准化工程师、PLM管理员、相关部门领导; 

图纸、BOM的整理工作(图纸的整理、BOM的整理)–配合人员专门的数据整理人员,最迟在这个阶段把系统常用的基本的资料全部整理到系统中。

 

验收阶段

在这个阶段主要是对PLM软件系统进行考核,看是否到达公司上PLM的目标,看软件有多少满足公司目标。这个阶段的主要工作是对PLM系统进行评估。

项目验收形式确定—配合人员项目领导;

项目验收评估—配合人员项目小组以及组成的项目验收专家团;

项目验收的签字—配合人员项目验收专家团

 移交项目(包括项目过程中的产生的文件、项目人员的能力的培养等)–配合人员项目小组相关人。

 

后期维护阶段

对软件供应商来说,项目实施已经结束,但对企业来说实施后还需要不断维护,在这个阶段,由于软件的供应商已经撤离公司现场,那么主要的力量是PLM管理员,维护系统的正常运行,对公司提出的新的需求在系统中实现或更改以前的业务需求等等。主要的工作是维护和改进。

提出系统运行存在的问题—配合人员 系统的所有使用者;

 提出新的需求—配合人员系统的所有使用者; 

系统设置和进行问题的跟踪解决—配合人员PLM管理员;

系统数据的备份—配合人员系统服务器管理员。

 

 

 

 

PLM软件的未来:更多收益与创新

摘要:

越来越多的制造商开始使用产品生命周期管理(PLM)软件,将PLM与其他其他集成。他们也正在看到收益,比如理顺流程、融合全球经营、改进质量、降低成 本等等,根据来自CONTROL ENGINEERING Czech的研究显示。PLM的概念有时候会错误地与产品数据管理(PDM)软件联系在一起,而后者实际上只是PLM流程的一部分,尤其是在工程数据管理 和设计师交流方面。今天的PLM系统已经大幅扩展,意图能够为客户带来更多的收益。

越来越多的制造商开始使用产品生命周期管理(PLM)软件,将PLM与其他其他集成。他们也正在看到收益CONTROL ENGINEERING China版权所有,比如理顺流程、融合全球经营、改进质量、降低成本等等,根据来自CONTROL ENGINEERING Czech的研究显示。PLM的概念有时候会错误地与产品数据管理(PDM)软件联系在一起,而后者实际上只是PLM流程的一部分,尤其是在工程数据管理和设计师交流方面。今天的PLM系统已经大幅扩展,意图能够为客户带来更多的收益。

作为一款软件解决方案,PLM的概念应该包括在整个产品生命周期当中处理数据时使用的计算机应用的平滑协同架构。PLM系统覆盖了与产品有关的所有数据管理,以及与各个相关方面的电子通讯,比如供应链客户和供应商。我们调查了读者,并且询问供应商有关捷克和斯洛伐克市场当中现在PLM系统的状况和使用情况。

不再是大企业的专利

PLM软件的历史可能会让人感觉这只是为一些巨型公司设计的。原因在于,在PLM刚问世的时候控制工程网版权所有,大型的汽车制造商和航空行业是最知名的用户。

“直到不久以前,PLM还真是一个专门为大公司准备的话题,”Autodesk中欧及东欧地区执行总监David Palas说道:“传统的PLM系统的问题在于,它们需要在稳定的并且非常安全的IT架构中进行投资,并且需要与系统配置相关的大量服务,这样才能使用客户的具体需求。此外,它还需要一个IT环境,而这种环境在每一家制造企业中都是不同的。”然而,资源有限的小型制造商对于连接这些系统同样有兴趣。在今天的世界里,绝大多数供应商提供的是解决方案,也能够站在中小型公司的角度思考问题。

“使用PLM系统,”Omnify软件公司的Chuck Cimalore解释说:“尤其是针对中小型企业设计的软件,能够帮助人们消除那种PLM就是不可承受的巨大投资和对于高昂运行成本的恐惧,向中小型制造企业敞开大门,方便他们使用PLM,获取与大型客户一样的收益。”

根据读者的调查数据显示,PLM系统不仅仅在大型公司得到了普遍应用,小型公司也是如此。另外一家捷克供应商的代表Jindich Vít,他是CAE-Systémy公司在Technodat公司的PLM顾问,对调查结果表示了确认。他说:“PLM确实渗透到了中型和小型公司,这可以从我们在此领域的用户数量得到验证。一方面,中小型公司有需求安全管理日益增长的产品数据,并将其视为组织的灵魂资产。另一方面,它也带来了竞争压力。这些公司一般都是向最终制造商供应产品。在挑选供应商的时候,这些大型企业习惯于倾向那些能够通过PLM平台进行交流的供应商。”

达索系统捷克共和国执行总监Ján Gajdo说:“PLM确实不仅仅专为那些特定公司设计。选择PLM是一项重要的战略据决策,它最终会增加竞争力和创新能力,为企业节约成本。”

 加快市场投放速度

奢华轿车的销售人员经常会听到这样一个问题:“这辆车从0到加速到100公里需要多久呢?”但是工业产品销售的成功也需要依靠制造商对于市场需求的响应速度和灵活性。毫不意外,今天的世界充满了竞争,每个人都希望能够做到首屈一指。这是实施PLM系统背后的基本理念。

Palas继续说道:“集成设计流程,就是使用一种数字原型的方法开发产品的概念。这样做缩短了开发时间www.cechina.cn,也让产品开发的成本更低。数字原型是团队与专家协作的结果,参与的人员包括工程师、设计师、技术专家等等。”PLM新系统缩短了每个人在产品生命周期需要的时间,这正是制造商所期望的。

Vladimír Michl来自CAD Studio,这是一家Autodesk的解决方案供应商。他认为PLM的关键优势在于:“能够对关键的商业流程进行控制,把它们理顺、简化,将更多的工作人员纳入流程的信息流之中,实现互联互通。”

根据CONTROL ENGINEERING Czech的研究,PLM最重要的优势包括:

■ 系统简化;

■ 可以让更多的工作人员在集成化产品开发当中相互联通;

■ 能够控制关键流程。

其他的优势还包括:通过使用现有的信息和资产,简化了新产品的开发;更容易将成功观点创造性地转移到新的应用当中;以及在公司内部更好地进行知识管理。

在中型企业里面的PLM用户可以利用这款软件更好地满足压力与日俱增的创新方面的需求。位于德国的Albert Handtmann机械制造公司,是食品行业真空过滤和给料系统的全球性生产商。“为了能够从我们的创新中获得最大的收益,我们已经永久性地缩短了开发时间。他认为与其他软件互联互通有很大的可能性,比如现有的IT系统,尤其是企业资源计划(ERP)软件,就是很重要的集成。

未来的PLM应用

尽管开发PLM系统的一个关键因素是节约成本,答案实际上并不总是这么简单。移动技术和云计算是成功实施PLM的重要工具。

移动设备和应用,包括那些阅读本文时使用的工具,对于旅行、休闲和工作都越来越重要。得益于这些移动技术,现在经理们对于远程数据存储(PLM哲学之一)的态度也越来越开放。

“在接下来的几年里,”Palas预测道:“很多现在在用户计算机上已经安装的应用都会转移到云端。”这也验证了PLM应用将会在移动设备和云支持中发挥更大的作用。“基于云的PLM应用具有兼容、数据分享、通讯以及支持移动用户等功能。”Palas说道。更快、更简洁、更低成本的PLM应用将会让更多的企业在更短的时间内领会到PLM的优势。

“我们看到PLM的未来是在将技术工人与设计师、工程师、市场经理、公司的客户通过社交网络连接起来。3D现实技术能够让所有的人员都能够直接参与到创新过程当中,因此提升了产品对于最终用户的价值。”Gajdo在讨论PLM未来路径的时候解释道。

其他的供应商也同意员工的移动能力增强是扩展PLM应用的一个因素。事实上,PLM系统正在进入各个不同的领域。

 

 

 

 

PLM软件到底是什么

PLM(Product Lifecycle Management)意思是产品生命周期管理,根据业界权威的CIMDATA的定义,PLM是一种应用于在单一地点的企业内部、分散在多个地点的企业内部,以及在产品研发领域具有协作关系的企业之间的,支持产品全生命周期的信息的创建、管理、分发和应用的一系列应用解决方案,它能够集成与产品相关的人力资源、产品生命周期管理、流程、应用系统和信息。

 

PLM包含以下方面的内容:

 

★基础技术和标准(例如XML、可视化、协同和企业应用集成);

 

★信息创建和分析的工具(如机械CAD、电气CAD、CAM、CAE、计算机辅助软件工程CASE、信息发布工具等);

 

★核心功能(例如数据仓库、文档和内容管理、工作流和任务管理等);

 

★应用功能(如配置管理、配方管理、合规);

 

★面向业务/行业的解决方案和咨询服务(如汽车和高科技行业)。

 

在ERP、SCM、CRM以及PLM这四个系统中,PLM的成长和成熟花费了最长的时间,并且最不容易被人所理解。它也与其它系统有着较大的区别,这是因为迄今为止,它是惟一面向产品创新的系统,也是最具互操作性的系统。

 

例如,如果企业为了制造的用途,使用PLM软件来真正管理一个产品的全生命周期,它需要与SCM、CRM特别是ERP进行集成。如果作为一个概念来说,PLM出现的时间已经很长了。但是作为一个整体解决方案的范畴,它仅仅是在最近一两年刚刚成为可行。之所以花费了数年的时间来确立产品生命周期管理的市场定位,部分原因是由于它的来历甚至名子都与PDM和CAD软件系统有密切的关系。因为从技术角度上来说,PLM是一种对所有与产品相关的数据、在其整个生命周期内进行管理的技术。

 

如何选择正确的PLM系统?

 

通常,所有PLM解决方案都有着良好的动机,它承诺促进创新,提高产品生产效率,加快产品推向市场,而且那些自诩为“完整的PLM解决方案”往往少不了一些重量级应用程序。然而从市场应用来看,这些重量级应用程序却从来没有兑现过上述承诺,相反,它给应用程序、数据和流程带来了前所未有的复杂性和无序蔓延,抵消了PLM原打算提供的那些好处。

 

新一代PLM解决方案为在整个产品生命周期内实现沟通和数据交换打开了大门。

 

这种割裂的PLM方法影响到产品团队的方方面面。制造团队及时提供相关情况,并与供应链团队之间进行清晰地沟通,对于设计和开发及时上市的产品来说非常关键。然而,设计与开发部门往往难以在产品设计的初期阶段就了解到相关情况。类似地,开发团队也不容易将产品数据从传统庞大的PLM系统中转移到制造部门的ERP系统。

 

到了该重新审视PLM系统的时候了。有远见的企业正在采取新的方法,它们重新将PLM看作一种工艺流程,专注在整个生命周期过程中实现产品价值的最大化。这些企业从最早的设计阶段开始就非常敏捷,而且在整个产品开发及后续阶段都保持这种敏捷,干净利落地将工作传递给制造部门,并与供应商保持清晰的沟通。

 

这是有意义的PLM,我们将它称为第三代PLM,这种新的解决方案为在整个产品团队和整个产品生命周期之内实现沟通和数据交换打开了大门。第三代PLM还使保持信息一致性成为可能,并结束了向多个系统重新手工录入数据的局面。产品生命周期的每个阶段依赖不同的工作方法和不同的支持工具。采用第三代PLM的企业已学会通过确认失效部分、利用能够工作的部分和弥补缺口等方法来改善其产品生命周期。

 

那么,第三代PLM是如何工作的呢?在前端产品设计阶段,产品团队评估潜在的产品和项目选择、计算损益平衡点和捕捉客户需求。团队成员依赖微软的办公室软件等主要工具,以支持新产品的开发和引入。这些工具对他们来说非常熟悉,而且易于使用。第三代PLM推动这些普通的设计工具和产品开发工具实现紧密的整合,以支持产品生命周期的各个阶段。

 

第三代PLM的另一个组成部分是合作性产品环境,它使产品数据在整个团队及设计阶段具有可见度。这种环境使开发人员、制造团队和供应商可以灵活调整妨碍开发或对制造时间、质量及成本造成不利影响的设计决策。

 

PLM软件未来发展趋势

 

工业4.0是完整的工业体系,它是国家行为,也是国家体系。而工业4.0实施的边界条件,是数字化体系,数字化体系就是基于PLM的产品设计、工艺和制造。因此,PLM涉及方案阶段、工程研制阶段、批生产阶段、服务和销售阶段等全生命周期过程。目前,随着中国制造企业信息化的快速发展,对于PLM的应用也逐渐向深层次渗透。

 

PLM是一个大概念,主要涉及需求工程、需求设计、概念设计、方案设计、方案冻结后的初步设计、详细设计,试制实验、产品定型后的批生产和产品销售后的保障服务等环节。众所周知,完整的产品PLM应包含4个阶段:方案阶段、工程发展阶段、批产阶段及保障服务阶段。

 

在工业4.0的体系架构中,需要智能设计、智能制造以及交付后的智能保障。中国企业需要在原有设计、仿真、工艺和制造的基础上,逐步过渡到整个工程研制过程。在这个过程中,智能制造必然要将前期的智能设计仿真落实在制造环节上。

 

现今,在工业4.0大趋势与方向下,无论是信息技术还是工业软件都在谈论“开源”,这是一个敏感的词汇,对于现今的制造企业信息化,开放意味着安全、标准等多方面的考虑与利益纠葛。同样,PLM的开放性也一直是业界关注的热点。开放性不是PLM特有的,开放性、标准化、模块化、系列化是工业产品特有的属性。

 

最早,IBM提出PLM开放的概念,主要是基于SOA,对企业服务总线(ESB)方面的一个概念。它要解决的核心问题是,将应用精细化、插件化。宁振波表示,从硬件到软件,模块化可以让工业产品有标准的接口。如PLM的开放体系架构包括从需求概念、方案到初步设计、详细设计,试制实验,每个软件模块之间都可变成标准接口。这就变成需求和概念之间的标准接口,将软件插入这些标准化接口后,就形成了PLM的开放性系统架构。

 

工业产品的开放性是发展的必然趋势,每一件工业产品的标准化、模块化、系列化会为大规模的工业产品使用带来便捷,如用户界面的开放会让用户在统一的界面下进行操作,便捷、高效。实际上,在PLM开放性的条件下,企业要处理好核心工艺产品的标准化、系列化、模块化,同时要解决好安全性和可靠性问题。但这永远是矛盾的,这也是开放性产品必然带来的一个永恒的话题。

 

 

 

 

 

PLM:工业4.0的核心技术!

将CPS用于三个维度的集成是工业4.0的核心思想。其中,端到端集成的重点技术是产品生命周期管理(PLM)。在《工业4.0》这本书中,将产品(Product)看成一个系统(System),从而将PLM升级为SysLM,并力主以SysLM为主导控制工业生产的复杂性。SysLM是这本书的核心概念:八个章节中的七章在讨论这个问题。在笔者看来,PLM是工业4.0的核心技术、是应用工业大数据的主要方式、还是支撑制造企业转型的切入点!

 

一、PLM在工业4.0中的作用

  

1、PLM支撑个性化定制

支撑个性化定制是工业4.0的特征之一。在工业4.0时代,个性化定制不像现在买汽车,只有颜色、型号等非常有限的选项,而是涉及到关键零件,如发动机。

 

选零件本质上已经是一种设计了。用户不是设计师,而设计是个专业性很强的活。要解决这个矛盾,就要用软件来支撑。这个软件就是PLM。PLM提供合适的部件,能保证用户所选的部件能与其他部件一起正常运转,且保证产品质量。从这种意义上说,PLM就像傻瓜相机:自动对焦、自动调光圈,让普通人也能照出近乎专业的照片。

 

2、PLM支撑智能生产

生产过程的智能化,有赖于智能工厂和智能产品。其中,智能产品就是依靠PLM开发出来的:一部分由研发人员设计,另外一部分由用户自行设计。设计软件的基础都是PLM。

 

笔者曾经撰文描述:在工业4.0的工厂中,智能产品就是一个CPS。这个CPS的虚拟部分,首先是由PLM设计出来的,然后再经过ERP将其与生产计划和具体部件挂钩,以便在工业4.0的工厂中由新一代的MES智能化地生产出来。

 

3、PLM支撑个性化服务

个性化定制的产品交付用户以后,会面临服务的难题:零件是个性化定制的,维修人员可能都搞不清设备具体用的是哪个型号的零件。如何有效地进行服务呢?个性化服务仍然需要个性化定制时的信息,而这个信息就是由PLM管理的。【e-works微信内容不错,值得关注】

 

于是,对一个特定的产品来说,在设计之初的PLM是设计图;生产的时候PLM是工艺方法;使用的时候PLM就是说明书,维修维护的时候PLM就是病历卡。这样就可以更加精准有效地服务了。

 

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二、PLM对制造型企业转型的作用

  

如果说工业4.0是个漫长的发展过程,制造企业的转型则是企业面临的现实压力。制造企业转型的方向无非有两个:一个是研发、一个是服务。也就是‘微笑曲线’的两端。PLM对这两个方向的转型,都具有重要的支撑作用。

 

PLM为什么能支撑企业转型呢?把研发和服务看成一种生产过程,就容易明白了。传统产业主要生产实物,现代产业的竞争力则是生产‘知识产品’:设计图、工艺方法、软件等。为了提高生产效率,实物产品的生产经历了从手工劳动到工业化大生产的转变。同样的道理,‘知识产品’的生产同样也要提高效率。

 

现代化工业大生产是从流水线的发明开始的:也就是所谓的工业2.0。流水线生产之所以能提高效率,是因为压缩了不必要的劳动(如工人更换工具、来回走动)。每个人只做一件事。要做到这一点,必须很多人协作完成。而要协作完成,每个工序的操作必须标准化。

 

PLM的道理也是一样的:要提高‘知识产品’的生产效率,必须降低一切不必要的设计和创新。具体地说,就是要尽可能地采用已有的部件、知识和方法,解决新的问题、满足新的需求。而PLM正是用来管理这些东西的。同时,PLM还可以用在开发、生产、服务过程的协同。从某种意义上说,PLM就是用于‘知识产品’生产的ERP、MES。

 

‘知识产品’的生产要跟上时代潮流,也必须与信息技术相结合、以信息技术为工具,而这个工具就是PLM。【e-works微信内容不错,值得关注】

 

当然,要实现‘知识产品’生产的流程化,仅有信息技术还是不够的,必须与研发体制改革配套才行。这是题外话,此处就不多说了。

 

三、用好工业大数据必须借助PLM

  

大数据是近几年的热点。用好大数据,对未来的工业企业至关重要。然而可悲的是:大数据理论被有些别有用心的企业和所谓的专家绑架了,不了解的企业很可能会误入歧途。在某些‘砖家’眼里,大数据就是一堆金光闪闪的宝藏,随时可以换成真金白银。岂不知,非结构化的数据很难利用,‘沙里淘金’不仅是个花时间的力气活,也是个技术活:如果矿藏的品味太低,淘金也会是个赔钱的买卖。有些数据可以淘出金子,更多数据则依然是垃圾。

笔者认为,用好大数据的关键是建议一个合适的PLM。这是因为,PLM中的知识和数据,就像存在银行中的现金,是可以随时拿出来用的。数据、知识是一种非常值得投资的‘现金’:会因为‘存款’而增加,却不会因为‘取款’而减少。

 

四、做PLM要花大力气

  

信息时代缺少的不是知识或信息,而是人注意力。PLM做不好,有用的知识和数据就会淹没在没用的数据和知识的海洋中,成为难用的废物。

 

要做好PLM,关键是做好数据和知识的结构。PLM的体系越大,结构就越重要。这就像图书的管理:如果家里只有几本书,随便放都可以找到。但如果是一个图书馆,有数以百万级的图书,就需要认真编目和存放了。没有编目和有序存放的图书,无异于一个废纸堆。

 

PLM的难点也就在这里。与ERP、MES相比,产品开发和服务的流程规范性很差,数据的规范性自然很差。所以,对知识和数据的结构化也就很难了。

 

PLM在离散制造行业发展的很快。但要将其运用到流程行业就很难了。原因是:流程行业的数据和知识面临‘组合爆炸’的风险,人们很难把握哪些数据和知识该存、哪些不该存。这样,PLM在执行过程中就会很不规范。

 

同样,要把工业2.0、3.0时代的PLM用到工业4.0时代,也会面临众多的挑战。正如《工业4.0》书中指出的,未来的产品已经成为一个系统,复杂性大大增加了。同时,PLM的数据管理,要适合CPS的要求。也就是说,对数据完备性的要求大大提升了。

 

这些矛盾如何解决?笔者有一个设想:让知识自动地推送到需要它的地方。

具体地说,首先要将研发和服务的过程流程化、角色化。当特定的角色进入特定的流程时,真正有用的知识会自动地推送到他的面前。这时,要把研发和服务看成一种知识的生产,把需要推送的‘知识’看成一个零件,把推送知识的系统看成智能的生产系统、把传统的PLM看成现代化的无人仓库。而这套‘生产系统’需要更高级别的知识来管理。这大概就是安筱鹏司长所说的‘系统的系统’吧?

 

这些道理说起来还是容易的,做起来会非常不容易。这不仅是技术问题,还是企业战略问题、企业文化问题、是投资问题。开发一套真正具有生命力的PLM,是件非常辛苦的工作、是件‘黑发人熬成白发人'的工作。

 

特别地,数据需要积累到一定程度,才能发挥关键作用。一个成长性良好的PLM可以变成‘龙’,成长性差的则会变成‘虫’。PLM本身的成长性就必须受到足够的专注。这或许是PLM成败的关键因素。

 

五、总结

  

天下没有免费的午餐,成果必须通过辛勤的劳动才能获得。如果把工业4.0、工业大数据看成是人们梦寐以求的‘果实’,PLM的建设则是种树。关注工业4.0、关注工业大数据的企业,应该把注意力集中在PLM上。这是需要长期不懈、踏踏实实实践的工作。

最后,与大家分享殷瑞钰院士10年前对我讲的一段话:“做大事,快不得也慢不得”。快不得就是要沉得住气、不能急功近利;慢不得就是要只争朝夕、勤奋努力。无论搞工业4.0还是PLM,都应该秉持这个态度。

 

 

 

 

 

三品PLM中的物料管理

一、企业物料管理的意义

物料是形成企业产品管理的重要基础单元,企业可以以物料为基础,计算累计提前期、编制生产和采购计划、跟踪物流状况、计算产品制造成本等工作,这些工作涉及到企业的销售、计划、设计、制造、采购、成本等部门,在这些环节中的物料基础数据采集和整理输出将直接影响企业的生产经营。

对制造型企业而言,围绕产品生命周期进行产品数据管理的PLM系统,为企业提供了一种物料库管理手段,可以结合企业长期运营经验,以企业优选物料库的形式存在,在设计、生产、采购、制造等多个环节中减少基础数据的采集、核对与输出时间,减少管理的物料种类数量,对企业减少生产交付周期产生积极的作用。

二、企业对物料管理的要求

企业对于物料的管理一般具有以下几个方面的要求:

分组管控

制造型企业的标准物料库在实际应用中是千差万别的,需要考虑根据企业所处行业的特点,从多个层次上进行分组管控,如从生产类型上分为自制、外购等,从用途类上划分结构件和电气件,还可根据组成产品的部分,进行系统功能上的划分,最基础的单元则是零部件或者原材料。

特征差异与信息维护

根据物料的不同特征,需要分类的基本属性维护,比如结构零件和电气零件在物料描述上有很大的不同,需要从多个维度上去反映出这两类物料的特征差别。物料基本信息可能会涉及到多个部门,如工程信息、采购信息、工艺信息、生产信息等,这些特征信息也需要进行维护权限的分组管理。

历史物料导入及资料关联

在创建标准物料库时,需要考虑如何把大量企业历史物料快速录入,并且将历史图纸、文档等资料与对应物料建立起关联关系,以形成对物料的立体式描述。

新物料申请审核

在创建新物料时,需要能从物料编码及相关特征描述上与历史物料进行比对,判断新增物料是否合理,需要对新增物料进行编码的自动匹配,并按照规范的申请流程完成物料的创建与承认,避免物料创建的随意性。

三、三品PLM的物料库管理特点

三品产品生命周期管理系统(简称三品PLM-Product Lifecycle Manageme)是专门针对制造型企业的产品开发过程提出的解决方案,管理与产品相关的信息和所有与产品开发相关的过程,在企业范围内为产品设计和制造建立一个并行化的协作环境。

三品PLM可为企业提供物料管理的功能,具有以下特点:

物料分类管理

在三品PLM中,企业可以根据物料类型进行分类管理,通过大类、子类分级构成物料组,分层次的管理企业物料。

差异化特征维护

对于不同类别的物料,三品PLM可以按照分类的特征,创建不同的物料描述属性,形成物料的差异化特征维护。

物料权限管理

在形成差异化的物料特征描述之后,三品PLM可以实现对不同类别物料特征属性的维护权限控制,即实现特定维护人员才能编辑特定的物料属性信息,保证了物料信息的正确性与规范性。

快速导入历史物料

三品PLM支持快速批量的导入企业历史物料,减少企业物料库的创建、维护时间。

物料申请与发布流程

三品PLM可以完整的管理新物料的创建与发布过程,在过程中实现物料的自动编码,实现物料的审核、承认,发布物料给指定的设计、采购部门人员,形成物料承认与发布的记录,便于进行追溯。

与ERP的对接

对企业物料的全面管理离不开ERP系统,三品PLM中的物料库管理可以与ERP系统形成无缝对接,从物料信息的同步导入ERP,再到ERP中查询物料在PLM中的工程、制造相关信息,实现物料信息的双向传递。

通过三品PLM的标准物料库管理功能,可以大大提升企业物料管理的完整性、规范性和信息可传递性。

 

 

 

 

PLM与ERP中BOM模块区别

企业信息化相关的系统非常多,如ERP、OA、PLM、CRM、BI,它们相互独立,但数据又能相互对接(协同),下面从几个方面介绍PLM与“ERP中的BOM模块”的区别:

1、 功能区别:

PLM:是管理产品开发全过程,管理过程中的文档、图纸和开发流程,对图文档进行加密管理和审批管理;与CAD系统集成,并生成设计BOM和生产BOM,生产BOM导入到BOM模块中;

BOM:是接收“生产BOM”,只是数据中心,没有管理功能;

2、使用人员的区别:

PLM:是设计人员、开发人员(制图人员)使用;

BOM:只是“物料清单人员维护”使用;

3、产品的主要作用:

PLM:通过对业务和数据的整合来优化企业的开发过程和数据管理能力,提高企业产品设计知识、历史数据、成功经验的利用率,提高产品自主开发能力和开发效率。 BOM:是ERP中的基础数据,指导采购、生产和成本计算;   

注:产品主要功能说明:

1、PLM功能说明:

文档管理: 文档管理可使企业在整个产品生命周期中,对不同格式的文档(图形、文本、表格和多媒体等)进行储存、访问、标识和发放,并对文档版本进行控制。具体功能如下:

提供已有电子文档录入接口,以建立企业电子文档仓库;

提供方便的查询方式实现文件的检入、检出、版本发布、归档等全生命周期管理;  

能实现共用、引用、更改、版本管理以及零部件文档分类管理和权限控制等;

支持面向产品生命周期的文档多视图管理。

零部件管理:零部件管理以库的方式,构建了产品设计的基础数据,通过编码规则实现对零部件的统一编码,并按零部件的编码、名称、规格、型号、版本等属性进行分类汇总和管理。

零部件编码管理:提供编码器,实现零部件的编码规则定义、编码字典填充、编码规则生效、编码生成、编码回收等处理; 提供强大的零部件库,建立企业所有的零部件(专用件、通用件、标准件)层次与属性信息库,分类进行管理,有效减少零部件重复设计,提高通用化程度; 查看零部件被选取次数、选取时间,以便重用; 根据需求提供计量单位管理、供应商管理、属性信息设置对产品的基础信息进行设置并分别加以管理;

项目管理:项目管理通过WBS、甘特图、网络计划图等技术,在产品设计过程中,进行项目任务分解、计划、下达,实现项目进度控制、设计团队管控、质量管理。

项目计划(实例化):选择事先定义的项目开发流程创建项目,通过WBS、甘特图、网络计划图等多种方式的任务分解,执行人、开始/完成时间、输入/输出的定义,并通过工作日历的定义和任务的生效完成项目计划;

项目执行控制:项目进度在甘特图上通过色差反应项目任务的执行情况,并在项目流程约束下,完成项目里程碑评审、项目计划执行情况的列表显示、人员任务列表、当前任务状态列表、项目信息汇总统计,项目任务与文档、BOM的关联;

项目统计分析:分析设定时段内所有项目的执行情况;按时间、项目任务状态、统计分析每个项目成员项目任务的执行情况; 项目管理与企业质量体系相结合,支持企业的质量管理(如汽车行业的APQP); 支持Ms Project项目的导入/导出。

2D/3D设计软件接口:数据接口集成是连接各信息系统间纽带,它通过标准数据接口的定义和封装实现各异构系统间的信息集成、数据交互,以消除各信息系统间的信息孤岛。 

提供已有产品明细表(纸质或电子文件)EXCEL的导入、导出; 

提供与各种2D、3D数据的集成接口,实现明细数据检入PDM的数据,形成产品结构树(BOM)的同时,自动将文档关联到BOM上(支持的CAD软件有UG、CATIA、Solidedge、Solidworks、Inventor、Pro/E等三维CAD和AUTOCAD为平台的二维CAD、CAXA电子图板); 

提供与CAPP一体化解决方案,可将工艺信息和工艺文件自动的汇总在PDM的BOM上形成工艺BOM; 提供与主流ERP系统的无缝集成

2、BOM(物料清单)功能说明

模块主要用于定义组成各产成品的所有零配件及原材料组成。以达到以下目的:

标准成本卷叠计算,包括物料、人工、制造费用等;

新产品的成本模拟,作为拟定售价的参考;

作为物料需求计划计算用料的基础;

计划品、模型及选项类物料需求预测展开的依据; 

支持按订单配置产品的组件选配;  

支持物料清单状态定义、物料清单差异比较、领料、发料的依据。

 

 

 

 

终于把PLM与ERP说明白了!

 

 
将PLM系统和ERP系统集成起来为何很有好处?原因就是,这一集成能够将重要的上游和下游流程以及数据关联起来,而这些流程和数据分散在传统上使用不同企业系统的不同用户组之间。
 
 
 

 

1

产品创新之路

中国制造业的“智慧”选择

 

1.1 产品创新,应对经济挑战的不二

2008年全球金融危机导致的经济阴影依然没有消散,全球经济增速放缓、停滞、甚至衰退的危机依然没有消除。截止到现在,各国消除金融危机的影响的努力还在持续的同时,欧洲债务危机再次浮现,是否会发生经济二次探底、金融危机卷土重来则是经济学家们重点研究的问题。

 

 

在这样一个大的经济格局之下,中国经济貌似一枝独秀,四万亿刺激政策的出台避免了中国经济在2008年金融危机之后大幅衰退。但是,经济刺激政策的后遗症而今却逐渐显现,CPI持续上升,中小企业经营出现困难,制造业更是雪上加霜。

 

今日之中国制造业企业的发展,正是在这样一个大的宏观经济环境下努力前进,面临诸多困难和挑战。

 

改革开放已经进行30多年,中国企业的制造和产品创新能力获得了长足的发展,但是以市场换技术、以人力换技术、以环境换技术的政策在过往30年里并未能实现中国经济如日本二战后、亚洲四小龙国家相当的成就。到目前为止,中国制造业长期处于世界产业微笑曲线的底部。

 

“微笑曲线”的寓意即是:要增加企业的盈利,绝不能保持在组装、制造位置,而是需要往左端或右端位置迈进。通过创新去占据企业“微笑曲线”的两端,不断在技术研发和营销渠道上下功夫才能实现中国制造企业在世界产业分工的价值提升。由中国制造到中国“智”造,是中国制造业发展的必由之路,而中国智造是众多成功的中国制造企业自主创新智慧的总结,中国智造主要包含两个意思:一是技术创新上要讲“中国智慧”;二是管理创新上也要讲“中国智慧”。

 

1.2 面临挑战,产品创新为立命之本

尽管面临严峻的经济形势,中国制造业企业还是在创新上持续投入,越来越多的企业意识到产品创新不再是锦上添花,而是立命之本。产品创新使企业在激烈的市场竞争中实施差异化战略,不但可以占领市场制高点,还有机会开拓新的蓝海,立于不败之地。

 

客户需求的不断变化、市场竞争的日趋激烈、纯加工制造业的利润日益走低,这些都要求企业必须持续努力,应对客户、行业、竞争、经济环境带来的挑战,这些挑战包括必须:

    ●提高生产效率

    ●提高资产利用率

    ●开发出成本更低、质量更高的产品

    ●增加产品的数量和品种,同时不会提高成本和延误交货时间表

    ●提供满足客户要求的产品

    ●协调分散在全球、不同的跨职能开发团队的工作

    ●支持并加速创新

    ●遵守企业的标准和程序

    ●在整个企业中实施企业的新举措

    ●确保合规性

    ●支持可持续发展新举措

 

1.3 四大领域,制造业企业信息化成为提高产品创新能力的必然选择

制造产业升级、产品创新能力提升是中国企业应对市场竞争和经济全球一体化的必然选择。信息化与工业化融合,以信息化带动工业化是我国的一个基本策略。时至今日中国已经成为世界制造业的中心,越南、印度、巴西、东欧诸国等国家正在积聚更强的制造能力,但相对于中国今日所形成的制造体系和能力,暂时还不能对中国作为世界制造业中心的地位形成挑战。同时,我们必须正视环境问题、人口老龄化问题、城市化进程中造成的经济两极分化等诸多问题,为了应对这些挑战并持续保持中国制造业的优势地位,中国制造业开启了新一轮伟大的从中国制造到中国创造的创新之路,信息化无疑将为中国制造企业助一臂之力。

 

信息化是一种技术,更是一种思想、一种文化、一种助力企业成长的利器。信息化系统作为一种企业管理思想的载体,是加速企业创新及提高竞争力的一种有效手段。

 

制造企业信息化,包含四个主要的业务领域分别由四种主要的IT信息系统所代表。它们分别是:企业资源规划(ERP)系统、供应链管理(SCM)系统、客户关系管理(CRM)系统和产品生命周期管理(PLM)系统。这四种信息系统的有机结合应用,构成了企业信息化的重要组成部分。企业可以根据自身的情况,面向某类特定的业务问题,选用一种或几种系统来构建自己的企业信息化框架体系。那种认为企业信息化就是实施ERP系统的观点是十分片面和有害的。

 

在ERP、SCM、CRM以及PLM这四个系统中,PLM的成长和成熟花费了最长的时间,并且最不容易被人所理解并且与其它系统有着较大的区别,这是因为迄今为止,它是惟一面向产品创新的系统,也是最具互操作性的系统。例如,如果企业为了制造的用途,使用PLM软件来真正管理一个产品的全生命周期,它需要与其他系统进行集成,特别是与ERP进行集成。

 


图1 PLM软件与其他系统集成

 

1.4 普遍困扰,影响产品创新能力的有力提升

技术的进步同时支持着企业创新能力提升的过程,更多新的产品开发技术和工具普遍推广和应用、移动通信技术和互联网技术带来了便利的信息化基础设施和高效沟通,中国制造业企业有更好的国家基础设施条件和创新环境并且在持续努力以应对挑战:对产品开发的重要性的意识显著加强,无论规模大小,都在尝试开发新产品、开发更多的新产品;显著加大产品开发的投入,建立产品开发机构或团队,投入更多人力资源和技术能力建设;积极应用CAD、CAE、CAPP等工具;参加各类技术交流和培训以提升企业经营和技术开发能力等;在企业提升其产品研发能力的征程上,还有一些经常出现的、具有代表性的困扰影响着企业的产品开发过程:

 

 
产品开发协同管理方面:
  1. 产品开发的主体是研发部门,不能与营销、采购、制造等部门建立有效的协同机制,对客户、市场的响应较慢。

  2. 没有明确的产品开发流程,职责不明,或有流程但没有有效的控制系统而执行较差,每个人按照各自的习惯做事,产品开发的品质控制很难到位。

  3. 没有信息共享的工作平台,很难详细掌握各开发项目的进度,每个人在做什么,做到什么程度。

  4. 没有有效的手段进行绩效管理,做好做坏没有明显分别(至少没有让员工真正有动力),所以缺乏阶段性的及时激励、奖惩等,导致企业无法通过绩效管理将压力层层分解和传递,无法支撑企业战略目标的实现。

 

 

产品数据管理及应用方面:

  1. 产品电子资料分散存放,缺乏统一管理工具。围绕产品研发,每个部门都产生了数量巨大、类型各异的业务电子资料,如CAD图纸、产品设计更改通知、产品配置表、ISO文件、质量检测报告、实验报告等,并以海量的速度增加。这些电子数据完全依靠Windows的目录功能管理和组织电子资料文件,出现了“有电子化数据,无电子化管理”的局面,割裂了产品数据的关联性,既降低了企业知识的整体价值,也大大增加资料的管理难度。  

  2. 无法严密控制版本,各部门及供应商使用的技术资料由于种种原因,会出现版本不一致的情况,直接造成经济损失,交货期拖延。     

  3. 电子数据安全得不到保障,容易流失和被非法修改。  

  4. 没有在设计源头有效地控制新物料的增长,随着开发人员的增加,物料呈爆炸性增长态势,随之带来的成本增加及质量不稳定。

 

 

2

PLM和ERP

铺就创新之路的两大利器

 

2.1 专注不同,ERP和PLM从不同角度的产品创新实践

ERP(Enterprise Resource Planning,即:企业资源计划)和PLM(Product Lifecycle Management System即:产品生命周期管理系统),是当前先进制造技术群中涉及企业管理的两个重要技术领域。从技术角度看,制造业信息化的发展状况可谓与这两大系统的发展紧密相关。

 

ERP是先进的企业经营管理模式,在 MRP-II 基础上进一步吸取了现代管理思想后逐步形成。它着眼于企业制造领域准连续的计算机化管理,侧重于制造领域物流的管理,对企业活动中和制造有关的所有资源和过程进行统一的管理,主要用于生产制造阶段和后勤管理。在目标上充分体现对成本的控制、对质量的控制和对客户服务的管理。ERP其代表功能有:主生产计划、物料需求计划、原材料采购计划、车间作业计划、工装设备管理、财务系统管理、库存管理等。

 

根据业界权威的CIMDATA的定义PLM是一种应用于在单一地点的企业内部、分散在多个地点的企业内部,以及在产品研发领域具有协作关系的企业之间的,支持产品全生命周期的信息的创建、管理、分发和应用的一系列应用解决方案,它能够集成与产品相关的人力资源、流程、应用系统和信息。

   

PLM是一种企业信息化的商业战略,它实施一整套的业务解决方案,把人、过程和信息有效集成在一起,作用于整个企业,遍历产品从概念到报废的全生命周期,对产品数据信息进行管理,支持与产品相关的协作研发、管理、分发和使用产品等信息。

    PLM能帮助企业构造一个适合异构计算机运作环境的集成应用平台,对"粗放型"发展的各种单项计算机辅助技术进行"集约化"管理。PLM是服务于整个产品从概念到生命周期终止的全过程,提供了产品的全系信息图景。

    ERP和PLM都能且应该在企业应对和克服这些所面临的挑战的过程中扮演重要角色,了解它们各自的长处很重要。下表是ERP和PLM主要特征的对照。

 

表1 ERP和PLM的一般特征对比

 

2.2 价值体现,PLM的使命所在

PLM既是一种企业信息化思想,也是一个技术集合。首先,作为一种先进的企业信息化思想,PLM解决的是在激烈的市场竞争中,如何用最有效的方式和手段来为企业增加收入和降低成本。其次,PLM结合了一整套技术和最佳实践方法,例如产品数据管理、并行工程、仿真管理、企业系统集成、零部件管理以及其它业务方案。通过PLM的应用,企业可以把多年积累的所有产品相关数据放到一个统一的PLM数据库中。

 

PLM管理系统通过帮助企业增加收入、降低成本、加快产品上市,为企业提供广泛的商业价值,这些价值包括:

    ●更快地将产品推向市场

    ●加速营业收入的增长

    ●降低产品和生命周期的成本

    ●大幅度提高产品质量

    ●促进流程创新

    ●提高生产力

    ●最大限度地知识重用

 

2.3 前世今生,PDM与PLM的异同对比

如果作为一个概念来说,PLM出现的时间已经很长了。但是作为一个整体解决方案的范畴,它仅仅是在最几年刚刚成为可行。

    PLM完全包含了PDM的全部内容,PDM功能是PLM中的一个子集。但是PLM又强调了对产品生命周期内跨越供应链的所有信息进行管理和利用的概念,这是与PDM的本质区别。

 

PLM是一种先进的企业信息化思想,是企业在激烈的市场竞争中增加收入、降低成本、加快产品上市的最有效的手段之一。

 

在战略上,PLM是一个以产品为核心的商业战略。它支持一系列相关的商业解决方案协同产品定义信息的生成、管理、分发和使用;在地域上横跨整个企业和供应链;在时间上覆盖从产品概念阶段到产品退市的全生命周期。

 

在数据上,PLM包含完整的产品定义信息,包括所有的机械的、电子的产品数据,包括软件和文件内容等信息。

 

在技术上,PLM结合一整套技术和最佳实践方法,例如产品数据管理、协作、协同产品商务、视算仿真、企业应用集成、零部件供应管理以及其它业务方案。它实现了与在延伸的产品定义供应链上的所有的OEM、转包商、外协厂商、合作伙伴以及客户进行沟通。

 

在业务上,PLM能够开拓潜在业务并且能够整合现在的、未来的技术和方法,以便高效地把创新和盈利的产品推向市场。

 

在发展上,PLM正在迅速地从一个竞争优势转变为竞争必需品,成为企业信息化的必由之路。

 

从技术角度上来说,PLM是一种对所有与产品相关的数据在其整个生命周期内进行管理的技术;从理念上来说,PLM强调了对产品生命周期内跨越供应链的所有信息进行管理和利用的概念。可以说PLM是PDM凤凰涅盘之结果,双方在具体细节上存在很大的差异:

 

表2 PLM是PDM的差异对比

2.4 双轮驱动,ERP和PLM的集成价值

由于ERP和PLM起源于不同的专业,具有不同的目标,而且演变速度也不同,因此,直到最近为止,它们一直都是差别很大的两种技术。但是,这两个在以前互不相干的领域正逐渐拉近彼此的距离。如今,ERP系统一直依赖于PLM提供的产品信息,以致多家ERP供应商开始将PLM功能加入到其产品中。它们的目标是,帮助客户了解产品设计的决策对其他方面的影响,例如对销售预测和人力资源规划的影响。与此同时,PLM供应商看到PLM对企业的价值已发展到超出工程部门之外,原因是,对许多制造商而言,PLM在协作和加速创新方面的长处已作为战略优势和重要的成本节约来源显现出来。

    将PLM系统和ERP系统集成起来为何很有好处?原因就是,这一集成能够将重要的上游和下游流程以及数据关联起来,而这些流程和数据分散在传统上使用不同企业系统的不同用户组之间。

 

理想的集成环境提供双向框架和可靠的闭环事务管理,并且允许将所有相关的业务对象从一个系统发布到另一个系统。

    如今,许多制造商正在集成PLM和ERP,以便提高效率和产品质量。虽然这些制造商最初的动机可能是想消除重新输入数据的低效率及其可能造成的人为错误,但它们获得的好处远远不止这两点。制造商还能够确保PLM系统捕捉到的BOM数据可供需要此数据的所有职能部门使用。此外,由于PLM系统还可以提供路由选择和制造过程计划,因此,重要的上游和下游流程能关联在一起,并且变得更高效和更有成效。

    对于大多数制造商而言,不应是选择ERP或PLM的问题,而应是他们如何能最有效地实施并集成这两个解决方案的问题。选择适合企业的正确ERP和PLM系统非常重要,而且,制造商不应为了全面取得这两个系统的价值而损害任一个的优点。在产品开发和执行过程不再作为孤岛实施,并且PLM和ERP的功能部署在无缝、端到端的解决方案中时,价值就开始浮现出来。

    通过正确实施ERP和PLM的集成,公司可以不断顺畅地进行重大的创新(例如开发出新的和更有特色的产品)以及持续的业务创新(例如不断降低成本和改善质量)。

    集成的ERP/PLM系统帮助在整个创新范围内提供价值,同时为现代化的制造企业提供所需的持续控制能力。这种集成可以带来巨大的竞争优势,因为它推动了敏捷制造的发展,从而使制造商能够快速、自信地充分利用每一个重要的市场商机。对于仍然对PLM加入ERP战略中后产生的价值持观望态度的企业,现在是时候重新审视PLM在现代制造业中的影响了。

 

2.5 求同存异,PLM与ERP的集成建议

虽然PLM的关注重点一直都是产品开发过程,但许多企业已看到PLM还能够积极影响其ERP支持的业务运作。这是因为PLM能够全面地定义BOM,而这是ERP做不到的。这进而对ERP和供应链活动的效率产生了积极影响。除了PLM的固有价值之外,PLM作出的决策强烈影响着经营模式以及在下游业务流程中可由ERP、SCM和CRM应用程序实现的效益;从这个意义上说,PLM是制造业中最基本的业务应用程序。由于PLM从根本上定义了物料清单,因此,它影响着ERP和供应链活动的效率。

 

 
PLM与ERP密切联系

    PLM和ERP虽在诸多方面存在不同程度的区别,但现代企业的运作是基于资金流、物流和信息流相辅相成的一个动态系统,所以基于完整的产品生命周期,从全局的眼光来看,PDM和ERP在以下三方面有着密切的联系。

 

1、管理目标具有高度一致性。

虽然PLM和ERP管理的业务存在区别,但其管理目标都是试图通过科学的调度和控制,减少失误和返工,在尽可能短的时间内,通过最少的资源耗费,用最为经济的手段和方式,保证产品尽快上市。

 

2、过程之间具有连续性。

企业中的设计研发过程是按照从整体到局部逐步细化的设计路线展开,而生产制造等过程是按照从局部到整体的制造、装配过程来进行,而企业的最终产品正是这两个从不同路线和领域展开的过程连接的结果。

    3、处理业务之间存在因果关系。

生产、制造等领域使用的产品、零部件和产品结构,是企业设计部门创造出来的零部件及产品结构及状态的表现形式。设计部门设计出来的产品,既是设计研发的产物,也是后续生产过程开展的活动目标和对象。

 

 
PLM与ERP集成的建议

  

既然PLM与ERP系统各自具有其不同的特点,相互之间还存在着紧密的联系那么用户如何适当地应用PLM和ERP工具呢?这必须由用户结合其选定的咨询和服务机构以及企业的具体应用环境来做最终决定。这里提供了一些可能对用户有实际帮助的建议。

    企图用一种系统完成两种系统的功能是不切实际的想法,因此,最好的解决方法是将PLM与ERP系统集成在一起。到目前为止,PLM系统是捕获和控制产品定义数据的上佳选择,然而,非工程用户有时也需要访问产品定义数据。因此,在PLM和ERP系统之间的界面应该具备如下功能:ERP系统的注册用户能够调用PLM功能,并且可利用通用的浏览应用程序来查找和阅读产品数据。当然,PLM的访问规则必须确保产品定义数据的完整性,并且在产品的整个生命周期中,必须始终由PLM系统控制产品定义数据。

    1、产品结构和配置管理的集成。

产品结构和配置管理是ERP和PLM之间最关键的结合点,也是最难解决的问题。多年来,MRP和ERP专家提倡使用材料明细表(BOM)来满足整个企业组织的需求。这看起来是不错的想法,但迄今为止,几乎没有一家企业能够实现在一个BOM下的标准化产品结构和配置管理。最佳实施方案就是创建一个具有一致性的产品结构视图网络,这些视图应该代表针对单一产品组织其部件的不同方法。因此,应该在PLM系统中创建按设计视图管理产品配置的方法,然后由制造人员对它进行修改,最终得到按计划视图管理产品配置的方法。按计划视图配置管理产品配置的方法将通过连接界面送到ERP系统中,而在ERP系统中,这个方法可用于制定计划目标。根据ERP系统的功能,在ERP系统中创建按制造视图的配置,并将它传回到PLM系统。如果能够严格控制配置管理,也许就能够在PLM系统中维护按制造视图的产品结构,这样配置信息就能够被跟踪并返回到产品定义数据中。

    2、工程变更的集成。

更改请求是由许多部门发出的,但通常对它们的评估是由工程设计部门完成。评估过程要求分析和修改产品定义数据。一旦更改请求获得批准,在设计和制造部门之间所做的联合决定行将生效。显然,为方便更改,工作流必须从PLM系统开始,然后传递到ERP系统。对每一系统的工作流,理想的方法是使用可配置触发器来回传送任务控制命令。另一个可选方案是在PLM环境中创建整个工作流并要求生产计划人员注册为PLM用户以完成他们的任务。

    3、物料信息集成。

生产后勤计划是ERP系统的核心内容之一。工程师和其他PLM用户们也经常需要访问这些通常驻留在ERP系统中的信息,包括成本信息、原材料详细目录清单状态以及在处理过程统计中的工作任务等。这类信息对制定良好的工程决策是很关键的。一个PLM用户应该可以从PLM系统界面获取这些信息。

    从以上分析可以看出,PLM系统和ERP系统实际上是针对不同目标的应用系统。

 

PLM系统的主要目标是:控制产品配置、使用更改控制和产品生命周期来管理产品定义数据的开发、修改以及并行使用;

 

ERP系统的主要目标是:控制生产计划过程、平衡期望的产品销售情况与制造这些产品所需消耗资源之间的关系。

 

因此,在实际应用中,最佳的方法是将任务分割成不同部分,让不同的系统去执行最适当的任务。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

产品生命周期管理的内涵和技术架构

本文以新产品的全生命周期过程的动态演进特征和内在联系为研究对象,基于产品生命周期管理的内涵、需求特征、新产品开发V型流程的功能分布、相关支撑技术、应用集成平台和J2EE的软件,介绍了一种PLM的总体解决方案、软件系统开发和应用实例。

 

0 引言

    任何产品从市场预测、战略规划、概念设计、详细设计、工艺/工装设计、样机试制、设计定型、市场测试、投产准备、批量生产、市场销售、售后服务到产品报废回收,都会经历这样一个生命周期。在产品生命周期中,随着各阶段和过程的推延,产品在功能、性能、技术经济指标、几何形态、材料、工艺、制造资源及采购、供应、销售等社会资源方面发生着一系列的变化,会产生大量复杂的技术和商务信息。

    随着全球化市场竞争的加剧,产品生命周期明显缩短,新产品更新换代更快,只有快速而正确地管理、使用这些信息,才能保证产品的竞争力。在此背景下,如何来管理和有效控制/使用产品生命周期中产生的技术和商务信息,来应对日益激烈的市场竞争环境,是当前全球制造业所共同面对的问题。

 

1 PLM的内涵、特征和应用范围

 

    产品生命周期管理(product lifecycle management,PLM)是为满足制造业对产品生命周期信息管理的需求而产生的一种新的管理模式。它是在PDM的基础上发展起来的。PLM指一类软件和服务,它使用Internet技术,使每个相关人员在产品的全部生命周期内互相协同地对产品开发、制造、销售进行管理,而不管这些人员在产品开发和商务过程中担任什么角色、使用什么计算机工具、身处的地理位置或在供应链的什么环节。例如,利用PLM的浏览器,身处异地的各种角色人员,都能授权看到顾客需求、新产品开发计划、产品三维模型、BOM配置、供应商、库存、质量状况、生产制造及售后服务等信息。

    PLM主要特征是通过一致的数据访问模型将不同商务和工程应用数据集成,使PLM用户得以协同地工作。PLM的体系结构支持产品整个生命周期所有活动的协同,协同的数据处理使商务应用和资源的相关信息前后贯穿,消除产品活动中产生的各种数据形成信息“孤岛”。例如,利用PLM的思想从产品的设计应用系统中将所使用的材料信息提取到需要该信息的其他应用系统,如产品成本核算、产品装配、包装、原材料采购等。PLM的协同产品数据库可以提供产品生命周期内的所有信息——知识库,这个知识库被与产品生命周期活动相关的人员在任何时间、任何地方通过Internet授权访问。

 

    PLM的基础是目前的CAD、CAE、CAM、PDM、ERP、供应链管理(SCM)、客户关系管理(CRM)和知识库等信息平台,它将成为下一代企业联盟的产品开发与管理协同信息集成平台。PLM的作用是使富有经验、知识渊博、富有商业头脑的企业经理们把握产品的全局信息,把主要精力集中到产品生命中的整个过程,而不只是关注产品的设计过程。它有助于企业经理们掌握产品竞争的核心,及时进行产品创新。PLM的内涵和应用范畴见图1。

 

图1 支持产品生命周期的PLM内涵和应用范围

    PLM要解决的基本问题是为高级经理们提供急需的可视化工具,提高他们在产品开发和管理产品生命周期的商业活动中的积极作用。具体说来就是利用Internet和先进的数据管理技术使经理们直接可视化地总览企业的产品信息,不管产品所处的状态如何,不管这些信息来自哪个地方。

    PLM的管理思想是从新产品的战略策划开始,就将与产品有关的功能、性能、外观特征、质量、成本、顾客群、销售价格、生产规模、产品投放时机、市场占有量维护、差异化竞争优势的保持等一系列问题进行统一考虑,详细计划、分阶段控制实施,使各种有限资源发挥出最大效益。

 

2 PLM在产品生命周期中的功能分布

    在产品生命周期的各阶段中,产品的技术和商务形态是不一样的。在产品的市场预测与战略策划阶段,人们关注的是市场空白点和目标客户群、产品的技术、经济、商务、制造资源的战略定义和总体策划。当新产品的战略定义完成后,在概念设计阶段关注的核心是采用什么技术经济方案来实现新产品的概念,如整机总布置、工业设计、人机工程分析、技术经济评价、项目计划制定、可行性分析等。产品概念设计完成并通过评审,则进入详细设计(或工程化设计)阶段。在此阶段中,将重点解决整机与零部件的数字化设计、仿真分析和产品设计定型等工作,在这一过程中必须选择合适的供应商来协同参与零部件设计。在新产品试制、试验与定型过程中,涉及整机及零部件样机/样件的试制与试验,通过几次迭代优化,完成新产品的设计定型。在生产准备过程中,将重点考虑工艺/工装的设计/制造、生产线改造、供应商零部件认证、采购准备、试销和新产品的市场测试等工作。当新产品投入批量生产和销售后,PLM关注的问题是供应链管理、客户关系管理中的技术和商务协同支持。因此,PLM系统的功能分布是随产品生命周期的过程与阶段特征而不同的,但它们之间通过信息的逻辑关联和知识库的支持而成为一个有机整体,为企业的管理者、工程人员对产品生命周期中各阶段产品的属性和状态的流转、变更、引用、关联、受控、发放、协同等提供有效的管理工具。

 

    按照产品生命周期各阶段信息管理特征的不同,PLM有如下主要功能:①需求管理;②项目管理;③产品配置管理;④质量过程管理;⑤文档管理;⑥与资源管理集成;⑦变更管理;⑧价值链管理;⑨可视化协同与集成;⑩安全保密管理等。这些功能可根据不同行业的产品结构和生命周期特点,进行灵活地配置与伸缩,并根据实际需要分别配置在PLM的各阶段,见图2。

 

图2 按产品生命周期各阶段特征与管理需求分布的PLM系统功能

 

3 PLM的关键技术

    实现PLM功能的关键技术包括以下两个方面:一是产品生命周期各阶段核心业务管理模型与数据结构的总体解决方案;二是实现这些核心业务管理模型与数据结构的算法和软件架构。

    从第一方面看,PLM系统的管理功能覆盖整个产品生命周期的各阶段业务管理,信息种类繁多且随流程有动态的状态变化,同时要管理来自各阶段的顾客需求、战略策划、概念设计、详细设计、工艺设计、试制、试验、生产准备、供应链、售后客户技术支持等各种信息,要集成各种应用工具,如CAD/CAE/CAM/ERP/OA等,它是制造业两大信息集成平台之一。为实现PLM功能,集成上述各工程应用系统,PLM提供统一的数据管理核心和基于用户角色的权限管理体系,为不同的使用者提供合适的数据视图。每一个用户的工作都是产品生命周期活动的一部分。各使用人员协同工作的结果是使产品的规划、开发、生产、营销、维护等都能有序、高效地进行。PLM与产品生命周期中各阶段应用工具的集成关系见图3。

 

图3 PLM与产品生命周期中各种应用工具的集成过程

 

    PLM系统提供一套充分开发互联网能力的总体解决方案,该方案中提供了市场开拓、产品开发、零部件管理、供应商管理、制造过程规划、生产管理、销售与分销、维护和服务等各方面的解决方案。各阶段解决方案在PLM的整体思想集成下,形成了一套完整的功能体系结构,见图4。

 

图4 PLM的功能体系结构与集成应用平台

    从第二方面看,要实现PLM的跨时间阶段、异地空间和支持各种异构操作系统的应用工具集成,采用传统的C/S结构或基于ASP、第一代Java技术的两层B/S结构,已难以满足制造业对PLM信息集成平台的要求。随着J2EE技术架构的出现,使得当今的PLM管理需求能够得以实现。

    为了适应大型复杂企业级应用程序的设计和开发,Java2企业版(J2EE)平台提供了一个基于组件的方法来设计、开发、装配及部署企业应用程序。J2EE平台提供了多层的分布式应用模块、组件再用、一致化的安全模型以及灵活的事务控制,不仅可以用比以前更快的速度推出创造性的客户解决方案,而且搭建的软件平台与任何一个厂商的硬件产品和API都无关。

 

    Enterprise JavaBean(EJB)组件技术是J2EE结构的一部分。J2EE体系结构支持分布式环境中的程序开发、配置和执行。它主要提供事务管理、安全、客户端连接和数据库访问之类的企业级服务。使用J2EE技术架构是把应用程序的事务处理放在中间应用服务器上运行,并创建为能被客户端浏览访问的可重用组件。

    基于J2EE三层架构体系的PLM系统包括数据库服务器、应用服务器和客户端,见图5。它的主要特征是将过去在客户端上处理的逻辑事务放在中间层应用服务器上,以客户端零配置的Web方式实现了产品全生命周期管理的核心功能,可充分利用互联网提供的协同商务功能。

 

图5 基于J2EE的PLM系统三层体系结构

4 结论

    在对PLM的现状、企业需求、核心功能与分布及J2EE的技术架构进行了深入研究后,笔者提出了一套基于J2EE三层技术架构的PDM/PLM软件系统,其后很快在长安汽车集团公司等四家大型制造企业得到推广应用。

 

 

 

 

 

 

PLM实施阶段和每个阶段的主要工作

一个企业在项目实施前期,需要对项目相关工作作出一个指引,使得各个项目组成员以及各个部门领导清楚项目的过程以及主要工作,按照笔者的经验,企业在实施PLM的时候,一般情况下以PLM供应商为主,以企业为辅,一般要经历以下的几个阶段,每个阶段不同,相应的工作内容也不同,配合的人员也不同。 具体分为PLM前期调研阶段、系统搭建阶段、系统试运行阶段、系统正式运行阶段、验收阶段、后期维护阶段(对于软件供应商来说项目不一定全包括这个阶段,但是对企业来说实施后还需要不断维护的,项目还没有完结,除非项目中断或失败)。 

 

前期调研阶段

 

企业刚刚引入系统,供应商对企业的具体情况不了解,同时企业对软件不了解,在这个阶段企业主要的工作是积极配合PLM供应商进行详细的业务调研以及加紧学习PLM理论。 主要包括:

 

> 企业基本架构、岗位、角色—配合人员:人力资源或行政部; 

流程(整个公司的日常流程以及研发项目流程)–配合人员:整个公司各个部门领导、研发部门领导; 

> 项目管理的详细情况—配合人员:研发部门项目管理人员、项目经理、业务专家;

> 编码体系—配合人员:物料编码管理员、体系编码管理员; 

> 图纸的情况(包括图纸应用软件、图纸的发放方式、图纸的准确性、图纸的图框、图纸的变更等)–配合人员:结构、电子的相应工程师、文空中心人员、研发经理、标准化工程师; 

> 零件、BOM的情况(包括零件的基本属性、零件库的分类、BOM的字段、PLM中BOM的来源确定、层次关系确定)–配合人员:业务专家、标准化工程师、项目经理、研发经理;

> 系统安装学习—配合人员:PLM管理员、服务器管理员;

> 图纸、BOM的整理工作(图纸的整理、BOM的整理)–配合人员:专门的数据整理人员。

 

系统搭建阶段

 

在这个阶段,软件供应商对企业的基本情况进行了解,同时企业的人员也对PLM概念有所了解,进一步学习软件的理论和使用方法,这个阶段的主要工作是搭建系统运行的基本环境。 主要包括:

 

系统基本框架搭建(包括企业机构、岗位建立、角色的分配、流程的基本梳理和建立、项目管理基本梳理和建立、文档模板的建立、编码的建立、其他模块基本框架搭建)–配合人员:系统管理员以及相关业务的人员;

基本功能点测试—配合人员PLM管理员、主要业务的项目成员;

图纸、BOM的整理工作(图纸的整理、BOM的整理)–配合人员专门的数据整理人员。

 

系统试运行阶段

 

在这个阶段,由于系统的基本框架已经建立好,可能还没有完全符合公司的要求,选择部分的部门进行项目的试运行。这个阶段的主要工作是:在项目试运行的过程中更加熟悉软件,发现系统设计中存在的问题,反馈问题,为项目的正式运行打下基础。

 

项目试运行功能选择、部门选择—配合人员项目小组成员、项目领导;

项目试运行—配合人员试运行涉及的相关部门领导及具体人员、项目小组; 

图纸、BOM的整理工作(图纸的整理、BOM的整理)–配合人员专门的数据整理人员(数据整理到能够支持系统最基本的业务运行);

大面积的培训工作(分基本培训、专项培训)–配合人员整个使用的用户、各个部门的领导、项目成员、PLM管理员。 

 

系统正式运行阶段

 

在这个阶段,由于项目进行了项目试运行,发现了一些问题,进行了更改,同时也对其他的功能点进行了进一步的测试,正式运行的条件(系统基本框架搭建好、基本功能点符合企业要求、基础数据已经整理到系统、使用人员熟悉操作系统等)成熟了。这个阶段的主要工作是所有用户使用系统中所有的功能点,及时发现并调整系统设置,使系统能稳定运行。

 

项目启动文件编制、签发,如有必要进行项目正式运行动员—配合人员项目成员、项目领导、公司领导、使用人员;

项目正式运行—配合人员项目小组成员、所有使用人员、各个部门的领导; 

项目运行的基本制度、基本规则的制定和签发—配合人员标准化工程师、PLM管理员、相关部门领导; 

图纸、BOM的整理工作(图纸的整理、BOM的整理)–配合人员专门的数据整理人员,最迟在这个阶段把系统常用的基本的资料全部整理到系统中。

 

验收阶段

 

在这个阶段主要是对PLM软件系统进行考核,看是否到达公司上PLM的目标,看软件有多少满足公司目标。这个阶段的主要工作是对PLM系统进行评估。

 

项目验收形式确定—配合人员项目领导;

项目验收评估—配合人员项目小组以及组成的项目验收专家团;

项目验收的签字—配合人员项目验收专家团

 移交项目(包括项目过程中的产生的文件、项目人员的能力的培养等)–配合人员项目小组相关人。

 

后期维护阶段

 

对软件供应商来说,项目实施已经结束,但对企业来说实施后还需要不断维护,在这个阶段,由于软件的供应商已经撤离公司现场,那么主要的力量是PLM管理员,维护系统的正常运行,对公司提出的新的需求在系统中实现或更改以前的业务需求等等。主要的工作是维护和改进。

 

提出系统运行存在的问题—配合人员 系统的所有使用者;

 提出新的需求—配合人员系统的所有使用者; 

系统设置和进行问题的跟踪解决—配合人员PLM管理员;

系统数据的备份—配合人员系统服务器管理员。

 

 

 

 

浅谈PLM、ERP和MES“智慧”制造中的应用

PLM系统、MES系统和ERP系统集成起来为何很有好处?原因就是,这一集成能够将重要的上游和下游流程以及数据关联起来,而这些流程和数据分散在传统上使用不同企业系统的不同用户组之间。

 

 

1.产品创新之路

 中国制造业的智慧选择

 

1.1 产品创新,应对经济挑战的不二法门

 

改革开放已经进行30多年,中国企业的制造和产品创新能力获得了长足的发展,但是以市场换技术、以人力换技术、以环境换技术的政策在过往30年里并未能实现中国经济如日本二战后、亚洲四小龙国家相当的成就。到目前为止,中国制造业长期处于世界产业微笑曲线的底部。

                        

微笑曲线的寓意即是:要增加企业的盈利,绝不能保持在组装、制造位置,而是需要往左端或右端位置迈进。通过创新去占据企业微笑曲线的两端,不断在技术研发和营销渠道上下功夫才能实现中国制造企业在世界产业分工的价值提升。由中国制造到中国造,是中国制造业发展的必由之路,而中国智造是众多成功的中国制造企业自主创新智慧的总结,中国智造主要包含两个意思:一是技术创新上要讲中国智慧;二是管理创新上也要讲中国智慧

 

1.2 面临挑战,产品创新为立命之本

  

 

客户需求的不断变化、市场竞争的日趋激烈、纯加工制造业的利润日益走低,这些都要求企业必须持续努力,应对客户、行业、竞争、经济环境带来的挑战,这些挑战包括必须:

    ●提高生产效率

    ●提高资产利用率

    ●开发出成本更低、质量更高的产品

    ●增加产品的数量和品种,同时不会提高成本和延误交货时间表

    ●提供满足客户要求的产品

    ●协调分散在全球、不同的跨职能开发团队的工作

    ●支持并加速创新

    ●遵守企业的标准和程序

    ●在整个企业中实施企业的新举措

    ●确保合规性

    ●支持可持续发展新举措

 

 

 

1.3 五大领域,制造业企业信息化成为提高产品创新能力的必然选择

 

制造企业信息化,包含五个主要的业务领域,分别由四种主要的IT信息系统所代表。它们分别是:企业资源规划(ERP)系统、制造执行(MES)系统、供应链管理(SCM)系统、客户关系管理(CRM)系统和产品生命周期管理(PLM)系统。这五种信息系统的有机结合应用,构成了企业信息化的重要组成部分。企业可以根据自身的情况,面向某类特定的业务问题,选用一种或几种系统来构建自己的企业信息化框架体系。那种认为企业信息化就是实施ERP系统的观点是十分片面和有害的。

 

ERPMESSCMCRM以及PLM这五个系统中,PLM的成长和成熟花费了最长的时间,并且最不容易被人所理解并且与其它系统有着较大的区别,这是因为迄今为止,它是唯一面向产品创新的系统,也是最具互操作性的系统。例如,如果企业为了制造的用途,使用PLM软件来真正管理一个产品的全生命周期,它需要与其他系统进行集成,特别是与ERP进行集成。

图1 PLM软件与其他系统集成

 

1.4 普遍困扰,影响产品创新能力的有力提升

 

 

在企业提升其产品研发能力的征程上,还有一些经常出现的、具有代表性的困扰影响着企业的产品开发过程:

 

产品开发协同管理方面:
   ●产品开发的主体是研发部门,不能与营销、采购、制造等部门建立有效的协 同机制,对客户、市场的响应较慢。
   ●没有明确的产品开发流程,职责不明,或有流程但没有有效的控制系统而执行较差,每个人按照各自的习惯做事,产品开发的品质控制很难到位。
   ●没有信息共享的工作平台,很难详细掌握各开发项目的进度,每个人在做什么,做到什么程度。
  ●没有有效的手段进行绩效管理,做好做坏没有明显分别(至少没有让员工真正有动力),所以缺乏阶段性的及时激励、奖惩等,导致企业无法通过绩效管理将压力层层分解和传递,无法支撑企业战略目标的实现。

 

产品数据管理及应用方面:
   ●产品电子资料分散存放,缺乏统一管理工具。围绕产品研发,每个部门都产生了数量巨大、类型各异的业务电子资料,如CAD图纸、产品设计更改通知、产品配置表、ISO文件、质量检测报告、实验报告等,并以海量的速度增加。这些电子数据完全依靠Windows的目录功能管理和组织电子资料文件,出现了有电子化数据,无电子化管理的局面,割裂了产品数据的关联性,既降低了企业知识的整体价值,也大大增加资料的管理难度。
   ●无法严密控制版本,各部门及供应商使用的技术资料由于种种原因,会出现版本不一致的情况,直接造成经济损失,交货期拖延。
   ●电子数据安全得不到保障,容易流失和被非法修改。
   ●没有在设计源头有效地控制新物料的增长,随着开发人员的增加,物料呈爆炸性增长态势,随之带来的成本增加及质量不稳定。

 

车间生产管理及执行方面:

  ●如何追溯产品的所有生产过程信息?如:原料供应商、操作机台、操作人员、经过的工序、生产时间日期和关键的工艺参数?

  ●如何防止部件装配错误、产品生产流程错误、产品混装和货品交接错误?

  ●如何知道生产线上当前出现最多的5种产品缺陷是什么?次品数量各是多少?

  ●目前仓库以及前、后工序线上的每种产品数量各是多少?要分别供应给哪些供应商?何时能够及时交货?

  ●生产线和加工设备有多少时间在生产,多少时间在停转和空转?

  ●影响生产潜能的最主要原因是:设备故障?调度失误?材料供应不及时?工人培训不够?还是工艺指标不合理?

  ●能否对产品的质量检测数据自动进行统计和分析,将质量隐患消灭于萌芽之中?

  ●能否废除人工报表,自动统计每个过程的生产数量、合格率和缺陷代码?


 

2.PLMERPMES

  铺就创新之路的三大利器

 

 

2.1 专注不同,ERPMESPLM从不同角度的产品创新实践

 

 

ERPEnterpriseResourcePlanning,即:企业资源计划)、MESManufacturing Execution System,即:制造执行系统)和PLMProductLifecycleManagementSystem即:产品生命周期管理系统),是当前先进制造技术群中涉及企业管理的三个重要技术领域。从技术角度看,制造业信息化的发展状况可谓与这三大系统的发展紧密相关。

 

ERP是先进的企业经营管理模式,在MRP-II基础上进一步吸取了现代管理思想后逐步形成。它着眼于企业制造领域准连续的计算机化管理,侧重于制造领域物流的管理,对企业活动中和制造有关的所有资源和过程进行统一的管理,主要用于生产制造阶段和后勤管理。在目标上充分体现对成本的控制、对质量的控制和对客户服务的管理。ERP其代表功能有:主生产计划、物料需求计划、原材料采购计划、车间作业计划、工装设备管理、财务系统管理、库存管理等。

 

MES是位于企业上层计划管理与设备底层工业控制之间、面向车间层的制造过程管理信息系统。作为车间层的先进管理技术,MES的集成性、柔性、开放性、自组织、自适应和重构能力对车间制造过程的优化运行和敏捷性发挥着重要作用。近年来发展迅速,并且促进了新的企业信息化国际标准—IEC/ISO 62264ANSI/ISA-95的产生MES能通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂发生实时事件时,MES能对此及时作出反应、报告,并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。

 

PLM是一种企业信息化的商业战略,它实施一整套的业务解决方案,把人、过程和信息有效集成在一起,作用于整个企业,遍历产品从概念到报废的全生命周期,对产品数据信息进行管理,支持与产品相关的协作研发、管理、分发和使用产品等信息。PLM能帮助企业构造一个适合异构计算机运作环境的集成应用平台,对"粗放型"发展的各种单项计算机辅助技术进行"集约化"管理。PLM是服务于整个产品从概念到生命周期终止的全过程,提供了产品的全系信息图景。

ERPMESPLM都能且应该在企业应对和克服这些所面临的挑战的过程中扮演重要角色,了解它们各自的长处很重要。下表是ERPMESPLM主要特征的对照。

 

表1 PLM、ERP和MES的一般特征对比


 

2.2 价值体现,PLM的使命所在

   

 PLM既是一种企业信息化思想,也是一个技术集合。首先,作为一种先进的企业信息化思想,PLM解决的是在激烈的市场竞争中,如何用最有效的方式和手段来为企业增加收入和降低成本。其次,PLM结合了一整套技术和最佳实践方法,例如产品数据管理、并行工程、仿真管理、企业系统集成、零部件管理以及其它业务方案。通过PLM的应用,企业可以把多年积累的所有产品相关数据放到一个统一的PLM数据库中。

 

PLM管理系统通过帮助企业增加收入、降低成本、加快产品上市,为企业提供广泛的商业价值,这些价值包括:

    ●更快地将产品推向市场

    ●加速营业收入的增长

    ●降低产品和生命周期的成本

    ●大幅度提高产品质量

    ●促进流程创新

    ●提高生产力

    ●最大限度地知识重用

 

 

2.4 ERPMESPLM的集成价值

 

 

PLM系统、ERP系统、MES系统集成起来为何很有好处?原因就是,这一集成能够将重要的上游和下游流程以及数据关联起来,而这些流程和数据分散在传统上使用不同企业系统的不同用户组之间。

 

理想的集成环境提供双向框架和可靠的闭环事务管理,并且允许将所有相关的业务对象从一个系统发布到另一个系统。如今,许多制造商正在集成PLMERPMES,以便提高效率和产品质量。虽然这些制造商最初的动机可能是想消除重新输入数据的低效率及其可能造成的人为错误,但它们获得的好处远远不止这两点。制造商还能够确保PLM系统捕捉到的BOM数据可供需要此数据的所有职能部门使用;MESERP提供生产计划的完成率和制造成本,为PLM返回产品质量信息,支援产品的改进和新产品的开发;此外,由于PLM系统还可以提供路由选择和制造过程计划,因此,重要的上游和下游流程能关联在一起,并且变得更高效和更有成效。

  通过正确实施PLMERPMES的集成,公司可以不断顺畅地进行重大的创新(例如开发出新的和更有特色的产品)以及持续的业务创新(例如不断降低成本和改善质量)。

    集成的ERP/PLM/MES系统帮助在整个创新范围内提供价值,同时为现代化的制造企业提供所需的持续控制能力。这种集成可以带来巨大的竞争优势,因为它推动了敏捷制造的发展,从而使制造商能够快速、自信地充分利用每一个重要的市场商机。对于仍然对PLM加入ERP战略中后产生的价值持观望态度的企业,现在是时候重新审视PLM在现代制造业中的影响了。

 

 

PLMERPMES集成的建议

  

既然PLMERPMES系统各自具有其不同的特点,相互之间还存在着紧密的联系那么用户如何适当地应用PLMERPMES工具呢?这必须由用户结合其选定的咨询和服务机构以及企业的具体应用环境来做最终决定。这里提供了一些可能对用户有实际帮助的建议。

    企图用一种系统完成三种系统的功能是不切实际的想法,因此,最好的解决方法是将PLMERPMES系统集成在一起。到目前为止,PLM系统是捕获和控制产品定义数据的上佳选择,然而,非工程用户有时也需要访问产品定义数据。因此,在PLMERP系统之间的界面应该具备如下功能:ERP系统的注册用户能够调用PLM功能,并且可利用通用的浏览应用程序来查找和阅读产品数据。当然,PLM的访问规则必须确保产品定义数据的完整性,并且在产品的整个生命周期中,必须始终由PLM系统控制产品定义数据。

    产品结构和配置管理的集成。产品结构和配置管理是ERPPLM之间最关键的结合点,也是最难解决的问题。多年来,MRPERP专家提倡使用材料明细表(BOM)来满足整个企业组织的需求。这看起来是不错的想法,但迄今为止,几乎没有一家企业能够实现在一个BOM下的标准化产品结构和配置管理。最佳实施方案就是创建一个具有一致性的产品结构视图网络,这些视图应该代表针对单一产品组织其部件的不同方法。因此,应该在PLM系统中创建按设计视图管理产品配置的方法,然后由制造人员对它进行修改,最终得到按计划视图管理产品配置的方法。按计划视图配置管理产品配置的方法将通过连接界面送到ERP系统中,而在ERP系统中,这个方法可用于制定计划目标。根据ERP系统的功能,在ERP系统中创建按制造视图的配置,并将它传回到PLM系统。如果能够严格控制配置管理,也许就能够在PLM系统中维护按制造视图的产品结构,这样配置信息就能够被跟踪并返回到产品定义数据中。

    工程变更的集成。更改请求是由许多部门发出的,但通常对它们的评估是由工程设计部门完成。评估过程要求分析和修改产品定义数据。一旦更改请求获得批准,在设计和制造部门之间所做的联合决定行将生效。显然,为方便更改,工作流必须从PLM系统开始,然后传递到ERP系统。对每一系统的工作流,理想的方法是使用可配置触发器来回传送任务控制命令。另一个可选方案是在PLM环境中创建整个工作流并要求生产计划人员注册为PLM用户以完成他们的任务。

    物料信息集成。生产后勤计划是ERP系统的核心内容之一。工程师和其他PLM用户们也经常需要访问这些通常驻留在ERP系统中的信息,包括成本信息、原材料详细目录清单状态以及在处理过程统计中的工作任务等。这类信息对制定良好的工程决策是很关键的。一个PLM用户应该可以从PLM系统界面获取这些信息。

    从以上分析可以看出,PLM系统、ERP系统、MES系统实际上是针对不同目标的应用系统,PLM系统的主要目标是:控制产品配置、使用更改控制和产品生命周期来管理产品定义数据的开发、修改以及并行使用;ERP系统的主要目标是:控制生产计划过程、平衡期望的产品销售情况与制造这些产品所需消耗资源之间的关系。MES系统的主要目标是:整合和分析制造过程中的到的生产数据,反馈到PLMERPCRMSCM等不同系统中;为PLM返回产品质量信息,为ERP提供生产计划完成率和生产成本;为CRM提供客户准确的订单生产进程;为SCM方面完成生产计划所需要的物料配送工作。因此,在实际应用中,最佳的方法是将任务分割成不同部分,让不同的系统去执行最适当的任务。