PLM产品全生命周期管理及结构配置管理

面对全球市场一体化的挑战,厂商必须要进行创新才能生存。企业创新必须进行如下几个方面——产品、流程和组织——从而提升竞争力和经营业绩。

产品应用

plm

PDM

面对全球市场一体化的挑战,厂商必须要进行创新才能生存。企业创新必须进行如下几个方面——产品、流程和组织——从而提升竞争力和经营业绩。变革的方式就是捕捉、管理和提升他们的智力资本,以建立『数据』为导向的生产流程。也就是包含协调商务、协同产品资料管理,及同步设计、PDM管理、CAD/CAM/CAE,以及知识累积(KBE),搭配虚拟工具作同步工程设计,以提供协同商务之用(B2B/EAI/SRM)之『产品生命周期管理』概念。
 



2.1 PLM的定义及其发展
2.1.1 PLM的定义
如何定义PLM是一个十分重要的问题。有人认为,传统CAD/CAM软件供应商更适合为企业提供PLM项目系统和服务。可以说传统的CAD/CAM供应商具有一定的优势,这些厂商比较了解制造业的产品研发过程,产品数据的组织。很多PLM供应商就是从企业产品设计核心工具开发逐步扩展而来的。而有些PLM厂商是从传统的ERP厂商扩展形成的,这类企业整体管理的思想是传统CAD/CAM供应商所欠缺的。
 
   
由于PLM是一个发展很快、比较新的信息化领域,并且正在从事这方面研究与实施的一些咨询公司、厂商都根据自己的产品进行升级时都称为PLM,同时在强调产品时都具有其企业的核心业务的缩影。因此彼此之间还有一些不同的见解,现在并没有一个对PLM公认的定义和诠释。下面列举几家著名的管理咨询公司的论述,从中总结出对PLM进行较全面的理解。
 
    1、EDS公司的观点
    从战略上说,PLM是一个以产品为核心的商业战略。它应用一系列的商业解决方案来协同化地支持产品定义信息的生成、管理、分发和使用,从地域上横跨整个企业和供应链,从时间上覆盖从产品的概念阶段一直到产品结束它的使命的全生命周期。从数据上说,PLM包含完整的产品定义信息,包括所有机械的、电子的产品数据,也包括软件和文件内容等信息。
 
    从技术上说,PLM结合了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、视图仿真、企业应用集成、零部件供应管理以及其它业务方案。它沟通了在延伸的产品定义供应链上的所有OEM、转包商、外协厂商、合作伙伴以及客户。从业务上说,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。从发展上说,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。
 
    2、Collaborative Visions的观点
    PLM是一种极具潜力的商业IT战略,它专注于解决企业如何在一个可持续发展的基础上,开发和交付创新产品所关联的所有重大问题。PLM包括了充分利用跨越供应链的产品智力资产来实现产品创新的最大化,改善产品研发速度和敏捷性,增强交付客户化和为用户量身定做产品的能力,以便最大限度地满足客户的需求。
 
   
以PLM为核心的企业信息化要突出可持续发展的战略思想,要支持连续创新,要充分利用企业的智力资产。企业组织和实施PLM战略的总体框架是围绕着六个主要的需求来构造的,简称为“PLMACTION”。这六个需求是:
 
    调整(Alignment)——平衡企业信息化投资花费,增加对PLM的投资:

    协同(Collaboration)——与业务伙伴交换洞察力、想法和知识,而不是CAD数据;

    技术(Technology)——获取新的技术来建立智力资产生态系统;

    创新(Innovation)——开发客户驱动的、行业“杀手锏”类的创新产品;

    机会(Opportunity)——致力于跨学科的集成,追求产品的新的生命周期机会;

    智力资产(Intellectual Property)——把产品知识作为战略财富加以对待和充分利用。
 
    3、AMR的观点
    PLM是一种技术辅助策略,把跨越业务流程和不同用户群体的那些单点应用集成起来。与ERP不同,PLM将不会成为与某一软件厂商紧密集成的系统,PLM不会废止已有系统,它将使用流程建模工具、可视化工具或其它协作技术加上一定的语义集成来整合已有的系统。在由AMR主持的一个名为“2001-2006PLM应用报告”的详细研究报告中,在解决方案分类里面,把PLM的内容大致分为五个应用部分:
整体性的PLM功能框架 
图2-0 整体性的PLM功能框架
 
    (1)产品数据管理(PDM)起着中心数据仓库的作用,它保存了产品定义的所有信息。从这些中心仓库,企业管理各类的与研发和生产相关联的材料清单(BOM)。

    (2)协同产品设计(CPD)让工程师和设计者使用CAD/CAM/CAE软件以及所有与这些系统配合使用的补充性软件,以协同的方式在一起研发产品。

    (3)产品组合管理(PPM)是一套工具集,它为管理产品组合提供决策支持,包括新产品和现有产品。PPM工具集有三个部分:用于日常工作任务协调的项目管理;用于一次处理多个项目的纲要管理:用于理解产品如何共存于市场的组合管理。

    (4)客户需求管理(CNM)是一种获取销售数据和市场反馈意见,并且把它们集成到产品设计和研发过程之中的软件。正如在名称上所体现的,它是一个分析工具,可以帮助制造商开发基于客户需求、适销对路的产品。

    (5)采购和外包管理(POM)是根据需要决定自制还是外发等。当然,只由这五个部分还不足以组成PLM。这只是PLM四个主要的应用部分。
 
   
从上面的观点可以看出,主要表述的观点是:产品生命周期管理就是指从人们对产品的需求开始,到产品淘汰报废的全部生命历程的管理。从战略上说,PLM是一个以产品为核心的商业战略。意应用一系列的商业解决方案来协阁他地支持产品定义信感的生成、管理、分发秘使用,从地域上横跨整个众业和供应链,从时间上覆盖从产品的概念阶段一直到产品结束它的使命的全生命周期。

 
2.1.2 PLM的进化与发展
    1、管理思想的进化
    产品生命周期在最近市场和科技变革已有出现的。它的进化不能仅仅是一个概念,而是一个持续的过程。大致可以分为如下图四个阶段:上世纪80年代中期,市场实施(Custom Implementation)的焦点是精确的原始工程设计数据,这时候的产品管理思想就是采用CAD进行图纸设计,目的就是降低成本:80年代后期从采用工具箱和属性入手,重视面就开始转为怎样管理工程文档,从而开始了原始有限的工程解决方案,同时为工作流思想奠定基础。
PLM Evolution 
图2-1 PLM Evolution
 
随着工程方案在各个行业的实施,以及经验积累,关注点就转化为商务应用。这种商务应用提供标准的数据模型、工作流板块和其它的解决商务问题的方法。外在的表现形式就是快速市场反应。
 
   
现在,PLM行业的聚焦点是商务方案。也就是解决从起始到终止的各个议题的整体方案。也就是继承最好的运作方式。进行商务流程组织向标准型转化与改革。这时候企业的外在体现就是企业流程再造(BPR)或者说企业创新(Innovation)。如上图2-1所示。
 
    2、PLM功能板块的拓展
    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字都与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。而产品的原始数据是从产品设计的数据开始的。
 
   
既然PLM和所有与产品相关的数据的管理有关,那么就必然与PDM密不可分,有着深刻的渊源关系。可以说PLM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,含有协同的设计和管理的理念,这是与PDM的本质区别。
PDM的延展与PLM 
图2-2 PDM的延展与PLM
 
PLM是把PDM拓展后与ERP、SCM、CRM等系统集成之后形成的一种理念,偏重于整个企业的信息的集成和整合。如上图2-2所示。其连接的主线就是企业所关注的产品。




 
2.2 PLM的核心模块——结构与配置管理
CPC、cPDM和PLM代表了现代PDM的最新思想和理念。CPC更多强调商务上的协同;cPDM更多地从企业协同运作角度束考虑问题;PLM则更多地强调产品本身,产品创新是它的驱动力,同时又强调产品跨供应链的协同。
 
   
它们的出发点都是为了实现企业内部和企业之间的信息集成和业务协同,最终使企业在产品的创新和推向市场的速度方面获得竞争优势,而这方面的任务恰恰是产品结构与配置的所承担的。怎样进行结构与配置就是在产品全生命周期管理PLM这个理念下,考虑如何满足顾客要求,更加方便地帮助厂商进行产品研发、设计到产品维护整个阶段的过程。
 

2.2.1 结构与配置管理的定义
从产品概念的产生,一直到产品的报废,一个复杂的产品在整个生命周期中要经历很多配置过程。不管它是医疗设备,航空军事设备还是普通的机械组件;也不管它是大批量生还是个性化定制,最终的产品都必须遵从客户的要求规则。
 
   
如果不这样的话,生产厂商将要面对昂贵的返修,更长时间的再设计,并且因此丧失商业机会和损坏企业声誉。大多数企业现在都采用人工而不是集成方式进行追踪产品配置。这必然就会增加潜在的错误或者忽视的可能,尤其当产品变得逐渐的复杂以后就更加体现出来。于是产品的机构与配置的集成就显得特别的重要。
结构配置管理在PLM中的位置及相互关系 
图2-3 结构配置管理在PLM中的位置及相互关系

如上图2-3采用Eigner PLM所示,可以看出配置管理所处的位置以及和其它板块之间的关系。一般的配置管理是连接客户工程和客户售后之中的纽带,它包括了产品数据管理和供应链的中相关问题。PLM的配置管理是从PDM相应演绎过来,于是首先看看在PDM中的配置管理。
 
    1、基于PDM中的配置管理
    产品配置管理(product configuration management)是PDM体系结构中的重要组成部分,可以实现产品结构与配置信息和物料清单(BOM)的管理。产品配置把产品定义的全部数据,包括几何信息、分析结构、技术说明、工艺文件、合同订单和质量文件等都与产品结构建立了联系,使用户能够很方便地知道某一项变所造成的影响。产品配置管理实质就是广义的物料清单表管理。PDM系统能够生成物料清单,并且能够依据用户制定的规则对产品结构进行配置。
 
    PDM中的结构配置管理帮助工程部门更好的管理产品设计,但是在对于客户的要求与反馈方面还没有真正的集成。基于PDM的配置和基于PLM的配置的最大差别就在于能否与其它企业管理系统的一体化集成。
 
    2、基于PLM的配置管理
    PLM的配置管理解决方案需要延展PDM的核心配置管理功能,手段就是通过对已系列化标示的配置进行控制,而这种控制方法需要集成工程变更单和生产运作的管理流程。最终的目的就是要确保复杂和高度客户化产品的供应商生产的产品能够准确的满足顾客的要求。同时也要确保这种配置之中的独特性能够可以追踪和标示。同时基于PLM的配置管理更能体面的是对已有知识和诀窍(Know-how)的管理与利用。
 
   
PDM集成了CAD、CAM、CAE等相关技术的组合,对于原始的产品设计有着不可估量的作用。PLM出现与PDM和CAD软件系统有密切的关系。因为从技术角度上来说,既然PLM与所有与产品相关的数据的管理有关,那么就必然与PDM密不可分,有着深刻的渊源关系,但是PLM又强调了对产品生命周期内进行管理的技术。整个生命周期就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。因此,产品配置管理也就因其系统的本身的功能大小而存在范围的差异,以及和其它系统的关系。
 
 
2.2.2 品结构与配置管理的实现
    1、初步实——BOM配置管理
    BOM记载了产品的最基本的信息,产品结构与配置管理的实现离不开BOM表,它们之间的联系和实现的关系可以表现如下:

    (1)零部件基本结构定义与配置管理,建立企业级基本零部件层次结构与属性信息;

    (2)支持自顶向下、自底向上的产品结构定义与配置设计的BOM管理,新产品设计BOM配置的可视化操作、树状结构、子结构的任意拖动、粘贴,方便用户进行新产品的配震设计:

    (3)BOM多视图显示、BOM对比与结构分析;

    (4)从设计BOM到制造BOM的可视化定义,满足产品总装工艺与自制件工艺流转MBOM定义:

    (5)从设计BOM到销售BOM的可视化定义,支持产品序列号(或批次)管理,售后技术支持管理;

    (6)BOM中的各零部件信息的顺查、反查、零部件属性信息的列表显示,零部件分类汇总统计,报表输出。
 
    2、基于PLM的结构配置管理的实现
    基于PLM的结构配置管理的实现,必须还是以BOM记载了产品的基本信息为出发点。由于PLM强调了对产品生命周期内进行管理的技术,并且跨越供应链的所有信息进行管理和利用的概念。因此,需要整合CRM、ERP、SCM和BOM的集成运作。