产品全生命周期
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电子实验记录本
化工行业
企业项目管理PLM系统
在介绍了产品生命周期管(PLM)的基本原理和主要内容的基础上，针对项目管理的特点和在PLM系统中的特殊地位，对项目管理模型的重要组成部分进行了具体的研究，并对典型企业的PLM系统
产品应用
制造业是经济建设和社会发展的动力，我国越来越多的制造企业采用CAD／CAE／CAPP/PLM等技术来提高产品的研发管理能力和技术创新能力。本文所提到的企业是一家以生产发动机为主的企业，其实施的CIMS(现代集成制造系统)应用工程，被列为国家“863／CIMS应用示范工程”。由于发动机是中问产品：其下游有零件供应商；上游有作为客户的汽车企业，因而企业必然要采取多个项目同时进行的方式，同时由于企业的资源有限，企业必须考虑以下两个问题：(1)如何合理利用有限的资源，以使得多个项目顺利进行?(2)如何对产品开发生产全过程进行统一管理?
1 产品生命周期管理(PLM)
随着知识经济的不断发展，企业面临越来越多的挑战：用户的要求越来越多，产品层出不穷，生产周期越来越短等等，传统的企业运作模式已经无法满足企业的需求。企业开始寻求新的模式应对挑战，产品生命周期管理技术就是在这样的背景下应运而生的。
PLM是以信息技术为依托，以软件技术为平台，对与产品有关的信息和过程进行管理的技术。它主要管理从产品设计、工艺制造、生产、销售、使用维护到回收，即产品的整个生命周期中形成的所有数据和文件。它从根本上找到了增加企业收入和降低直接成本的源头，也就是要有效地搞好产品的研发与创新，以提高企业的核心竞争力。PLM的主要内容如图1所示。
图1 产品生命周期管理的主要内容
2 面向企业的PLM中项目管理模型
项目管理作为PLM的重要组成部分，覆盖了PLM的各个阶段，从需求分析开始，经过方案设计、评审、实施，到加工生产、验收和维护等。产品的整个生命周期或者某个可以独立出来的阶段都可以作为一个项目来管理。PLM中项目管理主要目标是为了让项目组各成员能够清楚地知道项目的进度，并以此为依据，做出调整，为客户与项目承办者提供交流互动的平台和一套时间计划、执行与控制的管理手段，从而保证企业生产经营活动按时完成。企业常用的PLM系统项目管理模块如图2所示。
2．1 项目计划
当企业上游的汽车厂家开发新车型时，需要新型号的发动机，企业就需要开发新的项目。企业首先对国内外同类型产品的性能指标、排放量等相关技术指标进行比较，研究所要生产产品的市场需求、技术发展、产业政策和法律法规等，提出主要的技术路线、技术方向以及所需资金的投入、设备和人员等，并做出计划进度安排。
图2 项目管理子系统图
工作分解是把复杂的项目逐步分解成一层一层的要素(工作)，直到具体明确为止。工作分解结构(Work Breakdown Structure，WBS)则是反映项目工作分解的详细的分解示意图倒5。企业每开发一个新型发动机的过程就是从概念形成到生产、使用和报废的过程。企业把研制一种新型的发动机作为一个项目，在分析了项目的可行性之后，将项目分解为不同的子任务，也就是企业需要将研究新型发动机的项目分解为对缸盖、汽缸与曲轴箱等进行设计，其中企业已经将一些零部件的设计外包给下游供应商，再将各子任务分解成若干个相对独立的工作单元，即活动，同时每一个活动就是它所对应的子任务需要实现的功能。例如：连杆的主要功能就是在曲柄的控制下，使得活塞进行上下直线运动。
2．2 进度管理
根据项目工作内容间的依存关系、人员间的依存关系和项目内容之间的关系，以及项目的各种约束和假设条件来合理地安排和确定项目各工作内容的顺序，所用的方法主要有顺序图法、箭线图法和网络模板法，进而对项目的工期进行估算、编制和控制，做到随时更新项目进度，对进度中的错误及时纠正和总结经验教。
2．3 成本管理
发动机开发项目中的成本管理的重要意义在于保障项目实际成本不超过经费预算。根据项目工作分解结构的分布情况、各种资源的使用时间及各种历史信息等，估算项目所需成本。在项目进行过程中，对可能引起成本变化的因素进行控制分析，监视项目成本的变化情况，从而便于在项目成本变更时进行控制。
2．4 资源管理
企业资源除了资金外，还有设备、厂房及人力等。对于企业的多个项目间资源的优化整合则是决定多个项目能否顺利进行的关键。在项目管理实施中，由于项目各方未能很好地沟通，使得项目决策不当、工期拖延、质量达不到预期的要求等。PLM系统为项目各方提供了一个很好的沟通平台，使得多个项目能够顺利进行。企业对多个项目的管理框架如图3所示。
图3 企业多个项目管理框架
如图3所示，企业利用项目之间存在紧密的资源、技术、预算等相关性，对多个项目进行合并处理，也就是对项目之间存在的任务紧密关系进行模块化处理，以便管理。
2．5 风险管理
企业发动机开发项目风险管理的目的是通过风险识别和风险度量，来避免产品开发的各种风险，并合理使用各种方法、技术和手段对风险进行有效控制，尽量避免损失并妥善处理风险事故造成的不利后果。
3 企业的PLM项目管理基本流程
企业在PLM技术平台上实施项目管理的基本流程如图4所示。
图4 企业PLM项目管理流程图
3．1 项目前期准备
企业对国内外生产的同类型产品的性能指标、排放量等相关技术指标进行比较，根据产品的市场需求、技术发展、产业政策和法律法规等，制定项目建议书，并且该建议书需要包含针对本企业的条件的说明，做出计划进度安排。
3．2 项目进度安排及样件试制
通过销售部门、研究所和生产部门的评审来确定是否立项。确定立项后，撰写开发任务书，其主要内容是确定开发的发动机型号和相关技术指标等，并且将其整个过程的实施计划、流程控制(设计输入参数等)和设计计划均列入年度计划。在进计划完成后，对项目要进行每月3次检查，来控制进度：由计划调度科管理生产，资产办公室考核项目进行过程中费用的使用情况，如果没有完成进度计划所要求的进度，则要书面告知领导，并详细说明进度延误的主要原因。
3．3 样件评审
通过试验测试样机的设计指标是否达到要求，同时要求供应科与供应商保持联系，确保样件研发进度。样件通过测试后，进行小批量试制。在小批量试制前，需要考察外部零部件是否到位，同时要有相关的质量控制体系的文件。试制时要求发放图纸等相关文件。
3．4 批量试制评审
小批量试制后，需要将发动机安装在车辆上进行性能试验，通过一部分的用户使用，得到整机性能、个别技术指标、匹配情况等的反馈信息，将这些信息递交给设计部门，如果与开发目标一致，就定下各类参数以及对产品定型。最后是批量生产，再进行标准审查，查看是否符合国家要求等。
4 结束语
在今天竞争激烈的全球市场上，企业必须保持创新，以求生存。企业想要脱颖而出，就必须有效地获取和利用企业知识，同时采用较为先进的管理信息系统来管理各部门。PLM技术已经成功地应用于许多大型企业，实践证明，其能够管理产品生命周期、降低企业成本等等。项目管理技术作为PLM系统中重要的组成部分，正在不断地完善更新中。现有的项目管理软件多为单项目管理的软件，而PLM系统中的项目管理一般是对多个项目进行管理，在协调和分配项目资源方面不太专业。希望今后能够出现较为完善的PLM项目管理子系统。
1 产品生命周期管理(PLM)
随着知识经济的不断发展，企业面临越来越多的挑战：用户的要求越来越多，产品层出不穷，生产周期越来越短等等，传统的企业运作模式已经无法满足企业的需求。企业开始寻求新的模式应对挑战，产品生命周期管理技术就是在这样的背景下应运而生的。
PLM是以信息技术为依托，以软件技术为平台，对与产品有关的信息和过程进行管理的技术。它主要管理从产品设计、工艺制造、生产、销售、使用维护到回收，即产品的整个生命周期中形成的所有数据和文件。它从根本上找到了增加企业收入和降低直接成本的源头，也就是要有效地搞好产品的研发与创新，以提高企业的核心竞争力。PLM的主要内容如图1所示。
图1 产品生命周期管理的主要内容
2 面向企业的PLM中项目管理模型
项目管理作为PLM的重要组成部分，覆盖了PLM的各个阶段，从需求分析开始，经过方案设计、评审、实施，到加工生产、验收和维护等。产品的整个生命周期或者某个可以独立出来的阶段都可以作为一个项目来管理。PLM中项目管理主要目标是为了让项目组各成员能够清楚地知道项目的进度，并以此为依据，做出调整，为客户与项目承办者提供交流互动的平台和一套时间计划、执行与控制的管理手段，从而保证企业生产经营活动按时完成。企业常用的PLM系统项目管理模块如图2所示。
2．1 项目计划
当企业上游的汽车厂家开发新车型时，需要新型号的发动机，企业就需要开发新的项目。企业首先对国内外同类型产品的性能指标、排放量等相关技术指标进行比较，研究所要生产产品的市场需求、技术发展、产业政策和法律法规等，提出主要的技术路线、技术方向以及所需资金的投入、设备和人员等，并做出计划进度安排。
图2 项目管理子系统图
工作分解是把复杂的项目逐步分解成一层一层的要素(工作)，直到具体明确为止。工作分解结构(Work Breakdown Structure，WBS)则是反映项目工作分解的详细的分解示意图倒5。企业每开发一个新型发动机的过程就是从概念形成到生产、使用和报废的过程。企业把研制一种新型的发动机作为一个项目，在分析了项目的可行性之后，将项目分解为不同的子任务，也就是企业需要将研究新型发动机的项目分解为对缸盖、汽缸与曲轴箱等进行设计，其中企业已经将一些零部件的设计外包给下游供应商，再将各子任务分解成若干个相对独立的工作单元，即活动，同时每一个活动就是它所对应的子任务需要实现的功能。例如：连杆的主要功能就是在曲柄的控制下，使得活塞进行上下直线运动。
2．2 进度管理
根据项目工作内容间的依存关系、人员间的依存关系和项目内容之间的关系，以及项目的各种约束和假设条件来合理地安排和确定项目各工作内容的顺序，所用的方法主要有顺序图法、箭线图法和网络模板法，进而对项目的工期进行估算、编制和控制，做到随时更新项目进度，对进度中的错误及时纠正和总结经验教。
2．3 成本管理
发动机开发项目中的成本管理的重要意义在于保障项目实际成本不超过经费预算。根据项目工作分解结构的分布情况、各种资源的使用时间及各种历史信息等，估算项目所需成本。在项目进行过程中，对可能引起成本变化的因素进行控制分析，监视项目成本的变化情况，从而便于在项目成本变更时进行控制。
2．4 资源管理
企业资源除了资金外，还有设备、厂房及人力等。对于企业的多个项目间资源的优化整合则是决定多个项目能否顺利进行的关键。在项目管理实施中，由于项目各方未能很好地沟通，使得项目决策不当、工期拖延、质量达不到预期的要求等。PLM系统为项目各方提供了一个很好的沟通平台，使得多个项目能够顺利进行。企业对多个项目的管理框架如图3所示。
图3 企业多个项目管理框架
如图3所示，企业利用项目之间存在紧密的资源、技术、预算等相关性，对多个项目进行合并处理，也就是对项目之间存在的任务紧密关系进行模块化处理，以便管理。
2．5 风险管理
企业发动机开发项目风险管理的目的是通过风险识别和风险度量，来避免产品开发的各种风险，并合理使用各种方法、技术和手段对风险进行有效控制，尽量避免损失并妥善处理风险事故造成的不利后果。
3 企业的PLM项目管理基本流程
企业在PLM技术平台上实施项目管理的基本流程如图4所示。
图4 企业PLM项目管理流程图
3．1 项目前期准备
企业对国内外生产的同类型产品的性能指标、排放量等相关技术指标进行比较，根据产品的市场需求、技术发展、产业政策和法律法规等，制定项目建议书，并且该建议书需要包含针对本企业的条件的说明，做出计划进度安排。
3．2 项目进度安排及样件试制
通过销售部门、研究所和生产部门的评审来确定是否立项。确定立项后，撰写开发任务书，其主要内容是确定开发的发动机型号和相关技术指标等，并且将其整个过程的实施计划、流程控制(设计输入参数等)和设计计划均列入年度计划。在进计划完成后，对项目要进行每月3次检查，来控制进度：由计划调度科管理生产，资产办公室考核项目进行过程中费用的使用情况，如果没有完成进度计划所要求的进度，则要书面告知领导，并详细说明进度延误的主要原因。
3．3 样件评审
通过试验测试样机的设计指标是否达到要求，同时要求供应科与供应商保持联系，确保样件研发进度。样件通过测试后，进行小批量试制。在小批量试制前，需要考察外部零部件是否到位，同时要有相关的质量控制体系的文件。试制时要求发放图纸等相关文件。
3．4 批量试制评审
小批量试制后，需要将发动机安装在车辆上进行性能试验，通过一部分的用户使用，得到整机性能、个别技术指标、匹配情况等的反馈信息，将这些信息递交给设计部门，如果与开发目标一致，就定下各类参数以及对产品定型。最后是批量生产，再进行标准审查，查看是否符合国家要求等。
4 结束语
在今天竞争激烈的全球市场上，企业必须保持创新，以求生存。企业想要脱颖而出，就必须有效地获取和利用企业知识，同时采用较为先进的管理信息系统来管理各部门。PLM技术已经成功地应用于许多大型企业，实践证明，其能够管理产品生命周期、降低企业成本等等。项目管理技术作为PLM系统中重要的组成部分，正在不断地完善更新中。现有的项目管理软件多为单项目管理的软件，而PLM系统中的项目管理一般是对多个项目进行管理，在协调和分配项目资源方面不太专业。希望今后能够出现较为完善的PLM项目管理子系统。
