如何有效利用PLM系統(tǒng)?
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1 從業(yè)務(wù)的視點(diǎn)認(rèn)識(shí)PLM系統(tǒng) PLM系統(tǒng)的本質(zhì)作用是推進(jìn)業(yè)務(wù)變革,目的是實(shí)現(xiàn)收益向上,這和企業(yè)戰(zhàn)略息息相關(guān)。如果現(xiàn)有業(yè)務(wù)模式不適合這種變革,那么企業(yè)也很難用好PLM系統(tǒng)。從圖1中可以看出,PLM系統(tǒng)不僅關(guān)注產(chǎn)品的虛擬階段,而且和采購、生產(chǎn)、售后等實(shí)體階段有聯(lián)系。單純以提高研發(fā)效率或縮減成本為目的導(dǎo)入PLM系統(tǒng),很容易進(jìn)入局部陷阱,導(dǎo)致項(xiàng)目的失敗。 通??蛻舻囊笫亲儎?dòng)的,而設(shè)計(jì)人員的數(shù)量是相對(duì)固定的。把“接受訂單后進(jìn)行設(shè)計(jì)”的模式變成“訂單前已經(jīng)完成設(shè)計(jì)”的模式,這是企業(yè)經(jīng)營者很希望的事情,因?yàn)楹笳吣軌驅(qū)蛻舻男枨笞龀鲅杆俜磻?yīng),也能夠縮短研發(fā)部門的時(shí)間。實(shí)踐證明這種模式是可行的,在日本它被成為“流用設(shè)計(jì)”或者是“借用設(shè)計(jì)”。 圖1.PLM系統(tǒng)的領(lǐng)域 PLM覆蓋了從產(chǎn)品開發(fā)到售后服務(wù)的整個(gè)階段,根據(jù)PLM解決方案的提供商的立場(chǎng)不同,大體上PLM系統(tǒng)分為三類:以CAD為中心的PLM、以PDM為中心的PLM和以ERP為中心的PLM。此外還有一種輔助性的PLM,以物料主數(shù)據(jù)為中心的PLM。雖然有些老生常談,但筆者會(huì)更多從業(yè)務(wù)角度去分析這四種PLM模式。 以CAD為中心的PLM 此模式的PLM通過3DCAD軟件實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)化,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期的數(shù)據(jù)共有。3DCAD軟件本身具有高效的設(shè)計(jì)效率和可視化的界面,通過PLM平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)者的共同作業(yè)。在實(shí)際業(yè)務(wù)中,企業(yè)可能存在多種3D設(shè)計(jì)軟件或者同一軟件不同版本的情況,這就導(dǎo)致了數(shù)據(jù)的不一致性和不準(zhǔn)確性。這需要企業(yè)構(gòu)筑LDM(Local Data Management)和TDM(Team Data Management)數(shù)據(jù)管理功能,通過版本等履歷來管理日常完成的CAD數(shù)據(jù)。此外三維建模是一種復(fù)雜設(shè)計(jì)工作,需要對(duì)產(chǎn)品涉及到的參數(shù)和容差有深刻的認(rèn)識(shí),這方面的業(yè)務(wù)更加考驗(yàn)研發(fā)設(shè)計(jì)人員的品質(zhì)工學(xué)的能力。 另一方面,通過PLM系統(tǒng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共有,但3DCAD數(shù)據(jù)非常龐大,如果發(fā)生工程變更,尤其在產(chǎn)品研發(fā)階段,設(shè)計(jì)內(nèi)容不斷的變更,這會(huì)極大地影響網(wǎng)絡(luò)傳輸速度和PLM響應(yīng)速度,引起制造工程信息的混亂甚至PLM系統(tǒng)的崩潰。為了解決這個(gè)矛盾,PLM把圖紙狀態(tài)分成了“Work in數(shù)據(jù)”和“共有數(shù)據(jù)”2種,并且在“共有數(shù)據(jù)”階段,實(shí)現(xiàn)了3D輕量化模型的功能。 但這還不足夠,企業(yè)必須從業(yè)務(wù)著手,推進(jìn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的建立和圖紙借用制度,也就是需要建立PLM(橫斷業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)共享)和LDM(設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)共享)的模式。 以PDM為中心的PLM 通過PDM管理設(shè)計(jì)成果(圖紙、設(shè)計(jì)手冊(cè)、零部件屬性等)建立面向產(chǎn)品研發(fā)業(yè)務(wù)的PLM系統(tǒng)。PDM最初是用來解決“信息孤島”問題,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)效率化。此模式PLM的核心是PDM功能,通常以BOM為中心進(jìn)行產(chǎn)品管理。需要注意的是,PDM業(yè)務(wù)關(guān)注研發(fā)設(shè)計(jì)共享,而PLM關(guān)注的是以產(chǎn)品為軸的各業(yè)務(wù)之間的信息傳遞。由于理解上的偏差,導(dǎo)致PLM項(xiàng)目失敗的案例很多。 圖2 PLM與PDM的不同點(diǎn) 從圖2中我們可以看出PLM和PDM的區(qū)別,再結(jié)合PLM成功的項(xiàng)目案例,顯然導(dǎo)入PLM系統(tǒng)不是單純的軟件問題,更涉及到各個(gè)相關(guān)業(yè)務(wù)部門。根據(jù)筆者的研發(fā)改善經(jīng)驗(yàn),要想充分發(fā)揮PDM系統(tǒng)功能一是需要建立標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu);二是是推動(dòng)“圖紙借用”制度。而要充分發(fā)揮PLM系統(tǒng)功能,需要建立能夠正確順暢傳遞產(chǎn)品信息的模式,現(xiàn)在可行的辦法是對(duì)BOM進(jìn)行統(tǒng)一化管理,也就是需要建立統(tǒng)合BOM主數(shù)據(jù)。 以ERP為中心的PLM 此模式的PLM的關(guān)注點(diǎn)是企業(yè)經(jīng)營能力,通過實(shí)現(xiàn)經(jīng)營信息的可視化,把客戶需求的產(chǎn)品信息與企業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略結(jié)合起來。ERP著眼于企業(yè)的管理能力,以財(cái)務(wù)系統(tǒng)為中心的信息化系統(tǒng)。信息收集的范圍涉及到生產(chǎn)管理、銷售管理、采購管理等,是企業(yè)的基礎(chǔ)系統(tǒng)。結(jié)合PLM系統(tǒng)后,管理層能夠?qū)Ξa(chǎn)品開發(fā)相關(guān)的資源進(jìn)行項(xiàng)目管理,并使企業(yè)系統(tǒng)(生產(chǎn)管理、銷售管理、采購管理等)具有柔性,在很多項(xiàng)目制企業(yè)或者石化企業(yè)中,都采用以ERP為核心的PLM。 和PDM為中心的PLM有些類似,要想充分發(fā)揮PLM功能,需要采用結(jié)合BOM的方法推進(jìn)業(yè)務(wù)與系統(tǒng)的結(jié)合。并且此模式的PLM,還需要輸入物料相關(guān)的材質(zhì)與素材等生產(chǎn)采購信息,對(duì)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、參數(shù)化的要求更高。 以主數(shù)據(jù)為中心的PLM 沒有專門的提供商,通常作為PLM的輔助模塊(例如SAP MDM的模塊)實(shí)現(xiàn)信息快速而準(zhǔn)確地傳遞。實(shí)際上,最先導(dǎo)入ERP系統(tǒng)的企業(yè)占據(jù)了大多數(shù)。當(dāng)導(dǎo)入PLM系統(tǒng)后,需要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)信息和生產(chǎn)信息的共有化。但由于業(yè)務(wù)部門的內(nèi)容不同或者供應(yīng)商對(duì)相同產(chǎn)品命名的不同,會(huì)導(dǎo)致一物多碼,影響業(yè)務(wù)效率。 因此,此模式PLM對(duì)業(yè)務(wù)能力要求最高,除了用標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)化的設(shè)計(jì)理念來準(zhǔn)備數(shù)據(jù)外,還需要對(duì)各部門的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一化管理,并且對(duì)各部門的業(yè)務(wù)規(guī)則統(tǒng)一化。 PLM項(xiàng)目導(dǎo)入成功的前提在于目的的明確。從圖2我們可以得出PDM的目的是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)作業(yè)的效率化,這是一個(gè)很明確的課題。而PLM的目的是實(shí)現(xiàn)企業(yè)收益性向上,換句話說,PLM關(guān)注客戶需求的新產(chǎn)品開發(fā)。這是全局性的視點(diǎn),但也導(dǎo)致了PLM導(dǎo)入目的的模糊性。 所以在導(dǎo)入PLM系統(tǒng)前,首先企業(yè)應(yīng)該以全局性的視點(diǎn)來審視自身特點(diǎn),把握企業(yè)的特性和業(yè)務(wù)需求,明確PLM系統(tǒng)涉及的產(chǎn)品和業(yè)務(wù)。PLM的導(dǎo)入不僅僅是設(shè)計(jì)部門的課題,而是產(chǎn)品開發(fā)過程的課題,和企業(yè)的方針緊密的關(guān)聯(lián)。 根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn),PLM系統(tǒng)導(dǎo)入的前提條件需要整備一下幾點(diǎn):
雖然不同的PLM提供商對(duì)PLM的理解不同,提供的PLM核心內(nèi)容也不同,但PLM的功能點(diǎn)大都相同,此文就不加以贅述,筆者從業(yè)務(wù)角度探討一下PLM系統(tǒng)的機(jī)能。對(duì)于PLM系統(tǒng)涉及到的業(yè)務(wù)人員,希望PLM能夠快速、準(zhǔn)確地提供數(shù)據(jù),要求系統(tǒng)具有快速響應(yīng)性和穩(wěn)定性。另一方面,PLM系統(tǒng)導(dǎo)入是一種業(yè)務(wù)變革,是從使用CAD、CAM等軟件進(jìn)行的個(gè)別型設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變成了PLM系統(tǒng)下統(tǒng)合型設(shè)計(jì)。這種變革不僅僅體現(xiàn)在組織形式,更是反映在了人員的思想上。 那么從業(yè)務(wù)角度上看,PLM系統(tǒng)可分為以下3種功能群。 核心解決方案群,例如統(tǒng)合BOM解決方案,文檔管理方案,產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目管理方案,門戶方案,信息安全方案等。 設(shè)計(jì)應(yīng)用方案群,例如CAD集成方案,設(shè)計(jì)開發(fā)方案,組合設(shè)計(jì)方案,物料信息管理解決方案,國際分散設(shè)計(jì)方案,協(xié)作開發(fā)方案等。 價(jià)值鏈解決方案群,例如ERP連接方案,采購輔助方案,知識(shí)管理方案,配置關(guān)聯(lián)方案,產(chǎn)品企劃方案等。 2 充分發(fā)揮PLM系統(tǒng)機(jī)能,現(xiàn)行的企業(yè)業(yè)務(wù)適合嗎? PLM系統(tǒng)與業(yè)務(wù)結(jié)合程度影響著PLM使用的效果。上文已經(jīng)說過,PLM是以全局性為視點(diǎn)的系統(tǒng),涉及了橫斷的業(yè)務(wù)部門。那么制造企業(yè)的研發(fā)設(shè)計(jì)視點(diǎn)是全局性的?還是局部性的?如果是局部性的,那么必然會(huì)和PLM系統(tǒng)產(chǎn)生沖突。 要想實(shí)現(xiàn)企業(yè)的變革和PLM系統(tǒng)的成功導(dǎo)入,必須從理解市場(chǎng)開始。科技的進(jìn)步和日趨復(fù)雜的市場(chǎng)環(huán)境,使企業(yè)關(guān)注小批量多品種的生產(chǎn)模式。要想以適合的成本,適合的時(shí)機(jī)推出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,必須推進(jìn)跨部門的研發(fā)模式,例如:并行工程、IPD(集成產(chǎn)品開發(fā))、QFD(質(zhì)量功能展開)或者DFX(面向X的設(shè)計(jì))。 另一方面,產(chǎn)品的品質(zhì)和成本80%以上是在設(shè)計(jì)階段決定的,建立以研發(fā)為中心的生產(chǎn)模式符合現(xiàn)代企業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略,因此PLM系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)戰(zhàn)略的有效系統(tǒng)。企業(yè)通過PLM系統(tǒng)綜合公司以往的產(chǎn)品和技術(shù)成果,推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品和模塊的建設(shè),有效地集約資源,達(dá)成設(shè)計(jì)效率化,這是持續(xù)追求產(chǎn)品的最適QCD(品質(zhì)、成本、交期)的活動(dòng)。 PLM系統(tǒng)涉及到多個(gè)業(yè)務(wù)部門,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)該對(duì)產(chǎn)品開發(fā)流程有清晰的認(rèn)識(shí),這里說的研發(fā)流程不單純地局限在研發(fā)設(shè)計(jì)部門,而是和市場(chǎng)、企劃、研發(fā)、生產(chǎn)、采購等多部門相關(guān)的流程。如圖1所示,PLM系統(tǒng)涉及多個(gè)部門業(yè)務(wù),又和其他系統(tǒng)有交互。 現(xiàn)代市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,企業(yè)以用適合的成本在適合的時(shí)機(jī)推出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品為目標(biāo),那么企業(yè)如何是把握產(chǎn)品的生命周期呢?如何迅速淘汰滯銷或利潤降低的產(chǎn)品?如何快速推出新產(chǎn)品?如何把握產(chǎn)品品質(zhì)?等等都是企業(yè)所面臨的課題,而PLM系統(tǒng)能夠很好解決有關(guān)產(chǎn)品QCD的課題,借用日本PTC社長的話:PLM旨在管理暢銷產(chǎn)品的規(guī)格。如何理解暢銷產(chǎn)品的規(guī)格,需要對(duì)業(yè)務(wù)有深刻的理解。 品質(zhì)管理體系的確立 實(shí)際上PLM系統(tǒng)并不提供QM(品質(zhì)管理)工具,但卻管理QM活動(dòng)產(chǎn)生的成果物,如圖3。國內(nèi)企業(yè)的品質(zhì)管理活動(dòng)大都停留在生產(chǎn)階段的QA(品質(zhì)保證)階段和QC(品質(zhì)管理)階段,而對(duì)從研發(fā)端提高產(chǎn)品的QCD的QE(品質(zhì)工學(xué))理念沒有關(guān)注。然而在六西格瑪或者精益生產(chǎn)中,都強(qiáng)調(diào)研發(fā)設(shè)計(jì)在公司的重要作用?!皬拈_始就把事情做好!”這是日本企業(yè)的口號(hào),他們?cè)谘邪l(fā)設(shè)計(jì)端的投入也超過歐美企業(yè)。如果設(shè)計(jì)端發(fā)生錯(cuò)誤或者延遲,必然對(duì)后續(xù)環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響,生產(chǎn)的連續(xù)性必然也會(huì)被打斷。另一方面,品質(zhì)工學(xué)里面有涉及多部門協(xié)作研發(fā)的工具,能夠幫助設(shè)計(jì)者更好的理解PLM的應(yīng)用。 圖3.品質(zhì)管理體系 建立標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 很多企業(yè)導(dǎo)入PLM系統(tǒng)后,并沒取得預(yù)期效果,相反抱怨迭起:“重碼、廢碼太多”,“設(shè)計(jì)BOM轉(zhuǎn)化成MBOM太費(fèi)勁”,“出貨產(chǎn)品與圖紙對(duì)應(yīng)不上”,“對(duì)研發(fā)幫助不大”等。供應(yīng)商和客戶的不同,功能樣式的不同導(dǎo)致產(chǎn)品的多品種多規(guī)格。 如果每個(gè)零部件都建立新的圖紙和數(shù)據(jù),顯然是費(fèi)時(shí)費(fèi)力。其實(shí)PDM的出現(xiàn)就是用來解決信息孤島問題的,但僅僅靠規(guī)范的命名并不能解決數(shù)據(jù)越來越龐大的問題,也不能區(qū)分暢銷和滯銷的產(chǎn)品信息。PLM系統(tǒng)通過產(chǎn)品軸管理產(chǎn)品的生命周期,另一方面暢銷產(chǎn)品和滯銷產(chǎn)品并非完全沒有聯(lián)系,相反它們大部分結(jié)構(gòu)是相同的,因此PLM系統(tǒng)需要把這部分信息區(qū)分出來。 并且業(yè)務(wù)人員以BOM的形式傳遞產(chǎn)品數(shù)據(jù)(圖紙、文檔等),為了縮短交貨周期和削減在庫庫存,需要把產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化。但是客戶的需求多種多樣,如果針對(duì)每種要求都進(jìn)行設(shè)計(jì)的話,顯然增加了設(shè)計(jì)量。這種情況下,先進(jìn)制造企業(yè)通過模塊化的手段(不同模塊的組合來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多樣化)滿足客戶要求。綜合企業(yè)實(shí)際和客戶兩方面考慮,模塊可以分為:標(biāo)準(zhǔn)模塊、可選模塊和定制化模塊。 中國被稱為“世界工廠”,實(shí)際上更類似“世界代工廠”,因?yàn)橹袊髽I(yè)的研發(fā)能力比較薄弱,更多的是模仿設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。在發(fā)達(dá)國家制造企業(yè)中,研發(fā)和設(shè)計(jì)是兩個(gè)部門。國內(nèi)有些企業(yè)雖然區(qū)分了研發(fā)和設(shè)計(jì)業(yè)務(wù),但了解研發(fā)意義的企業(yè)卻是少數(shù)。 可以這樣解釋研發(fā)和設(shè)計(jì)的不同:研發(fā)部門制定相應(yīng)規(guī)則,如設(shè)計(jì)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)圖紙等;設(shè)計(jì)部門則是在規(guī)則體系下,接合客戶要求進(jìn)行設(shè)計(jì),如定制模塊的圖紙、設(shè)計(jì)BOM等。這樣做的好處是,設(shè)計(jì)內(nèi)容前置,也就是市場(chǎng)人員能夠進(jìn)行提案銷售和配置設(shè)計(jì),迅速報(bào)價(jià)等,對(duì)降低庫存和生存管理也有巨大作用。 3 PLM與業(yè)務(wù)的結(jié)合點(diǎn) PLM系統(tǒng)主要與研發(fā)設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)結(jié)合,所以需要企業(yè)對(duì)ECM(設(shè)計(jì)鏈)進(jìn)行管理和改善,把握業(yè)務(wù)應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn),發(fā)揮PLM系統(tǒng)的功能。 如果物料凌亂地堆放在工廠,勢(shì)必影響生產(chǎn)效率,因?yàn)樯a(chǎn)人員需要花費(fèi)大量時(shí)間搜尋所需物料。同理,數(shù)據(jù)信息凌亂地“堆放”在PLM系統(tǒng)中,勢(shì)必影響設(shè)計(jì)效率,因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員需要花費(fèi)大量時(shí)間搜尋所需產(chǎn)品信息。 和物料不同的是,技術(shù)部門的成果物是虛擬產(chǎn)品。工廠顯然不能隨意丟棄物料,一是物料需要花錢購買,二是工廠也沒有這么多堆放物料的地方。雖然知識(shí)也被看作財(cái)富,但當(dāng)尋找圖紙還不如畫一份的圖紙省事時(shí),設(shè)計(jì)者自然而然不斷地重復(fù)畫相同圖紙,而且這種行為是不斷持續(xù)的。 工廠物料很凌亂時(shí),工廠人員可以通過5S和管理制度來整理。同理技術(shù)部門也可以通過5S和知識(shí)管理體系來建立共享式的資料庫。值得注意的是,活動(dòng)面向的內(nèi)容是虛擬的產(chǎn)品信息,對(duì)象為腦力勞動(dòng)者。 對(duì)于業(yè)務(wù)人員,使用PLM系統(tǒng)的層面更多的是局限在BOM和CAD的操作,通過BOM傳遞來實(shí)現(xiàn)信息在產(chǎn)品軸上傳遞。但由于橫跨產(chǎn)品生命周期的PLM系統(tǒng)所涉及的業(yè)務(wù)內(nèi)容不同,導(dǎo)致各部門所涉及的BOM也不同(訂單BOM、設(shè)計(jì)BOM、制造BOM、采購BOM等)。 為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周的信息正確快速地傳達(dá),需要對(duì)各種BOM進(jìn)行統(tǒng)一化管理。要想建立統(tǒng)合BOM系統(tǒng),需要有全局性的觀點(diǎn),通過編碼體系建立的映射關(guān)系,以設(shè)計(jì)BOM為基礎(chǔ)把涉及部門聯(lián)系起來。換句話說:統(tǒng)合BOM是橫斷型的產(chǎn)品信息集合。上文提到的以物料主數(shù)據(jù)為中心的PLM,實(shí)際上就是統(tǒng)合BOM的基礎(chǔ),因?yàn)锽OM是由P/N(零部件編碼)和P/S(零部件關(guān)系)兩部分組合成的。 從圖4中我們可以看出,并行工程可以看成橫斷型的設(shè)計(jì)思想。雖然并行工程的成果物大都是圖紙等設(shè)計(jì)成果物,但是參與并行工程的人員卻涉及到生產(chǎn)、采購、銷售、售后等多業(yè)務(wù)部門人員,也就是要在設(shè)計(jì)階段考慮制造、采購和運(yùn)輸?shù)葐栴}。通過PLM系統(tǒng),可以縮短并行工程之間的銜接,也就是把從設(shè)計(jì)到試制階段的交叉過程整合到一個(gè)階段,如圖4中的改善目標(biāo)。 因此同時(shí),從研發(fā)到量產(chǎn)階段,信息量驟然增大。虛擬性的圖紙成為實(shí)物出現(xiàn)在工廠的各個(gè)環(huán)節(jié)。為了連接2個(gè)世界(設(shè)計(jì)部門的虛擬產(chǎn)品和生產(chǎn)部門的實(shí)物產(chǎn)品),通過Bill of Process(過程清單),也就是生產(chǎn)過程管理表來實(shí)現(xiàn)的。通過PLM和CAD、CAM技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)準(zhǔn)備過程的模擬,縮短虛擬與現(xiàn)實(shí)的轉(zhuǎn)化時(shí)間。 圖4 PLM系統(tǒng)下的并行工程 4 結(jié)論 總之,成功導(dǎo)入PLM系統(tǒng)和充分發(fā)揮PLM功能,需要以企業(yè)戰(zhàn)略為指導(dǎo),建立以研發(fā)設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)的多部門協(xié)作機(jī)制。不斷完善知識(shí)管理體制,推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化和制度化的建設(shè),通過全體員工的合作努力,建立適合公司業(yè)務(wù)的信息化系統(tǒng)。 該文章在 2024/8/2 18:37:40 編輯過 |
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