PLM产品生命周期管理的内涵和功能分析

发布时间:18-05-30

PLM产品生命周期管理的内涵和功能分析

1PLM 思想的产生
    在市场竞争日益激烈的今天,越来越多的制造商都意识到,一流产品不仅是成功的源泉,而且是持久成功的基础。因此强调产品创新,加强产品开发的科学管理引起了人们的充分重视,催进了产品生命周期管理(PLM)思想的推广应用。
 
    PLM 的立论依据是:在以产品生产为主要经济活动的制造业企业中,产品创新是企业的生命,有效的管理从需求开始到产品淘汰报废的产品全部生命历程,重视产品生命周期中知识、智力资产的管理和应用,为产品开发的选型、过程、技术提供决策支持,实现新产品的“正确上市”和“及早上市”;PLM以企业的产品为中心,以提升创新能力为目标,以信息技术和应用软件为手段和以企业的知识型资产为重要资源,建立一个支持从概念、开发、生产到维护整个产品生命周期的运营体系,特别是包含针对企业“知识资源”的管理体系。
 
    PLM的出现主要有)个方面的原因:第一是信息技术的推动。信息技术的发展使人们可以通过网络交换产品的三维信息,实现复杂异构数据的采集,打包所有与产品有关的数据,实现企业内部与外部的产品数据集成。设计或工程以外的部门(如用户、供应商、分销商等)可以分享设计或工程数据;设计或工程部门可以更好地了解与产品有关的其他信息(如用户需求等),这样使产品全生命周期的各个阶段都面向市场。
 
    第二是市场激烈竞争的结果。在全球化市场的大背景下,正确的产品以最合理的成本尽早上市仍然是竞争的.个主要方面,如何缩短产品上市时间和降低产品的费用永远是企业孜孜追求的目标。第三是用户个性化需求的增长导致了市场的离散化趋势越来越明显,它要求企业拥有更强大的研发与设计手段,更敏捷地对市场作出反应的机制。第四是从事PDM 系统供应和服务的厂商,要扩展其本身的产品功能和市场,需要新的概念来引导、带动企业的IT投资。
 
2 PLM 的内涵
    PLM是作为一种管理思想被提出的,之所以最近形成热点,主要是由于大量的软件系统供应商参与到实践这一理论的活动中,各软件厂商提出对PLM 思想的不同理解以及各自的支撑产品,给出了各种不同版本的PLM 定义。纵观各种PLM 的定义和产品,PLM内涵如下。
 
2.1  PLM的核心是产品
    PLM的主要管理内容是产品信息,惟有拥有具竞争能力的产品,才能为企业获得更多的用户和更大的市场占有率。所以针对制造业的信息化过程应该以用户的“产品”为中心,把重点放在为用户建立一个既能支持产品开发、生产和维护全过程,同时又能持续不断地提升创新能力的产品信息管理平台。
 
    PLM 解决方案把产品放在一切活动的核心位置,PLM 可以从ERP、CRM以及SCM系统中提取相关的信息,从而允许在企业的整个网络上共同来进行概念设计、产品设计、产品生产、产品维护。这可以从产品生命周期图进行简略分析:市场需求→方案设计→详细设计→生产计划→制造!销售→售后服务→退出市场。
 
    在产品生命周期的每一阶段,所需要的软件功能如下。
    市场需求:需求分析管理软件、项目管理。
    方案设计:CAD、CAE、PDM、电子样机、协同环境、项目管理。
    详细设计:PLM、CAE、CAPP、PDM、电子样机、协同环境、项目管理。
    生产计划:ERP、CAPP、PDM、协同环境、项目管理。制造:CAM、ERP数字化制造管理、项目管理。
    销售:CRM、客服中心。
    售后服务:CRM、客服中心。
    退出市场:CRM、客服中心。
    全生命周期:(SCM、企业架构、二次开发工具、集成工具、ERP/SCM/CRM接口、Web Portal。
 
2.2PLM的目标是创新
    产品创新的核心要求是“新”和“快”。“新”是指产品的知识含量高,知识附加值高;“快”则体现为制造企业对市场需求的快速响应和制造资源的快速有效集成和重组。
 
    如果企业不能不断地开发和推出新的产品,企业将被那些具有创新精神的竞争对手超过,或者被一些成本更低的供应商所模仿。因此,基于PLM 解决方案,并将其作为企业战略的重要组成部分。通过对企业智力资产、无形资产的管理促进产品开发的创新。PLM 是面向产品创新的一种知识管理和流程优化的理念,并通过协同设计与开发、知识工程、应用集成工具等得以实现。如图1所示。

1.jpg

图1 plm支持的产品创新体系

    其实现方法为:将数据组织成信息、将信息转化成知识、将知识转化为创新能力、以创新能力推动决策、通过正确决策达到新产品的“正确上市”和“及早上市”。
 
2.3PLM PLM的手段是集成
    PLM解决方案为产品全生命周期的每一个阶段都提供了数字化工具,同时还提供信息协同平台,将这些数字化工具集成使用。此外,还能够使这些数字化工具与企业的ERP、SCM、CRM等系统相配合,把PDM 与ERP、SCM、CRM等系统集成和整合成一个大系统。以协调产品研发、制造、销售及售后服务的全过程,缩短产品的研发周期、促进产品的柔性制造、全面提升企业产品的市场竞争能力。
 
    PLM 系统能够完全支持在整个数字化产品价值链中构思、评估、开发、管理和支持产品。PLM把企业中多个未连通的产品信息孤岛集成为一个数字记录系统。有了PLM系统,ERP、CRM和SCM系统才真正拥有一个可靠的、可以普遍访问到的、最新、最准确、最完整的产品信息源。
 
    集成内容有:系统内部之间、内外部之间的集成;异构系统间的集成,解决分布计算环境下的集成;业务层面上的业务逻辑集成等。集成方案有:直接集成、企业应用集成。其中直接集成包括:同构PLM 间的集成、异构PLM 间的集成、PLM与CAX的集成、PLM 与$ERP/SCM/CRM的集成等。
 
    同构PLM间的集成采用联邦形式,无缝集成;异构PLM间的集成采用耦合机制,以增加系统柔性;PLM 与!"7集成根据集成紧密程度有封装、接口、紧密集成3种层次;PLM与ERP等的集成一般分为封装、间接式、直接式和工具式等方式实现数据共享、业务交接、消息传递。
 
    企业应用集成:通常是依靠标准以Web为中心的技术(Java和XML)来将企业级系统联入一个统一的环境之中,集成从各种不同的商用系统和遗留系统中抽取得到的产品信息,使得产品生命周期参与人员无缝地浏览集成产品数据,并且支持连接系统同步其底层合理构成的数据元素。
 
    PLM 集成形式有:中间文件,中间数据库,XML,API调用OLE调用,直接数据访问,数据交换服务器,中间件等。
 
2.4PLM的灵魂是管理
    PLM是一种先进的企业信息化思想,它让人们思考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。PLM 是一种以产品设计为核心的,对业务流程进行优化的管理思想。它能够把过去和现在的那些行之有效的技术、系统、流程、实施方法论和企业智力资产进行继承与集成,在正确的企业战略思想和商业原则指导下,将其提升为符合企业实际情况的解决方案,让企业信息化变得更加现实和更容易实施。实现PLM,是建立一个支持从概念、开发、生产到维护整个产品生命周期的运营体系,特别是包含针对企业“知识资源”的管理体系。PLM 是一个管理思想从上而下的渗透过程。
如图2所示。

2.jpg

其主要的管理理念体现在:
    a.需求管理。需求管理主要是指管理来自于企业外的市场、客户和来自于企业内的制造、工艺、生产等对产品在外观、性能、结构、维修等方面的特殊要求的信息。
 
    b.产品开发技术及管理。产品开发技术包括产品的数字定义和数字 装 配(Digital Definition & Digital mockup,DD&DMU)、知识工程及知识驱动自动化(Knowledge Based Engineering & Knowledge Driven Au-tomation,KBE &KDA),数字工厂、虚拟产品及开发过程(Virtual Product Process Development,vp2d)等。
 
    c.制造过程管理。制造过程管理主要包括工艺管理、制造资源管理、生产计划与调度管理、生产过程监控管理等,其目标是制造过程的全程优化和协调。
 
    d.产品开发流程管理。全面的工作流规则保证与时间相关的业务信息能够自动地在正确时间传送到指定的地点。PLM通过工作流实现企业内外部物流、信息流、价值流与责任流的有机集成,并能支持企业经营过程的重组,贯彻并行工程的思想。
 
    e.协同思想。在一个广义企业内优化产品生命周期的关键是协同工作。PLM是进行价值链协同的一个统一方式,它支持所有参与产品生命周期的人员(包括:设计人员、工艺人员、制造人员、销售人员、维修人员、客户、供应商等)在产品投入市场的过程中协调工作。也提供协同的设计环境:发布/预定机制、电子白板、公告栏、实时通知等。
 
    f.基于知识的管理。随着PLM系统从管理执行层向管理决策层的渗透,通过集成数据仓库、数据挖掘和联机分析处理OLAP、商务智能、决策支持等加强其对企业知识的管理功能,构成集综合查询、报表和PLAP为一体的智能决策信息系统,帮助企业进行宏观决策和经营策略。
 
    g.项目成本和时间管理。项目管理通过控制项目的结构、日程和资源,为管理复杂的项目提供必要的基础。项目管理功能有助于控制资金,确保在规定的时间和预算内完成项目。
 
    h.产品组合管理。从战略、市场、技术、风险、现金流等角度对企业处于不同生命周期的产品组合进行分析,对产品规划、产品开发、产品退出等决策进行支持。具体功能包括新产品开发决策智能、研发规划管理、研发项目管理、相关报告/报表生成等。
 
    PLM不仅仅是技术措施,而且是一种可持续发展的经营战略,通过经营观念的转变,借助管理工具软件形成一系列业务解决方案,促使产品研发和业务过程的创新和全面改进。
 
3 PLM的现状及功能
按软件供应商的分类,PLM 领域形成如下几大阵营:
    以CAD/PDM为核心业务并在对ERP集成的PLM专业厂商,如EDS、IBM&DS等公司。他们在PLM中都有很长的历史。拥有几何造型工具和产品数据管理之资产,这些系统在以产品设计为导向的行业和领域是最强的。这些软件厂商正在几何学基础上扩展其PLM能力,改善这些丰富的设计信息的可访问性和可用性,来驱动企业的业务决策。
 
    以ERP为核心业务而新开拓了PLM功能的厂商,如SAP、Baan和Oracle等。长期以来的工作是以资源管理和使用9B$表做计划,使用有组织的信息来进行事物处理,目前正在通过加入可视化功能和在线会议功能来向更加协同化的方面转变。虽然在几何创新方面能力不强,但是他们为流程制造业配置了成套的解决方案。
 
    仅提供PLM 产品的中立厂商,如Agile Software、MatrixOne等,他们的角色主要是在以CAD为中心和以ERP为中心的厂商之间来搭桥拼缝的。他们强调自身的CAD中立姿态,以便集成多种的CAD和ERP系统。目前市场上的PLM系统能提供的功能软件有需求分析管理、PDM项目管理、协同管理(社区协同)、数字化制造管理、产品可视化、电子样机及其分析工具、CAX、集成工具Web Portal(企业门户)、二次开发工具、企业架构管理、erp/scm/crm接口等;通过集成把这些数字化产品解决方案进行整合,促进创造、协作和控制这3项相互依赖的功能之间的协同来优化数字化产品价值链。
 
4 企业导入PLM 的一些思考
    企业导入PLM的正确思想是:根据企业实际需要,明确系统功能需求,确定信息化发展战略,合理整合企业信息资源,以实用作为前提,合理地进行信息化部署。
 
    a.应首先消除把PLM 和企业信息化等同起来的认识误区。由于受信息占有不平衡的限制,企业信息化往往过分依赖系统供应商,PLM 供应商几乎把其产品和信息化划上了等号,造成企业信息化项目的盲目和随意。因此,首先企业应该端正认识,充分认识到企业信息化的动力应该是来自于企业内部,而不是外部,培养自己的信息化文化氛围,扎实论证、科学决策。
 
    b.重点吸收PLM合理的管理思想,不要过分依赖软件、工具。软件工具受各种因素的影响很难实现所遵循、提倡的管理思想,只能作为实现先进的企业管理思想辅助手段,更重要的是企业练好内功、培养蕴涵信息化思想的企业文化。PLM 最终将改变企业核心流程的运作模式,而要想实现PLM,不仅对企业的整体运行环境有基本的要求,更要求规范的业务流程和科学的管理方法。
 
    c.应按照企业的发展战略进行PLM 的规划和部署。企业应该根据自身的特点与发展战略选择是否实施PLM管理,而不是一味跟风、互相攀比,或者搞形象工程。例如:对于家电行业,产品种类丰富,市场范围广,需要较强的市场战略和成本战略,必须具备一个能够对市场需求快速反应的产品研发体系。
 
    因此,可以通过实施PLM,让用户、市场、制造等环节参与到研发过程中,有效控制产品的开发周期、开发质量等,从而实现面向市场的实时生产,最终实现以用户订单为中心的产品开发、采购、生产和销售。而对于市场范围有限,生产周期长,对产品开发的要求不很迫切的某些行业,从投资/收益比分析,投资PLM甚至得不偿失。
 
    d.企业应该学会充分利用 PLM 供应商的资源。成熟的PLM供应商是PLM 管理思想和软件工具的创造者,他们一般具有强大的实施PLM队伍、一套成熟的产品开发管理分析方法,负责面向企业实际为企业进行针对性的管理咨询、问题诊断和PLM系统培训,企业应学会充分利用PLM 供应商的资源,帮助企业发现产品创新能力的不足,找出企业产品开发流程的缺陷,在PLM供应商指导下结合自身实际合理地进行改进,更进一步地可以帮助评判PLM产品的功能、性能,帮助企业选型时的合理决策。
 
    e.PLM选型要量体裁衣。目前市场上的PLM 产品种类很多,产品结构、功能、设计思想差别很大,有的甚至是面向不同行业的解决方案,产品背景也大不相同,有基于CAD、PDM扩展的产品,有基于ERP或数据库而发展的产品。除此之外,无论哪一种产品,均只能适用于一定范围的硬件、提供一定范围的软件系统集成能力。有些产品由于更新换代较慢,存在不支持较新的企业软、硬件的问题,企业应该根据自身软、硬件应用水平,量体裁衣,才能避免走弯路。
 
    f.要进行实施PLM的ROI分析。一般认为,PLM系统是一项投资大、实施周期长(有时甚至多次、分期实施)、服务范围广的项目,难以定量进行)ROI分析,只能以领导满意不满意进行评价,这是一种误导。企业应该根据PLM项目的特点,正确地区分PLM项目的直接效益和间接效益,建立自己的项目质量保证体系、ROI分析体系、明确的考核机制。