制造业的新理念——闭环产品生命周期管理

发布时间:18-07-23

制造业的新理念——闭环产品生命周期管理

    闭环PLM的内涵近年来,随着RFID、无线传感器网络、泛在信息融合与处理等技术在各领域的研究应用,国外学者逐渐认识到这些新技术必将对产品生命周期各个阶段产生重要影响,并形成一些新的管理理念。等在研究环境感知智能对PLM和服务工程影响的基础上提出了PLM的概念,认为环境感知智能技术能更好地分享、获取和管理产品相关数据。
 
    尽管不同的学者从不同角度提出了不同的概念,但都强调了对产品全生命周期内产品相关数据的获取及数据的闭环管理这一思想。因此,笔者认为闭环PLM是一种有效管理产品生命周期活动的信息化战略,它利用RFID、智能嵌入技术、无线传感器网络、泛在信息融合与处理技术等手段获取全生命周期内与产品相关的数据,并通过数据的集成、转化和分享实现全生命周期内跨组织间信息流的闭环管理,其最终目标是综合协调时间(T)、质量(Q)、成本(C)、服务(S)、环境(E)、资源(R),满足日益增长的可持续发展需求。
 
    闭环PLM是对传统PLM相关理论、方法、技术的补充和完善,因此除了具备传统PLM的特征外,还具有以下几个方面的新特性:

    (1)智能特性。从技术角度来讲,智能物件相关技术能自动识别、存储产品生命周期相关产品信息,进行信息的自我管理、分析决策,还能通过网络与其他管理系统进行信息的传递、交换,由于具备环境自适应性,其决策过程无需外部干涉,体现了充分的智能化。
 
    (2)闭环特性。从信息角度来讲,闭环PLM实现了产品全生命周期所有参与主体及其活动的可视化和闭环管理。闭环特性主要体现在两个方面:首先,实现了产品全生命周期各阶段的信息共享(横向闭环),使得产品全生命周期过程的所有活动参与者不受时间、地点的约束就能管理和控制产品信息;其次,产品生命周期各环节获取的数据能实现向信息和知识的无缝转化,而知识和信息又反过来作用于产品的设计、开发和生产过程(纵向闭环),利用知识管理推动业务过程的创新。
 
    (3)社会特性。从商业角度来讲,闭环PLM以可持续发展为核心,通过深入挖掘产品生命周期内获取的现场知识,最大程度满足用户需求,提高用户的舒适度和满意度,在兼顾产品和服务的同时强调了企业的社会责任,引导企业改变只重产品设计和生产的传统经营理念。
 
闭环PLM的运作机制
    闭环PLM实现产品全生命周期的闭环管理取决于三个相互联系又相互作用的机制:智能物件、TiPLM和PDM系统。闭环PLM的运作机制如图1所示。智能物件是指一类嵌入了RFID标签或传感检测等信息装置的物体。
 
    由于智能物件集成了数据采集、数据处理及分析、数据存储、通信、传感检测等模块单元,因而它能够实时采集、存储产品及相关环境信息并传输给TiPLM,随时接收从TiPLM发送的数据并经过适当处理存储于自身,并且它伴随着产品整个流通过程而更新。
 
    每个读写装置(如个人数字助理、阅读器)都可以看作一个TiPLM。TiPLM在各节点把获取的产品数据进行简单处理并通过网络传递给PDM系统实现产品信息的集成和共享。
 
    PDM系统作为一种分布式知识库和决策支持系统,主要用于存储产品设计、生产以及流通使用过程中的所有与产品相关的信息,并将信息转化为可用的知识。PDM还需与其他业务层管理信息系统集成,随时随地把知识传递给相关部门或人员为产品开发全过程提供技术支持和服务。

  闭环PLM的研究内容闭环PLM以产品生命周期为主线,通过对产品生命周期信息的闭环管理,实现过程、资源和组织的协调管理,并在适当的阶段做出正确的决策。闭环PLM在产品全生命周期各个阶段有着不同的关注点。
 
    (1)BOL(beginning of life)阶段。本阶段主要包括产品设计和生产制造。产品设计过程除涉及市场需求、用户需求、竞争者的同类产品外,还需综合考虑成本、功能以及各项技术指标如加工、装配性能、可维护性、可拆卸性、可重用性、报废零部件可能对环境的影响等。
 
    闭环PLM期望追踪产品生产制造过程以及后两阶段所有与产品相关的数据,建立完备的产品生命周期数据库为产品质量的改善和新产品的开发提供丰富的知识和经验,缩短产品开发周期,降低风险,提升质量,满足顾客需求。
 
    在生产制造过程中,闭环PLM与精益制造这一先进制造模式相融合,利用RFID实时监控生产现场数据(在制品、物料等状态),快速响应产品变动过程以进行生产计划的实时调整和调度,实现生产管理的可视化、柔性化。
 
    (2)MOL(middle of life)阶段。本阶段主要涉及到产品的包装运输、销售、使用和维护。闭环PLM在包装运输过程中实时跟踪车辆运输、仓储库存等情况,并以此为基础制订出合理的销售策略;产品使用过程中利用智能物件技术为消费者提供详细的产品信息、精细化产品支持和服务、降低产品维护成本和响应时间;维修服务人员根据产品使用情况进行维修计划的合理安排,监控、分析和解决产品使用过程中出现的问题并及时反馈给相关人员如设计人员、生产人员以减小产品损失。
 
    (3)EOL(end of life)阶段。本阶段包括产品的回收和报废过程。闭环PLM在此阶段关注的是为产品回收过程中的所有参与者提供产品(零部件、材料)的精确信息,有效估计零部件的回收价值和回收质量并选择适当的处理方式,提高产品回收效率、降低回收成本。
 
    闭环PLM中各阶段(BOL、MOL、EOL)信息的联系机制详见图2,其中,闭环PLM中的信息流向按产品生命周期方向视为正向信息流,反之为逆向信息流。