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PLM 几分熟
2007-11-21         来源:IT社区&媒体平台       [我要评论]
像ERP一样,PLM将成为企业未来发展的必由之路。但目前PLM尚处在市场培育、概念推广、示范应用的阶段。那么,PLM到底如何来实现产品的创新...
   像ERP一样,PLM将成为企业未来发展的必由之路。但目前PLM尚处在市场培育、概念推广、示范应用的阶段。那么,PLM到底如何来实现产品的创新和协同呢?

    记得《圣经》中有这样一则故事,诺亚子孙们想建一座城,城中建一座塔。人们同心协力砌砖递瓦,塔很快直入云霄。此事惊动了上帝,上帝心中大为不悦。

    顾盼天使和上帝说:人们协同一致,靠的是同一种语言。如今是建城建塔,往后做起别的事来,就没有不成的了。上帝立刻决定变乱他们的口音,使他们语言彼此不通。于是,语言乱了,塔顶的人喊破了嗓子,下边的人也不知道他要砖还是要灰泥?

    用同一种语言协同工作的效率由此可见一斑。PLM的最终目的是让各种数据(产品研发、设计、采购、生产、售后服务等)管理工具使用同一种语言,互相通讯,协同工作,来提高企业生产效率和产品创新效能。

    不过,PLM目前还处于起步阶段,企业对PLM的认识和认可尚要经历一个过程。从现阶段来看,大部分用户认为,PLM所强调的管理水平比较超前,而很多企业协同和重用的基础还没有夯实,离PLM的实际应用还有漫长的一段距离。不过,PLM软件提供商有着不同的观点,他们认为中国企业对新技术的接受能力很强。一个典型的例子是,欧美的现代化起步较早,但目前使用的操作系统,远不如中国企业先进。由此可推断,一旦PLM的应用效果显现,就会很快迎来一个应用高峰。

    从需求角度来讲,企业对系统的需求越迫切,成功率就越高,很多企业CIO都表述过这一观点。从目前中国企业的现状来看,虽然理论上讲,创新的需求和压力很大,但事实上除了航空、汽车行业外,许多行业的竞争还没有发展到必须应用PLM进行大量创新的层次。另外,从目前厂商提供的解决方案来看,像ERP的前身MRPⅡ一样,方案过于复杂,对企业信息化要求高,企业实现难度大,成功率不高。再加之目前企业内部有很多信息孤岛,要把这些分散的流程梳理清楚,决非易事。

    虽然PLM市场需求尚未迎来“井喷”时代,但PLM良好的发展兆头还是吸引了众多的分食者。目前高端市场依然是IBM、UGS、Autodesk、PTC、达索等国外厂商盘踞着。国内从事专业PLM软件开发的有十多家,大多数是从CAD软件开发商衍生而来,包括清软英泰、艾克斯特、开目软件、天喻软件等,他们更多是在低端市场打拼。

    像ERP一样,PLM将成为企业未来发展的必由之路,但目前PLM尚处在市场培育、概念推广、示范应用的阶段。那么,PLM如何才能起到产品创新和协同的作用?到底企业实施PLM应具备哪些条件?实施过PLM的用户有哪些收获和困惑?让我们请专家、用户、厂商共同把脉PLM的未来。


    PLM在中国
    黄培

    据CIMDATA于2005年4月发展的研究报告,2004年度全球PLM市场为160亿美元,预计到2009年的平均复合增长率为8%,达到250亿美元。
   
    在PLM理念产生之前,PDM主要针对产品研发过程的数据和过程的管理。在PLM理念之下,PDM的概念得到延伸,成为cPDM,即基于协同的PDM,可以实现研发部门、企业各相关部门,甚至企业间对产品数据的协同应用。
  
    应用取得初步效果

    PLM软件主要是在大型和中型企业应用,那些产品结构复杂,设计周期长,设计工作量大的企业更倾向于应用PLM软件,尤其是那些需要按订单设计的企业,而对于以生产制造为主的企业,PLM则用处不大。PLM软件的用户主要分布在交通运输、航空航天、电子、机械等行业。而在中小企业则主要需要应用PLM软件中的图文档管理功能。总体上,我国企业应用PLM软件已经取得了初步效果,对于企业提高研发效率,实现研发过程的协同工作,缩短产品上市周期,降低产品成本起到了一定的作用。根据e-works在2004年底进行的统计,企业应用PLM主要出于以下目的如图所示。

    中国企业应用PDM/PLM的动机分析  来源:e-works

    PLM是企业产品研发体系的各类软件系统,如CAD/CAPP/CAM/CAE等工具软件的应用平台。与各类工具类软件不同,PLM与ERP一样,需要根据企业的行业特点和个性化需求进行实施。而且PLM要真正发挥威力,不仅要有合适的PLM软件,而且必须建立配套的管理措施,结合设计方法的优化,开展标准化、系列化、模块化工作,以便能够用更少的零部件组合出更多的产品,规范产品研发过程的管理。PLM实施成功,有赖于软件公司与企业的高度配合,对实施顾问和企业实施人员的素质有很高的要求,对实施过程的项目管理要求也很高。目前,企业实施PLM的周期一般在三个月至一年。

    目前,国内外软件厂商提供的PLM软件还处于发展过程之中,并不具备PLM理念中所应当具备的所有功能,大多数软件实质上只具备PDM软件功能。PLM在中国的总体实施效果并不理想,大多数企业只实现了部分模块的应用。
   
    中国企业应用PLM还处于初级阶段,应用的比例还很低,总数只有几千家。在应用PLM的企业中,多数企业还只是在研发部门应用PDM,实现图档管理(包括图档浏览、编辑、打印、删除的权限控制)、图档的版本管理、产品结构管理、工作流管理;少数企业实现了产品配置管理、图档的变更管理、与ERP集成和项目管理;真正实现异地协同设计、跨部门应用的企业在中国只有极少数大型企业,数量不超过20家。企业应用PDM/PLM的现状如图所示。

    中国企业应用PDM/PLM中主要功能的效果 来源:e-works

    总体上,PLM领域的增长高于ERP领域,而中国PLM领域的需求的增长又远远高于欧美,因此,国际上的主流PLM厂商都把中国当作一个具有战略意义的市场,加大了在中国市场的投入。除PTC、UGS、达索系统三大巨头之外,AGILE也选择苏州新宇软件作为合作伙伴,积极拓展国内市场,韩国CIES公司也携其PLM软件DYNAPDM进入了中国。

    PLM展望

    最近,PLM领域的巨头UGS公司收购了TECNOMATIX公司,整合到其PLM解决方案之中,后者是提供MPM(制造流程管理)方面解决方案的国际知名厂商,MPM解决的是产品工艺的设计与优化、车间生产过程的仿真优化等;而PTC则推出了PDS,产品开发系统的理念,将PLM软件的功能与产品研发过程的管理与优化结合起来。因此,PLM理念本身也在不断变化与延伸,在主流厂商的推动与企业应用的过程中不断完善。
 
    随着企业应用的深入,PLM理念中包含的在企业的多个部门和在异地进行协同将逐渐成为现实,产品信息在供应链合作伙伴中的共享也会逐渐实现。

    在整个PLM领域,CAE、DMU(虚拟数字样机)等技术,正在逐渐成为应用的热点,这些技术可以帮助企业在产品研发阶段通过虚拟仿真与优化而降低产品的试制成本,进一步缩短产品上市周期。
   
    因此,PLM在中国的应用方兴未艾,前景广阔。

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图1. 中国企业应用PDM/PLM的动机分析 来源:e-works

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图2 中国企业应用PDM/PLM中主要功能的效果 来源:e-works

  PLM改变了什么
    刘丰田

    PLM技术出现在产品价值链的每个点上,改变了价值活动的执行方式与活动之间联结点的本质。

    企业创造的价值是根据客户购买产品或服务时,愿意付出的价格总值来确定的。企业创造的价值超过“价值活动”成本时,企业就能获利。

    改变产品价值链

    PLM 系统技术出现在产品价值链的每个点上,改变了价值活动的执行方式与活动之间联结点的本质。它同时也影响了价值链范围,并重新提供符合客户需求产品的方式。这些影响说明了为何PLM 系统需要战略性价值,而且不同于许多其他技术的商业应用。每项产品价值活动都有实体流程和信息流程两种要素。实体要素包含所有需要执行该活动的实际工作;信息流程则包含掌握、处理、流通这些信息所需的步骤。

    PLM 系统技术的进步速度远超过实体流程的技术,PLM 系统对产品信息存储、处理、传递的成本大幅度降低。厦门ABB 公司应用PLM 系统显示,产品研发的时间缩短30%,产品材料清单发放的精确度提高了40%。
 
    起初,企业应用PLM 系统主要是用于 CAD 和CAM。应用计算机辅助设计的数字化产品反复修改的功能。今天,PLM 系统已经扩张到整个产品价值链,它的管理功能从产品概念设计到产品的售后服务功能。例如,IBM 公司使用PLM 技术对产品零部件进行管理,建立了公司常用的1491879 个零部件库,以提供工程师在产品设计中进行检索使用,这些在CATIA 软件设计中的零件包含丰富的产品信息提供给工程师。因此这样建立的零件知识库可以提供给任何人使用。

    PLM密集度的矩阵模型

    改变产品设计
    大多数产品都兼具实体和信息两项要素。广义的信息要素,可以说是客户要获得并使用产品已达到预期结果的一切信息。也就是说,产品包括了产品本身的特色、使用方式与售后服务等信息。

    对消费类电器而言,便利、容易获得维修和服务流程的信息,都是买方考虑的重要条件。产品设计使用PLM系统越来越多的趋势是毋庸置疑的。此要素结合了企业价值链的改变,突出了PLM 系统日益增加的战略性作用。今后不再会有所谓的夕阳产业,只有过时的企业经营方式。

    尽管在企业中产品使用PLM 系统密集趋势已经明显,在不同产业中,PLM 系统的作用和重要性又各有不同。像航空与汽车业,向来都属于应用PLM 系统的密集产业,这样的产业自然是热衷使用数字化产品设计与制造的先锋。另一方面,尽管数据处理的业务日渐增加,像制药等生产导向的行业,实质产品的制造过程仍居于主导地位。

    下图是价值链中,数据密集度与产品应用PLM 系统内容的关系,显示出在不同产业之间,PLM 应用密集度与作用的差异。航空与汽车无论是在产品设计和制造过程上,PLM 技术的比重都很高。炼油业在炼油过程需要较高的信息,但是在产品层面,PLM 需求相对较弱。

    改变产业结构
    产业结构有五股竞争作用力的具体化,合起来决定一个产业的获利能力。这五股作用力分别是:客户的议价实力、供应商的实力、新进入者的威胁、替代性产品的威胁,以及既有厂商间的竞争状态。这五股不同作用力集合后的效应,会随产业而不同,进而影响到平均获利能力。每股作用力的力道也会改变,或增强或减弱这个产业的吸引力。

    由于PLM 系统会影响企业与供应商、销售渠道和客户之间的联接点,它在供应商与客户间的议价关系上,影响力特别大。跨企业的PLM 系统愈来愈普遍,有些情况下,产业的界限已经被打破。

    连接客户与供应商的PLM 系统愈来愈广泛。庞巴迪公司利用电子数据文档传输,提供产品资料给供应商,以协助他们补充材料。为加快产品开发速度,波音公司与协作厂商开展网上协同设计,PLM 系统会将企业、客户、供应商更密切得联接起来。PLM 系统正改变竞争规模、自动化和弹性之间的关系,并可能带来深远的影响。大规模的生产制造已不再是发展自动化的必要条件。如此一来,部分产业的进入门槛因而降低。

    经理人使用PLM 系统技术以改善产业结构时,不能忽略技术也有破坏产业结构的可能。由于PLM 系统技术通过减少人际交往促使服务高效率化,从而降低了部分专业性服务产业的吸引力。

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PLM密集度的矩阵模型

    如何实现PLM协同
    杨建峰,耿坤瑛

    正如一位CIO所说:“有了PLM系统,ERP、CRM和SCM系统才终于有了它们一直需要的东西——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”。

    目前,真正的PLM产品大多数以柔性的面向对象的体系来搭建产品数据框架,以流程管理协同Internet环境和企业的合作者和ERP、CRM等系统,以业务对象的生命周期控制产品演化策略和协同。只有这样,PLM系统才能完全支持在整个生命周期种价值链中构思、评估、开发、管理和支持企业业务。

    实现PLM协同

    从以往的PDM企业应用来看,管理产品信息的更改以及保持对设计和制造过程的控制,通常被认为是一个难以实现的目标;对于如何管理具体产品数据和客户反馈更是一个盲点。要成功地实行“产品至上”的盈利策略,必须提供一个适用的产品全生命周期数据管理和相互协作的基础架构,来高效汇集和管理不同的产品信息并支持完整而有效的运作过程。

    企业信息系统整合架构(诺门架构)

    依据PLM业界经典的诺门架构(Norman’s Structure)(如上图),研发活动是所有活动的源头,而PLM系统是协同企业关键业务的核心架构。整个企业在前端由CRM系统与客户联系,在后端电子化采购系统(eProcurment)或供应链管理系统(SCM)与供货商沟通研发活动产出的 新产品资料会传到下端MRP系统进入生产程序;企业销货收入、成本、获利的贡献,会经由ERP系统的财务数字反映给管理阶层得知。国外企业正是借这种架构并通过PLM系统为主的整合系统实现了产品全生命周期的协同运作。

    PLM产品全生命周期运作示意图
 
    具体来说,在PLM环境下的产品数据全生命周期管理协同运作(如上图)主要分为如下四个方面:
   
    ● 销售:
    PLM保存了产品定义的所有信息,销售过程的输入/输出均依据PLM;

    ● 设计:
    设计师直接从PLM中获得订单技术协议、以往产品的问题反馈、类似产品的解决方案、设计雷区等信息和知识,然后使用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;
   
    ● 生产和采购:
    在生产视图中管理产品技术状态和质量数据,在客户视图中维护产品出厂数据、客户服务数据;而这些是ERP系统和以往的PDM解决方案不能成功解决又对企业管理整体优化影响重大的业务。

    ● 客户:
    客户通过Internet访问产品维护数据、提交问题反馈、进行自助式服务,所有这一切,会给用户准确的服务数据,并获得第一手的客户需求,用以指导产品的下一轮研发。

    需要说明的是PLM系统实现上述架构的方法并不是一味的在自身数据库里存储这些数据,而是使用连接、整合的方法把分散在不同系统的数据融合为一个完整的、实时的业务数据。同时由于各个企业实际情况不同,所选取的切入点也有不同。

    我们在一个企业中采用上图模式实现PLM系统和ERP系统以及供应链系统的协同,采用的切入方法关键如下:

    首先由PLM统一了设计、制造、采购等环节的物料数据;

    由标准化牵头,采购部门协助共同确定一定时间内的物料状态,物料共分为三种状态:优选、可用、禁用,对于目前性价比差或采购不到的物料设置为禁用,性价比一般或低值物料设为可用,价格变化迅速、性价比高或积压严重的物料设为优选;

    设计师在设计或更改时只能选取统一管理的物料,禁用物料禁止使用,已经使用的会强制设计师变更;

    PLM整合ERP,不仅提供PLM系统存储的信息给设计师,还把ERP当前物料的库存、在制品等数据整合在PLM界面中提供给设计师。

    通过这种PLM协同ERP和采购供应链的方法,使得该企业的物流从源头上得到控制,该企业领导表示,下一步将进行产品模块化设计在设计、生产、采购、客户服务中的推广,以此实现在成本最低、质量保证的前提下为用户提供更多的选择。

  把协同进行到底

    PLM整合企业信息化软件的架构关键在于协同,在于产品生命周期管理过程中,连接、整合各个系统,并借此把供应链中上下游厂商及顾客的产品信息与制造核心流程互联互通,进而节省开发及制造产品所需的成本及时间并尽可能的激发产品创新。到目前为止,PLM系统的整合框架应用案例中,对于各个系统中的数据整合哪些、如何整合、如何协同整体业务同样也刚刚起步。

    不难想象,在下一个PLM浪潮中,仅仅连接各个系统的数据是远远不能实际需求的,如何利用PLM更好地协同各个系统和业务将成为解决方案、软件设计的重点。软件设计中将重点考虑对协同模式的研究和支持,而不仅仅是简单的Check In/Check Out和工作流。如何组成一个高度协作的企业研发团队、如何整合现有的CRM、ERP、SCM系统、如何构建一个协同企业将成为下一代解决方案要回答的关键问题。

    正如一个地区、一个国家想要发展,就必须坚持“产品至上”的策略一样,PLM系统要发展就必须把协同进行到底。

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图1 企业信息系统整合架构(诺门架构)
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图2 PLM产品全生命周期运作示意图

    我眼中的PLM
    宋天峰

    PLM应用还只处于初级阶段,各软件厂商所推出的PLM产品,更多地是为了炒作。

    PLM是将产品生命周期从市场、研发、试验、投产、销售到售后的整个过程实现有效管理。听起来似乎很简单,其实是个很复杂的过程。现在产品生命周期的每个或某些过程,基本都用相关软件进行管理。上游有SCM(供应链管理),中间生产阶段有ERP、APO,下游有销售和客户管理CRM,以及支持研发数据管理的PDM(产品数据管理)、PS(项目管理)、研发和分析的CAD,CAE软件,支持生产工艺的PPC、CAPP,支持数控加工的CAM,无不是围绕产品在做辅助支撑软件的文章。可能所有这些软件都很好,但不一定是企业必须具备的。
    不同企业,不同阶段,对软件需求也不尽相同。当企业发展到一定程度时,当数据量增大到必须通过计算机来管理时,必须要引进适合企业发展的软件。如果没有达到这种程度,可能通过人工来管理会更灵活。

    PLM的两大阵营

    现在软件企业提供的PLM解决方案,主要分为两大阵营:一个阵营是由专业的PDM供应商发展而来;另一个阵营来源于专业的ERP厂商。这两者都在向上或向下集成CRM、SCM等系统,形成所谓的PLM。
  
    PLM的核心是统一数据源,实现研发、销售、生产、供应、仓储、财务、售后等业务的无缝集成。因此,PLM主要目标是整合以PDM为核心的产品数据平台和以ERP为核心的产供销资源管理平台。但目前软件供应商各有所长,很难让所有系统实现无缝集成。

    专业的PDM供应商的优势在于与CAD、CAPP、CAM、CAE等系统的集成。而对于由ERP发展来的PLM供应商,其优势在于与SCM、CRM、HR等系统的集成。两者中前者重点管理与产品相关的静态数据,而后者重点管理的是交易数据。静态数据是ERP运行的基础,而ERP中收集的信息又反之促进产品平台的完善。

    现有数据的传递方式,分为三种。使用最多的是手工二次导入和导出,也就是两类厂商互不干涉对方的运作,信息传递不畅;其次是通过接口程序定时更新,虽然比前一种情况有所改善,但安全性和实时性都难以保障;另外是无缝集成,也就是在同一个数据库平台上开发,数据互相关联。企业运营的所有业务数据都集成在一个平台,互通有无、互相提供数据、互相共享数据,可达到最优的工作协同,工作效率能得到最大化的发挥。在这三种方式中,第三种方式显然是最好的。

    选型经验谈

    选择PLM解决方案,要根据企业自身的需求进行选择,我们实施PLM,核心是实现产品数据平台和企业资源平台的整合,减少中间环节,使所开发出来的产品更符合市场的需求。通过整合,一方面缩短产品从研发到投产的周期;另一方面可以从系统中及时获取其它部门提供的相关信息,为产品研发和改善提供依据。

    制造型企业的核心是产供销,所以应选取以ERP为核心,使其它系统与ERP系统整合的模式。而研发型企业的核心是研发和协同,应该选择以PDM为核心的系统,向SCM、CRM、HR、ERP延伸的方式。其实对PLM需求更多的还是制造型企业,此类企业核心是整合所有与生产相关的数据源,实现数据流,信息流,资金流的三流合一,最大化的实现各业务系统间的协同。

    随着时代的发展,现在各企业生产模式都逐步向多品种、小批量、定制化生产的方式转变。市场对产品从研发到投产周期的要求越来越严,企业需要在最短时间内满足客户更多的需求,这需要研发部门在最短时间内做出反应。比如现在客户的“特改需求”层出不穷,而对周期的要求又非常短。从客户提出要求,到技术、设计完成,下达指令投产一般需在一天内完成,因此,没有高效协同平台达不到要求。

    现在在同一个平台工作,销售指令一旦下达,各部门都能很好接到指令并开始各自负责的工作。各部门工作完成后,系统内用于指挥生产的各类数据也就生成了,没有任何的重复工作和等待。另外,通过此种方式,各部门可以很方便的从系统中提取所需信息,比如研发部门可以提取历史销售信息、产品配置的被选信息、零部件的采购信息、领发料信息、客户的习惯和需求等。研发部门通过分析后,来指导新产品的研发和老产品的完善。

    【实施PLM的核心是对企业整个业务流程的整合,在整合过程中,需要对现有工作分工做较大调整。如何处理抵触情绪就显得很重要了。】

    实施以统一平台为目标

    企业实施PLM,不论采用何种方式,应该以实现研发、产供销、财务等平台的统一为目标。只有这样,才能实现最大化的协同,

    PDM和ERP集成,需要统一数据平台,比如零件与明细要与ERP中的物料模块与BOM统一,与产供销相关的产品配置和工程变更统一。但用于研发和分析的CAD,CAE软件是否要集成进去,就要看实际需求和代价,我们将这类项目称为“锦上添花”的项目。

    实施PLM,核心是对企业整个业务流程的整合,在整合过程中,需要对现有工作分工做较大调整。企业如何看待和处理这种变革将会直接影响PLM是否能够成功实施,特别是在做研发与产供销整合的时候,因为对于一个制造型企业来说,研发和产供销往往是两个相对比较独立的领域,特点各不相同,相互之间惟一的纽带就是产品,这是整个PLM整合环节中最困难的一项。而要实现整个产品生命周期的协同和提高反应能力,这部分又是最关键的。
  
    研发和产供销整合的关键在于产品相关数据(物料,明细,配置,图纸,工程更改等)的整合,很多企业与产品相关的数据都是由研发和技术系统管理,生产用到的数据需要另外一个部门来转换。这样的结果,除存在重复工作,出错机率大,从研发到投产周期长,反应速度慢等弊端之外,另外一个后果是,研发对生产的关注不够,与产供销之间的协同性很差,对其它系统所提出的问题不能快速反应,也很难从产供销数据中分析出有价值的信息用于支持下阶段的创新和研发。

    解决这个问题的关键是要将研发和产供销数据统一到一个平台,自己提供数据并更新,互相利用对方提供的数据协同工作。这样一方面数据质量得到了保证,另一方面各个部门都可以在第一时间得到所需的数据和信息,反应速度加快。不过,这样研发人员需要在系统中维护相关信息,而这一部分工作是他们过去不需要负责的,这样增加了他们的工作量。在碰到此类抵触情绪时,如何能处理好各方面关系和获得领导的支持就显得很重要了,否则工作很难开展。

    另外,还需要通过整体提升效率,用系统能带来的便利性,说服相关人员,因为在没有正式熟练使用系统,系统的效能还没发挥出来之前,他们只能看到工作量增加,看不到减少的部分和所带来的便利性是正常的。这时一定要坚持下去,时间长了,员工逐渐熟悉系统后,自然会理解。另一方面,在运作过程中,在内部进行合理调配,有效的利用各方面资源,使员工的协同工作意识在整个企业和部门内部得以加强。因此,PLM实施一定要得到公司高层领导强有力的支持。



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