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服装智能制造 | 如何有效利用PLM系统?

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PLM,是一个英文缩写,表示产品生命周期管理(Product Lifecycle Management,PLM)。根据业界权威的CIMDATA的定义,PLM是一种应用于在单一地点的企业内部、分散在多个地点的企业内部,以及在产品研发领域具有协作关系的企业之间的,支持产品全生命周期的信息的创建、管理、分发和应用的一系列应用解决方案,它能够集成与产品相关的人力资源、流程、应用系统和信息。

一些有远见的企业纷纷效仿发达国家的企业,开始导入PLM系统,增强自身的竞争力,但是大多数成果并非令人满意。即使那些曾经成功导入过ERP、PDM系统的企业,也未取得显著效果。

一、从业务的视点认识PLM系统

随着PLM系统被中国企业的认知,导入PLM系统仿佛一夜之间成为时尚。服装智能制造精英俱乐部发现,成功者甚少,相反“导入PLM系统还不如不导入”、“ 用起来很费劲”等抱怨声不绝于耳。以至某些企业视PLM等信息化为**,认为PLM系统不适合中国企业,起码不适合自身企业。

从欧美日等发达国家的企业导入PLM的经验来看,也不乏失败案例,可见PLM导入项目的失败并非中国企业独有。那么从那些成功导入PLM系统的企业身上,我们能得到哪些启示?

PLM系统的本质作用是推进业务变革,目的是实现收益向上,这和企业战略息息相关。如果现有业务模式不适合这种变革,那么企业也很难用好PLM系统。从图1中可以看出,PLM系统不仅关注产品的虚拟阶段,而且和采购、生产、售后等实体阶段有联系。单纯以提高研发效率或缩减成本为目的导入PLM系统,很容易进入局部陷阱,导致项目的失败。

图1.PLM系统的领域

1、浅谈PLM系统的种类

PLM覆盖了从产品开发到售后服务的整个阶段,根据PLM解决方案的提供商的立场不同,大体上PLM系统分为三类:以CAD为中心的PLM、以PDM为中心的PLM和以ERP为中心的PLM。此外还有一种辅助性的PLM,以物料主数据为中心的PLM。虽然有些老生常谈,但笔者会更多从业务角度去分析这四种PLM模式。

以CAD为中心的PLM

此模式的PLM通过3DCAD软件实现产品数据化,实现产品生命周期的数据共有。3DCAD软件本身具有高效的设计效率和可视化的界面,通过PLM平台能够实现设计者的共同作业。在实际业务中,企业可能存在多种3D设计软件或者同一软件不同版本的情况,这就导致了数据的不一致性和不准确性。这需要企业构筑LDM和TDM数据管理功能,通过版本等履历来管理日常完成的CAD数据。此外三维建模是一种复杂设计工作,需要对产品涉及到的参数和容差有深刻的认识,这方面的业务更加考验研发设计人员的品质工学的能力。

另一方面,通过PLM系统企业实现了数据共有,但3DCAD数据非常庞大,如果发生工程变更,尤其在产品研发阶段,设计内容不断的变更,这会极大地影响网络传输速度和PLM响应速度,引起制造工程信息的混乱甚至PLM系统的崩溃。为了解决这个矛盾,PLM把图纸状态分成了“Work in数据”和“共有数据”2种,并且在“共有数据”阶段,实现了3D轻量化模型的功能。

以PDM为中心的PLM

通过PDM管理设计成果(图纸、设计手册、零部件属性等)建立面向产品研发业务的PLM系统。PDM最初是用来解决“信息孤岛”问题,实现设计效率化。此模式PLM的核心是PDM功能,通常以BOM为中心进行产品管理。需要注意的是,PDM业务关注研发设计共享,而PLM关注的是以产品为轴的各业务之间的信息传递。由于理解上的偏差,导致PLM项目失败的案例很多。

图2 PLM与PDM的不同点

从图2中我们可以看出PLM和PDM的区别,再结合PLM成功的项目案例,显然导入PLM系统不是单纯的软件问题,更涉及到各个相关业务部门。根据笔者的研发改善经验,要想充分发挥PDM系统功能一是需要建立标准化、模块化的产品结构;二是是推动“图纸借用”制度。而要充分发挥PLM系统功能,需要建立能够正确顺畅传递产品信息的模式,现在可行的办法是对BOM进行统一化管理,也就是需要建立统合BOM主数据。

以ERP为中心的PLM

服装智能制造精英俱乐部指出,此模式的PLM的关注点是企业经营能力,通过实现经营信息的可视化,把客户需求的产品信息与企业的经营战略结合起来。ERP着眼于企业的管理能力,以财务系统为中心的信息化系统。信息收集的范围涉及到生产管理、销售管理、采购管理等,是企业的基础系统。结合PLM系统后,管理层能够对产品开发相关的资源进行项目管理,并使企业系统(生产管理、销售管理、采购管理等)具有柔性,在很多项目制企业或者石化企业中,都采用以ERP为核心的PLM。

和PDM为中心的PLM有些类似,要想充分发挥PLM功能,需要采用结合BOM的方法推进业务与系统的结合。并且此模式的PLM,还需要输入物料相关的材质与素材等生产采购信息,对产品标准化、模块化、参数化的要求更高。

以主数据为中心的PLM

没有专门的提供商,通常作为PLM的辅助模块(例如SAP MDM的模块)实现信息快速而准确地传递。实际上,最先导入ERP系统的企业占据了大多数。当导入PLM系统后,需要实现设计信息和生产信息的共有化。但由于业务部门的内容不同或者供应商对相同产品命名的不同,会导致一物多码,影响业务效率。

2、明确PLM系统导入的目的

PLM项目导入成功的前提在于目的的明确。从图2我们可以得出PDM的目的是实现设计作业的效率化,这是一个很明确的课题。而PLM的目的是实现企业收益性向上,换句话说,PLM关注客户需求的新产品开发。这是全局性的视点,但也导致了PLM导入目的的模糊性。

根据服装智能制造精英俱乐部的经验,PLM系统导入的前提条件需要整备一下几点:

PLM系统导入的背景和目的的明确;

设计/开发作业的明确;

专业术语、名称的明确统一化;

PLM系统范围的明确;

把握设计信息和部门的关系。

3、深刻理解PLM系统的业务机能

虽然不同的PLM提供商对PLM的理解不同,提供的PLM核心内容也不同,但PLM的功能点大都相同,此文就不加以赘述,小编从业务角度探讨一下PLM系统的机能。对于PLM系统涉及到的业务人员,希望PLM能够快速、准确地提供数据,要求系统具有快速响应性和稳定性。另一方面,PLM系统导入是一种业务变革,是从使用CAD、CAM等软件进行的个别型设计转变成了PLM系统下统合型设计。这种变革不仅仅体现在组织形式,更是反映在了人员的思想上。

那么从业务角度上看,PLM系统可分为以下3种功能群。

核心解决方案群,例如统合BOM解决方案,文档管理方案,产品开发项目管理方案,门户方案,信息安全方案等。

设计应用方案群,例如CAD集成方案,设计开发方案,组合设计方案,物料信息管理解决方案,国际分散设计方案,协作开发方案等。

价值链解决方案群,例如ERP连接方案,采购辅助方案,知识管理方案,配置关联方案,产品企划方案等。

二、充分发挥PLM系统机能,现行的企业业务适合吗?

PLM系统与业务结合程度影响着PLM使用的效果。上文已经说过,PLM是以全局性为视点的系统,涉及了横断的业务部门。那么制造企业的研发设计视点是全局性的?还是局部性的?如果是局部性的,那么必然会和PLM系统产生冲突。

要想实现企业的变革和PLM系统的成功导入,必须从理解市场开始。科技的进步和日趋复杂的市场环境,使企业关注小批量多品种的生产模式。要想以适合的成本,适合的时机推出优质产品,必须推进跨部门的研发模式,例如:并行工程、IPD(集成产品开发)、QFD(质量功能展开)或者DFX(面向X的设计)。

1、业务的理解是PLM系统导入成功的关键

PLM系统涉及到多个业务部门,项目负责人应该对产品开发流程有清晰的认识,这里说的研发流程不单纯地局限在研发设计部门,而是和市场、企划、研发、生产、采购等多部门相关的流程。如图1所示,PLM系统涉及多个部门业务,又和其他系统有交互。

现代市场竞争中,企业以用适合的成本在适合的时机推出优质产品为目标,那么企业如何是把握产品的生命周期呢?如何迅速淘汰滞销或利润降低的产品?如何快速推出新产品?如何把握产品品质?等等都是企业所面临的课题,而PLM系统能够很好解决有关产品QCD的课题,借用日本PTC社长的话:PLM旨在管理畅销产品的规格。如何理解畅销产品的规格,需要对业务有深刻的理解。

图3.品质管理体系

建立标准化、模块化的产品结构

很多企业导入PLM系统后,并没取得预期效果,相反抱怨迭起:“重码、废码太多”,“设计BOM转化成MBOM太费劲”,“出货产品与图纸对应不上”,“对研发帮助不大”等。供应商和客户的不同,功能样式的不同导致产品的多品种多规格。

并且业务人员以BOM的形式传递产品数据(图纸、文档等),为了缩短交货周期和削减在库库存,需要把产品标准化。但是客户的需求多种多样,如果针对每种要求都进行设计的话,显然增加了设计量。这种情况下,先进制造企业通过模块化的手段(不同模块的组合来实现产品的多样化)满足客户要求。综合企业实际和客户两方面考虑,模块可以分为:标准模块、可选模块和定制化模块。

2、研发过程的梳理

中国被称为“世界工厂”,实际上更类似“世界代工厂”,因为中国企业的研发能力比较薄弱,更多的是模仿设计和生产。在发达国家制造企业中,研发和设计是两个部门。国内有些企业虽然区分了研发和设计业务,但了解研发意义的企业却是少数。

可以这样解释研发和设计的不同:研发部门制定相应规则,如设计手册、标准图纸等;设计部门则是在规则体系下,接合客户要求进行设计,如定制模块的图纸、设计BOM等。这样做的好处是,设计内容前置,也就是市场人员能够进行提案销售和配置设计,迅速报价等,对降低库存和生存管理也有巨大作用。

3、PLM与业务的结合点

PLM系统主要与研发设计业务结合,所以需要企业对ECM(设计链)进行管理和改善,把握业务应用的关键点,发挥PLM系统的功能。

a、建立知识管理体系

如果物料凌乱地堆放在工厂,势必影响生产效率,因为生产人员需要花费大量时间搜寻所需物料。同理,数据信息凌乱地“堆放”在PLM系统中,势必影响设计效率,因为设计人员需要花费大量时间搜寻所需产品信息。

工厂物料很凌乱时,工厂人员可以通过5S和管理制度来整理。同理技术部门也可以通过5S和知识管理体系来建立共享式的资料库。值得注意的是,活动面向的内容是虚拟的产品信息,对象为脑力劳动者。

b、统合BOM的应用

对于业务人员,使用PLM系统的层面更多的是局限在BOM和CAD的操作,通过BOM传递来实现信息在产品轴上传递。但由于横跨产品生命周期的PLM系统所涉及的业务内容不同,导致各部门所涉及的BOM也不同(订单BOM、设计BOM、制造BOM、采购BOM等)。

c、并行工程的推进

从图4中我们可以看出,并行工程可以看成横断型的设计思想。虽然并行工程的成果物大都是图纸等设计成果物,但是参与并行工程的人员却涉及到生产、采购、销售、售后等多业务部门人员,也就是要在设计阶段考虑制造、采购和运输等问题。通过PLM系统,可以缩短并行工程之间的衔接,也就是把从设计到试制阶段的交叉过程整合到一个阶段。

图4 PLM系统下的并行工程

三、结论

总之,成功导入PLM系统和充分发挥PLM功能,需要以企业战略为指导,建立以研发设计业务为基础的多部门协作机制。不断完善知识管理体制,推进标准化和制度化的建设,通过全体员工的合作努力,建立适合公司业务的信息化系统。

从另一个角度而言,PLM是一种理念,即对产品从创建到使用,到最终报废等全生命周期的产品数据信息进行管理的理念。在PLM理念产生之前,PDM主要是针对产品研发过程的数据和过程的管理。而在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。

软件厂商推出的PLM软件是PLM第三个层次的概念。这些软件部分地覆盖了CIMDATA定义中cPDM应包含的功能,即不仅针对研发过程中的产品数据进行管理,同时也包括产品数据在生产、营销、采购、服务、维修等部门的应用。

PLM包含以下方面的内容:

★ 基础技术和标准(例如XML、可视化、协同和企业应用集成);

★ 信息创建和分析的工具(如机械CAD、电气CAD、CAM、CAE、计算机辅助软件工程CASE、信息发布工具等);

★ 核心功能(例如数据仓库、文档和内容管理、工作流和任务管理等);

★ 应用功能(如配置管理、配方管理、合规);

★ 面向业务/行业的解决方案和咨询服务(如汽车和高科技行业)。


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