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PLM引发产品开发的革命 |
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| http://cn.newmaker.com
3/17/2004 10:00:00 AM
佳工机电网
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 没有一种最好的产品开发方法，产品的领导地位将会非常短暂。以前，一流产品的优势可以保持几年，而现在，由于客户要求更新技术和最新功能，优势也许只能维持几个月。由于业务本身的发展速度也比以前快得多，所以，企业必须通过重新定义它们的产品开发过程以便能长期更快地生产出更优秀的产品，以保持其竞争优势。
PLM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。那些已经认识到成功源自一流产品的企业，视高效的产品开发过程为他们最大的竞争优势。尽管很多企业已经拥有可以提高运作效率的成功目标，但是，如果他们没有足够重视产品的决定性作用，那么他们可能仍然会继续为那些因缺少竞争优势、不能满足市场需求、价格高于竞争对手、或者无法使客户满意的产品而苦苦挣扎。
为了能长期制造出一流产品，企业需要一个本身即能带来竞争优势的产品开发过程。虽然有些人认为产品开发与工程相同，但是，一个真正高效的产品开发过程会涉及到许许多多部门，其中包括营销、工程、采购、制造、销售和服务等部门。
在产品开发过程中，这一跨组织的价值链协同努力，创造出蕴含在新产品或变型产品中的知识能量。当通过应用软件以数字方式获得这种知识能量时，它就形成了产品的一种数字化表示。这种“数字化产品”通常代表公司最具战略意义的资产，它以最小成本确定了产品的定义、产品的行为和特色、成本曲线，涉及供货商、以及即将使用的制造过程。因为数字化产品的交付是生产的先决条件，所以，数字化产品必须完整、优秀、稳定，而且在任何正式制造工作开始之前，必须得到所有相关者的认同。
在产品生命周期中，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。总而言之，大多数制造企业目前都缺乏一个适用的企业基础架构，来高效汇集和管理不同的产品信息、并支持有效的产品协同开发过程。在制订了产品开发战略后，是考虑改进它的方法的时候了。
业界的这种共识，使软件解决方案产生了一个新的类别——众所周知的产品生命周期管理(PLM)。包括Advanced Manufacturing Research(AMR)、加特纳(Gartner)、Giga 和Yankee 集团在内的领先工业分析公司认为，PLM 是成功解决这些问题以及提高产品开发过程效率所必需的企业基础架构。PLM 提供了一套完整的技术和服务构架，让制造企业及其合作伙伴与客户共同构思、设计、建造产品，同时在整个生命周期中管理产品。PLM 是作为制造企业大力改进它们产品开发过程的主要方法出现的。AMR 报告说，在制造行业，PLM 是2002 年在IT投资呈下降趋势的情况下飞速发展的一种领先信息技术。
PLM与其它信息系统的相互关系
一些制造商误以为他们现有的ERP (企业资源规划)、SCM (供应链管理)或CRM (客户关系管理)系统能够管理这一广义的产品协同开发过程。然而，这些系统只能管理实际的产品及与其相关的过程片断，比如监控产品的库存量，而不是数字化产品开发、生产、销售及售后服务的全过程。理解数字化产品、快速处理更改、以及控制从概念和设计直到制造和售后服务这个动态产品开发过程，是企业普遍缺乏的能力。若要在价值链中高效协作，就需要及时访问准确的产品信息，哪怕这些信息是在开发的最早阶段创建的。及早解决复杂的产品开发问题不仅具有战略优势，而且还可以降低成本。
可见，现有的企业信息系统，如ERP、SCM和CRM等，不能简单替代PLM。相反，它们之间构成一种协同关系（如图），PLM对整个协同过程起调配作用，其它的信息系统是支撑基础。它们协调产品研发、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。
不仅如此，只有PLM 系统才能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。
PLM的功能
一套高效、完善的PLM解决方案能让企业建立详细、直观和可行的数字化产品信息；及早综合各个参与者的信息，从而发现和解决关键问题；对交付生产、更改控制和配置管理等关键过程进行控制，并使之自动化。
总体功能
从企业实施PLM的全局来看，PLM具有这样一些功能：
◆ 构建完整的数字化产品数据模型和安全的产品信息库
◆ 实现产品开发过程的自动化，由工作流和生命周期驱动
◆ 为所有用户提供独立于CAD系统以及基于Web的2D和3D产品信息可视化插件功能
◆ 使用基于角色的Web 访问功能来获取产品和过程信息，具有基于事件的提示功能
◆ 项目和计划的管理与协作
◆ 对过程和活动监控及改进的分析和报告
◆ 更改、配置和发布管理过程的最佳方法
◆ 零件和设计的参数化搜索，最大程度实现设计重用
◆ 用于制造业设计和采购的制造协作区
◆ 对机械CAD、电子CAD、ERP、CRM、Web 服务等企业应用系统的集成
核心创造、协作和控制功能
如果没有一个集成的基础结构通过提供广义企业协作功能，把计算机辅助设计(CAD) 和产品数据管理(PDM) 等传统的数字化产品解决方案整合起来，促进创造、协作和控制这三项相互依赖的功能之间的协同，制造商就不能有效地优化他们的产品开发过程。
PLM通过三项主要且相互依赖功能之间的配合来优化数字化产品价值链：
创造——获取并挖掘思想和知识财富，并把它们融入到数字化产品中，使其能够提供关于产品结构、外观和性能的可行性、交互和直观的表示。在产品开发过程早期，“创造”非常关键，而且在更改时，它仍然很重要。
协作——与产品开发价值链中的其它参与者高效沟通，以便不断获得创造性的信息，并在极易对设计进行更改的早期发现和解决问题。
控制——为了确保产品开发过程能尽快带来成果，确保协作者在不同阶段不断趋向一致、最终在设计发放时达到完全统一。
细化功能
文档文件管理和储存 能让用户按照多个版次级别、各种格式编制和管理包含多个文件的复杂出版物，引用外部管理的转载文件。核心功能包括数据仓库的检入和检出、版本控制和历史记录管理。
一体化搜索引擎 作为一种执行快速且简单的跨系统查询方法(假设一套广义企业解决方案中有多个不同的数据库)，它结合了标准的Web搜索引擎技术。该搜索引擎能让用户快速找到企业中几乎所有类型(例如：零件号、ECOS、文件等) 的产品信息，而不考虑它们的结构或位置。
生命周期管理 把产品生命周期定义为一组连续阶段，它可以确定对象目前所处的阶段和对象进入下一个阶段必须满足的关口条件。通过把工作流过程与生命周期阶段和条件关联起来，它能让生命周期管理的对象自动完成它们的生命周期。这种工作流支持的生命周期自动化过渡可以提供高额生产利润。
工作流管理 能让用户在一个灵活的过程管理构架中，积极指导和监控他们的独特业务过程，以便提供先进的产品、缩短上市时间和降低开发成本。样品工作流模板有助于制造商快速定制和部署通用业务过程。
推行PLM是形势所驱
制造业成功的秘诀是什么？一言蔽之：产品。一流产品能提高上线营业额、底线收益率和股东价值。在汽车行业，基本工作就是开发新的创新汽车，而在高新技术领域，则是设计出集成声音和数据的新设备。所有的制造商都在努力以更低的成本、把更优秀的创新产品更快地推向市场。正如Yankee 集团所观察到的，影响市场的产品多得惊人，远远超过了25年前的产品种类。
任何新产品的问世，都源于客户需求和制造企业资源的定期同步。在企业的所有资产中，最重要的是知识，因为一个企业首先必须慎重决定该如何应用其拥有的知识、技术和能力来对身边的机会作出响应，以便获取独特能力和竞争优势，新产品开发工作最初就是为了这个目的；成立一个跨职能小组，共同确定市场的真正需求、满足这些需求的产品设计、参与该产品设计和制造的供应商、该产品的生产方法、如何把该产品分发给客户、以及完整的客户解决方案所需的服务和支持。
显而易见，产品开发并非仅仅是产品设计和工程小组的责任。相反，成功的产品应该被看成是营销、工程、采购、制造、销售和支持人员共同协作的结果。即将在这场新的竞争中获胜的是那些能够最大程度地开发、管理和利用它们企业中与产品相关的知识产权的制造商。
“产品至上”目标的实现，需要企业对其产品开发过程进行分析和改进。完整的“数字化产品”是电子化信息的集合，其中包括机械和电子CAD 文件、设计、质量和制造规范、市场和产品技术需求、软件模块、以及文件和其它用来全面定义产品并以电子方式测试其性能的电子工具。
因为数字化产品是制造过程开始的必要条件，所以数字化产品必须完整，而且在制造过程开始之前，必须征得所有相关者的同意。简而言之，制造过程的基本任务是把数字化产品转换为实际产品，因此，一个优秀的数字化产品是实际产品成功的先决条件。
根据调查，大多数制造商将发现它们的供应链实际上是按照一种“双路模式”运作。在第一个过程中，供应链成员共同建立产品的数字表示。在第二个过程中，供应链成员再次协作，共同制造出实际的产品。
虽然大量的资金消耗在实际的产品价值链中，但是，大多数产品的战略性决策都是在数字化产品价值链中做出的。确定产品定义、产品外观、产品行为、以及产品如何区别于竞争对手的相关产品等决策，都是在数字化产品价值链中完成的。当产品处于数字表示形式时，更改起来相对比较容易，而且费用较低，而当产品处于生产过程中时，更改起来则会导致昂贵的返工和长时间的延期。因此，在产品交付去制造之前，所有跨职能小组成员就数字化产品达成一致意见至关重要。
显而易见，在数字化产品价值链过程中做出的重要决策将会影响到上线营业额，而且，它对底线成本也会产生巨大的影响。正如客户所看到的，尽管大部分成本花费在生产过程中，但研究表明，在数字化产品价值链中做出的决策足以影响或“锁定”产品总成本的70-85％，节约成本是产品开发的一个重要问题。
既然认识到了数字化产品价值链存在的重要性和战略意义，那么推崇“产品至上” 的企业应该知道，对产品开发过程真正有意义的改进工作，必须在整个企业中全面实施，并且还必须扩大到价值链的所有参与者。显然，推行PLM势在必行。
应用实例
背景说明
Windchill是PTC公司针对特定的企业推出的一整套PLM解决方案，包括几个模块，模块间可以任意组合，为企业提供特殊的解决方案，以满足复杂制造组织的特殊需求。
在产品开发过程中的作用
制造商使用Windchill 来简化产品开发过程各个阶段的协作和信息管理。下列案例说明如何使用Windchill 来简化常见业务过程的协作和管理：
工程更改申请(ECR) 采购经理使用产品数据管理功能发出工程更改申请后，直接邀请相关的供货商和设计工程师参加特殊的协作，研究更改的影响。
新产品推介(NPI) 在产品设计过程中，设计工程师可以建立一个特别协作工作室，跨部门小组的成员依据一个预先制定好的项目计划，协作设计、反复测试，并记录它们的进展情况。
产品采购(RFX) 通过简化组织之间的双向信息交换，可以大大改进采购过程。购买单位(OEM) 可以编辑一个特殊的数字化产品定义包、邀请制造供货商、收集响应信息、并制定协议文件。被邀请的投标者有权在线访问一个安全的工作室，其中采购过程中有可视化和标记功能。
交付生产 在生产准备过程中，管理人员可以直接把数字化产品从产品数据管理系统中生成的设计配置转变到在协作制造系统中定义的计划配置，在完成这项工作时，有一个完整的审核跟踪和设计反馈系统。经过在线检查和发布后，数字化产品信息可以自动进入ERP 系统。
设计和组件再用 作为产品设计过程的一部分，设计工程师可以按关键标准进行搜索，以确定是否可以再用企业内部的组件库或外部在线供货商目录中现有的零件或设计。挑选后的组件可以加入到由产品数据管理系统管理的配置中。
商业优势
Windchill 能够使用基于互联网的灵活方法来实现PLM，因此它具有许多优点，其中包括提高产品质量、加快产品开发速度和提高效率：
◆产品开发周期缩短了40％；
◆过程中错误的数量减少了一半；
◆产品开发差旅费减少了65％；
◆工程变更单的时间减少了85％；
◆上市时间缩短了40％。
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