■ 黨偉升,羅先海,耿坤瑛
可定制化的解決方案、高效多層次協同應用、多周期產品數據管理、知識共享與重用管理、數字化仿真普及應用等五個面向,將會給PLM的發展帶來更廣闊的市場空間。
隨PLM(產品全生命周期管理)越來越受到企業的重視,它已經從原來的理論概念發展到漸趨成熟的軟體產品,並且必將成為企業未來發展的必經之路。
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過去的幾年,在國內外PLM軟體廠商和實施企業的努力下,PLM經過快速發展,在企業中的應用從研發延伸到工業、製造等相關的產品生命周期階段;應用的行業也從傳統機械製造業擴展到其他行業,例如電子、製藥和快速消費品等行業。
在PLM的發展過程中,根據國內外PLM廠商的發展動向,以及對PLM關鍵技術的研究,我們認為PLM在未來幾年將圍繞以下幾個重要的方向發展:
•可定制化的解決方案
•高效多層次協同應用
•多周期產品數據管理
•知識共享與重用管理
•數字化仿真普及應用
這些重要的發展方向,將決定PLM的整個市場普及推廣,並給PLM帶來前所未有的高度應用,以下將對上述的發展方向及內容進行闡述。
PLM技術的發展方向
•可定制化的解決方案
PLM成功應用的關鍵取決於軟體供應商對企業的需求響應的速度和代價,響應速度越快並且付出代價合理,那系統實施成功並且不斷深化的可能性就越大,因此PLM必須是一個可定制化解決方案。
從PLM系統的發展軌跡來看,PLM系統的可定制能力,經歷缺乏可定制、模型 可定制、模型驅動的構件可定制的這樣的發展過程,隨著實施企業的逐漸理性,PLM需要提供一個使企業可以快速、安全、穩定並且低成本的部署,並運行一個數 據模型和業務模型,符合具體需求的可定制的解決方案。如圖1所示,隨著PLM在產品的各個生命周期階段功能的完善,使得PLM的功能愈來愈豐富和強大,但 即使是這樣,也不能完全滿足不同企業的個性需求,因此提供一個可定制化的解決方案就顯得非常有必要,讓用戶來決定最終PLM產品的形態和配置。
當前主流的國際PLM廠商,在可定制化方面做了相當多的研究,例如PTC公司 的Windchill在基於Java平臺的基礎上,實現企業實施過程中的二次開發功能,同時可以進行簡單的數據建模,但是這些需要企業進行一定量的開發, 而且提供的建模能力遠遠滿足不了不同企業的個性需要,如:企業在PLM系統實施中,經常需要定制大量的基於業務過程驅動的,具有嚴格權限控制的各類業務單 據,因此,國外主流PLM廠商的解決方案距離真正的可定制化的解決方案尚有距離。
•高效多層次協同應用
隨著PLM的快速發展,PLM已經逐步覆蓋從產品市場需求、概念設計、詳細設 計、加工製造、售後服務,直到產品報廢回收等全過程的管理,並逐步實現與企業其它訊息系統的深入整合。目前國內外許多集團型企業,也在使用PLM系統,同 時產業鏈上的上下游企業之間,也需要通過PLM實現協同,因此伴隨著的問題就是解決產品不同階段、不同參與人員和組織之間的協同,因為只有高效的協同應 用,優化的業務過程,才能真正提高企業的工作效率,縮短響應時間,為企業帶來更好的利潤回報。
協同的應用根據企業的業務需求,可以分為多個層次,我們把協同應用分為三個大 的層次:項目管理協同、業務過程管理的協同和業務數據協同管理。項目管理的協同可以在整個企業不同部門之間或者產業鏈的上下游企業之間應用,主要反映的任 務的關係和結果,這對於解決集團型企業應用非常適合。
業務過程管理的協同可以在部門內部或者部門之間應用,主要反映日常業務的執行過程和結果,滿足了企業日常工作的自動化協同。
業務數據的協同管理是最基本的協同,通過數據的生命周期階段,或者狀態在不同人員之間形成協同,保證業務數據在整個生存周期的正確和完整。
當前主流的PLM產品都分別提供這幾個層次的協同解決方案,例如UGS的TeamCenter產品提供企業協同、工程協同、製造協同、項目協同、需求協同、可視化協同、社區協同等不同的解決方案,這些協同方案針對不同的需求產生。
高效多層次協同不但強調協同方案的「多」,更強調不同協同方案的一致性和完整 性,在提供企業產業鏈之間、企業部門之間、部門內部等多層次的協同的同時,提高不同協同之間的整合和協同方法的不斷探索,實現不同多層次協同的無縫整合。 如圖2所示,目前PLM系統在協同方面的應用還主要停留在企業內部業務規則和業務數據的協同,雖然部分企業也實施項目管理,但是和PLM系統的高效緊密整 合還有一定距離。
............................《精彩內容,詳閱第243期 7/2008》
■ 胡成台
在國際化趨勢、網際網路興起及客戶需求滿足之種種壓力下,如何在全球運 籌下以更快速、更低成本,及更創新的經營模式和客戶作深入的協同商務,正是我國廠商追求的重要目標之一。在此環境下,速度是決定企業競爭勝負的關鍵因素。 企業若要取得此一優勢,必然要縮短產品設計時程與上市時間。企業必須使產品設計與製造生產作業更具有應變彈性,以隨時因應市場,符合日漸提升的客製化要 求,並持續強化Time-to-Customer能力,迎接企業全球化。
企業為能因應新產品之市場生命週期的不斷縮短、產品零件日趨複雜及相關應用技 術推陳出新等因素,研發設計部門也必須隨著生產製造部門之外移,亦步亦趨地密切配合。在「國內設計研發,海外生產」之模式,已不能有效滿足市場需求,因此 也促使國內企業的新產品研發勢必走向全球協同設計之運作模式。例如:中衛的輔導成功案例-全興工業,即配合車輛品牌商的海外拓展商務,而在海峽對岸建立多 據點的車輛零組件研發中心與製造代工廠,秉持生命週期管理之基本思維,來發展全興工業的新產品全球協同設計模式,期使跟上國際新產品研發之趨勢,以持續提 升企業競爭力(如圖1)。
本文係依據中衛在國內輔導產業之產品生命週期管理(Product Lifecycle Management, PLM)多年及國際知名研究機構CIMdata合作經驗,提出一套PLM標準導入手法,並綜合上述產業輔導與實證研究,而歸納出成功關鍵因素來與讀者分 享。
PLM系統標準導入手法
為了在產業有效導入PLM系統,在此提出「PLM系統標準導入手法」,如圖2。此項概念源自IDEF模式化工具,在PLM系統導入活動中,亦可運用IDEF模式化基本理論,來建構特有的PLM標準化導入模式。
通常PLM導入專案的形成動機,主要是企業希望能利用PLM來達成企業願景與 目標,例如能縮短新品研發時間、快速上市、提升研發品質與研發知識經驗累積搜尋等,也就會變成導入PLM專案的需求功能項目。因此PLM顧問團隊必須建立 專案管理機制、標準化導入流程與堅強的專案團隊等三項重要利器,才能真正做到客戶認同的PLM導入價值;且應建構一套PLM系統標準導入手法,切實遵行, 方能使PLM顧問團隊提升專案管理能力與強化顧問輔導能量,進而成功導入系統、提升顧客滿意度與提升企業新產品協同研發之競爭力。
「PLM系統標準導入手法」的專案管理機制,是採用國際級專案管理師 (PMP)之做法,首先進行專案規劃工作,包括規劃工作項目(Work Breakdown Structure, WBS)、作業關聯與風險評估、專案預估、工作排程,以產出「專案計畫與工作時程表」交付專案執行,在此期間必須確實執行專案管理工作,包括風險管理、例 外管理、定期專案報告及專案追蹤,以掌握各項專案作業之進度與問題解決(如圖3)。
在「PLM系統標準導入手法」的標準化導入工作流程,包括Presale階 段、專案導入與管理階段、維護保固等三大階段,並再細分P0專案銷售、P1專案規劃、P2企業訪談、P3系統建置、P4使用者訓練、P5功能驗收與P6維 護保固等七項主程序。在各項主程序中也分別規劃出主要工作活動及工作里程碑(查核點),如圖4及圖5,以掌握各主程序的關鍵工作任務之執行成效,作為查核 重點項目。
此外,在PLM系統標準導入的過程中,各主程序的交付項目(服務或工作成果) 亦為專案管理的管控重點,在此詳列PLM導入文件管理模式(如圖6)。因此,若能依此標準化工作流程來實施PLM系統導入作業,則將使客戶、產業輔導顧問 與PLM技術顧問三方,均能遵循一致性工作規範而確保PLM系統導入之成功。
PLM系統導入成功關鍵因素
PLM可協助企業掌控產品生命週期流程與資料管理,將會是下一代企業研發管理 與資訊服務的重要市場。PLM與傳統的企業資源規劃(ERP)主要的差異在於ERP主要管理訂單到獲利;PLM則是從客戶需求開始概念設計一直到獲利,甚 至包含售後服務與報廢回收流程。PLM流程長度與參與組織的複雜度相當高,因此在台灣PLM成功案例甚至不到五成。
這是因為企業在導入PLM系統的過程中,經常遭遇到各種導入的困難及問題,企業若能預先擬定解決及因應方式,清楚掌握關鍵成功因素,將可使導入PLM系統的困難及窒礙大幅降低,企業使用者的接受意願也會提高,讓PLM系統導入案的成功性大為增加。
茲以筆者十多年的產業輔導經驗,建議注意下列幾點:導入範疇不宜過廣、不能完全由顧問主導專案進展、不宜採用太多不同的廠商系統、先導入基礎模組、選擇一個符合需求及企業本身的目標系統。
因此彙整上述看法,個人認為決定PLM系統導入關鍵成功因素,有以下五點:
1.高階主管的強力支持
若無法在專案的啟始階段即獲得高階主管的強力支持,而只是藉由資訊部門與外部輔導顧問團隊來執行導入PLM,則將可能造成導入工作成果不被認可,白忙一場之窘境。
2.使用者對資訊系統的明確需求及積極參與
關鍵使用者(Key User)若無法清楚描繪或說明其目前或未來的資訊系統作業需求,則無法讓PLM輔導團隊,針對企業作業問題提出適合的解決對策及輔導工具之配合,造成PLM專案導入的成效無法呈現。
3.定義跨部門的流程關鍵問題
PLM系統的新產品研發導入作業,是幾乎涵蓋企業各部門業務流程,所以跨部門的流程關鍵問題,必須藉由跨功能部門會議討論及協商出可接受的流程做法,再交由PLM輔導團隊來評估導入PLM的可行性與配合做法,才能真正解決企業營運問題。
4.堅強的PLM專業顧問團隊
PLM系統的導入技術,必須依賴PLM顧問團隊之專業能力,因此企業應該選擇優良的PLM顧問團隊,而且要評選其專案經理、企業輔導顧問與系統導入顧問等 三方角色之專業能力、團隊協調能力與應變能力,如此才足以為企業進行有效引導關鍵作業需求、提出正確解決方案與如期、如質、如預算的完成專案任務。
5.適切合用與易維護的系統功能
企業選擇一套PLM系統,尚應考量本身的作業需求面,切莫導入甚多用不上的作業功能模組,而且也要考慮程式容易維護、技術人才好找及系統擴充性良好之PLM系統,才能為企業引進最經濟又實惠的資訊系統。............................《精彩內容,詳閱第243期 7/2008》
■ 洪色露
隨著離散製造企業工藝訊息化工作的逐步深入,PLM技術的發展與應 用,企業工藝準備工作迫切需要滿足產品全生命周期中各個方面的需求,工藝準備要體現企業業務流程優化與機構重組,充分利用工藝知識,各類工藝設計和管理工 具,均作為PLM的一個環節,可以完全按人員和角色配置功能,而沒有部門的界限,全面提高企業的工藝設計能力和創新能力。
首本文基於離散製造企業的實際需求,結合PLM技術,對產品工藝準備技術進行研究。研究內容主要包括四個方面:
1)研究PLM中的項目管理技術特點,提出基於項目管理思想的工藝準備方法,對PLM環境下的工藝準備管理整體解決方案進行探討,並實現面向PLM的工藝準備指明思路。
(2)利用現有的建模技術,初步建立面向PLM的工藝準備訊息模型、過程模型、組織模型和任務模型。開放的系統模型保證面向PLM的工藝準備系統的實現。
(3)採用業務流程再造技術,結合實施PLM解決方案的業務需求,對面向PLM的工藝準備業務流程再造進行研究。再造後的工藝準備業務流程,良好的配合面向PLM的工藝準備方案的應用實施。
(4)構建基於PLM的工藝準備系統體系結構,為設計其功能模塊,對系統開發的幾個關鍵技術:工藝數據交換、整合接口開發和單點登陸,進行深入研究和開 發。面向PLM的工藝準備系統在企業的實施應用,突破之前工藝訊息無法貫穿產品全生命周期的瓶頸。
生產的工藝準備是指工藝人員在產品設計準備的基礎上,從參加新產品的設計、工 藝調研開始,經過產品結構工藝性審查和工藝設計,直至工藝驗證、總結與整頓等一系列的工藝工作。其質量與效率,不僅影響產品質量,而且對生產組織,生產效 率、製造成本和生產技術準備周期等都有直接影響。因此,工藝準備工作是產品生命周期的重要組成部分。
工藝準備現狀
工藝準備工作包括工藝設計工作和工藝管理工作。工藝管理在工藝準備中的基本職 能,就是對工藝設計進行計劃、組織與控制,也就是保證建立科學的、完整的工藝準備體系與制度,制訂和完善各項工藝準備工作的原則、方法、程序和計劃,並對 其進行分析、評價、協調與控制。工藝準備工作雖然主要由工藝部門完成,但涉及到企業的不少職能部門。只有各部門通力合作,密切配合,才能做好工藝準備工 作。
(1)設計部門應保證產品設計的結構工藝性。
(2)質量管理部門與工藝部門共同搞好工序質量控制。
(3)設備、工具、計量部門應及時提供有關資料和做好預檢、製造或購置設備、工藝裝配的準備工作。
(4)生產計劃部門應對生產技術準備統一進行協調與控制,為工藝準備安排恰當的周期。
(5)生產車間需及時反映試製、投產意見,並做好一切生產準備。
(6)勞動、教育部門要配備必須的生產人員,並進行工藝培訓和工藝紀律教育。
(7)財務、統計部門應提供產品成本和有關技術經濟資料。
工藝準備的主要內容包括工藝調查與研究、產品結構工藝性審查、設計與評價工藝方案、設計與優選工藝路線、工藝規程及其他工藝文件的設計與審批、工藝定額的制訂與管理、專用工藝設備和工藝裝備的設計與評價、工藝驗證、工藝總結和工藝整頓。
工藝準備的目標是保證產品製造的安全性、可靠性和經濟性。即在保證安全生產的條件下,最大限度的發揮企業生產組織、設備和人力資源的能力,保證產品加工裝配的質量達到用戶的要求,並獲得最佳的經濟效益。
製造訊息化逐漸發展過程中,CAPP(Computer Aided Process Planning,計算機輔助工藝設計)系統和PDM(Product Data Management,產品數據管理)系統己經比較成熟的應用於工藝準備過程中。同時,近來提出的工藝訊息系統,使工藝訊息化應用範圍不斷拓展,已由工藝 規程設計向工藝準備工作的各個部分延伸。雖然這些系統的廣泛應用解決企業內許多與工藝相關的問題和工作,但是隨著企業工藝訊息化的深入,企業對系統的要求 日趨明顯和具體化導致一些瓶頸,主要表現在:
(1)企業盲目追求工藝設計的自動化,過分強調工藝設計的重要性,而忽略工藝 管理工作對工藝設計的影響。據資料統計,工藝設計中實質性的技術工作,可能只占工藝準備工作總時間的5%-10%;有的企業工藝數據的匯總、計算、抄寫等 重複性勞動,占全部工藝準備工作量的50%-60%。好的技術必須有好的管理作為支持,即便是實現了工藝設計的自動化,如果工藝管理工作沒有及時跟上,沒 有完善的工藝管理體系、工藝標準體系,CAPP真正的作用就根本無法發揮出來。
(2)工藝訊息孤島。CAPP是為工藝人員提供的輔助工具,是部門級軟體,工藝設計的過程、工藝數據的管理與設計、生產、計劃、質量、銷售、售後、物流等 其它業務部門是脫節的。據不完全統計,在製造型企業中,工藝訊息量約占企業管理訊息總量的30%-40%左右,工藝文件又是產品製造數據的訊息源,因此, 工藝訊息的孤立性會對整個企業的訊息銜接產生嚴重的影響。這種訊息孤島使用越深,日後打破它的代價就會越高。
(3)系統的使用範圍窄,無法滿足企業內部的全部工藝工作。工藝企業的工藝工作涉及到企業的經營、技術開發、生產製造等各個方面,內容十分繁雜。一般來說,企業內部的工藝工作可以分為兩類:
日常工藝工作和開發性的工藝工作。日常工藝工作是進行產品工藝設計與評價、工藝的管理等重複的繁瑣的工作。開發性的工藝工作是把最新的科學技術,引進生產 製造領域,進行工藝技術創新,開發研究出新的工藝方法與裝配的開發性工作,貫穿於產品研究開發與製造的整個過程CAPP系統解決的只是日常工藝工作的一部 分,不足以完成企業全部工藝工作及其之間的銜接。
(4)系統無法完成工藝知識的獲取和積累。現在大部分CAPP都是針對具體的企業量身定做的,工藝知識的獲取一般是在系統實施時己經基本完成,在以後的使 用過程中不會發生太大的變化。然而,工藝知識的收集和分析是一項持續的工作,需要不斷地收集各類工藝訊息和工藝知識,並加以整理,它不僅影響著工藝設計的 質量,而且影響著企業內部工藝技術的創新。
(5)系統從一定的程度上,阻礙企業工藝技術的創新。從長期來看,隨著科學技術的發展,工藝技術不是一成不變的,各種工藝規程、標準工藝等都會隨著企業的 發展不斷發展,而傳統的CAPP僅是針對企業的技術現狀來開發的,很難考慮企業未來的技術狀況。出於這種原因,企業有可能會對與已有CAPP系統不符的先 進工藝技術產生抵觸情緒,影響企業技術創新。
由於工藝準備的複雜性,使得目前工藝訊息系統不能很好的滿足製造企業的需求,製造企業迫切需要建立一個全面支持工藝準備業務邏輯、動態適應企業變化與發展的工藝準備訊息化軟體平臺。............................《精彩內容,詳閱第243期 7/2008》
編輯部報告:
CADesigner的封面故是以國內工業設計的表現為主,國際的為輔,藉此來幫助國內優秀的創新團隊。因此凡是新鮮的概念、卓越的功能、創新的功能、 優異的成就...只要足夠吸引眾人目光的,都有資格登上CADesigner的封面。因為,這裡是屬於創新者的公平舞台,只要您有符合要旨的物件,歡迎您主動提報給編輯部,當然,更歡迎大家來競逐這裡的曝光機會,因為贏家總是不擔心競爭的!
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