产品生命周期管理制造业的生存命脉

我国制造业信息化的大潮已经滚滚而来。它正朝着两个方向发展：一个是ERP、CRM或SCM等，另一个就是从产品设计、产品开发入手的CAD/CAM手段的拓展。相对于前者比较明确或者稳定的技术结构而言，后者还处在概念更新和不断发展的阶段。
经济全球化和工业信息化使制造业的竞争环境、发展模式和活动空间等发生了深刻的变化，这些变化对制造业提出了严峻的挑战。为满足日益变化的客户需求，产品制造商需要从以生产推动销售的方式，转变到按客户需求订单安排生产的方式。特别是近年来兴起的企业外包业务和单一的客户需求的增加，生产厂商只有开展协同产品生命过程管理才能达到降低产品成本、提高产品质量、加快产品上市时间，以及为客户提供优质的产品服务。因此，可以断言：以产品创新为特征的制造业时代，需要PLM（ProductLifecycleManagement，产品生命周期管理）。

PLM：做企业信息化的基石

    制造业企业在信息化建设中至少有四种类型的资产：品牌/商标资产、知识型资产、营运资产和有形资产，对应的技术分别是CRM、PLM、SCM、ERP等。对于无形资产如品牌资产、知识型资产的维护是企业信息化过程中不可缺少的重要环节。但对于知识型资产，与其说是一个新概念的诞生，不如说是强化人们对既有知识资产的重视，因为它已经存在于公司的日常活动中，而企业竞争力最重要的源泉就是基于创新的知识及其载体——各种产品。
    因此，在制造业企业中信息化存在着以下四个系统。
    第一，PLM这是因为在以产品生产为主要经济活动的制造业企业中，产品开发过程占用了产品生命周期成本的70%或者更多，甚至在一项新的产品设计付诸生产之前也是如此。而ERP系统只能改善在产品生命周期成本中另外的30%成本。新产品的开发工作在整个公司的经费支出中占有很大比例，特别是在整个开发项目中由于各种原因，如果新设计的产品不能以低廉的成本进行生产，那么，它们就难以满足市场的质量要求；或者产品在准备上市时市场需求发生了变化而被取消，公司经费将被白白地浪费掉。

图1有形资产和无形资产构成图表

    第二，SCM供应链是由供应商、仓库、作业和零售渠道等组成的一个序列，供应链系统可以优化产品成本与价值，它主要为企业的制造服务。
    第三，CRMCRM系统可以及时获取客户需求和为客户提供服务使企业减少“软”成本。
    第四，ERP它对企业的进、销、存进行管理，并主要表现在有形资产的管理上。我们从中可以看出，ERP、SCM、CRM企业管理类信息系统的推广确实简化和改进了各种商业规则，但是这些系统对提高制造商产品开发过程中的核心功能却没有太大的影响。因此，在企业信息化的四个系统中，PLM是企业信息化的基础，是企业需要花大力气推广的。那么，PLM与ERP有什么区别？如图1所示，PLM重点放在了知识产品或者说无形资产的管理上，而ERP的管理都发生在企业的有形产品推出之后。在ERP系统中有形的产品库存越少越好，在PLM系统中则希望无形的产品尽量多。ERP管理无形的数字化知识产品则显得有些无能为力。

实现PLM的五大基础

    PLM是一项对所有产品相关数据进行管理的技术。它将设计和制造工程师所使用的数据全部统一放置在一起进行管理，也就是通过构筑产品信息数据库，建立一个统一的产品研发系统平台。在这个平台上，所有参与设计的人员通过浏览器就可以共享所有的设计文档与信息，并通过浏览器来共同完成某产品的开发设计工作。PLM可以根据不同的需求，实时地提供个性化的技术信息咨询服务。企业的员工、企业的最终用户和合作伙伴等，都可以跨越时空的限制，参与到企业产品研发设计的各个环节中来，使其产品从最初的设计开始就充分体现用户的需求。这样一来，生产出来的产品才能最大限度地满足客户的需求。同时，产品的设计信息将直接进入到企业的生产制造系统，与供应链上的采购、生产、销售、商务各个环节联系起来，从而简化了流程、缩短了新产品从创意到上市的时间周期。而PLM中的核心是协同，它包含了CAD、PDM（ProductDataManagement,产品数据管理）等不同层次的信息系统。其中，CAD主要用于企业内部，PDM主要用于企业部门之间。
    PLM不是一种现成的工具，而是面向产品创新的一种知识管理和流程优化的理念，同时又通过各种工具得以实现。实现PLM基础包括以下五点：
    以流程为核心进行针对行业的业务流程优化。此时，对于CAD产品已经不能简单地看作一种开发工具，而是一种思想和方法的载体。重新规划流程，将使得传统CAD产品能够纳入到系统的全相关性指标中，能够对产品的设计/工艺/制造的全过程有着预览全景的了解。
    协同工作环境。提升3D技术的应用水平，实现产品信息的全程数据共享的协同作业的环境。
    对知识型资产的要素进行分解。IBM的3DPLM的知识体系是以PPR（Product——产品、Process——开发的流程和制造、Resource——资源）为中心的信息管理框架。利用PPR定义用于描述基本要素的数据格式，实现标准化作业、信息化制造的底层数据基础。例如，加工一个散热器片，不仅仅是其几何空间的描述，同时还需要定义如何加工的信息，相关材料、甚至自动专家的信息。又如，当加厚肋板的时候，系统将自动提醒成本可能会超过20%的信息。这实际上是将整个制造过程在虚拟世界中前移，在数字世界完成各种制造模拟，以最大限度地减少实际生产造成的资源浪费。
    知识管理。PLM是一个管理思想从上而下的渗透过程。通过建立能够沉淀并被其他同事重复利用的知识型资产，使得公司在前进的过程中，许多优秀的创意和经验、教训都会沉积到公司的系统中去，使得操作者能大大降低时间。因此，“第一次就做对”(RightFirstTime)已经成为知识库的一个目标。
    连结的工具。由于整个系统具有开放性和扩展性的特点，需要有一种工具能够实现整个过程的记录和应用。
    突破实施PLM的瓶颈

    PLM系统是帮助产品设计和制造工程师及其他人员有效管理产品数据及产品开发过程的工具。PLM的目标是跟踪、组织、访问和管理产品设计、开发、修改和生产甚至维修全过程中的所有数据和信息。PLM能够跨越时间和操作环境，实现数据的无缝链接和移动，保证正确的数据、在正确的时间、以正确的格式出现在正确的位置，进而推动产品尽快地投入市场并能有效地平衡生产能力。
    与工具软件相比，PLM最复杂和最困难的一点在于实施。首先，网络是PLM的基础，实施PLM需要一个可靠有力的网络环境支持。其次，高可用性的操作系统、强大的硬件平台、稳定的数据库系统和海量的存储设施都是必不可少的。同时，PLM不仅仅只是一个软件产品，它的实施不可避免地要触动企业的管理根基，这种管理的变革是很困难的。因此，最高管理层从上至下的支持是非常重要的，从CEO到CIO直到最直接的具体工作人员对此都要有一个充分的认识。成功的PLM系统一定是技术、人员和管理方法的成功结合，用户一定要注意根据自己的需求，选择合适的PLM产品。选择的标准是既要考虑到公司未来的发展战略，又要注意产品的可靠性和可伸缩性，同时还要充分考虑软件工具厂商和咨询公司的咨询、支持和服务能力。PLM系统的建立可能需要一年甚至更长的时间，在实施过程中能得到有经验咨询商的帮助是非常重要的，有时甚至起着决定性作用。
    目前，我国多数企业在使用企业信息化系统时，还是处于各自为政，各部门之间不通气在企业内部形成了很多的信息孤岛，不能充分发挥IT技术给企业带来的最大效益。因此，正确地实施PLM管理技术，集成企业的各子信息系统是当前要解决的一个问题。
    据Aberdeen公司分析，企业在全面实施PLM后，可节省5%～10%的直接材料成本，提高库存流转率20%～40%，降低开发成本10%～20%，进入市场时间加快15%～50%，降低用于质量保证方面的费用15%～20%，降低制造成本10%，提高生产率25%～60%。无疑，实施PLM是将制造业信息化的基础进行数字化的一个重要支撑点。
    在这里，从产品入手，数据、信息、知识和创新被小心地加以区分。以IBM为例，PLM实施方法论包括以下五个有机的阶段：
    将数据组织成信息，根据行业实践，从结构、形式、可获量等方面着手，使各类数据成为有用的信息；
    将信息转化成知识，通过网络捕捉、储存、分享和利用企业各类信息中包含的产品和开发的知识和经验；
    将知识转化为创新能力，建立企业关于产品/流程的知识库，提升企业的创新能力；
    以创新能力推动决策，提供全面和可靠的信息，加快对各阶段业务流程的管理，以便快速作出相应决策；
    通过决策建立领先地位，使大量和统一的3D数字信息得到广泛应用，以提高产品开发项目的成功率和缩短上市时间，从而在市场竞争中立于不败之地。
    国内某航空企业在使用了IBM的PLM系统后，在某型号的研发过程中只用了原来的一半时间就完成了设计任务，生产效率提高了100%，节约了大量的人力物力，从而在PLM技术的应用方面达到了世界先进水平，增强了企业的竞争力。

相关资料一：制造业的三个发展阶段

不同的时期，制造业的发展具有不同的特征。如表1所示，在标准化时代，强调的是通过自动化提高生产力；客户化时代要求灵活经营的能力，通过柔性制造来提供批量生产能力的同时，提高适应定制化的需要；而在创新时代，快速开发的能力、协同作战的能力以及虚拟制造的能力将显得非常重要。这一切都与企业的知识累积和快速传递有关。21世纪的制造业已经进入了知识经济——以产品创新为特征的制造业时代。
表1制造业的发展阶段

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 18.75pt”>时间

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 18.75pt”>组织形式

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 18.75pt”>产品特点

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 18.75pt”>生产组织

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 18.75pt”>时代特征

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 18.75pt”>1850～1930年

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 18.75pt”>功能形式

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 18.75pt”>产品和服务的专业化

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 18.75pt”>大规模生产

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 18.75pt”>标准化时代

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 18.75pt”>1930～2000年

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 18.75pt”>部门形式+矩阵

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 18.75pt”>客户化和小批量定制化

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 18.75pt”>柔性单元

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 18.75pt”>客户化时代

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 18.75pt”>2000～

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 18.75pt”>网络形式+细胞形式

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 18.75pt”>创新

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 18.75pt”>网络协同生产+虚拟制造

normal style=”MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 18.75pt”>创新的时代

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