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PLM與企業生產運行管控

【導讀】
隨著制造業信息化的穩步推進,產品生命周期管理(PLM)已經成為復雜產品制造企業加速產品創新、降低研發成本、縮短產品上市周期的利器。

產品生命周期管理(PLM)
 
基本情況介紹
 
產品生命周期管理(PLM)是全公司級的產品與流程數據集成型信息管理。它包括產品的規劃、管理和組織,和對整個產品生命周期中所有數據、文檔、資源和流程進行必要的全面管理。參與此工作的所有人,無論他們的位置和從屬關系,都將在PLM中一起工作,解決特定問題。PLM對公司生產運行管控的主要增值有:對產品全生命周期支持,特別是在早期產品工程階段;與產品相關的全公司級信息管理;在整個產品生命周期中管理產品記錄;跨企業的工程支持;全面的規劃、管理、組織和流程需求考慮;連接所有需要的人一起解決特定的任務,不管他們的位置和從屬關系??傊?,PLM是產品工程中的經營和管理主干,是綜合性的跨學科的聯合。
 
PLM的數據組成及應用結構
 
PLM解決方案通過綜合利用PDM、ERP、SCM、CRM等信息系統,覆蓋了產品概念、設計與開發、原型與試生產、投產決策、生產、服務與支持、報廢處置等生命周期的各個階段。其中,原型階段至關重要,利用恰當的技術如虛擬現實制造技術,可以縮短產品開發周期,降低成本。
 
PLM關鍵在于管理和利用好存儲在各種信息系統中的數據,包括用戶數據、元數據、主數據等,它們是產品知識和經驗知識的載體,是PLM的核心關注點。已有PDM的主要功能有產品結構管理、參數和配置管理、數據管理、工作流管理以及查看和修訂等;PLM功能是在產品數據管理(PDM功能)支持開發和生產部門高效快速開發活動的功能基礎上,通過利用產品使用期間客戶反饋信息的投資規劃開始到產品的維護和回收,主要功能有投資組合管理,項目管理、目標成本核算,產品服務系統等,從而支持整個產品生命周期(PLM功能)管理。PLM的主要模塊,包含組合管理(前期服務-調研與規劃),項目管理模塊,法律法規和企業工作流和規則制度的應用,與供應商以及客戶建立的合作模式,目標價格模塊,產品服務模塊,以及反饋管理等。
 
通常一套PLM系統主要由ERP系統,PDM(includeCADsoft),SCM,CRM構成,其實它還可以包含很多其他模塊。但是有兩個是它必須要具備的就是PDM和ERP系統,其他的功能模塊都可以替代。但是如果沒有PDM和ERP是不能構成PLM系統的。PLM相對完整的結構圖如下圖所示。ERP系統是基于生產的一個系統,同時還產生了很多附屬功能模塊,PDM系統是基于設計的一個系統,也有其他的附屬功能模塊,基于生產的系統和設計的系統是相互不可替代的,而那些功能模塊會跟SCM,CRM等系統有所重合且相互補充。所以為了能夠集成整合這些數據,PLM系統提供連接各個數據的接口和流程的整合,來保證數據的一致性和共享性,當然這是基于權限基礎的共享。
 
 
PLM在生產運行管控中的部署實施
 
驅動部署實施PLM解決方案的四股力量:更復雜的產品、更加復雜的設計或者分散的設計環境、全球化市場與供應鏈、對更短產品生命周期的需求。PLM實施方法,流程驅動IT,選擇和分析先前的PDM/PLM過程,導出相應的PDM/PLM功能和體系結構。最優PLM點,符合二八原則,即花百分之二十的力氣,實現百分之八十的效果。PLM組織的最佳點在自治成本和組織成本之間,在沒有對工作項目進行整理之前,組織成本為零,但是查找這些項目非常麻煩,如果人工對這些工作項目進行整理之后,查找工作項非常便利,但是產生了組織成本。PLM實施前期投入多,收益低。隨著時間增加,投資降低,收益增加,這段過程是PLM實施的關鍵階段。
 
要實現產品全生命周期管理,首先需要梳理生產運行管控的流程,流程分析和優化的目標包括:提高生產力、改進質量、提高顧客導向、加強員工滿意度、提高透明度、減少流程時間、降低成本、避免重復工作等等。流程優化在IT系統中非常重要,因為“新技術(PLM系統)+舊的流程和組織(未修改的流程和組織)=非常昂貴的舊組織”,PLM成功實施的必要條件是“在有效性和高效性基礎上對流程優化”。理解了什么是流程,即在什么時間,由誰,在哪里,用什么工具做什么事情。理解了流程管理中的角色及其職責,包括流程總監、流程顧問、流程控制者、流程專家、流程所有者和流程執行者。
 
PLM實施的流程級別分為:管理級別(根據市場趨勢和業務目標進行戰略管理)、操作級別(即流程操作)、集成級別(即流程和IT系統集成)、IT解決方法(即IT自帶的功能)。流程分析和優化分為5個步驟,一是項目設置,即制定項目進度、詳細的項目計劃、評估項目工作量;二是原有流程分析,目的是為了識別相關流程的順序/步驟、優勢、劣勢、問題和改進的潛力;三是明確流程要求,目的是為未來的、效的和高效的流程開發當前和未來的需求(用于PLM);四是未來流程開發,目的是當使用PLM系統時推導和定義有效和高效的流程;五是實施,目的是實現新流程。

PLM的生產運行盈利分析

在PLM實施的不同階段/流程中都要持續考慮經濟效益。PLM的投資,當PLM實施成本使用。PLM獲得的效益時,PLM系統是經濟的。PLM實施成本分為一次性成本(包括計劃成本、系統采購成本、安裝成本、軟件定制開發成本和感應成本)和持續性成本(直接運行成本、間接運行成本和管理成本)。PLM的收益,使用PLM的效益包括節約成本、提高生產效率、質量改進、提高彈性、提高市場競爭力。在各種收益的同時,PLM也面臨著眾多挑戰,如很多不增值的活動耗費了很多時間、流程需要持續的IT系統支持、缺乏流程透明性等等。PLM系統經濟評估的方法,通過理論模型和實際案例的測算,但實際上評估收益遠遠比評估成本復雜的多。
 
PLM的衍生———生產運行數字化工廠與數字孿生技術
 
數字化工廠是高端制造業輔助生產的下一步信息化發展階段,包括市場營銷數字化、設計研發數字化、資源準備數字化、研產制造數字化、過程管控數字化、服務維保數字化等。除了在傳統產品研發過程必要的仿真建模外,還要針對不同用戶或應用環境在產品實現層面的迭代來再次數據分析和
運行仿真,目的是在大批量排產之前進行相對充分的預測評估,分析市場趨勢、經濟性、可靠性、生命周期等,為生產運行管控和跨地域跨時空制造提供支撐。
 
從高端制造業到通訊、經濟和知識文化等等,互聯網使新的產品和商業模式成為現實,云端的數據分析從廣域網或局域網的傳感器收集數據開始,數據經過網絡傳輸到云端服務器,最后進行整體數據的分析對比實現數據的智能分類,而通過智能的分析和分類,數據和信息也從傳統的由用戶主動獲取,到云端服務器的主動推送給用戶,從而真正的實現了智能化、定制化。新的商業模型同時也面向著新的用戶,在大數據時代,數據的智能化推送使得世界各地的用戶面臨著更多的選擇,也更容易接觸和使用新系統、新技術。高端制造業應更加注重在原有的設備、處理流程和系統上進行優化。在對流程進行優化的過程中,對中間媒介的控制就顯得尤為重要。同時要實現生產運行智能制造,首先要實現的是精益和流程組織管理,以此為基礎將設備和流程信息化,形成文檔信息,并且保證信息的實時性,接下來要進行的是各類信息和數據的集成和交互,最后是智能化數據處理。在實現智能制造的過程中并存著機遇與挑戰。智能化減少了工作準備和信息收集的時間,使員工能專注于重點工作,但同時也意味著員工們需要不斷提高學習能力以適應崗位競爭。

 
 
結語
 
綜合以上,PLM對提升高端制造業的研制效率、縮短研制周期、減少研制成本等生產運行管控方面的意義非常重大。采用PLM技術可有效的對企業生產運行鏈路進行管控,并利用流程管理控制下實現各信息系統之間的協同作用,解決跨部門跨地域的產品設計制造難題,建立完整的產品全生命周期數據包,降低一致性和準確性的錯誤率,縮短研制周期。同時在管理環節的流程優化,進一步降低成本,提高工作效率和勞動生產率,為企業決策提供有力支撐。
各行業間的發展壁壘早已打破,高端制造業正高速發展,跨行業競爭對企業核心競爭力提出了更高要求,要適應這樣的激烈競爭,必須要有先進的理念和工具作支撐,“工欲善其事必先利其器”,有效運用先進的技術是未來發展的唯一道路。

  • 2022-08-09 10:37
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