PLM是什么之一 PLM系統簡介

PLM產品生命周期管理的理念倡導科學管理和技術的密切結合。實施企業的產品生命周期管理,不是單純的技術問題,更重要的是企業在經營理念、企業文化、發展戰略、組織管理、業務流程等層

   

    現代制造企業最根本的問題是增強自主創新能力和競爭能力,特別是自主的產品開發能力。企業面臨全球化的市場競爭,新產品更新換代加快,產品生命周期縮短,只有利用信息技術才能適應這種變化。同時,企業要增強產品開發能力,需要有效地管理、控制和使用產品生命周期中的各種信息,這是進行產品創新的基礎信息和技術源泉。

 

PLM 產品全生命周期管理
 

    隨著計算機技術的發展和CAD、CAE、CAPP、CAM系統的廣泛應用,制造企業中的產品開發能力和設計質量得到了有效的提高,但必須清醒地看到,這些計算機應用系統只能解決企業產品設計與生產過程中的一些局部問題,并且由于很多計算機異構系統的應用,又帶來了一系列新的問題。例如,數據資源急劇增加,檢索重用困難,數據無法共享,數據缺乏安全性,甚至會出現數據泛濫以及產品生命周期中的信息集成問題。如果沒有一種有效、透明的數據管理方法和手段,制造企業中大量的數據資源并不能產生應有的價值。從國際上看,20世紀70年代中期到80年代初,美、英等國的企業開始大量應用計算機技術。他們花費了大量的成本來解決產品生命周期中各種數據的管理問題。
 

    制造企業產品生命周期中的數據包括所有與產品有關的數據,以及來自產品設計、生產、支持的過程信息。這些產品數據在一定程度上已經成為企業十分重要的知識資源和生產要素。企業的很多業務活動都是在計算機網絡的基礎上,圍繞這些產品數據和技術信息而開展的。因此,從企業發展的角度來看,應該建立一個能滿足產品生命周期的信息管理框架,來組織和規范企業的各種數據資源,使產品生命周期中的市場信息、產品數據、技術文檔、工作流程、工程更改、項目信息和質量信息等能夠有效地進行交換、集成和共享,實現產品生命周期的信息集成、過程集成和協同應用。
 

    近年來,產品生命周期管理(Product Lifecycle Management,PLM)技術得到了迅速發展,它是為了滿足制造企業對產品生命周期管理的需求而產生的一種新的管理模式。

 

   PLM是指一類軟件和服務,使用Internet技術,使每個相關人員在產品的生命周期內協同地對產品開發、制造、銷售進行管理,而不管這些人員在產品開發和商務過程中擔任什么角色、使用什么計算機工具、身處什么地理位置或在供應鏈的什么環節。因此,PLM是企業信息化的重要組成部分,可以對企業有關產品信息和過程進行統一的管理和系統集成,其核心在于能夠使所有與項目有關的人員在整個信息生命周期中共享與產品相關的異構數據,成為支持企業經營管理、產品開發、過程重組的企業級的集成支撐環境。
 

    PLM是在產品數據管理(Product Data.Managemerlt,PDM)技術的基礎上發展起來的,是PDM的功能延伸。PDM不但可以用于企業的文檔管理、產品結構與配置管理、工程變更管理、過程管理等方面,而且可以作為企業流程優化、ISO 90()o認證、協同設計與虛擬制造的支撐平臺。但PDM主要針對產品開發過程,強調對工程數據的管理,其應用也是圍繞工程設計部門而展開的,而PLM是一種對所有與產品相關的數據在其整個生命周期內進行管理的技術。可以說,PLM完全包含了PDM的全部內容和功能。但PLM又強調了對產品生命周期內跨越供應鏈的所有信息進行管理和利用的理念,這是它與PDM的本質區別。

    PLM與ERP是一種互補的關系。ERP側重于企業內部的資源管理,可以管理企業的產、供、銷和人、財、物等信息,但是ERP沒有考慮數據源的問題。而PLM可以解決數據源的問題,包括市場數據、設計數據、工藝數據、維修數據等,尤其是可以解決產品的BOM信息來源問題。PLM可以把設計數據和工藝數據融合起來,把E-BOM轉換成M-BOM,再導入到ERP系統中。
 

    產品生命周期管理的理念倡導科學管理和技術的密切結合。實施企業的產品生命周期管理,不是單純的技術問題,更重要的是企業在經營理念、企業文化、發展戰略、組織管理、業務流程等層面進行相應的變革,因而實施PLM系統是一個典型的管理改造工程。同時,PLM實施是一項復雜的系統工程,它涉及的范圍廣、部門多,不僅涉及技術,而且涉及企業管理、業務組織和流程再造。因此,需要用系統觀點和方法論做指導。

 

    ①以單一產品數據源的組織為核心,組織分布于企業各個部門的產品數據,進行統一管理,保證產品數據的一致性、完整性和可靠性,并作為整個企業所有相關產品數據的共同訪問資源。

    ②圍繞產品生命周期,對制造企業的產品數據管理、配置管理、過程管理、項目管理、質量管理和應用系統集成等內容進行了系統的論述。

    ③在對PDM和PLM基本原理與方法進行闡述的基礎上,重點對制造企業產品數據的組織、建模、管理等問題進行了系統的分析。


二、 制造企業產品生命周期管理的主要功能如下

 

    (1)產品數據與文檔資料的管理

    制造企業產品生命周期中的產品數據與文檔資料的管理,包括3D設計模型、仿真分析數據、2D工程圖檔、掃描后的圖紙檔案和一般文檔資料的管理,工藝數據的管理,企業或跨企業的零部件庫的管理。對這與產品相關信息的管理有以下要求。

 

    ①文件查詢。產品設計過程中會產生大量的文件和圖紙。例如,設計一架波音737飛機有46萬張圖,設計一條萬噸輪船大約有150萬張圖,文件量很大。另外,新產品設計需要經常查閱老產品的設計圖紙。大量的設計信息以計算機文件形式存在,這些圖紙或文本文件有可能存放在企業各個部門相關人員的某一計算機目錄下。因此,需要提供計算機查詢的手段,能夠根據項目、設計人、工作階段、審批狀態、日期、類型以及預先定義的各種參數,如材料、重量、加工方法等進行查詢。

 

    ②版本管理。對各種數據文件和文檔資料的修改過程和版本狀態的管理,保證數據的一致性和有效性,最終保證企業的產品設計和生產制造活動能夠使用正確版本的數據或圖紙。

 

    ③安全保密。制造企業將產品數據存放到計算機網絡環境下,這些數據極易受到非法調用、修改和泄密,所以需要解決數據的安全保存和保密問題。這就要求根據各類人員的不同職責,分別賦予不同的權限,處理不同范圍的資料。同樣,對資料也設置不同的密級,以保證各類資料不被非法修改和盜用。

 

    ④數據共享。產品數據以電子文件形式通過計算機網絡進行交換,保證數據在權限控制范圍內送到需要的人手中,實現各種異構數據在企業的不同部門甚至企業之間的交換和共享。

 

    (2)產品生命周期的過程管理

    制造企業產品生命周期中的數據包括所有與產品有差的數椐,以及來自設計、生產、支持等過程信息。產品開發過程管理的任務是對整個產品形成的過程進行控制,并使得該過程在任何時候都可以追溯。過程管理通過對設計開發過程進行定義和控制,使產品數據與其相關的過程能夠緊密地結合起來,以實現對有關的開發活動與設計流程的協調和控制,使得產品設計、開發制造、供銷、售后服務等各個環節的信息能夠得到有效的管理。

 

    ①產品開發流程管理。制造企業通過產品生命周期中的過程管理框架,來定義和控制數據操作的基本過程。過程管理不僅向有關人員發送信息和下達工作任務,還對各種業務作業,如數據和文檔的生成、工程更改等活動進行控制。

 

    ②審批發放。對于企業中的各種產品數據和電子文檔,將現有的手工審批制度,轉變為網絡環境下的審批發放管理。

 

     據狀態和流向控制管理產品數據在PLM環境中各個設計團隊之間的流向,以及在一個項目的生命周期內跟蹤所有事務和數據的活動,及時了解各項任務的具體狀況,以及各項任務的完成情況。

 

    ④記錄備案。各種審批記錄、重要的操作、關鍵性的決策都需要長期保存,以備查詢。

 

(3)產品結構與配置管理

    產品由成千上萬個零部件通過一定的裝配關系組合而成,每個零部件義由一些相關數據和技術文檔組成,相互之間具有一定的約束關系。每種數據的變化,都會波及或影響到其他相關產品的數據。同時,每一新產品的開發大約需要繼承老產品約80%的技術資料。從企業的應用角度,要求這些不斷變化的數據在邏輯結構上保持一致,因而必須建立一個產品數據構造的框架,把眾多的產品數據按一定的關系和規則組織起來,實現對產品數據的結構化管理。

 

    ①產品結構關聯與層次關系的管理、。產品由很多零部件組成。如一輛汽車約由10萬個零件,一架飛機由20萬~100萬個零件組成。面對數量如此之多的零件,企業各類人員要查詢有關產品的資料,需花費大量的時間,因而需要對產品相關數據進行結構化的描述和管理,使產品各部件之間的關系一目了然。

 

    ②統一的物料清單BOM管理。企業的零部件通常分為自制件,外協件、外購件及原材料等。不同部門有不同形式的BOM表,企業要花費大量時間和成本才能完成這些報表,而要保證BOM的一致性,則需要投入相當多的人力。如果設計和制造的材料清單不一致,就會造成返工和浪費。在計算機中要隨時將最新的設計更改狀態,自動生成各類材料清單。企業必須準確、及時地做好這些物料的計劃、采購和管理,以便準確地將設計部門產生的數據和變更信息傳送到生產制造和采購供應部門,實現整個企業全局數據的統一管理和信息集成。因此,對生產過程不同階段的各種不同類型BOM進行統一管理是非常必要的。

 

    ③系列產品的配置管理。承襲老產品,開發新產品,構造新的產品結構配置關系。另外,可以將同一個零件的不同版本數據保存在計算機中,分別用于系列產品中的不同型號。

 

(4)工程更改管理

    在產品生命周期中,凡涉及到各種數據的T程更改對產品開發團隊、企業、合作伙伴、客戶等產生影響時,這個變更就應當納入有效的管理和約束之下。而對應于不同的企業,不同的業務對象,不同的變更原因。或者不同的變更級別,涉及的人員范圍不同,變更管理的約束機制也可能不盡相同。傳統的工程更改完全依靠人工管理,難免發生各種各樣的差錯。計算機技術應在以下幾方面改善更改管理的水平。

 

    1更改流程。要求制定嚴格的更改流程管理程序。

    2更改影響。要求自動搜索某項更改所涉及的范圍,通過電子郵件及時通知有關人員,關注某項更改可能造成的影響。

    3自動更改。一個更改申請得到批準,應確保數據庫中數據改變之后,其相關引用系統的數據也能全部得到更改。

 

    (5)產品開發項目管理

    企業根據對產品開發項目的分析,采用特定的方法(如CPM/PERT),制定出合理的產品開發項目計劃,并通過確定項自組人員、分配任務和資源,以及在項目執行時對產品開發進度和中間環節進行檢查等手段,來保證產品開發項目按計劃完成。主要包括:產品開發項目計劃的制定與管理、資源計劃、項目費用管理和項目變更控制。

 

    (6)產品質量信息管理

    對于制造企業而言,產品質量是企業的技術水平、管理水平、人員素質、勞動效率等各方面的綜合反映,已成為市場競爭的決定性因素之一。在現代經濟技術環境下,質量的概念不再局限于企業內部,而應該擴展到包括企業內部和外部環境。因此,應該圍繞產品生命周期,建立涵蓋內部生產經營系統和外部環境的集成化質量信息管理系統,在網絡數據的支持下實現從市場調研、產品設計、生產制造直到售后服務產品全生命周期中質量數據采集、處理與傳遞的自動化。主要內容按照產品生命周期的方根階段分為質量計劃,面向質量的產品設計、制造和使用過程質量控制、管理3個部分。

 

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