应用PLM实现企业产品研发的协同和创新（上）

　　一、引言

　　近几年欧美等国家的 GDP 和产品利润率远高于中国等国家。懂得宏观经济 的人都知道：之所以产生这样的差距，重要原因就是因为欧美等国家使用“产品 至上、设计第一”的产品策略，这种“产品至上”的研发策略是竞争的必然趋势。 而 PLM（Product Lifecycle Management，产品生命周期管理）平台和技术是支持 产品快速研发的核心技术，PDM（Product Data Management，产品数据管理）是 PLM 实施的基础。 PDM 从上个世纪八十年代诞生到现在经历了一个 CAD 数据管理、产品配置 管理以及对所有产品相关数据管理的过程，大多数 PDM 系统可以管理企业的产 品数据和产品研发流程，实现了研发部门在正确的时间，把正确的信息，传递给 正确的人。产品管理在经历了 EDM（Electric Data Management，电子数据管理）、 PDM 两个阶段后，上个世纪九十年代人们在制造业界第一次提出了产品全生命周期管理PLM 的概念，第一次从产品的全生命周期管理的角度去认知产品研发 的内在规律和产品数据在产品生命期内各阶段的价值，第一次从全面解决方案的 角度去研究产品的生命周期优化管理及其软件的实现。PLM 的最终目的就是建 立一个管理产品生命周期中各种数据、过程和应用的协同平台，通俗地讲就是让 产品设计、工艺、工装、采购、生产、质量、售后服务、客户等在相同的用户界 面下对唯一数据源进行正确的操作，各类管理工具使用同一种语言，互相通讯， 协同工作，从而提高企业生产效率和产品创新效能。

　　二、PLM 的内涵

　　PLM 是指对产品设计、工艺设计、生产、使用维护到回收的整个产品生命 周期中产生的所有数据和过程进行管理，PLM 将成为制造企业整合和改进产品 生命周期管理流程的有效工具和手段。 传统的 PDM 产品虽然或多或少地具有有效性管理的功能，并能在一定程度 上保证 ERP 和生产所需数据的准确性，但从来没有一个 PDM 可以有效的跟踪和 管理产品的制造数据、质量数据、售后服务数据；在更改管理和产品改型设计的 支持上，也仅仅实现了设计数据发放和配置管理，并没有把产品问题反馈、客户 建议等更有价值的需求纳入到系统管理和解决方案中，从这种意义上来说，PDM 仅仅实现了开环的设计更改流程，这和当年的 MRP 只能进行开环的生产作业计 划管理何其相似。 PLM 是将产品生命周期从市场、研发、试验、投产、销售到售后的整个过 程实现有效管理。听起来似乎很简单，其实是个很复杂的过程。现在，产品生命 周期的每个或某些过程基本都用相关软件进行管理。首先应用订货管理和 CRM（Custome Relationship Management，客户关系管理）得到市场和用户的需求信 息，再在设计中应用 CAD 软件进行产品设计、应用 CAE 软件进行各类分析、 应用 PDM 软件管理设计数据，在工艺设计中应用 CAPP 和 CAM 软件，在生产 中应用 ERP（Enteprice Resource Planning，企业资源计划）软件，在原材料和成 品的采购中应用 SCM（供应链管理）软件，这些无不是围绕产品的生成过程在 应用软件来辅助完成相应的工作。不同的企业，产品研发的不同阶段，对软件的 需求也不尽相同。因此必须采用 PLM 建立统一的协同平台，整合过程和应用。 PLM以柔性的面向对象的体系来搭建产品数据框架 ， 以流程管理协同 Internet 环境、企业的合作者以及 ERP 和 CRM 等系统，以业务对象的生命周期 控制产品演化策略和协同。只有这样，PLM 系统才能完全支持在整个生命周期 的价值链中构思、评估、开发、管理和支持企业业务。正如一位 CIO 所说“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 的核心是统一数据源，实现研发、生产、供应、仓储、销售、售后以 及财务等业务的无缝集成。因此，PLM 主要目标是整合以 PDM 为核心的产品数 据平台和以 ERP 为核心的产供销资源管理平台，减少中间环节，使所开发出来 的产品更符合市场的需求。通过整合，一方面缩短产品从研发到投产的周期；另 一方面可以从系统中及时获取其它部门提供的相关信息，为产品研发和改善提供 依据。

　　三、实施 PLM 实现产品研发的协同

　　PLM 覆盖了从产品诞生到消亡的产品生命周期全过程的、开放的、互操作的一整套应用方案，它是企业产品研发体系的各类软件系统（如CAD/CAPP/CAM/CAE等工具软件）的集成应用平台。PLM要真正发挥威力，必须建立配套的管理措施，结合设计方法的优化，开展标准化、系列化、模块化工作，规范产品研发过程。PLM 打破了限制产品设计、产品制造、销售、用户之间进行沟通的技术桎梏，通过互联网进行协作，PLM可以使企业在产品的设计创新上突飞猛进，同时可以缩短开发周期，提高生产效率，降低产品成本。

　　我们可以设想这样一个片段：飞机设计师们刚刚在电脑上完成新零件的设计，并且应用PLM提供的协同平台完成了设计协调，形成了一架飞机的电子样机，客户立即看到了样机并反馈了意见，并苛刻地要求必须在十个工作日内完成 更改（——要知道，这在过去需要至少两个月的时间），位于异地的设计师们在 PLM 平台上协同工作，提前三天完成了任务。几年前，这似乎还是一个天方夜谭式的场景。而现在，应用PLM就成为可能。

　　随着时代的发展，许多制造业企业的生产模式逐步向多品种、小批量、定制 化生产的方式转变。市场对产品从研发到投产周期的要求越来越严，客户的个性 化要求层出不穷，企业需要在最短时间内满足客户更多的需求，因此，必须具有 高效的协同平台。同时，在同一个平台工作，销售订单一旦确定，各部门按照订单确定的技术 状态开展工作，各部门工作完成后，系统内用于指挥生产的各类数据也就生成了， 没有任何的重复工作和等待。另外，通过此种方式，各部门可以很方便的从系统 中提取所需信息，比如研发部门可以提取历史销售信息、产品配置的被选信息、零部件的采购信息、客户的习惯和需求等。研发部门通过分析后，来指导新产品 的研发和老产品的完善。依据 PLM 业界经典的诺门架构（Norman’s Structure），研发活动是所有活动 的源头，而 PLM 系统是协同企业关键业务的核心架构。整个企业在前端由 CRM 系统与客户联系，在后端电子化采购系统或供应链管理系统（SCM）与供货商 沟通；研发活动的产出—--新产品的资料会传到下端 MRP 系统进入生产程序； 企业销货收入、成本、获利的贡献，会经由 ERP 系统的财务数字反应给管理阶 层得知。国外企业正是借这种架构并通过 PLM 系统为主的整合系统实现了产品 全生命周期的协同运作。 具体来说，在 PLM 环境下的产品数据全生命周期管理协同运作主要分为如下四个方面：

　　● 产品销售以及售后服务：PLM 保存了产品定义的所有信息以及产品形成 的过程信息，销售过程中输入/输出均依据 PLM。

　　● 设计：设计师直接从 PLM 中获得订单技术协议、以往产品的问题反馈、 类似产品的解决方案、设计雷区等信息和知识，然后使用 CAD/CAM/CAE 软件 以及所有与这些系统配合使用的补充性软件，以协同的方式在一起研发产品。

　　● 生产和采购：在生产视图中管理产品技术状态和质量数据，在客户视图中 维护产品出厂数据、客户服务数据；而这些是 ERP 系统和以往的 PDM 解决方案 不能成功解决又对企业管理整体优化影响重大的业务。

　　● 客户：客户通过 Internet 访问产品维护数据、提交问题反馈、进行自助式 服务，所有这一切，会给用户准确的服务数据，并获得第一手的客户需求，用以 指导产品的下一轮研发。

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