產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)(PLM)的目標(biāo)是建立統(tǒng)一的產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)工藝協(xié)同及科技項(xiàng)目管控平臺(tái),提高研發(fā)效率,提升產(chǎn)品質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上,逐漸進(jìn)行業(yè)務(wù)擴(kuò)展,實(shí)現(xiàn)跨前期規(guī)劃、研發(fā)設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造、維護(hù)維修的產(chǎn)品全生命周期管理,縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,提高產(chǎn)品創(chuàng)新能力,滿足科研與制造業(yè)不斷發(fā)展變化的需求,提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。PLM是一系列應(yīng)用解決方案,能夠應(yīng)用于在單一地點(diǎn)的企業(yè)內(nèi)部、分散在多個(gè)地點(diǎn)的企業(yè)內(nèi)部,以及在產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域具有協(xié)作關(guān)系的企業(yè)之間,支持產(chǎn)品全生命周期的信息的創(chuàng)建、管理、分發(fā)和應(yīng)用。PLM能夠集成與產(chǎn)品相關(guān)的人力資源、流程、應(yīng)用系統(tǒng)和信息。
PLM主要應(yīng)用于大型和中型企業(yè),尤其是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、設(shè)計(jì)工作量大、按訂單設(shè)計(jì)的企業(yè)。我國(guó)企業(yè)應(yīng)用PLM軟件已經(jīng)取得了初步效果,對(duì)于企業(yè)提高研發(fā)效率,實(shí)現(xiàn)研發(fā)過(guò)程的協(xié)同工作,縮短產(chǎn)品上市周期,降低產(chǎn)品成本起到了重要作用。
PLM的主要應(yīng)用目標(biāo)是整合以產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理為核心的產(chǎn)品數(shù)據(jù)平臺(tái)和以ERP為核心的產(chǎn)供銷服資源管理平臺(tái),減少中間環(huán)節(jié),使所開發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品更符合市場(chǎng)的需求。一方面縮短產(chǎn)品從研發(fā)到投產(chǎn)的周期;另一方面可以從系統(tǒng)中及時(shí)獲取其它部門提供的相關(guān)信息,為產(chǎn)品研發(fā)和改善提供依據(jù)。總之,面向制造以產(chǎn)品全生命周期為主線,為企業(yè)提供設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)的一體化應(yīng)用是PLM的發(fā)展趨勢(shì)。
目前,我國(guó)制造企業(yè)在研發(fā)制造領(lǐng)域,普遍存在以下問(wèn)題:
(1)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)主要依靠人工管理。大部分企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)采用AutoCAD等設(shè)計(jì)軟件,完成了甩圖板工程,但產(chǎn)品的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)完全依靠人工管理。產(chǎn)品數(shù)據(jù)在各業(yè)務(wù)部門之間的手動(dòng)更改,使得技術(shù)資料的準(zhǔn)確性和一致性難以保障。由于沒(méi)有產(chǎn)品數(shù)據(jù)的集成管理,一方面,技術(shù)文件檢索復(fù)雜拐一方面,瀏覽、編輯操作無(wú)記錄,不能有效防止技術(shù)泄密。另外,設(shè)計(jì)與工藝部門之間信息溝通不暢,導(dǎo)致目前圖紙中的借用件較多,零部件通用化程度不夠,不利于企業(yè)整體技術(shù)進(jìn)步和降低生產(chǎn)成本。無(wú)法為ERP系統(tǒng)提供產(chǎn)品BOM清單,不能為ERP提供數(shù)據(jù)源,使得設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為生產(chǎn)數(shù)據(jù)需要二次輸入。
(2)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)管理上不通暢。管理上的不通暢導(dǎo)致設(shè)計(jì)成本越來(lái)越高產(chǎn)品越來(lái)越復(fù)雜平均售價(jià)越來(lái)越低,這一切都給企業(yè)帶來(lái)巨大的壓力。各種各樣的設(shè)計(jì)難題不斷加快的產(chǎn)品生命周期以及復(fù)雜的供應(yīng)鏈,這一切都給企業(yè)在推出產(chǎn)品開發(fā)預(yù)算協(xié)同管理和質(zhì)量目標(biāo)方面提出了新的挑戰(zhàn),這也是當(dāng)前競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下擺在企業(yè)設(shè)計(jì)部門和產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員面前的急迫課題。
(3)研發(fā)、工藝相互脫節(jié)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝協(xié)同的不通暢導(dǎo)致設(shè)計(jì)成本越來(lái)越高、設(shè)計(jì)工藝協(xié)同周期長(zhǎng)、難度大。各種各樣的設(shè)計(jì)問(wèn)題、工藝和制造難題給企業(yè)在推出產(chǎn)品、開發(fā)預(yù)算、協(xié)同研發(fā)和制造方面提出了新的挑戰(zhàn),企業(yè)研發(fā)與制造如何有機(jī)銜接,提升協(xié)同效率,這是擺在企業(yè)管理層和具體技術(shù)人員面前的急迫課題,如何實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)BOM到工藝BOM的轉(zhuǎn)化,充分重用產(chǎn)品開發(fā)數(shù)據(jù)并管理工藝設(shè)計(jì)流程和數(shù)據(jù),提升工藝編制效率,保證設(shè)計(jì)、工藝產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的一致性和自動(dòng)同步,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)工藝一體化,這是企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化協(xié)同提升核心效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
這些問(wèn)題的產(chǎn)生與累積對(duì)研發(fā)管理體系提出了越來(lái)越高的要求。國(guó)內(nèi)很多企業(yè)已經(jīng)建設(shè)了PLM系統(tǒng)來(lái)解決以上問(wèn)題,為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和設(shè)計(jì)人員提供了有效的產(chǎn)品研發(fā)和項(xiàng)目管控手段,大大提高了研發(fā)效率,降低了研發(fā)成本。全面建設(shè)PLM系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)數(shù)字化,加強(qiáng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理,應(yīng)用虛擬樣機(jī)技術(shù)和先進(jìn)的集成制造模式,建立集成、并行、虛擬、協(xié)同的產(chǎn)品研發(fā)網(wǎng)絡(luò),達(dá)到優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)加快研發(fā)速度、提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量,降低研制成本,縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期,滿足客戶的個(gè)性化多樣化需求,提升產(chǎn)品技術(shù)含量和競(jìng)爭(zhēng)力。
通過(guò)統(tǒng)一部署產(chǎn)品開發(fā)平臺(tái),各單位能夠?qū)Ξa(chǎn)品開發(fā)全生命周期進(jìn)行管理,具備集成機(jī)械、電氣、電子、軟件等各類設(shè)計(jì)工具的能力,支持公共模塊的復(fù)用,支持跨部門、跨系統(tǒng)的協(xié)同開發(fā)設(shè)計(jì),支持異步開發(fā)或并行開發(fā),實(shí)現(xiàn)跨部門、跨系統(tǒng)、跨階段的研發(fā)活動(dòng)的整合和協(xié)同。
從國(guó)內(nèi)大型企業(yè)的業(yè)務(wù)現(xiàn)狀來(lái)看,研發(fā)管理理念與當(dāng)前國(guó)際先進(jìn)的集成研發(fā)理念相比,還有一定差距,管理手段還有待加強(qiáng),這就為產(chǎn)品研發(fā)管理體系的改進(jìn)提出了迫切要求,急需進(jìn)行產(chǎn)品全生命周期管理體系的研究與PLM系統(tǒng)的建設(shè)。PLM系統(tǒng)支持產(chǎn)品全生命周期的信息創(chuàng)建、管理、分發(fā)和應(yīng)用,能夠集成人力資源、業(yè)務(wù)流程、專業(yè)工具軟件等研發(fā)資源。
通過(guò)對(duì)產(chǎn)品開發(fā)管理體系的要素抽取和流程優(yōu)化,可將PLM的應(yīng)用范圍拓展到對(duì)基礎(chǔ)性、前瞻性以及應(yīng)用技術(shù)研究的管理。PLM項(xiàng)目的建設(shè)將為企業(yè)帶來(lái)以下幾個(gè)方面的改進(jìn):
(1)梳理與優(yōu)化研發(fā)管理過(guò)程,建立產(chǎn)品全生命周期管理體系,通過(guò)產(chǎn)品全生命周期管理體系建設(shè),將梳理各單位現(xiàn)有研發(fā)管理過(guò)程,優(yōu)化研發(fā)管理體系,并在此技術(shù)上進(jìn)行深入與擴(kuò)展研究,最終形成企業(yè)統(tǒng)一的產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造和運(yùn)維管理體系,實(shí)現(xiàn)企業(yè)的統(tǒng)一管控。
(2)建立與規(guī)范產(chǎn)品資源庫(kù),提高知識(shí)重用率,通過(guò)整理與規(guī)范產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn),逐漸建立起跨產(chǎn)品全生命周期的產(chǎn)品資源庫(kù),實(shí)現(xiàn)圖文檔管理、研發(fā)數(shù)據(jù)管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、工作流程管理等信息化管理的目標(biāo),提高數(shù)據(jù)管理與重用的效率,進(jìn)而提高設(shè)計(jì)與研發(fā)效率,改善產(chǎn)品質(zhì)量。
(3)建立協(xié)同研發(fā)環(huán)境,提高研發(fā)效率,建立電子化的協(xié)同研發(fā)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)電子資源的快速瀏覽和安全訪問(wèn);實(shí)現(xiàn)協(xié)同研發(fā)項(xiàng)目管理,提高項(xiàng)目管理的質(zhì)量與效率;現(xiàn)設(shè)計(jì)與工藝的協(xié)同,縮短研發(fā)時(shí)間,提高研發(fā)效率。
(4)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、數(shù)字化制造、提高產(chǎn)品質(zhì)量,在虛擬環(huán)境下,通過(guò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、仿真分析與虛擬制造的手段對(duì)產(chǎn)品性能及制造過(guò)程進(jìn)行分析優(yōu)化,減少現(xiàn)實(shí)環(huán)境中可能發(fā)生的問(wèn)題,提高產(chǎn)品制造一次成功率,降低研發(fā)與制造成本。
隨著PLM系統(tǒng)在企業(yè)內(nèi)部的深入應(yīng)用,PLM系統(tǒng)將為企業(yè)業(yè)務(wù)過(guò)程和協(xié)同管理提供有利的協(xié)同環(huán)境,從而為企業(yè)帶來(lái)可觀的直接或間接的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,并為企業(yè)制定未來(lái)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供必要的技術(shù)保障和輔助決策。
總之,產(chǎn)品全生命周期管理體系的研究與項(xiàng)目建設(shè)可以規(guī)范項(xiàng)目過(guò)程管理、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低研發(fā)成本、縮短研發(fā)周期,對(duì)各單位信息化建設(shè)與長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有良好的促進(jìn)作用。建成后的PLM系統(tǒng)將作為企業(yè)科研與制造業(yè)單位的研發(fā)管理平臺(tái),能夠管理科技項(xiàng)目產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造等業(yè)務(wù),將成為科研與制造業(yè)單位的核心管理平臺(tái),可以縮短產(chǎn)品研發(fā)時(shí)間,提高產(chǎn)品質(zhì)量,方便產(chǎn)品運(yùn)行維護(hù),具有良好的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效益。
因此,建立完善的產(chǎn)品生命周期管理體系,在此基礎(chǔ)上梳理產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中的需求項(xiàng)目流程文檔等管理要求,調(diào)研國(guó)內(nèi)國(guó)際主流的PLM軟件廠商,選取適合企業(yè)自身的PLM軟件,通過(guò)PLM項(xiàng)目的實(shí)施建設(shè),加快企業(yè)各部門PLM系統(tǒng)的有機(jī)應(yīng)用,最終提高企業(yè)的研發(fā)制造能力,提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
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本文標(biāo)題:淺談產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)在制造業(yè)應(yīng)用的必要性
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