“Windchill 10.0是PTC公司歷史上發布的最龐大的一款軟件……具體來說，Windchill 10.0將提供比以往更多的開箱即用功能，而直觀的用戶體驗和可升級性將加快其應用速度。”PTC產品開發執行副總裁Brain Shepherd如此評價剛剛上市的Windchill 10.0。
作為PLM領域非常重要的成員，2011年4月11日，Windchill推出了最新的10.0版本。同以往一樣，Windchill 10.0定位在幫助制造商在整個產品生命周期中實現更多目標、了解更多產品性能信息，并從產品生命周期管理中獲得更多的價值。從構建的產品研發體系的角度講，Windchill 10.0也代表了由PLM構建的產品研發體系是如何增強產品研發敏捷性的。本文，就以最影響產品研發敏捷性的產品變更與配置為例，來剖析Windchill 10.0是如何構建一個敏捷性產品研發體系的。
一、市場競爭的需求
由于產品開發者、供應商和制造企業都需要更快地將產品投放市場，以便促進盈利，而且這一要求越來越高，因此，如今的制造企業對變更和配置管理的依賴性變得更高。這種趨勢來源于市場對企業的需求。
(1)定制產品的增多。市場越來越需要可定制程度更高且帶有多個選項的產品，這就增加了產品配置的數量，從而使設計變更變復雜。提供基于模塊化產品設計的多個產品變型可以帶來競爭優勢，但也增加了必須加以控制的復雜性。
(2)全球化和全球性競爭。日漸加劇的全球性競爭正推動著對縮短開發周期、提高成本效率和快速創新的需求。產品開發和制造的全球化和外包需要加大控制力度和改善溝通，以便避免產生錯誤的修訂版本或誤解設計意圖。
(3)產品復雜性。如今的產品更加小型化和智能化，因此，產品變得更加復雜。許多產品現在都包含必須集成和同步的機械元件、電氣元件、固件和軟件。
(4)法規監管。法規越來越多（包括環境合規性指令），這就要求骨干員工現在要準確了解和可以立即訪問相關的產品內容。某些行業和客戶明確提出了有關產品配置管理和跟蹤能力的要求，例如規定醫療設備要提供“設備主記錄”。
這些市場趨勢正推動著應用企業對更好地控制變更和產品配置的需求。即使變更和配置管理并非強制性的，但值得信賴的配置代表著制造企業的核心知識，并且對于支持多個過程至關重要，這些過程包括變更影響分析、制造規劃、環境產品合規性、外包和成本計算等。
二、變更和配置管理的定義和作用
現在，企業常以這兩個重要的集成式過程為基礎，定義所制造的產品：①配置管理過程管理產品的定義和內容，以確保相關各方對所設計、驗證、發布、采購、建造、銷售和服務的產品達成共識；②變更管理是一個補充的集成式過程，用于控制和跟蹤設計變更以及產品的配置在產品生命周期中是如何變化的。
要確保高效率地生產優質的產品，并且在其生命周期內提供支持，這兩個過程必不可少。在當今快節奏的全球市場中，這兩個過程僅僅是“足夠好”已無法再奏效。要保持競爭力，制造企業必須采用變更和配置管理的最佳業務實踐。否則，企業將遭遇到效率低下、成本過高、質量欠佳和產品未能及時上市這些問題。今天，制造企業不僅需要有效的配置管理，還需要可靠靈活的控制、協調和溝通以支持其變更過程。
高效、合理組織的變更和配置管理過程將對制造企業、供應商及其客戶的競爭力產生積極影響。從早期的產品創新到設計再到服務和支持，公司都能受益匪淺：改善產品的質量和安全性；消除代價高昂的錯誤；減少報廢和返工現象；消除制造過程中的混亂；使支持信息與最新的產品變更保持同步；提供設計決策的審計追蹤和跟蹤能力。
那么，如何識別“有效”的變更管理過程呢?有效的變更和配置管理要求開展緊密的團隊協作和協調，并要求清楚了解在開發生命周期的任意指定時刻需要些什么。產品如今變得越來越復雜，手工進行且寫在紙上的過程根本無法有效地管理這些產品。同樣，信息不能孤島化，企業系統不能異類化和互不關聯。
當今全球商業環境的節奏和復雜性需要企業合理運用先進的技術來簡化這些過程，以便企業能獲得必要的控制能力，從而先于競爭對手提供高質量的創新產品。產品生命周期管理(PLM)軟件被定義為管理復雜的產品配置，以及提供一個平臺來控制、協同處理和傳遞產品信息，以便企業能夠開發、生產和支持世界級的產品。
三、Windchill的實踐方法
變更和配置管理過程看似簡單，但實際上很復雜，這是由于產品復雜性和提供正確配置重要性的緣故。管理從早期要求到設計、采購、制造和服務的產品信息非常困難。不同的人員需要不同部分的信息，而所有這些部分都需要同步。要實現有效的控制，必須執行一個考慮周到、遵守紀律且高效率的過程，而且不能給產品開發者造成過重的負擔。具體地，Windchill從以下幾個方面幫助制造企業高效和有效地管理其變更和配置管理過程。
1.管理產品的配置
無法準確地創建、了解和跟蹤產品配置及其一段時間內的變更歷史記錄，始終是制造企業最常遇到的挑戰之一。事實上，公司員工在使用產品信息時，需要有一個“真實性的單一來源”。在產品生命周期內發生的許多工程變更中，他們必須獲得準確、最新的產品配置定義和相關的信息。考慮到如今產品的復雜性，以及工程部門、供應商、采購部門、制造部門、服務技術人員和無數其他相關各方的不同信息需求，讓這些信息保持同步實在是太難了。而且，不同的版本、變型和變更歷史記錄都必須易于訪問，以便提供跟蹤能力和確保產品設計的意圖不會受到誤解。
Windchill的解決方案為：使企業能夠創建、了解和跟蹤產品配置。具體地說，其在企業中提供完整產品定義的共識，以確保產品質量和防止發生代價高昂的錯誤。這種一個來源的方法確保人員可以快速自信地檢索和共享產品歷史記錄中任意時刻的準確信息。配置管理過程必須支持工程上的最佳業務實踐（包括產品平臺和模塊化產品設計），以允許公司更好地重復使用設計、管理變更以及在公共的基礎上快速開發出不同的設計。具體地，有以下幾種做法。
(1)產品配置生命周期管理。在一個系統中創建、了解和跟蹤產品配置及相關的變更。理想情況下，尋找產品相關信息的任何人均應有一個公共的、值得信賴的產品信息源：真實性的單一版本。此單一定義應提供有關未來的變更和待處理變更的深入見解，以及過去的變更及其相關配置的詳細、準確的歷史記錄。
在產品生命周期中管理產品配置包括：①在Windchill中利用CAD數據或Microsoft Excel創建BOM；②按基線、版本級別和有效性定義和導航產品；③為按訂單配置和按訂單設計的產品快速創建規則驅動的變型，同時最大限度地提高數據的重用率；④為按訂單裝配的產品輕松創建、管理和共享選項集合；⑤集成選項組合的導航、設計和可視化。
(2)模塊化產品體系結構的定義。采用系統性方法將產品按可交換的模塊組織起來。規范產品模塊的接口，以更好地管理設計數據的傳輸和重新集成，同時保留數據的完整性。這可讓設計活動獨立發生，以及以一種高度同步的方式同時發生。實施模塊化的產品體系結構涉及到：①組織和分析對平臺和變型的要求；②將要求轉化為所需的功能；③將采用的方法組織為符合邏輯的模塊集合；④確定合適的接口。
(3)通用產品平臺設計。捕捉和管理模塊化產品體系結構的定義，以及在此定義逐漸完善時所關聯的詳細產品平臺設計。Windchill管理高級別的平臺結構，包括相關的產品選項以及必需的接口。在開發期間，Windchill解決方案還通過將詳細的CAD結構與產品結構相關聯，對前者進行管理。通過管理和同步模塊化的產品結構，以及支持各個接口和模塊化的設計內容，分布式團隊在整個開發過程中都能做到進度相同，從而最大限度減少集成過程中的意外。實現通用產品平臺設計需要：①捕捉和管理高級別的平臺體系結構；②定義模塊接口和控制變更；③管理詳細產品結構與CAD設計方案之間的協調開發。
2.建立靈活、可靠的變更過程
對于應用企業來講，建立可靠、靈活且支持快速和準確設計變更的變更過程也是其所面臨的挑戰之一。產品開發者和下游的職能部門（例如制造和服務部門）需要在評估、審批和實施變更的過程中發揮作用，對于影響到多個設計方案或設計變型的產品變更，此要求特別具有挑戰性。
Windchill的解決方案是 實施靈活的自動化過程，以始終提供準確、可付諸行動的信息。具體地說，也就是為企業提供一個清晰、可預測且可重復的過程，此過程要足夠靈活，能全面覆蓋各種變更（從新產品發布到服務的更新）。有效的過程為決策者提供了恰當的背景，使他們能了解提議的變更及其影響；而且，此過程必須高效進行，以便參與者可以將精力集中在開展創新而不是變更管理上。這個自動化過程縮短了變更的周期時間，并且減少了通常會導致返工和報廢的下游問題。
在一個連接到產品數據的系統中采用集成的決策管理過程，此過程支持準確、受控的變更。在這里，變更過程涉及到的每個人都必須能夠快速了解提議的變更，并能查看關聯的產品信息以作出更好的業務決策。具體地，明確定義、標準化的自動變更過程允許：①在一個單一的整體式系統中使變更與產品配置數據同步；②提供問題報告、偏離/超差請求以及變更請求、通知和活動；③應用預定義的和可配置的變更過程工作流、活動和過程角色；④自動傳遞變更和發出任務通知；⑤為簡單和復雜的變更提供靈活的支持；⑥在整個生命周期中使企業能清楚了解待處理的變更和已批準的變更。
3.跨專業管理變更和配置
在應用企業當中，經常遇到的挑戰還有：無效和低效的變更控制過程，以及難以同步設計的變更。
如今的產品包含越來越復雜的設計關系。機械設計、電氣設計、軟件、固件和各種要求的集成，正推動著用戶對更好地了解產品配置和相關信息的需求。對產品所做的變更可能會在整個產品生命周期中產生深遠的影響。了解變更對整個產品造成的影響非常有挑戰性，但這對于確保完全了解變更和在所有專業中準確實施變更非常重要。
Windchill的解決方法為：使整個企業能夠使用和查看綜合的產品數據和配置，以便可以跨專業快速準確地同步變更。也就是將數據從企業中鏈接到產品配置，并向完整的產品定義應用變更。提供集成的變更管理過程，以便使設計、規范、質量計劃、制造過程、合規性數據、文檔和其他產品信息保持同步。通過以集成方式管理變更，可以減少因不完整、不正確或在不同的時間實施變更而導致的錯誤和返工。
具體的做法為：實現集成的跨專業變更管理�？鐚I實施快速、準確的變更，并且通過一個集成式過程更新完整的產品定義。Windchill提供在一個綜合性工具中創建、管理和部署完整產品定義的能力。
支持多個專業的集成式變更管理過程包含：①產品數據的單一來源；②單個全局性BOM，它集成所有產品數據，包括異構的MCAD、ECAD、軟件、文檔、要求和可視化；③可靠的配置跟蹤能力；④通過功能強大的靈活PLM工具集完整地連接到變更信息的產品數據；⑤全面的企業可見性；⑥規范的變更影響和根本原因分析。
4.將合作伙伴整合到變更過程中
如何將合作伙伴整合到變更過程中，同時保護重要的知識產權(IP)?制造企業必須平衡這兩種需求：在其供應鏈和設計鏈中提供對變更信息的透明訪問，以及保護專有的產品知識。解決的方法為：在整個產品開發過程中，使外部各方能夠無縫、安全地與產品配置和變更進行交互。
由于第三方對于及時開發和交付高質量的產品顯得越來越重要。通過使這些資源保持消息靈活并讓他們參與重要的決策，可幫助改善產品的設計和確保下游環節順利運作。通過以一種明確受控的方式來這樣做，可確保合作伙伴能夠訪問最新、最準確的信息，同時不會讓制造企業的IP面臨危險，從而幫助制造企業改善產品質量和減少廢品。
最佳實踐為：使得合作伙伴變更集成。自動執行過程，以便信息能迅速高效地流動。在一個安全的環境中捕捉數字化的數據內容，以便企業用戶可以控制和共享此內容，從而在產品的整個生命周期中管理變更和產品配置。管理良好的過程可讓第三方獲得恰當的訪司級別，范圍從“保持一定距離”的關系（例如元件供應商）到值得信賴的戰略性合作伙伴（可能參與完整的系統開發）。
成功地將合作伙伴整合到變更過程中涉及到：①按照與合作伙伴之間建立的特定關系，以受控的方式共享變更和產品數據信息；②將合作伙伴整合到變更審閱、批準和實施活動中；③脫機交換設計和變更信息；④使用豐富的可視化效果增強協作，例如在設計審閱中增強協作；⑤跟蹤有關發送了什么和何時發送的歷史記錄。
5.跨工程和制造部門協調變更
有些企業還面伍這樣的挑戰：難以在一個并發的變更過程中將工程和制造聯系起來。在變更和配置管理過程中，最重要的聯系之一存在于工程和制造之間。在產品設計者和生產者之間準確及時地進行溝通對于產品質量、成本和上市時間至關重要。制造團隊所需的產品數據在格式上與工程團隊不同，因此，要有效地進行溝通，必須準確地轉換信息，使這些相同信息的不同視圖保持同步。同時仍要以一種合理的方式為各個機構提供正確的信息，這是一大挑戰。
解決方法為：通過在同一個變更管理過程中集成工程和制造，使制造過程緊密地關聯到工程設計。為制造團隊提供工程數據的關聯視圖，以便快速規劃和執行閉環的變更。消除可能會導致增加庫存和拖長周期的錯誤傳達問題。
具體的做法是：將工程BOM(eBOM)轉換為制造BOM(mBOM)，同時在這兩個產品視圖之間保持雙向的相關性和聯系。關聯這兩個視圖，以便在工程設計發生變更時更好地分析和實施制造上的變更。
在集成式變更過程中將eBOM關聯到mBOM包括：①允許同時開發eBOM和mBOM；②為工程和制造團隊實施一個公共的變更過程；③將制造過程數據與變更記錄相關聯；④同步eBOM和mBOM的產品結構變更；⑤對于工程和制造團隊，使用同一個變更過程來管理偏差決策，以及綜合考慮偏離和超差；⑥提供完全可跟蹤的變更歷史記錄。
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本文標題：用PLM系統構建敏捷性產品研發體系
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