隨著市場需求多樣化、產(chǎn)品多元化以及制造業(yè)個性化定制時代的到來，以客戶需求為中心、以產(chǎn)品管理開發(fā)創(chuàng)新為核心的企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，越來越為人們所重視。在此背景下，一種先進的以產(chǎn)品為核心的企業(yè)信息管理系統(tǒng)PLM應運而生。
與國外相比，國內(nèi)在研發(fā)信息系統(tǒng)方面和國外有較大差距，PLM的研究和應用仍處于起步階段，但PLM市場存在巨大潛力。
我國多數(shù)企業(yè)在實施企業(yè)信息化系統(tǒng)時，由于各部門各自為政，各個業(yè)務領域都具有自動化的信息處理系統(tǒng)，但不同業(yè)務或者領域之間的信息交流卻存在著不同程度的困難。
因此，正確實施PLM管理技術(shù)，構(gòu)造適合企業(yè)的PLM系統(tǒng)體系架構(gòu)，集成各子信息系統(tǒng)以解決“信息孤島”，成為各企業(yè)亟待解決的首要問題。
基本原理
企業(yè)信息化的發(fā)展從最早的文檔管理系統(tǒng)開始，通過逐步增加產(chǎn)品開發(fā)流程管理功能，以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理功能，在企業(yè)研發(fā)管理信息化體系中出現(xiàn)了PDM系統(tǒng)。
隨著計算機網(wǎng)絡技術(shù)的應用，以及與企業(yè)其它信息系統(tǒng)(如ERP、SCM、CRM 等)的集成和應用，PDM系統(tǒng)又逐漸發(fā)展成為以PDM為基礎，以產(chǎn)品為核心，從地域上橫跨整個企業(yè)和供應鏈、從時間上覆蓋產(chǎn)品全生命周期的、協(xié)同作業(yè)的PLM系統(tǒng)。
PLM是從PDM的基礎上延伸出來的，因此PDM是實現(xiàn)PLM的一個關(guān)鍵系統(tǒng)。PDM僅局限于產(chǎn)品的設計及設計流程，而PLM則更偏重于業(yè)務流程的管理。因此，PLM更是一種以產(chǎn)品設計為核心，以PDM為基礎，對業(yè)務流程進行協(xié)同優(yōu)化的管理思想。
從技術(shù)角度上來說，PLM是一種對所有與產(chǎn)品相關(guān)的數(shù)據(jù)在其整個生命周期內(nèi)進行管理的技術(shù)�？梢哉fPLM完全包含了PDM的全部內(nèi)容，PDM功能是PLM中的一個子集。
從企業(yè)信息化角度講，企業(yè)需要的是與產(chǎn)品生命周期相關(guān)的所有信息的集成，而PDM則是信息集成的基礎和核心。
PLM生態(tài)系統(tǒng)是一個以PDM為集成平臺，包含有外部過程(如來自ERP、SCM 和CRM 的數(shù)據(jù)交換)，井形成產(chǎn)品生命周期內(nèi)上下游充分利用產(chǎn)品知識的、自循環(huán)的體系結(jié)構(gòu)。在這個系統(tǒng)里，有其自身的良性結(jié)構(gòu)，有不同系統(tǒng)的相互作用，有信息的加工與流動，有自學習的功能，有知識的提煉等，所有這些構(gòu)成了一個穩(wěn)定的PLM生態(tài)系統(tǒng)(如圖1)。
圖1 PLM生態(tài)系統(tǒng)
功能框架
完整的PLM系統(tǒng)應包括5大功能，即產(chǎn)品組合管理、采購和外包管理、客戶需求管理、協(xié)同產(chǎn)品設計和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(如圖2)。
圖2 PLM系統(tǒng)功能
產(chǎn)品組合管理(PPM)
產(chǎn)品組合管理是一套工具集，它為管理產(chǎn)品組合提供決策支持，包括新產(chǎn)品和現(xiàn)有產(chǎn)品。從戰(zhàn)略、市場、技術(shù)、風險、現(xiàn)金流等角度，對企業(yè)處于不同生命周期的產(chǎn)品組合進行分析，對產(chǎn)品規(guī)劃、產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品退出等決策進行支持。
具體功能包括新產(chǎn)品開發(fā)決策智能、研發(fā)規(guī)劃管理，研發(fā)項目管理、相關(guān)報告／報表生成等。
采購和外包管理(DMS)
產(chǎn)品設計階段一般會鎖定產(chǎn)品成本的70％ 。因此，對零部件和供應商進行管理，井提供給設計人員更準確的零部件信息，是采購和外部管理要解決的核心問題。
具體功能包括戰(zhàn)略采購(按照不同類別的物資采取不同的采購策略)、零部件和供應商管理、招投標管理、變更管理等。
需求管理(CNM)
在客戶經(jīng)濟條件下，不了解客戶需求的產(chǎn)品開發(fā)等于自取滅亡，因此準確捕獲、描述和分析客戶需求，是客戶需求管理要解決的核心問題。
具體功能包括需求管理、客戶偏好分析以及對于面向訂單的設計和制造模式的支持。
協(xié)同產(chǎn)品設計(CPD)
協(xié)同產(chǎn)品設計功能目的在于為多學科、跨部門、跨企業(yè)、異地的產(chǎn)品開發(fā)團隊，提供協(xié)同設計的環(huán)境和工具。具體功能包括產(chǎn)品設計工具、流程支持工具、可視化工具以及Cax集成工具。
產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)
產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理起著中心數(shù)據(jù)倉庫的作用，提供了產(chǎn)品數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、組織、存儲、控制、發(fā)布等功能，是目前應用較多的功能。從這些中心倉庫，企業(yè)管理各類與研發(fā)和生產(chǎn)相關(guān)聯(lián)的材料清單。
具體功能包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、文檔管理、工程變更管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)發(fā)布、服務部件目錄和配置管理等。
其中，PDM是PLM的基礎和核心，它是以產(chǎn)品為中心，通過計算機網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，把企業(yè)生產(chǎn)過程中所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過程集成起來，統(tǒng)一管理，使產(chǎn)品數(shù)據(jù)在其生命周期內(nèi)保持一致、最新和安全。
一般而言，與產(chǎn)品相關(guān)的信息包括項目計劃、設計數(shù)據(jù)、產(chǎn)品模型、工程圖紙、技術(shù)規(guī)范、工藝資料等等；與產(chǎn)品相關(guān)的過程包括工作流程、機構(gòu)關(guān)系等過程處理程序。
PDM技術(shù)就是將它們集成并管理起來，使企業(yè)的并行工程能夠真正發(fā)揮效益。
集成是PDM系統(tǒng)的基礎功能。PDM把產(chǎn)品信息和開發(fā)過程有機地集成起來，做到把正確的信息、在正確的時間、以正確的方式、傳遞給正確的人。
PDM作為支持協(xié)同工作的基本技術(shù)，首先能支持異構(gòu)計算機環(huán)境，包括不同的網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)庫；其次，能實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理與共享，提供單一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)源；第三，PDM能方便地實現(xiàn)對應用工具的封裝，便于有效地管理全部應用工具產(chǎn)生的信息，提供應用系統(tǒng)之間的信息傳遞與交換平臺；最后，它可以提供過程管理與監(jiān)控，為協(xié)同工作中的過程集成提供必要支持。
綜合上述四個方式，PDM在突出產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的基礎上，正逐步完善其作為制造業(yè)領域集成框架的功能，為協(xié)同工作提供更強大的自動化環(huán)境。
體系結(jié)構(gòu)
在當今研發(fā)協(xié)同時代，新產(chǎn)品開發(fā)已經(jīng)成為企業(yè)滿足客戶需求、降低產(chǎn)品成本、追求成長與獲利的關(guān)鍵，研發(fā)活動取代財會活動而成為企業(yè)電子化營運的核心。
依據(jù)諾門架構(gòu)(如圖3)，研發(fā)活動是企業(yè)所有活動的源頭，而協(xié)同商務的架構(gòu)核心是基于PDM的PLM系統(tǒng)。
圖3 諾門架構(gòu)
整個研發(fā)活動在前端由CRM 系統(tǒng)與客戶聯(lián)系，在后端則透過電子化采購系統(tǒng)，或SCM系統(tǒng)與供貨商溝通；研發(fā)活動對于企業(yè)銷貨收入、成本、獲利的貢獻，會經(jīng)由ERP系統(tǒng)的財務數(shù)字，反應給管理層得知；研發(fā)活動的產(chǎn)出新產(chǎn)品的資料，會傳到下端MRP系統(tǒng)進入生產(chǎn)程序。
在此同時CRM會與ERP交換產(chǎn)品需求數(shù)量、交貨時間、價格等資料。在研發(fā)活動執(zhí)行的過程中及結(jié)束后，PDM會與ERP交換庫存組件、新產(chǎn)品零件清單等資料；PDM則與電子化采購系統(tǒng)交換新組件規(guī)格及需求數(shù)，以及上游新產(chǎn)品技術(shù)等資料； 同時PDM也會將產(chǎn)品研發(fā)資料交付給MRP系統(tǒng)。
另一方面，ERP系統(tǒng)會與電子化采購系統(tǒng)溝通零件供應數(shù)量、價格等資料，而MRP系統(tǒng)則與電子化采購系統(tǒng)溝通生產(chǎn)排程，零件供應數(shù)量及時間等資料。
根據(jù)以上功能框架及系統(tǒng)架構(gòu)分析，可以進一步得出基于PDM的PLM系統(tǒng)的典型的體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)層次劃分(如圖4)。
圖4 PLM系統(tǒng)典型體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)層次劃分
在這個模型中，基于PDM的PLM系統(tǒng)是面向產(chǎn)品生命周期的支持協(xié)同商務的一個框架，最底層是支持系統(tǒng)的各種技術(shù)，中間是基于PDM的PLM系統(tǒng)的核心功能，其次是可以集成到系統(tǒng)環(huán)境的各種應用軟件，最外層在其它各層的基礎上構(gòu)成了完整的企業(yè)解決方案。
在此體系結(jié)構(gòu)中，通信層和對象層的作用是為PLM系統(tǒng)提供一個在網(wǎng)絡環(huán)境下的面向?qū)ο蟮姆植际接嬎慊A環(huán)境。
中間三層是本項日產(chǎn)品開發(fā)的主要內(nèi)容。其中，基礎層為核心和應用層提供公共的基礎服務，核心層提供對數(shù)據(jù)和過程的基本操作功能，應用層主要針對產(chǎn)品全生命周期管理的特定需要，而開發(fā)的一組應用功能集合。
利用基于PDM的PLM，可以很好地整合企業(yè)內(nèi)外的各種資源，在企業(yè)、產(chǎn)品和項目的各個層次上解決“信息孤島”問題，達到了信息集成、過程集成和企業(yè)集成。PLM使產(chǎn)品的開發(fā)過程實現(xiàn)并行工程，達到集成和優(yōu)化企業(yè)活動的各個要素的目的。
根據(jù)以上的分析，基于PDM的PLM系統(tǒng)充分利用PDM系統(tǒng)開放性好、適用面廣、支撐技術(shù)先進的特點，采用模塊化集成的概念，將各種企業(yè)信息系統(tǒng)作為一個個對象集成進來，使得分布在企業(yè)各個地方、在各個應用中使用的所有產(chǎn)品數(shù)據(jù)，得以高度集成、協(xié)調(diào)、共享，產(chǎn)品全生命周期的過程，得以高度優(yōu)化和重組。
小結(jié)
企業(yè)想要加快自身對市場變化的響應速度， 并且在全球數(shù)字化經(jīng)濟中對業(yè)務進行重組改進，充分考慮PLM的作用，并且把基于PDM的PLM系統(tǒng)的實施作為企業(yè)戰(zhàn)略的一部分， 是一個明智的選擇。
以PLM思想為指導，以企業(yè)目標為導向，通過對產(chǎn)品生命周期各階段進行擴展、組臺等操作，形成基于松散耦合框架的解決方案，有利于從總體上把握信息集成的方向�；赑DM 的PLM 系統(tǒng)提供的松散耦合的集成框架，為企業(yè)各個成熟業(yè)務系統(tǒng)的集成，提供了便利。
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