产品生命周期管理(PLM)使企业向信息化发展

【导读】
一、企业信息化现状概述 随着市场竞争的日益加剧,降低成本、增加收入、缩短研发周期、产品创新等业务需求对企业来说迫在眉睫,而一些企业信息化解决方案,如CIMS、ERP、PDM、S
一、企业信息化现状概述
   随着市场竞争的日益加剧,降低成本、增加收入、缩短研发周期、产品创新等业务需求对企业来说迫在眉睫,而一些“企业信息化”解决方案,如CIMS、ERP、PDM、SCM、CRM等IT词汇又有点儿让企业无所适从。“企业信息化惟有ERP”的论点也已经受到了市场的质疑,绝大多数企业已经认识到这些技术和解决方案并非是拯救企业自身的灵丹妙药。因此,制造业企业又把目光转向了那些关键的、基础的、永远驱动生产和制造的基本业务需求,即开发和生产那些客户想买而且总要买的创新产品。
 
   广大的制造业企业已经开始重新面对最基本和最关键的商业挑战,首先让我们了解一下企业基本业务的优先级:首先是增加收入,这是企业决策层最关心的问题,约占50%优先度;其次是降低直接成本,约占30%;第三是降低间接成本,约占20%。
 
图1企业基本业务的优先级
 
   研究发现,在过去的五年里,全球制造业已经投资了巨大的人力和财力资本用于改进企业运营效率和提升生产力。但是,从结果来看,主要的工作大多数是在搞以ERP为核心的信息化系统。统计资料显示,全球投入在主要的信息化系统上的IT花费比例是:ERP投资约占70%,SCM约占14%,CRM约占6%,而PLM仅占大约10%!
 
图2信息化系统投资比例
 
   尽管ERP的实施已经对企业做了一些有意义的改进工作,而且这些工作已经使得成本(主要是间接成本)有了某些降低,达到了一部分“省钱”为目的,在一定程度上提高了运营效率和生产力。对企业来说,增加收入和减少直接成本—即解决如何“生钱”才是亟待解决的业务问题。在众多企业里,占高达70%以上投资比例的巨额IT花费与关键的业务问题之间是脱节的。一些统计数字:在耐用品行业(汽车、飞机、船舶、家电等)中,类似产品研发这样的直接成本在整个企业的生产成本中占60%-70%;而目前的现状是,大约80%已发生的企业信息化花费是用于降低间接成本(订单管理、产品目录管理、财务电算化管理等)上,而仅有20%的费用直接花在了解决最紧迫的问题上。
 
   ERP、SCM、CRM等企业管理信息系统的推广应用的确简化和改进了某些商业规则,为企业带来了一定的效益,但是这些信息化系统对提高制造商产品开发过程中的核心功能却没有太大的影响,即对产品生命周期上游的研发阶段缺乏关键作用。对于由研发而产生的高额的直接成本状况的改善,仅能提供非常有限的功能。
 
   多年来,一些企业把大量的IT费用花在ERP系统的建设上,消耗了大量的人力、物力和财力,但有些企业实施的效果却并不令人满意。尽管ERP值得企业去投资建设,但是与花费在ERP系统上的巨额费用以及低效产出相比,花费在支持真正提高自主知识产权的创新产品的研发系统的投资,却是相当少。造成这种不合理局面的原因是由于有些企业错误地认为ERP、SCM和CRM等信息化系统可以有效地提高收入和缩减成本。行业人士指出,产生这种决策错误的原因是:制造业企业在研发阶段占用了产品生命周期成本(即直接成本)的70%或更多,在产品生命周期上游的这一阶段上,ERP的作用显得苍白无力,它只能改善在产品生命周期成本中另外的30%成本。
 
   从企业信息化的建设来说,ERP、SCM、CRM、PLM(产品生命周期管理)都是实现企业信息化的有机组成部分,在选取的过程中,要针对企业的实际情况对症下药,合理配置,不可偏废。对于以产品为导向的制造业企业来说,早日建立PLM系统或许更为合理。




 
二、PLM的定义及其发展
   PLM为产品生命周期管理——Product Life-cycle Management。PLM对产品的整个生命周期(培育期、成长期、成熟期、衰退期、结束期)进行全面管理,通过培育期的研发成本最小化和成长期至结束期的企业利润最大化来达到降低成本和增加利润的目标。
 
   PLM是一种先进的企业信息化思想,它让人们思考如何用最有效的方式和手段来为企业增加收入和降低成本;PLM是面向产品的一种理念,是提供企业应用接口的产品信息基础框架,对产品从市场预测、战略规划、概念设计、详细设计、工艺/工装设计、样机试制、设计定型、市场测试、投产准备、批量生产、市场销售、售后服务到产品报废回收,整个生命周期的数据进行一致的管理,实现研发部门、企业各相关部门,甚至企业间对产品数据的协同应用。主要包括工作流管理、项目管理、图文管理、协同管理、用户管理等。
 
   从战略上说,PLM是一个以产品为核心的商业战略。它应用一系列的商业解决方案来协同化地支持产品定义信息的生成、管理、分发和使用,从地域上横跨整个企业和供应链,从时间上覆盖从产品的概念阶段一直到产品结束使命的全生命周期。
 
   从数据上说,PLM包含完整的产品定义信息,包括所有机械的、电子的产品数据,包括软件和文件内容等信息;从技术上说,PLM结合了一整套技术和最佳实践方法,例如产品数据管理、协作、协同产品商务、视算仿真、企业应用集成、零部件供应管理以及其它业务方案。它沟通了在延伸的产品定义供应链上的所有的OEM、转包商、外协厂商、合作伙伴以及客户。
 
   从业务上说,PLM能够开拓潜在业务并且能够整合现在的、未来的技术和方法,以便高效地把创新和盈利的产品推向市场;从发展上说,PLM正在迅速地从一个竞争优势转变为竞争必需品,成为企业信息化的必由之路。
 
   目前PLM在企业中的应用普及率仍远远比不上ERP,但是PLM领域的发展远较ERP迅速,呈现出快速增长的势头。以前,PLM软件主要在大中型企业应用,那些产品结构复杂、设计周期长、设计工作量大的企业更倾向于应用PLM软件,尤其是那些需要按订单设计的企业。在国内,PLM软件的用户主要分布在交通运输、航空航天、电子、机械等行业,并逐步应用于快速消费品、制药、钢铁等流程制造行业,这些行业成为PLM领域的新兴市场,而在中小企业,则主要应用PLM软件中的图文档管理功能。
 
   我国企业应用PLM软件已经取得了重大成功,对于企业提高研发效率,实现研发过程的协同工作,缩短产品上市周期,降低成本起到了一定的作用。目前中国企业的PLM应用处于初级阶段,PLM已经开始得到了不少用户的认可,PLM的良好的发展兆头已经吸引了众多的企业软件供应商进入这个领域,随着PLM应用领域的进一步发展,企业对PLM的认可度进一步提高,相信PLM将会被越来越多的企业所接受。

 
   最新的发展趋势是基于PLM的ERP、CRM和SCM的整合,其基本思想是:ERP实现企业内部资源的最优整合,对产、供、销统一管理;SCM实现降低交易成本、降低存货水平、降低采购成本的功能,处于供应链中的合作伙伴能够像一个整体一样工作,提高抗风险能力,频繁的交流信息,满足客户的需求,及时对市场变化做出反应;CRM实现与客户的互动营销、准确把握客户需求、快速响应个性化需求、提供便捷的购买渠道、良好的售后服务与客户关怀,实现快速响应服务。
 
   三个系统分别完成产品生命周期不同阶段的任务,以PLM为纽带集成三个系统,形成一个闭环,有效管理企业的有形无形资产和全生命周期的产品数据。“大而全”的ERP与CRM、SCM的功能有重叠,所以并不是将三个系统简单地挂接到PLM的接口上,这三个系统的功能也需要适当地精简。ERP优先考虑采购计划、生产计划、销售计划、人力资源、财务管理等模块;SCM主要考虑订单管理、物流管理、库存管理、物料管理、网上采购等模块;CRM系统包含客户管理、销售管理、客户支持。PLM以连接、整合的方法采用中间件或多级代理技术把分散在不同系统的数据融合为完整的、实时的产品数据。
 
   (1)首先由PLM统一设计、制造、采购等环节的物料数据,以及研发部门完成的所有的产品数据,这些数据需要一个统一共享的数据模型,以便在其他系统之间保持数据的一致性、完整性、准确性,同时对这些数据设置安全级别,保证数据的安全性;
 
   (2)PLM整合ERP,不仅提供PLM系统存储的信息给设计师,还把ERP当前物料的库存、在制品等数据整合在PLM界面中提供给设计师,以便做出更可行的产品设计方案。生产部门将成品与设计资料比较,从而控制质量;
 
   (3)PLM与SCM整合,研发部门确定一定时间内的物料状态(优选、可用、禁用)。对于目前性价比差或采购不到的物料设置为禁用,性价比一般或低值物料设为可用,价格变化迅速、性价比高或积压严重的物料设为优选。设计师在设计或更改时只能选取统一管理的物料,禁用物料不能使用,已经使用的会强制设计师变更。采购部获得这些信息后,在SCM中寻找对这些物料有供应能力且价格合理的供应商,并下达原材料订单;
 
   (4)PLM整合CRM,从CRM中读取客户投诉、评价、建议、维修信息,形成概念设计,指导详细设计。同时,CRM从PLM中读取有关产品的功能、性能、结构等信息,为客户答疑、维修等。
 
   PLM对整个协同过程起调配作用,其他的信息系统是支撑基础。它们协调产品研发、制造、销售及售后服务的全过程,加快产品创新,缩短产品的研发周期和上市时间,全面提升企业产品的市场竞争能力。




 
三、PLM与ERP、SCM及CRM之间的协同关系
   ERP将产供销、财务、人力资源都集成在一个系统上,覆盖了产品生命周期下游的详细设计的部分阶段、生产制造的整个阶段和销售/售后服务部分阶段。ERP首先将订单的技术参数、性能、功能等协议传递到研发部门,并要求其设计出满足客户需求的产品。研发人员在PLM平台下协作开发出新产品,并在PLM中存储与产品相关的技术状态信息、生产工艺信息、物料信息、技术参数、产品结构和制造标准。ERP再从PLM中导入产品相关信息进行产品生产成本核算、运输分销,在这个过程中积累了成本数据、生产数据、质量检测数据、运输费用数据和销售数据。
 
   SCM承担产品生命周期的中游阶段的信息管理任务,涉及到产品的概念设计、详细设计、生产阶段。在产品设计方案阶段(甚至更早),采购部门要根据PLM中的详细产品/部件定义通过SCM寻找有供应能力的供应商并确定采购策略和价格策略,做出采购计划。在设计过程中,企业也应该知道哪个供应商能否提供符合技术参数所需求的部件。这样,企业不仅仅在制造阶段,同时设计阶段也要与供应商以及合作伙伴交换需求和供应信息。反过来一个大的产品设计,某一块要外包出去,企业与供应商之间同样需要相互沟通,而PLM也正好提供网上协同开发的功能。
 
   CRM涉及到产品需求的整个阶段:生产制造阶段和销售/售后服务阶段。CRM以客户为中心,以规范的流程全面管理和改善企业与客户之间关系,通过及时妥善地回应、处理和分析每一个通过Web、电话或其他方式来访的客户要求,收集到第一手客户需求,销售数据,产品维护服务数据等。这些数据成为产品设计部门研发下一代产品的源泉,指导研发部门修改原有的设计,开发出令客户满意的产品。
 
   CRM侧重于企业前端与客户交互和分析工作的管理,ERP着眼于企业内部有形资源的管理,SCM则管理供应商等的工作,PLM侧重产品源信息的全面管理,而且四个系统相互构成协同关系。其中ERP、SCM、CRM只是产品信息管理的不同阶段,PLM为其他系统提供了一个统一的、完整的数据源。后三个应用系统只有集成到PLM中,才能真正实现PLM的价值,提高产品附加值,缩短开发周期,加快投人市场速度,从根本上提高制造业的竞争力。




 
四、PLM提高企业核心竞争力

   1.提高收入、降低成本
   PLM可以从根本上找到增加企业收入和降低直接成本的真正源头—如何有效地在一个连续稳定的基础上,搞好产品的研发与创新,在第一时间和第一地点找出产品成本的真正成因,尽早做出如何开发产品的决定,让正确的产品及早入市,以提高企业的核心竞争力。英国宇航公司在仅仅花了15%的运作费用后,85%产品的直接成本就已经被锁定了。这个结论意味着对产品的决策过程越早,越能对直接成本产生最大的影响。如果在产品生命周期的早期阶段就能够把影响到产品生命周期下游的研发成本锁定,并最大限度地予以优化,那么企业的效益就会大幅度地提高。这样的战略决策,是在PLM系统的支持下才可以做出。
 
   另一方面,从提高企业核心竞争优势的持久性来作比较:如实施ERP系统,可以减少间接成本10%-20%,保持领先同行一年多的时间;如果使用SCM系统,可以缩短产品上市时间30%,保持领先同行约两年半的时间;如果成功地实施了PLM系统,可以瞄准市场开发出行业“杀手锏”级的产品,保持领先同行约五年的时间。
 
   2.促进产品创新
   “创新或死亡”,对于理解产品创新重要性的企业来说,这是一个生死攸关的战略。然而,企业不但要搞产品创新,还要准确把握产品创新的种类。为了规避商业风险,很多企业把大多数产品开发项目和投资倾斜于那些小规模的、修修补补类的创新,即“线性创新”。虽然这样也为企业带来了一定的效益,但是产品创新的速度和质量都是不高的,如果以此为企业的创新策略,那么企业的竞争力显然是不够的。
 
   3.优化产品上市
   PLM是一种极具潜力的商业IT战略,它专注于解决企业如何在一个可持续发展的基础上,开发和交付创新产品所关联的所有重大问题。如何提高产品研发速度、缩短上市时间已经是企业研发部门的核心战略焦点。企业经常讲的商业战略口号是让“产品更快上市”,但是成为首先上市者,未必一定能保证产品和企业的成功。
 
 
   一个具有可持续发展基础的商业战略是建立PLM体系,以便让企业有能力快速适应或改变产品特征,或快速把来自供应商和业务合作伙伴的优势产品特征结合到自己的产品中来。不仅要让产品快速上市,而且要让正确的产品快速上市,以适应不断变化的市场需求,求得最有利的竞争地位。PLM最具有这样的竞争优势,它是正确的产品快速上市的保证。
 
   4.促使企业挖掘和利用智力资产
   多数大型企业已经花费了大量的时间和金钱为其营造有形资产管理系统。但是,很少有企业以同样的战略性的远见和热诚去对待他们的智力资产(无形资产)的建设。对于以产品为导向的企业,其主要的企业资产存在于产品和开发产品的流程中,没有什么东西比积累他们的智慧和技术诀窍更重要的了。然而由于种种原因,这些知识财富往往散布在许多不同的系统之中,企业想要存取和充分利用这些潜在的、突破性的想法,是非常困难的,因为它们各自以不同的表达方式存在于各自的智力财富的库中。
 
   在PLM产品中,特别强调的就是“知识驱动的应用”和“产品知识管理”,目的就是引导和鼓励企业基于PLM系统建立自己的智力资产管理系统,以无形资产支援和带动有形资产,为企业创造更大的价值。如果说“省钱”之道在于EPR、SCR和CRM的应用之中,那么“生钱”之道必定在于PLM——如果企业能把多年积累的产品知识和技术诀窍综合到一个PLM智库中,并让它们很容易被所有的技术创新团队成员来选取、访问和充分利用,那么,突破性的发现和产品创新可以迅速增加。




 
五、成功案例
   上个世纪90年代,IBM公司发现自己有35%产品进入市场的时间比竞争者多出一倍以上,研发成本也失去了控制,设计师只顾设计本部门产品的组件,却不看IBM其他部门是否已经设计过这种组件。大约25%的研发预算都浪费在这些从未进入市场的产品上,而竞争对手在这方面的比例却只有5%。由于采用了PLM,IBM把高端计算机和服务器投放市场的时间由原来的70个月减少到了19个月。同期,硬件研发支出与经营收入的比率也由原来的12%下降到了5.8%。“老大难”问题即下马项目上的支出也由原来的25%削减到了2%以下。
 
   通用汽车公司(General Motors),已经节约了数亿美元的费用,并减少了三分之一的产品开发时间。波音公司也正在为生产新的7E7型梦幻客运喷气机安装PLM软件包。并非所有的用户都是巨型公司。加利福尼亚州亚伯林达市GID公司只有六名员工,它也用这种软件来设计轮式溜冰鞋和制造这种溜冰鞋的工具。
 
   普惠加拿大公司为喷气飞机、螺旋桨飞机和直升飞机设计和制造发动机,它两年来一直使用PLM。到目前为止,在PLM上已投资了4,000万美元,在企业资源规划(ERP)上的投资也只是6,000万美元。普惠在研制新型发动机过程中,在计算机屏幕上进行试验,因此普惠去年开始不再用木头和塑料制作发动机模型,因此节约了50万到100万美元。由于采用了全套PLM软件,装配设计阶段过去要持续一年,现在缩短了20%。工程师采用电子手段把发动机外壳的CATIA图像传输给飞机制造商,看能否与模型匹配,大约有70%的不吻合部分在设计的早期就能发现并进行改正。
 
   丰田汽车公司由于采用了新型的制造软件─PLM,各种数据可以用清晰的三维图像在电脑屏幕上演示出来。对丰田来说,那些展示意味着理念的重大转变和效率的急剧提高。丰田汽车公司总裁张富士夫(Fujio Cho)宣称,PLM软件正在把公司的生产系统改造成数字化制造系统。




 
六、结束语
   产品生命周期管理(PLM)是企业信息化的重要环节之一,是整个产品生命周期管理中参与前期管理的重要手段,是对ERP、SCM、CRM等信息化手段的补充与支撑,随着PLM的逐步开发与应用,企业信息化的深度和广度必然得到更大地拓展。
 
 

  • 2019-03-04 10:32
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