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PLM用于光伏电站研发,助力企业核心竞争力提升

2017/12/5    来源:互联网        
关键字:PLM  产品全生命周期管理  光伏  研发  核心竞争力  
文章从现代企业战略发展的视角,聚焦信息数字化领域,以企业核心业务流程产品开发为主线,结合光伏行业的现状,指出高效研发是提升光伏企业竞争力的关键。针对光伏电站研发存在的普遍问题和核心需求,分析了高效研发PLM解决方案,同时也展望了光伏行业的未来PLM应用,从而论述了PLM将助力光伏企业核心竞争力的提升。

    0 引言

    PLM对产品(如光伏电站)从创建到使用,到最终报废全生命周期的数据(如项目信息、原材料信息、图文档信息、结构信息等)及其流程(如研发流程、变更流程、发布流程等)进行管理。PLM广泛应用于航空、汽车、高科技、工业制造、建筑、能源(核电)等行业,加速了产品不断创新,提高了产品开发效率,增强了企业核心竞争力。但是,在可再生绿色能源应用领域具有广阔发展前景的光伏行业,PLM还鲜有应用。产品是企业生存和发展的核心,作为产品数据的源头,研发是至关重要的,也是衡量企业核心竞争力的关键指标。以下分析了PLM在光伏电站研发中的应用,同时探讨了PLM在光伏行业未来的应用。

    1 企业战略发展与信息化

    现代企业的竞争与协同,促使企业的战略发展呈现以下4个特征:

    1)产业化:将产业发展与外部环境相协同,将自身资源与外部资源相融合,与利益相关方协力构建产业有机生态圈,共同抵御风险、携手发展成长。

    2)数字化:借助信息技术,推动物联网、云计算、大数据、人工智能与传统行业的深度融合,提升智慧制造水平,创新数字化商业模式。

    3)国际化:业务国际化、人才国际化、管理国际化、品牌国际化、资本国际化。

    4)平台化:建立开放、协作、透明的社会化经济合作平台,获得杠杆力量,吸纳整合广阔的外部资源和能力,赢得更开放、更多元的发展机遇。

    其中,数字化是支撑战略发展的利器,也是企业信息化建设的重任。企业信息化建设是通过信息技术的部署来助力企业的产品开发创新,提高企业的商品运营效率,从而增加企业获利和持续经营的能力。企业通过专设信息机构、信息主管,配备适应企业产品开发和商品运营的自动化、智能化等软硬件设备、设施,建立包括网络、数据库和各类信息管理系统在内的工作平台,提高企业的业务经营效率。

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    图1  创新和运营两大业务流程

    贯穿于企业产品开发和商品运营过程的是集成产品开发和集成供应链流程,与之相对应的信息化核心管理系统是PLM和ERP。PLM的目标是期望通过对产品数据或流程的有效管理,从设计源头控制产品质量,实现“开源”、“生钱”,降低直接成本,提高企业的研发能力和核心竞争力;ERP的目的是“节流”、“省钱”,希望通过对于企业资源的有效管理,降低间接成本,提高商品运营能力。

    2  光伏行业现状

    以化石能源为主体的能源消费结构带来了环境污染和气候变化等严峻挑战,全球能源结构转型成为当务之急,以清洁能源为主体的结构调整趋势初步形成。自2011年以来,全球每年新增发电能力中几乎超过一半都来自于可再生能源,去年这一比例更是达到创纪录的62%。推动能源革命,实现清洁能源转型,是全球经济、社会、环境可持续发展的必由之路。目前全球整体电力的近四分之一(24.5%)来自可再生能源。

    进入21世纪,太阳能能源发展迅猛,2000~2016年,全球太阳能发电装机容量由125万千瓦增长到3亿千瓦,增长了238倍,年均增长率达到40%以上。但由于基数小,太阳能可再生能源比重仍然较低,发展前景广阔。不过,受当前全球经济的影响,电力需求放缓,能源投资下滑,行业竞争加剧,光伏企业正面临以下越发严峻的挑战:

    企业的资金实力与融资能力 - 投资下滑、融资困难

    光伏面临严重限电问题 - 弃光率高居不下,投资风险高

    土地政策和税赋问题 - 光伏电站用地政策和税赋加大企业负担

    技术门槛较低 - 产品研发创新不够,产品效率和质量制约应用

    国际反倾销频频发生 - 此起彼伏的反倾销

    光伏的补贴力度减弱 - 不再享受政策红利

    3  高效研发是提升核心竞争力的关键

    在优化管理、降低成本、提升效率的道路上,很多光伏企业已经做了努力,也取得了不错的效果,如“精益生产”、“全面质量管理”等理念的引入,ERP、MES等信息化技术的应用,这些都大大提升了企业运营效率,降低了运营成本。但是,由于竞争环境的不断变化,集中于制造等运营环节的优势已经变得不再明显,而且难有较大幅度的提升。光伏企业需借鉴其他行业的成熟经验,注重产品研发水平的提高,逐步形成高效的产品开发体系,来寻求在核心竞争力上的新突破,从而在市场竞争中立于不败之地。

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    图2  高效的产品开发体系

    产品研发管理是高效的产品开发体系中最为核心和基础的部分。研发环节的低效制约着光伏企业的高速发展,同时也是阻碍企业实现高效研发和自主创新的根本,这在产品规模和复杂程度不断提高的今天则显得愈加明显。如果缺乏有效的管理和解决办法会使得企业在研发环节很难得到有效的改善,导致研发能力弱、开发效率低、自主创新能力不足等问题。

    4 光伏电站研发对PLM的核心需求

    目前制约光伏电站高效研发的挑战主要集中于以下方面:

    未形成完整的数字化研发流程,研发任务活动主要依靠线下进行衔接,缺乏规范的研发流程,如设计、校核、审批流程来指导研发工作;

    研发项目缺乏科学的策划和管理,执行层的工作效率低,任务状态和进度难以管控;

    研发体系中,职能特征明显的组织结构阻碍了跨团队、跨部门的协作,不能及时高效地进行设计、数据和意见等的共享;

    设计、项目等研发数据种类复杂,缺乏统一、有效的管理;

    质量管理没有融入到研发体系管理中,研发质量难以保证;

    缺乏有效的管理手段进行研发知识和经验的积累,并将其融入到研发流程和设计重用中;

    对于各专业的研发数量、质量、时效等方面缺乏有效的绩效评价依据;

    没有形成有效的设备、材料、工艺等材料清单管理,无法实现模块化设计,新材料创新应用不足。

    通过PLM的实施,能实现对光伏电站研发的标准化管理和工作流协同,实现研发精益管理。同时通过对专业、卷册、设计图文档的管理,逐步建立光伏电站研发知识库,支持研发知识的不断复用和创新,达成以下目标:

    研发业务信息化,实现从需求、计划、资源、进度、设计、变更、任务交付的全过程信息化管理;

    专业、职能协同,完成光伏、土建、电气、技经等专业协同管理,不断提升研发效率,缩短研发周期,提高研发质量;通过优化设计、模板设计,逐步形成可复用、可推广的典型设计应用,形成具有新能源特色和行业领先的研发知识库;

    提供量化的项目统计分析,作为项目人员绩效考核的依据;

    实现物料清单管理,对设备、材料、工艺等进行属性管理,降低项目成本、逐步具备模块化设计能力;

    通过物料清单管理,有效管理项目设计概算和执行概算;

    以光伏电站数据为中心,实现供应链、财务协作等,结合企业战略,实现产品全生命周期管理。

    5 光伏电站研发PLM解决方案

    信息化技术支撑的PLM系统首要任务就是帮助构建协同开发设计环境,保障开发设计活动在一个可知、可控、有序、高效的协同环境中进行,通过开发设计任务驱动模式,对开发设计活动相关的人与组织、规范与标准、工具与技术、数据与知识等进行科学的管控,最终形成一个科学工作协同、高效产品研发、充分资源利用、高度知识共享的环境。PLM在光伏电站研发的核心功能主要体现在以下方面:

    >>>>项目管理

    开发设计项目管理是对PLM最基本的功能,涉及项目任务分解、项目状态与进度、团队人员、沟通机制、概算成本及风险等一系列因素。PLM中的开发设计项目管理是一种并行系统工程,需要从项目的整体任务分解状况和进展状况来控制光伏电站设计生命周期过程,监控项目的状态信息以便规划项目的优化路径,可视化地找到影响项目的障碍环节,进行相应的调整,以保证项目的进度,缩短光伏电站开发设计周期、提高产品质量、降低产品成本。

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    图3  PLM项目看板

责任编辑:张纯子
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