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PDM、PLM通讯电子行业中的实现

2020/5/2    来源:网络    作者:佚名      
关键字:PDM  PLM  
绝大多数企业都认为PDM/PLM可以实现数据共享、协同工作,提高产品开发的效率,规范了技术管理,更是对业务流程的优化。
1.研究背景
 
       随着科学与技术的进步,电子、信息及自动化技术的广泛应用,使生产得到了巨大发展,市场竞争亦变得愈来愈激烈,竞争推动着整个社会飞速前进,同时给企业造成了严酷的生存环境。企业要力争在最短时间内、消耗最少的资金、生产出满足市场需求的产品。
 
       市场的需求在不断变化,对产品的结构、性能的需求越来越苛刻,从而使新产品的研制变得越来越复杂。然而,产品的频繁更新开发对企业本身来说也带来一些问题:开发费用基本上与时间成正比,即开发周期越长,投资越多。
 
       这种因素也促使企业采用各种手段缩短产品开发周期。因此,世界各国的企业都面临着严重挑战:如何缩短日趋复杂产品的开发周期以占有市场、并降低成本!如何去适应快速变化的市场需求,对企业进行重组,不断以高质量、低成本、快速开发新产品等手段,在竞争中求生存和发展,已成为企业共同追求的目标。
 
       为了达到上述目标,在20世纪的60、70年代开始,企业不断强化了在产品设计开发过程中采用计算机辅助技术的措施,由此又引发了新的问题。
 
       对于拥有研发、制造能力的企业而言,虽然随着各单元的计算机辅助技术已经日益成熟,企业产品开发周期在缩短,但是信息量却在成倍增加,且都自成体系,彼此之间缺少有效的信息共享和利用,形成所谓的“信息孤岛”,对企业的相应管理形成巨大要求:
 
       1)信息共享程度高
 
       2)信息传递速度快
 
       3)有效的信息管理
 
       4)要求先进的相适应的信息基础设施(计算机信息系统支撑环境)
 
       5)提高应用集成系统效率
 
       6)企业的协同与合作早在七十年代研究人员就已经提出了计算机集成制造(CIM)的概念。
 
       而近年来提出的并行工程(CE)的概念则是强调在CIM信息集成的基础上,在制造业中采用并行处理的方法以克服传统的串行工程在设计时不能及早考虑制造过程、质量保证和设计开发周期长等问题,以获得低成本产品投放市场,满足用户的需求,获得强大的市场竞争能力;为了达到更加有力地支持并行工程的目的,从产品信息角度看必须要有一个更加新的概念和方法来满足这些需求。
 
       针对上述存在的问题,企业在已有一定的计算机辅助工具的基础上,需要有一个统一的工具从宏观上将各种应用软件集成起来,并对其产生的大量数据统一管理与控制;要用先进的信息管理手段支持团队的异地协作,保证产品数据的安全、可控,并可以跟踪产品开发进度及适应数据的频繁修改等。
 
       换句话说,随着各自动化“孤岛”变大变强,它们也就把它们自己置于更大的海洋之中了,相互之间沟通不够,将大大限制它们能力的发挥,现在已到了将它们连结起来的时候了。
 
       这就是产品数据管理的思想。产品生命周期管理(PLM)是产品数据管理概念的扩展和补充,它以PDM以及CAD/CAM、知识管理为基础,在包括产品开发、设计、采购、生产、售后服务在内的全生产周期中进行数据管理,它更强调产品本身的概念和对产品生命周期内跨越供应链的所有信息进行管理和利用的概念,是产品创新的动力。
 
2.PDM的概念及发展以及PLM的产生
 
       产品数据管理(PDM,Product Data Management)以软件技术为基础,以产品为核心,实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术。PDM明确定位为面向拥有制造能力的企业,以产品为管理的核心,以数据、过程和资源为管理信息的三大要素。
 
       PDM进行信息管理的两条主线是静态的产品结构和动态的产品设计流程,所有的信息组织和资源管理都是围绕产品设计展开的,这也是PDM系统有别于其他的信息管理系统,如企业信息管理系统(MIS)、制造资源计划(MRPⅡ)、项目管理系统(PM)、企业资源计划(ERP)的关键所在。
 
       单从字面上理解,PDM是Product Data Management(产品数据管理)的缩写,是指某一类软件的总称。国际著名的PDM咨询商CIMdata曾这样定义:“PDM是一种帮助工程师和其他人员管理产品数据和产品研发过程的工具,PDM系统确保跟踪那些设计、制造所需的大量数据和信息,并由此支持和维护产品”。
 
       如果说得再细致一点:从产品来看,PDM系统可帮助组织产品设计,完善产品结构修改,跟踪进展中的设计概念,及时方便地找出存档数据以及相关产品信息。从过程来看,PDM系统可协调组织整个产品生命周期内诸如设计审查、批准、变更、工作流优化以及产品发布等过程事件。
 
       但是,这只是单纯从技术的角度给PDM下了一个“准确”的定义。真正意义上的PDM远不止如此。如果一定要探寻PDM究竟是什么,我们不妨这样来定义它:PDM是依托IT技术实现企业最优化管理的有效方法,是科学的管理框架与企业现实问题相结合的产物,是计算机技术与企业文化相结合的一种产品。
 
       PDM技术的发展可以分为以下四个阶段:
 
       1)配合CAD使用的早期以文档管理为核心的PDM早期的PDM产品诞生于20世纪的80年代初。随着CAD在企业中的广泛的应用,工程师们在享受CAD带来好处的同时,也不得不将大量的时间浪费在查找设计所需信息上,对于电子数据和文档的存储和获取的新方法需求变得越来越迫切了。
 
       针对这种需求,各CAD厂家配合自己CAD软件推出了第一代PDM产品,这些产品的目标主要是解决大量电子数据的存储和管理问题,提供了维护电子数据仓库的功能。主要涉及的领域为各类文档管理或图纸管理以及BOM表的管理。
 
       2)与第一代PDM产品相比,在第二代PDM产品中出现了许多新功能,如对产品生命周期内各种形式的产品数据的管理能力、对产品结构与配置的管理、对电子数据的发布和工程更改的控制以及基于成组技术的零件分类管理与查询等,同时软件的集成能力和开放程度也有较大的提高,少数优秀的PDM产品可以真正实现企业级的信息集成和过程集成。
 
       第二代PDM产品在技术上取得巨大进步的同时,在商业上也获得了很大的成功。PDM开始成为一个产业,在国外已经出现了许多专业开发、销售和实施PDM的公司。
 
       3)以产品创新为焦点的PDM进入21世纪,企业之间的竞争越来越激烈,客户对产品的个性化要求越来越高。越来越多的成功企业开始意识到企业真正的生命力在于新产品的创新能力。
 
       随着Web技术的日益成熟,企业竞争热点从产品的成本、质量和上市时间转向能够快速响应市场变化的产品创新。将产品整个生命周期的所有数据收集并有效组织起来,通过提供一个统一的入口让产品开发工程师随时能够共享,访问并重复利用这些企业财富,在短时间内开发出高质量的满足用户个性化要求的产品成为众多企业追求的目标。
 
       20世纪90年代末出现的协同产品定义管理,进一步演化为产品全生命周期管理,并成为企业参与全球竞争的一种战略性方法。
 
       其实各个阶段的发展实际都是在PDM的基础上进行功能扩展,PDM仍然是核心。它们的出发点都是为了实现企业内部和企业之间的信息集成和业务协同,最终使企业在产品创新和推向市场的速度方面获得竞争优势。
 
       当然它们也各有侧重。CPC更多的强调商务上的协同;cPDM更多地从企业间协同运作角度来考虑问题;PLM则更多的强调产品本身,将产品创新作为他的驱动力。
 
       在下文介绍的这个项目中,应该更强调PLM概念也就是产品概念,所以我们所定义的标题是PDM/PLM系统。所以虽然我们的系统定义为PDM@ASB系统,但我们在以后的介绍中比较多的强调PLM。
 
3.PDM/PLM的类型
 
       按管理的对象分,可分成电子文档管理和面向产品管理两类。电子文档管理是面向文档的管理,将过去资料室手工管理文档方式转变为用计算机管理电子文档方式。面向产品管理是面向产品的数据管理,管理的范围是产品整个生命周期内的全部数据。
 
       按管理的范围分,PDM/PLM系统可分成部门级的PDM/PLM系统、企业级的PDM/PLM系统和分布式的PDM/PLM系统。它们之间的区别在于管理范围不同。部门级的PDM/PLM系统管理的是某个部门所涉及的产品数据,而企业级的PDM/PLM系统管理整个企业所涉及到的产品数据。
 
4.PDM/PLM在行业中的现状及为企业带来的效益
 
       从本质上讲,企业只要存在数据和流程,只要对CAD有需求,对PDM/PLM技术就会有需求。所以PDM/PLM涉及的领域可以很广。其主要设计到的领域有:制造业--汽车、飞机、船舶、计算机、家电、移动电话等;工程项目--建筑、桥梁、高速公路工厂、钢铁厂、炼油厂、食品加工厂、制药厂、海洋平台等;基础设施--机场、海港、铁路运营系统、后勤仓储;公用事业--发电/电力设置、无线通讯、水/煤/气供应、有线电视网;金融--银行、证券交易及其它行业。国外的大型企业较早就开始使用PDM/PLM系统进行信息管理,1994年,波音、休斯、罗尔罗依斯、奔驰、德仪、摩托罗拉这些行业中的领头羊纷纷投入巨资实施PDM/PLM,将其作为保持企业竞争力的重要手段。
 
       PDM/PLM虽然登陆中国仅仅几年,但随着我国制造业信息化的大潮的滚滚而来,越来越多的国内大型企业也开始关注PDM/PLM系统,也有不少企业开始逐步应用PDM/PLM系统,其中以制造大型复杂产品的企业居多,例如电信产品、汽车。
 
       调查显示,国内很多制造企业对PDM/PLM并不陌生,90%的被采访企业都对此有所了解。其中,50%的被调查企业已经在使用PDM/PLM系统,而且大多数是在最近两年才建成并投入使用。有20%的被调查企业正在建设PDM/PLM系统,20%的被调查企业正在调研PDM/PLM系统。
 
       绝大多数企业都认为PDM/PLM可以实现数据共享、协同工作,提高产品开发的效率,规范了技术管理,更是对业务流程的优化。但是其中有相当一部分企业,尤其是国内的很多科研设计院所,仅仅将PDM/PLM系统作为共享数据,管理文档的工具。
 
       在国内的通讯电子企业中,也仅仅只有几家国内领先的企业使用了PDM/PLM系统。这对于致力于制造信息化的中国企业来说显然是不够的。当然作为企业重组的初期步骤,企业往往可能只实施PDM/PLM之中的某些功能,但是全方位地了解PDM/PLM的功能及功能模块间的相互关系,将有助于企业结合自身的需求合理地规划PDM/PLM实施。
 
5.PDM/PLM软件及发展方向
 
       现今的PDM/PLM软件层出不穷,国内的PDM/PLM产品也正在迅速发展。与国外的同类产品相比,国内的PDM产品普遍存在功能不够完善、开放性不高等缺点。要想真正和国外产品竞争,必须在功能、稳定性、开放性和引入新思想、新技术等方面做进一步的努力。最近几年中,PDM/PLM技术也在快速的发展,很多新产品比前代产品有了比较大的改进。
 
       1)网络与Web技术在PDM/PLM系统中的应用越来越深入网路技术的不断发展和Java语言的不断应用,友好的用户界面已经成为PDM/PLM发展的一个方向。而架构在Internet/Intranet/Extranet之上,支持多种用户,且可运行于不同类型的计算机上,在不同平台上具有同样的外观和风格的PDM/PLM系统已经成为各PDM/PLM厂商所追求的重点,现今几乎所有的国外PDM/PLM产品都已经在原有基础上开发出了支持Web的PDM/PLM产品。
 
       2)与ERP/MRP、CAD系统的接口与集成[9]PDM/PLM与MRPII/ERP分别服务于工程设计与生产制造。PDM/PLM系统源于CAD/CAM应用与工程设计的需要,管理的重点为工程信息。而MRP系统源于制造业的经营与生产活动的管理,包括经营、生产、物料需求的计划与制造资源的需求计划的管理。
 
       目前,二者之间通过相互集成,构成完整的企业信息系统。另一方面,二者之间也开始相互渗透。PDM/PLM厂商开始将工程BOM(EBOM)与制造BOM(MBOM)统一在PDM/PLM系统中进行管理,同时将经营计划、生产计划集成于PDM/PLM系统中,而MRP系统也在设法将PDM/PLM系统的功能集成进来。
 
       3)分布式技术当前计算机支持下的工作正在转移到一个复杂的分布异构环境中,这是技术发展和市场需求驱动的必然结果,为此需要一个新的模型支持分布异构环境下的协同工作。
 
       面向对象技术和分布计算模式相结合所产生的分布对象技术成为解决这些问题的途径。现今主要的两个标准支持分布式技术,一个是以OMG组织为核心的CORBA标准,另一个是以微软为代表的基于DCOM的ActiveX标准。
 
       4)协同商务的PDM90年代中期以后,企业经营全球化趋势以及基于Internet的电子商务的掀起,对PDM开发和使用产生深远影响。新的协同和电子商务技术的出现大大促成了分布在地理不同位置的团队成员之间实时、同步的开展工作。
 
       企业的业务模式也随之发生着悄然的变化,“大而全”的传统企业开始转而注重自己的核心竞争业务,而将非核心的业务外包出去,整个产品价值链通过企业与业务合作伙伴的商务协同来达到利润最大化。
 
       5)cPDM及PLM20世纪末提出了产品生命周期管理(PLM)技术,发展非常迅速,并迅速成为全球制造业关注的焦点。各大制造企业软件供应商为此都迅速提出了各自的PLM解决方案。
 
       国外的很多企业也逐渐开始实施PLM系统。这些国外企业通过实践发现,PLM可帮助企业建立跨企业的协同设计环境,实现产品的协同开发;提高设计重用率,提高设计变更过程的效率,从而在成本和效率上对企业有相当的贡献;PLM的实施将有效地提高企业知识管理的质量,帮助企业实现对产品知识的管理从而积累企业的核心竞争力。
 
       通过实践表明,PLM系统可以为企业带来的效益主要体现在以下方面:
 
       1.有效提高收入
 
       2.降低产品开发成本
 
       3.缩短产品上市周期
 
       4.改善产品质量
责任编辑:程玥
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