UGS Teamcenter：从需求管理到系统工程

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Teamcenter Requirement Management & Systems Engineering 需求管理的挑战 一个公司的未来价值取决于是否能够成功推出新的创新产品和服务。不过，根据Deloitte Research的调查：86%的新产品概念从来就没有进入市场，而进入市场的新产品概念中50%-70%都以失败收场(掌握创新：利用创新实现赢利性成长：2004)。 还有调查显示，大部分产品导入之所以失败，就是因为他们没有满足客户需求。事实上，在任何产品开发方案中，需求描述都是一个至关重要的阶段，判断未来市场是否成功，需求收集活动是最主要的鉴别方法之一。 不过，要把一个创意变为能够赢利的现实，需要让功能符合客户和市场需求。 但是，经常碰到的问题是：花费大量心血设计的产品功能，却很少有人用它。例如，StandishGroup的报告(1994)中提到：“原始定义的特征中，只有67%的功能在成品中表现出来，其中又有45%从来都没有使用过。” 原因就在于，产品不能真正符合市场和客户需求。 企业对需求管理的期望是非常强烈的，他们希望能够： ● 预估市场需求; ● 技术、功能以及产品映射; ● 协调销售、市场营销、开发和制造部门，在不同团队之间传播并协调需求; ● 确保风险得到理解，系统符合需求; ● 确保供应商了解并遵守各项要求; ● 为RFx过程提供足够的详细产品信息； ● 平衡生产和制造的需求，平衡成本和质量。 进行有效的需求管理，是新产品开发并获得客户认可的重要手段。有效的需求管理应当包括： ● 需求获取 获取来自各方、各种形式的需求; ● 需求描述和分析 对需求进行分析，并用结构化的方式描述需求，通常不同来源、不同形式的需求可能是重复的、矛盾的、相互牵制的; ● 需求跟踪 在产品研发过程中，需求会不断变化、更改。主要原因在于客户或市场的要求变化，即使在研发企业内部，处于功能、性能、可靠性等方面的设计和制造要求，也会导致大量的需求变更。追踪需求的这些变更历史是非常重要的; ● 需求验证 一个关键的问题是，产品的结构、功能、性能是按照需求进行分解、映射，最终完成设计的，对于完成的设计成果，必须有方法能够验证其完全地、一致地符合了原始的需求; ● 全生命周期支持 能够在产品的全生命周期各个阶段管理需求，为不同专业提供共享的需求信息，从而支持需求的理解和评估，并将需求反映到设计、制造的活动中去。 UGS的解决方案：Teamcenter 需求管理和系统工程 2.1 Teamcenter 需求管理 在传统上，公司用很多不同的信息来源来捕捉并管理产品需求，包括电子数据表、自定义的数据库、关联文件以及文件跟踪工具。 不幸的是，这些方法通常只会产生各自孤立的需求，导致生成的文件从来没人读取，数据库也不能关联，应用系统与产品生命周期毫无关系。 Teamcenter 改变了管理产品需求的方法。有了Teamcenter，可以在一个基于Web 的单一环境中捕捉并组织多种类型的产品需求，有权限的用户随后可以用他们已经理解的工具来访问这些需求。 同样重要的是，可以利用Teamcenter 把这些需求与Teamcenter 管理的其它知识资本关联起来，比如组成产品定义的设计、文件、规格、模型和测试结果。如果产品需求将会直接影响设计人员做出并执行设计决策的过程，那么这种关联是必不可少的。 通过帮助理解和评估产品全生命周期中每个阶段的产品需求，Teamcenter 的需求管理功能包括： ● 从各种不同来源收集的产品需求，通过用文字描述用户的期望、偏好、标准和法规，使得企业真正理解目标市场和客户的各种需求。 ● 用可量化的制约因素来对这些需求进行补充。按照产品上市计划对应的成本和交付安排，以及这些计划在满足既定的性能、人机工程、安全、可用性、可靠性、用户可以用标准的Microsoft Word 界面来捕捉需求可维护性、再循环/处置以及与合规并且在一个多用户数据库里面对其进行操纵性相关的其它衡量标准方面的能力等制约因素，判断这些产品上市计划是否成功。 ● 把这些需求及制约因素和基本设计单元关联起来。在一个产品的各个生命周期阶段，可以在描述一个产品的所有配置和产品定义里面跟踪这些设计单元。 ● 制定闭环过程，以便在新需求出现时，当规定的制约因素有被违反的危险时，或者评审团队需要理解建议的设计变更会对需求造成什么影响时，这些闭环过程把信息反馈给产品开发人员和计划管理人员。 有了Teamcenter 就可以在一个共享环境中捕捉并组织产品需求： ● 在一个相同的单一PLM 环境中捕捉、管理和使用全全不同的产品需求，并且把这些产品需求用于管理产品定义和产品配置。 ● 用Microsoft Word 的文件导入/导出机制来捕捉并生成需求自动分解文件、识别需求。 ● 能够定义与计划相关的各种制约因素，包括成本和调度控制，以及与合规性相关的各种测量标准(这些标准与性能、可维护性、可靠性、可制造性、可用性和人机工程学相关)。 ● 能够把各种产品需求和计划制约因素与其它Teamcenter 成员创建的基本设计单元关联起来。 ● 熟悉的用户界面，其外观和操作与Windows Explorer/Outlook 差不多。 ● 与Microsoft Office 集成，通过Microsoft Excel、Word 和Visio 支持“在线”查看/编辑，因此学习曲线短。 实际上，这种集成有特别的意义：团队成员可以用他们现在使用的界面来采集、查看和编辑来自各个地区不同来源的需求，实质上是把独立的Office 应用软件提升到与一个企业应用软件集成的多用户应用平台。 ● 多用户小组环境，让用户以一种受控方法并行地查看并处理需求，避免传统的串行传递需求方式。 ● 版本变化/变量特征，支持完整的、基于需求的配置管理功能。 ● 支持对Teamcenter 的内部或外部变更进行发布和审批 ● 可以确保企业中有权限的用户都使用一套相同的需求和产品假设，当需求正在修改时，控制其他人的访问或修改，保护需求的完整性。 2.2 Teamcenter与DOORS集成 在需求管理方面，Telelogic的DOORS系统应用很广。Teamcenter也提供了与DOORS的集成。主要的功能包括： ● 允许企业在一个Teamcenter驱动的PLM环境中管理DOORS创建的结构化文本，包括产品需求、设计文件以及测试信息。 ● 允许企业在DOORS文本与Teamcenter管理的产品结构单元之间建立联系。 ● 保持DOORS数据和Teamcenter数据之间的可追溯性。 ● 通过允许Teamcenter用户对DOORS需求变更的影响以及设计单元变更的影响进行分析，促进变更管理。 ● 通过允许企业设定表现参数目标，进行趋势分析和权衡分析，促进对详细需求的管理。 在权限控制下，用户能够在DOORS中使用两个新的菜单项，实现DOORS和Teamcenter之间的数据交换。 用户能够在DOORS中管理需求，需要时，有权限的用户可以启动Export Data to Teamcenter命令，指明他们想传输哪些特定的需求。还可以规定与数据交换相关的其它信息 – 比如详细的层次和文件类型。 导出过程通过HTML定义，信息包括DOORS的所有正式模块、描述模块和连接模块。为了方便保护和审核，在发送之前，可以为所有导出数据创建基线。 有权限的用户启动Import from DOORS菜单命令，把需求导入Teamcenter。导入过程会自动生成必需的Teamcenter Item。 完成导入操作后，用户可以通过下拉式菜单和拖放选项操作为DOORS对象和Teamcenter对象之间建立关系(连接)，比如，可以把DOORS的对象与设计对象关联起来，该设计单元属于Teamcenter维护的产品结构的一部分。 之后，Teamcenter用户就可以通过系统标准的对象浏览功能(包括图标、列表和浏览树等选项)来慢慢研究DOORS数据。 同样，可以把基于Teamcenter的关系导出到DOORS，让DOORS用户了解这些需求数据是如何被集成到Teamcenter里面的。DOORS用户可以通过选择DOORS模块里面的导入关系来查看这些Teamcenter数据。 除了能对集成操作进行权限控制外，系统能对需求的变更进行监控。 管理员可以定义一个规范清单，如果发生了相应的需求变更时，Change Check(“变更检查”)功能会使Teamcenter自动生成一个报告。相应地，每次把新的DOORS数据导入Teamcenter时，系统就会检查判断导入数据和当前的Teamcenter数据之间是否存在差别。 这些差别可以包括新加DOORS对象，删除DOORS对象及/或对一个需求文本或其相关属性做出的变更。 Teamcenter中用图标着色表示这种同步关系。例如，导入Teamcenter里面的所有DOORS对象，一旦被同步，图标就会以一种不同的颜色(比如蓝色)将其加亮，以显示它们取代了所有以前导入的版本。有权限的用户可以选择Show Change(显示变更)选项，让最终用户判断是否已经做出了一项与需求相关的变更。 通过把创建需求的DOORS系统集成到Teamcenter管理下单一的PLM环境中： ● 允许企业在产品生命周期的每个阶段捕捉、管理、变更和审核在DOORS系统里面创建的产品需求的演进。 ● 允许企业在产品需求和设计单元之间建立关系(比如由设计/工艺定义的产品数据，以及传递这些信息的工作流程等组成的工程数据/文档)，从而促进需求驱动的设计，确保产品开发计划符合客户和市场预期。 ● 通过识别产品需求何时会面临被违反的危险，当需求变化时设计单元会发生什么变化，当设计变更时会影响哪些产品需求，以及变更后的需求会怎样影响产品设计，Teamcenter具有促进跨学科的闭环反馈的能力。 ● 确保最新的产品决策(比如需求变更、设计变更及相关影响)得到传递并且被产品全生命周期中的每一个利益相关者充分理解，从而帮助企业缩短新产品上市的周期时间。 2.3Teamcenter系统工程 解决了需求的表示和管理只是第一步，更重要的是如何应用需求进行设计综合和系统验证。大多数需求管理的应用系统，以及大多数用户的应用现状，都停留在这一阶段。 国际系统工程委员会(INCOSE)指出：系统工程是一种跨学科的方法和保证实现成功的系统，重点是在开发周期的早期定义客户需求以及所要的功能，使需求文件化，然后进行设计综合和系统验证，同时考虑整个问题。 Teamcenter系统工程提供了一个跨学科环境，把重点放在开发周期的早期描述客户的需要以及要求的功能。该解决方案提供了综合设计、验证系统以及文件化的需求组成的结构，用于全面理解产品需求及其支持系统，帮助提供满足客户需求的高质量产品： ● 捕捉并管理需求。 ● 需求体系定义：利用协同式的功能与逻辑框图，可以帮助建立系统总体设计，多种产品子结构与关键产品需求的关系，这些需求包括产品性能、可维护性、可靠性、可制造性、可用性以及人机工程特性等。 ● 文件、记录和内容管理：需求存在于各种文件、记录中。系统提供一种从标准文件(比如Word、 Excel、Visio等)提取关键需求和系统知识的方法，将这些需求关联在一起，并且对其在扩展企业内的传播进行管理，以便实施。 ● 分层管理和映射：首先把产品的各个层次和结构清楚地联系起来。再把产品需求映射到产品各种层次上(比如功能、技术、系统和产品)，进而这种映射又被连接到其它视图，比如组织任务分配、成本分析、设计、制造、供应商开发和项目管理等视图。 ● 报告、跟踪和审计管理：能够自动跟踪和归纳整个生命周期的需求，如果需要，可以跟踪到需求出自的源文件特定段落;另外提供合规性保证所需要的跟踪和报告功能。 ● 风险分析和六西格玛管理：提供各种管理模板，比如FMEA，实时关连的QFD，质量屋(House of Quality)文档，支持闭环控制，不断改进计划。 ● 工作流程和变更管理：对版本进行跟踪，根据需要将变更通知发布到所有的部门，获得批准和达成一致的意见。 ● 需求和产品全生命周期的其余系统。需求数据与下游的相关过程相关联，确保需求和系统信息的可见性。在需要时将需求传递到整个生命周期中。 ● 协同框架：通过与社区协同Teamcenter Community集成，可以对各种设想和要求进行讨论，采用逐字逐句的拖拉进行发送。 ● 开放式框架：Teamcenter系统工程是建立在一个开放式框架上的，能够与关键系统连接，比如Office、Simulink、Matlab等。 ● 安全：提供了一个共享的环境，无数用户都可以用一个受控、安全的方法并行地查看并处理各种需求，而不是在共享的网络上以文件形式串行地传递需求。 Teamcenter系统工程可以确保你的产品符合战略意图、市场、客户以及法规要求，从而极大地提高了你在提供成功产品方面的能力： ● 更好地确保合规性。正式理解目标市场和客户的期望、偏好、标准以及法规。 ● 改善产品导入协调。在扩展企业里面加强和客户、市场和法规要求的交流和沟通，确定绩效衡量标准，驱动绩效提升。 ● 提高质量：通过闭环的、明确的衡量标准推动持续地改进业务流程，允许企业在产品生命周期的早期阶段纳入六西格玛质量目标，判断产品是否符合期望和需求，减少设计缺陷，进而提高质量。 ● 帮助降低风险：公司避免可能会在产品全生命周期后期出现的意外问题，帮助公司降低风险。(比如，当计划约束因素面临被违反的危险时，及时向产品开发商提供反馈)。 ● 促进精益开发过程：通过把精力集中在工程、设计开发、制造和生产上，把资源集中在对于产品或相关过程来说比较重要的关键项目上，促进精益开发过程。 总结 Teamcenter需求管理和系统工程解决方案专注于和集成于PLM，是区别于其他软件的独特之处：用户可以在一个单一环境中对产品全生命周期每个阶段的产品需求进行定义、评估和发布，进行设计综合和系统验证，考虑和评估需求、设计和功能表现的整个一致性。 ● 需求的可追溯性。随着结构的不断发展，Teamcenter创建了一整套可以追溯到来源的需求数据架构。 ● 基于Web和Teamcneter平台的协同应用软件，所有有权限的用户可以用标准的Web浏览器来访问产品需求，从而确保所有团队成员处理的需求都是相同的、一致的，都可以实时访问/编辑报告和视图。 ● 基于Windows。与Windows的桌面应用软件全面集成，减少学习的负担。 ● 各种需求相互关连，在决策点把所有需求告诉整个扩展企业内每个相关的人。必要时可以把该信息连接到UGS的数字化产品开发以及数字化制造等系统。 ● 质量文件：作为需求概述和管理体系的一个副产品，系统可以生成具有全面可追溯的质量文件。 Teamcenter需求管理和系统工程能够应用于各类行业：航空航天和国防、汽车、消费品、电子制造商、医疗、机械、零售和服装以及联邦政府。 尤其对于规模较大、组织较分散、需要集成很多开发系统和过程、要求集成较新技术、涉及不同学科或较复杂制造过程的那些企业，有更加独特的价值。 Teamcenter需求管理和系统工程已经在不同行业中得到了应用，主要客户包括Avaya、AT&T、ATK、波音、Caterpillar、CIA、Ethicon、通用汽车、Honeywell、英特尔、Kongsberge、Lear、Lockheed Martin、Mercury Marine、Northrop Grumman、NASA、宝洁公司、希捷、Visteon、美国空军以及Zimmer。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (8/21/2007)