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PDM/PLM/CAPP |
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PLM拓展应用的实践与探索 |
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作者：袁仕东 耿坤瑛 |
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九五“甩图板”CAD应用示范工程之后，在企业技术管理方面也逐渐产 生了新的需求，先后有对电子图文档 管理的需求(EDM)，对工艺编制及工 艺管理的需求(CAPP)，对设计BOM管 理及报表、设计过程管理、更改过程 管理的需求(PDM)，后来逐步形成了 设计和工艺一体化应用的需求及技术 部门实现多BOM管理的需求，以及对产 品质量及售后服务的需求。
从EDM、PDM到PLM，走过了十多年 的发展历程，不但产品的核心应用功能 不断得以加强和细化，而且其应用的外 延性、系统的集成性、管理的精细化以 及对管理的效益要求也越来越高，产品技术管理系统正从从单一的、表面的、 局部的示范应用转向多层次、深入的、 全面的实际应用。现在企业PLM应用无 论是采用PDM+CAPP的系统集成技术， 还是采用PLM设计工艺一体化技术，企 业从实际应用中的图文档管理、产品 BOM管理、设计过程管理、工艺过程管 理、更改过程控制都能比较容易找到解决方案，应用难度也不大，更多企业的 管理层希望PDM或PLM应用在企业的成本 控制、管理效率提升、研发考核及企业 知识管理等方面带来效益。笔者是一线 的PDM/PLM工作者，见证了部分企业在 实践中从以上几个方面取得了良好的效 果，而且越来越多的企业高层领导也开 始关注这些方面的应用。为此撰文，总 结几点经验，与大家分享。
一、从设计源头对成本进行
控制和管理业内有个公认的说法：产品80%的成 本是在设计阶段决定的，产品75%的错误 是设计阶段引起的。目前，制造业都面临激烈的市场竞争，早期按一定时期产品平均摊薄核算法，由于成本误差大， 对于按订单的单台产品成本更是难以得到，不便于成本的准确和敏捷管理。因 此，企业领导越来越迫切需要在技术阶 段引入计划成本的概念，这也为技术部 门提出了难题。有了PLM系统作为支撑， 解决该问题才是可行的。
图1. 产品设计成本模型图
产品计划成本是所谓的“零利润成本”，“零利润成本”是产品报价和确定销售价格的基础。“零利润成本”主要由材料成本(包括主材和辅材)和加工费率(工时成本)两大主要因素构成，而材料 清单(BOM)在PLM系统十分容易得到，核算工时的成本难度稍大，因为一般的企业工序、工时并不由工艺人员在技术文件中体现，而是由专门的人单独核算。以下公式分别是产品材料成本和产品工时 成本的模型。
产品材料成本=Σ自制件材料定额× 材料价格+Σ辅料定额×辅料价格+Σ外 购件数量×零件价格。
产品工时成本=Σ零件制造工时费用+Σ零件装配工时费用。
(注：零件计划工时费用=Σ工序× 工序费率×工序时间，工序费率是指特定工序的计划价格)
在PLM系统生成设计BOM之后，工艺 人员在BOM的基础上，搭建和维护产品制 造BOM。制造BOM中记录了零部件的组成 关系、每个零部件的材料用量以及生产 加工过程中辅料的用量，PLM系统完整描 述了产品的材料使用情况，对于材料成 本的信息，尤其是产品的大部分主要材 料的成本信息(各种型材、外购件和标 准件)，十分容易得到，剩下的就是主材 公式的规范和使用问题，而对于辅助材料(焊条和油漆等)，如果占的成本因素较 大，也可以按此方法实现，如果占的成本比较小，对于设计材料成本的预算来说， 就可以忽略。同样，在工时的计算中，工 序名称是技术内容，容易实现，难的就是 工序费率和工序时间，这两个公式的规范 和简化，直接影响到工时自动计算的应用和推广，也是影响成本预算问题的核心所 在，但只要企业有足够的决心，是可以得 到比较满意的结果的。
有了PLM这些基础数据，再通过和 ERP(财务)系统的集成，材料引用企业 ERP(财务)系统中的材料库，并参考其 计划价格，工时采用参考工时或工艺卡 片中的工时及ERP工时费率信息，通过公式自动计算就能对产品、部件、零件等进行“实时报价”和“快速成本预估”。 在PLM建立一套这样的模型后，并 通过PLM提供的技术信息，成本预算就变 得比较可行了。当然，建立准确度较高 的工时模型也需要有一个过程，有了最 初的模型，通过公式追溯，不断优化，并最终得到比较准确的预估成本，让成本预算有据可依。
二、技术资料管理无纸化
从设计、工艺到制造，技术数据 全程电子化管理。通过PLM系统的实 施，建立企业全程电子数据的审批管理 电子化流程，保证电子数据的准确、及时归档，以此逐步规范数据管理和业务流程，实现真正的电子化管理，达到数据过程管理的无纸化。PLM系统通过流 程任务分配功能，实现对数据对象的检 入，将需要设计审批的数据对象打包，执行预定义的适合该对象类的工作流程 模板。相关的设计或工艺任务执行人接 受该设计审批任务，审阅相关设计图纸 的产品BOM结构，并进行对象或任务的 文字、文件与红笔方式的批注，最后进 行签字确认。在任务执行过程中，PLM 系统提供工作任务报警，当有任务达到 当前桌面时用户可以在不启动PLM系统 的状态下通过PLM的消息工具获得审批 任务的消息，通过这种方式可以将任务 自动分发到参与人员的工作列表中，实现流程的自动化，从而最大限度地提高流程的效率。需要说明的是，工程设计 管理模式的核心之一是设计管理的协同 化，在PLM平台中，供应商、合作伙伴 以及其他企业都可以参与这些自动化过程，从而提高了协作水平，实现技术部 门及其供应商之间的协作。
大部分企业在努力实现技术部门之间无纸化信息流转的同时，增加了技术部门内部资料流动的及时性、准确性和一致性。但在车间及加工单位仍然需要 按传统的方式提供蓝图，或直接从PLM中 输出白图及各种技术更改单和联络单，因此，PLM的实施虽然加强了技术管理 及规范，提高信息共享程度，减少了错 误发生率，但对生产现场技术支持仍然 没有改观，触摸屏的应用恰好填补了这一空白。在河北的某装备制造业企业，在关键工位部署触摸屏，车间生产不再 需要纸质的技术文件，大大增加了技术 和工艺文件下发的时间，提高了管理效率。同时，数据更改的及时性和准确性也得到了根本性的保证，减少技术文件 换版带来的种种弊病。车间现场技术工 人，只要根据当天的工单(来源于ERP 或手工)，输入要加工的物料编码，即可对该物料进行图纸浏览、工艺卡片浏览、质量标准浏览、其他技术标准浏览 及更改通知的查看，配合PLM专有的触摸 屏操作工具，十分方便地完成生产加工 对技术文件的查看，目前该企业部署了30多台触摸屏设备，满足了近50个工位的使用需求，触摸屏应用效果非常好。以下是PLM触摸拼专用浏览界面：
PLM触摸屏客户端
三、研发工作的量化管理
目前企业典型的三大部门：技术、服务和销售。销售和服务因为直接和客 户打交道，可以通过销售额和回款等硬性指标考核，比较容易量化。而技术人员考核一直是一个比较棘手的问题，没有特别的量化指标，图纸工作量仅仅是一方面，还有工作质量及工作难度等难以量化的指标，但不加强考核，技术人员的成长及竞争也得不到公平的体现，也就不能营造一个积极向上的技术氛围，十分不利于企业的发展。大部分企业用了PDM后，对技术人员的工作量有一个比较准确的数据，但不少企业还 需要有更加细化的考核依据，即需要把研发工作类型细化，如软件开发企业， 从工作性质来看，开发人员有：软件需求、软件设计、软件编码、软件设计、软件编码、产品文档、售前支持、售后支持、方案评审、管理和培训等内容。制造业技术部门工作性质一般包括技术方案、图纸设计、技术更改、生产现场服务、工程支持、培训、标准编制和文件审核等工作性质，将这些工作内容做一个客观真实的记录并参与考核，才能比较全面地评价技术人员的工作。通过PLM的建模工具、流程管理等来进行管理，有了这些记录后，通过PLM能十分方 便地按部门、个人的工作内容、任务完 成情况、计划内外工作情况进行统计， 统计的周期可以是日、周、月，方便管理人员对技术人员的考核及工作安排的 调整，部分企业提出了按流程对设计交付物的质量直接进行评定，对交付物的 反馈次数、错误等级进行归类，进一步 细化研发人员的考核。
四、利用PLM逐步加强知
识管理PLM作为技术部门的核心管理平台，管理了技术部门产品的最终业务文档(如图纸、工艺和更改单等)及产生过程，PLM从以下三个方面为企业的知识管理提供多层次的技术手段。
(1)产品数据的全相关管理。企业的业务数据不会孤立存在，PLM提供了产品数据的全相关管理，而且相关的数据类和关联关系均可扩充。知识管理首先是企业相关业务数据的积累和沉淀，如图纸、技术文档、表单、零件图片、工艺卡片和工艺文件等。产品相关数据有序地存放在PLM系统中，为知识重用打下了基础。
(2)技术文件的统计分析。在企业产品数据逐步发展的过程中，按业务需求会产生许多与技术更改、通知相关的知识性很强的文档，如技术通知单和更改单等，因此，对这些单据上内容的管理及知识的挖掘分析，变得十分具有价值，PLM需要提供方便的数据挖掘工具。
(3)专业知识积累。为便于更加直观和高效的积累企业知识，可以通过PLM系统扩充一类知识管理工具， 创建如设计亮点、技术创新点等数据类，并建立其和零部件的关联关系，也可以强制形成一种管理制度，通过系统的约定使之成为必然的工作内容交付物。这种方案比较直观，但增加了设计人员工作量，可通过流程促发，并与考核奖励挂钩。
五、结束语
PLM深化和拓展应用是个持续不断的过程，首先，企业要有强烈的PLM 深化和拓展应用的愿望，加上PLM实 施服务商的引导和帮助，我们相信大多数企业都可以在PLM成功实施的基础上，探索出属于自己的PLM应用特色和亮点。
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(8/12/2010) |
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