产品生命周期管理技术注重对各类产品全生命周期的管理,注重与ERP/SCM/CRM等软件系统的集成,既能成为制造业的产品数据管理平台,也能成为各类信息化软件系统的集成平台,是解决制造业中“信息孤岛”问题的有效方法。主要介绍PLM的内涵和体系结构,并探讨PLM在制造业信息化过程中系统集成问题。
产品全生命周期管理
(Product Lifecycle Management,PLM)是近20年市场竞争和技术演化的结果。产品全生命周期管理是指:管理产品从需求、规划、设计、生产、经销、运行、使用、维修保养、直到回收再用处置的全生命周期中的信息与过程。
它既是一门技术,又是一种制造的理念,它支持并行设计、敏捷制造、协同设计和制造、网络化制造等先进的设计制造技术。因此,针对制造业在信息化过程中的问题,研究和开发产品全生命周期管理系统具有十分重要的意义。
1PLM的概念和内涵
PLM作为概念出现了很长时间,但是作为一个整体解决方案,才刚开始。从技术角度上,PLM是一种对所有与产品相关的数据在其整个生命周期内进行管理的技术。因为
PLM
与所有与产品相关的数据的管理有关,就必然与PDM密不可分,可以说PLM完全包含了PDM的全部内容,
PDM
功能是PLM中的一个子集。
PLM强调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。这是PLM与PDM的本质区别。PLM是一个管理重构或重组的方法,是一种管理产品贯穿其生命周期中的每一个操作过程中信息的方法。
PLM具有以下内涵:从战略上,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的整个生命周期过程。
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,也包括软件和文件内容等信息。从技术上,PLM结合了一整套技术和最佳实践方法,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他业务方案。
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。根据PLM的概念和内涵可以知道,PLM打破了限制产品设计者、产品制造者、销售者、使用者之间进行沟通的技术侄桔。通过互联网进行协作,PLM可以促进公司的产品设计创新,同时可以缩短开发周期,提高生产效率,降低产品成本。
2制造业信息化的内容
制造业信息化的内涵是将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合应用,带动产品设计方法和工具的创新、
企业管理
模式的创新、企业间协作关系的创新,实现产品设计制造和企业管理的信息化、生产过程控制的智能化、制造装备的数控化、咨询服务的网络化,从而推动产业结构调整和产品结构升级,建造现代化的新兴制造业,全面提升我国制造业的国际竞争力。
制造业信息化的范畴涉及产品开发、生产和营销过程的价值链各方。它改变了制造商、供应商和客户之间的单纯钱、货交易关系,通过
供应链管理
(SCM)使得供应商可以参与产品的制造和运输,通过客户关系管理(CRM)和
产品生命周期管理
(PLM)使得客户能够参与所买产品的设计和制造过程,并可能使企业为客户解决产品使用、维护和废弃处理的各种问题。
3PLM在制造业信息化中的应用
3.1PLM的体系结构
目前的PLM系统主要是以某个子单元模块为基础,利用先进设计、制造技术集成其他单元扩展而来的,且主要为数据集成。如面向产品商务协同的(Collaborative Product Commerce,CPC)平台、面向产品协同模型定义的(Collaborative Definition Management,CDM)平台和面向产品协同设计制造的(Collaborative Product Development,CPD)平台等。
如图1所示的PLM的体系结构支持产品整个生命周期所有活动的协同,协同的数据处理是商务应用和资源的相关信息前后贯穿,消除产品活动中产生的各种数据形成的信息孤岛。
例如,利用PLM的思想,可以从产品的设计应用系统中将所使用的材料信息提取到需要该信息的其他应用系统,如产品成本核算、产品装配、包装、原材料采购等系统。PLM的协同产品数据库可以提供产品生命周期内的所有信息——知识库,这个知识库被与产品生命周期活动相关的人员在任何时间,任何地方通过Internet授权访问。
3.2PLM在制造业信息化中的必要性
制造业企业信息化,包括ERP、SCM、CRM和PLM系统。这四种信息系统的有机结合,构成了企业信息化的重要组成部分。企业可以根据自身情况,选用一种或几种系统来构建自己的企业信息化框架体系。
随着产品外观和结构复杂程度提高,企业需要PLM可能性越来越大。在传统行业领域,比如流程工业的钢铁、制药、食品等需要ERP,而在离散工业尤其复杂产品企业更需要PLM,对于一些批量生产的产品,比如汽车,电子电器产品,ERP和PLM都需要,所以PLM和ERP分别侧重服务不同类型制造企业。
而目前PLM更侧重离散制造业工业,比如飞机、汽车装备等,如果没有PLM提供服务,尤其在复杂产品如装备制造业,ERP本身的价值很难得到体现。通过将企业的产品开发流程和CRM、SCM、ERP等其他流程结合起来,PLM可以帮助企业改进粗糙的供应模式和简单的信息共享,实现企业员工,商业伙伴和客户之间的动态的协同工作。
从PLM的体系结构可以看出,PLM解决的基本问题是为高级经理们提供急需的可视化工具,体现他们在产品开发和管理产品生命周期的商业活动中的积极作用。具体来说就是利用Internet和先进的数据管理技术使经理们直接可视化地纵览处在任何状态的所有的产品信息。
3.3PLM在制造业中的系统集成
PLM系统提供一套充分开发互联网能力的总体解决方案,该方案中提供了市场开拓、产品开发、零/部件管理、供应商管理、制造过程规划、生产管理、销售与分销、维护和服务等各方面的解决方案。
由图2可以看出,PLM系统的管理功能覆盖整个产品生命周期的各阶段业务管理,信息种类繁多且随流程有动态的状态变化,同时要管理来自各阶段的顾客需求、战略策划、概念设计、详细设计、工艺设计、试制、试验、生产准备、供应链、售后客户技术支持等各种信息,是制造业信息集成的平台。
为实现PLM功能,继承上述整个工程应用系统,PLM提供统一的
数据管理
核心和基于用户角色的
权限管理
体系,为不同的使用者提供合适的数据视图。各使用人员协同工作的结果是使产品的规划、开发、生产、营销、维护等都能有序、高效地进行。
首先,各个系统都不是孤立存在的,它们之间必定具有复杂的关联关系。而各个系统之间的关系和内容是与企业的业务密切相关的,因此所谓的集成是实现业务集成的技术核心。
其次,信息集成体现的是一种框架,所谓集成框架,是对多个业务系统之间的交互规则进行定义和管理的工具集的集合。框架并不是代替固有的业务系统,比如PDM、MRPII/ERP、SCM以及CRM等,而是将彼此独立的业务系统通过规则有机地联系起来以实现系统的整体良好运行,从而能够为企业的效益和发展目标提供支持。
总之,集成的主要内涵是整合各种耦合关联关系,化解各业务系统之间的交流障碍,因此,可以将集成框架理解为系统中各模块或者业务系统之间的运行规则的建立、管理、维护等一系列功能的集合体。
而PLM正是关注于产品开发过程中各个阶段业务系统之间的集成,通过J2EE等中间件和可视化的协同技术,将各种系统集成于同一个信息平台,从而成功实现制造业的信息化。
4结语
PLM可以帮助企业提高产品开发速度,加快企业在市场中的反应敏捷程度,是企业参与市场竞争取得优势的关键。本文通过对PLM的内涵、体系结构的介绍分析,将PLM与制造业信息化的问题结合,探讨了PLM在制造业企业信息化中的信息平台的集成作用。