0 引言

    隨著PLM的應用和推廣，PLM效益評價也日益引起人們的重視。沒有實施過PLM的企業(yè)想預測PLM實施效果，而實施了PLM的企業(yè)想驗證實施的效果。計劃實施PLM的企業(yè)想知道什么是最適合自身的PLM功能模塊，以及購買哪家廠商的軟件產品。開展PLM效益評價的意義在于，不僅能幫助企業(yè)管理層弄清PLM系統(tǒng)為企業(yè)帶來的各種變化，為企業(yè)信息化改革提供決策支持，同時也為軟件廠商提供了產品開發(fā)的方向。為此，國家863計劃把“PLM系統(tǒng)快速實施和效益評價方法”作為立項課題進行研究。

1 國內外研究情況綜述

    國際上一些學者最初研究的都是針對ERP的效益評價，后來出現(xiàn)對協(xié)調軟件的評價，對PLM效益評價的研究則不多，國內的相關研究更少。IBM公司從投資回報率（Return On Investment，簡稱ROI）出發(fā)，只評價PLM系統(tǒng)實施前后潛在的經濟效益。Stark在其《產品全生命周期管理》一書中，用凈現(xiàn)值、內部收益率、投資回報率等方法計算PLM實施效益，在經濟回報上比IBM的ROI概念更進一步，但仍沒有挖掘出隱形的效益。Rajiv和Indranil在研究協(xié)同軟件對企業(yè)效益的貢獻時開始綜合考慮經濟效益和非經濟效益，但該項研究并不是專門針對PLM而言的。Siemens的產品生命周期分析PLAN有針對PLM經濟效益和非經濟效益的評價，但缺乏企業(yè)在行業(yè)中整體地位的定量評價。咨詢公司Gartner、Giacomo Ronzuli等人都把效益評價和選型評價放在一起。Giacomo Ronzuli建立效益評價和選型評價的綜合模型，先預測各軟件的效益，選擇效益最優(yōu)的軟件。Gartner公司使用四象限圖對目前幾個主流PLM供應商進行了評價。Giacomo Ronzuli和Gartner公司建立的這兩種評價模型都有和具體企業(yè)的特點關聯(lián)性不強的缺陷，但是它們都把PLM效益評價和選型評價緊緊聯(lián)系在一起。IBM、Siemens等公司推出的選型評價模型均結合自己的軟件功能進行開展，其選型結果都是選擇自己產品的某些模塊組合，不夠中立。

    綜上所述，目前的學術界和工業(yè)界對PLM效益評價沒有統(tǒng)一的認識，而現(xiàn)有的評價模型存在著不夠全面或不夠中立的缺陷。本文基于此提出以企業(yè)信息化目標為出發(fā)點的全面評價模型。

2 PLM效益評價分類

    PLM效益評價包括實施效果評價和選型評價兩類，簡稱為效果評價和選型評價。效果評價通常被認為是狹義的PLM效益評價。它是指通過定性或定量的方法，比較在不同時間節(jié)點上企業(yè)的運行情況，評價出PLM為企業(yè)創(chuàng)造的價值。效果評價包括經濟效果評價和非經濟效果評價。經濟效果評價是衡量企業(yè)在實施PLM以后，在勞動力和生產資料等成本上的節(jié)省值，以及其節(jié)省程度在行業(yè)中的地位。非經濟效果評價是衡量企業(yè)實施PLM以后信息化水平的變化，通過計算企業(yè)在同行業(yè)中信息化地位的變化，進而得出企業(yè)影響力和競爭力的變化。

    選型評價包括理想方案評價和產品選型評價。理想方案評價是在PLM實施之前，通過綜合考慮企業(yè)的目標和企業(yè)的既有條件，找到最適合本企業(yè)的中性PLM功能模塊，從而得到企業(yè)理想PLM解決方案。產品選型評價是指按照理想方案要求，對各廠商的產品及其演示進行評測，找到最接近企業(yè)要求的PLM產品。

3 PLM效益評價指標

    3.1 效果評價指標體系

    PLM能夠幫助企業(yè)實現(xiàn)縮短產品上市時間、提高產品質量、減少生產成本、加強知識產權保護、提高創(chuàng)新能力、加強全球化能力等6個目標。實現(xiàn)上述目標的改進策略有加強協(xié)同、知識管理、供應商集成、人員/項目管理、加強IT基礎建設，以及改進產品需求定義、產品開發(fā)設計、工藝規(guī)劃、產品制造、產品銷售、產品維修等11項。PLM支持25類具體措施來兌現(xiàn)相應的改進策略。全部具體措施可以用70個定性指標和170個定量指標來衡量6個目標的落實水平。

    由此效果評價指標體系分為四級：企業(yè)目標—改進策略—具體措施—衡量指標。評價時根據(jù)不同企業(yè)的具體情況，選擇不同的目標、改進策略、具體措施和衡量指標進行個性化的評價。效果評價指標體系如圖1所示。

圖1 實施效果評價指標體系

    經濟效果指標用實際的人數(shù)、成本、時間等參數(shù)描述。通過與行業(yè)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)對比可規(guī)范為0至4區(qū)間的實數(shù)，然后再和規(guī)范化后的行業(yè)平均水平進行比較。

    非經濟效果指標用4-3-2-1-0（4：智能化，3：自動化，2：流程化，1：電子化，0：手工）等數(shù)值描述產品數(shù)據(jù)管理水平，即信息化水平。

    3.2 選型評價指標體系

    選型評價指標體系同樣從目標出發(fā)，通過具體措施與中性功能模塊的關聯(lián)度建立企業(yè)目標與中性PLM功能模塊的關聯(lián)度，從而獲得符合企業(yè)目標的理想方案。最后根據(jù)每個PLM產品功能演示的能力，評價得出軟件產品的綜合符合度。選型評價指標體系如圖2所示。

圖2 PLM選型評價指標體系

    四層指標通過QFD方法建立相互之間的關聯(lián)度，如圖3所示。

    重要度采用5-3-1-0（5：很重要，3：重要，1：一般，0：不重要）等數(shù)值描述對象之間的關聯(lián)程度。每一級關聯(lián)矩陣描述對象之間重要度的集合。在圖4 中，各級關聯(lián)矩陣分別為R₁, R₂, R₃, R₄，其中R1為m×n的矩陣。

    差距度是采用百分比的方式描述企業(yè)當前狀態(tài)距離目標的差距程度。

    相對重要度是重要度和差距度之積，差距越大表示相對重要度越大。

    功能模塊是指獨立于具體軟件產品的中性PLM系統(tǒng)應具有的功能模塊，如數(shù)據(jù)管理、項目管理等功能。

4 PLM效益評價路線

    按照效果評價和選型評價的指標編寫對應的評價問卷來采集企業(yè)的相關信息，再通過適當?shù)乃惴ǚ治霾杉�的�?shù)據(jù)，最終給出對企業(yè)PLM效益評價的各種結果。具體的評價路線如圖4所示。

圖3 PLM選型評價指標關聯(lián)度定義方法

圖4 PLM效益評價模型的評價過程

5 PLM效果評價算法與結果

    5.1 非經濟效果評價

    5.1.1 算法

    根據(jù)問卷獲得k(k≤70)個企業(yè)非經濟效果評價指標實施前值E0_i和實施后值E1_i，從對應行業(yè)數(shù)據(jù)庫中查找相對的k 個行業(yè)平均非經濟效果評價指標實施前值I0i 和實施后值I1_i，i∈[1,k]。四組數(shù)均為[0,4]區(qū)間的實數(shù)。（E0_i-I0_i）和（E1_i-I1_i）分別代表實施前后第i項定性評價指標上企業(yè)和行業(yè)平均水平的差距值，其值域為[-4, +4]。將差距值域分成5個子域，分別代表不同等級的差距，如表1所示。

表1 差距值等級分類表

    綜合差距指標的值域為[1, 5]。將該值域分成5個子域，分別代表企業(yè)與行業(yè)平均水平比較不同的等級，如表2所示。

表2 綜合指標等級分類表

    根據(jù)P_n和P_f落入綜合指標等級的區(qū)域可以得出企業(yè)在實施PLM前后與行業(yè)信息化平均水平比較的等級狀態(tài)。

    5.1.2 評價結果

    (1)用餅圖直觀展現(xiàn)企業(yè)非經濟效果等級分布情況。

    (2)企業(yè)整體非經濟效果與行業(yè)平均水平比較的等級結論。

    評價結果如圖5所示，其中上圖為企業(yè)實施前評價，下圖為企業(yè)實施后評價。

    5.2 經濟效果評價

    5.2.1 算法

    根據(jù)問卷獲得m(≤170)個企業(yè)經濟效果評價指標實施前值E2_i和實施后值E3_i，從對應行業(yè)數(shù)據(jù)庫中查找相對的m個行業(yè)平均評價指標實施前值I2i和實施后值I3_i，i∈[1,m]。

    （E2_i-E3_i）代表在第i項經濟效果評價指標上企業(yè)實施前后的差距值。其計量單位一共有三種，用表3的方法統(tǒng)一轉化為貨幣單位，得到企業(yè)在勞動力和生產資料等成本上的節(jié)省值：

圖5 企業(yè)非經濟效果等級分布情況與綜合評價

表3 計算企業(yè)成本節(jié)省值

    用q0_i,q1_i,q2_i, q3_i, q4_i代表第i項經濟效果指標上，行業(yè)中所有企業(yè)的最小值、1/4分位值、2/4分位值、3/4分位值、最大值。用分段線性函數(shù)把E2_i，E3_i，I2_i，I3_i規(guī)范化為[0,4]區(qū)間的實數(shù)。當I2_ii時，說明本經濟指標上的值越大越好，用連續(xù)遞增函數(shù)規(guī)范四個值，反之用連續(xù)遞減函數(shù)規(guī)范四個值。如圖6和圖7所示。

圖6 連續(xù)遞增函數(shù)規(guī)范化E2_i，E3_i，I2_i，I3_i

    當E2_i，E3_i，I2_i，I3_i均成為[0,4]區(qū)間的實數(shù)后，采用與5.1.1節(jié)相同的算法計算實施前后企業(yè)與行業(yè)平均水平比較的綜合差距指標，得出企業(yè)在實施PLM前后成本節(jié)省程度與行業(yè)平均水平比較的等級狀態(tài)。

    5.2.2 評價結果

    （1）企業(yè)的成本節(jié)省值，展現(xiàn)企業(yè)在勞動力和生產資料等成本上的節(jié)省值。如圖8所示。

    （2）企業(yè)的經濟效果等級的分布和企業(yè)整體經濟效果等級結論(與非經濟效果評價結果類似)。

圖7 連續(xù)遞減函數(shù)規(guī)范化E2_i，E3_i，I2_i，I3_i

圖8 企業(yè)在人力和生產資料上的節(jié)省值

6 PLM選型評價算法與結果

    6.1 理想方案評價

    6.1.1 算法

    6.1.2 評價結果

    評價結果是企業(yè)理想的PLM方案，即符合條件的中性功能模塊的集合。如圖9所示，圖中業(yè)務流程管理、BOM管理、供應商關系管理是企業(yè)理想的選取方案。

圖9 企業(yè)理想方案選型評價結果

    6.2 產品選型評價

    6.2.1 算法

    在選型時企業(yè)邀請多家軟件供應商進行產品演示，企業(yè)參考理想方案對每個軟件產品的性能表現(xiàn)進行打分。然后根據(jù)打分表構造軟件產品和中性功能模塊的關聯(lián)矩陣Rr×k，矩陣中每個元素代表某個軟件相對

    重要度越高的軟件產品越接近企業(yè)心目中理想方案。越接近企業(yè)要求的產品。當然，在實際選型中，除了考慮軟件產品演示表現(xiàn)出來的重要度外，還得考慮軟件產品的其他因素。

    6.2.2 評價結果

    評價結果是綜合得分最高的軟件產品，其在功能上最接近企業(yè)的要求。如圖10所示，產品1將成為最接近企業(yè)要求的軟件產品。

圖10 產品選型評價結果

7 評價系統(tǒng)

    7.1 評價系統(tǒng)體系結構

    本文在模型研究的基礎上實現(xiàn)了PLM效益評價系統(tǒng)。系統(tǒng)建立在清華大學軟件學院開發(fā)的PLM基礎應用平臺之上。該平臺是基于J2EE后臺架構、GWT前臺富客戶端的高柔性可擴展性平臺。平臺包括對象管理、模型定制、流程控制等模塊。在平臺的基礎上再定制模型、定制流程，生成效益評價系統(tǒng)。PLM效益評價系統(tǒng)在平臺的運行時按功能分為立項、分配、答題、報告四個模塊，如圖11所示。

圖11 系統(tǒng)體系結構

    7.2 實施案例

    評價系統(tǒng)成功運用到黃海船廠、京城重工等8家著名制造企業(yè)PLM效益評價實踐中。在某企業(yè)的實施案例中，部分應用界面如圖12、圖13所示。

圖12 企業(yè)答題界面

圖13 企業(yè)經濟效果評價結果界面

    評價系統(tǒng)幫助評價人員為8家企業(yè)提供了詳盡的PLM效益評價咨詢報告。在對企業(yè)進行評價方法和評價系統(tǒng)培訓的過程中，也幫助了企業(yè)員工了解企業(yè)戰(zhàn)略，了解PLM系統(tǒng)，統(tǒng)一了管理層和員工的思路。幾家未實施PLM的企業(yè)通過預測實施效果，明確了企業(yè)在行業(yè)中信息化的地位，并已經把實施PLM列為下一步企業(yè)的信息化戰(zhàn)略；實施過PLM的企業(yè)也表示對PLM實施效果首次有了直觀的認識——對實施PLM后的節(jié)省值有了較為精確的認識，同時明確了行業(yè)地位。

8 結束語

    本文針對PLM效益評價研究較少的現(xiàn)狀，圍繞企業(yè)信息化的目標，提出全面的PLM效益評價模型。在實施效果評價中，采用等分位區(qū)間和分段線性函數(shù)量化企業(yè)信息化地位，實現(xiàn)對經濟效益和非經濟效益的定量評價。在選型評價模型中，借鑒QFD方法逐步評價企業(yè)情況，先評價得出企業(yè)理想PLM方案，再選出最適合企業(yè)的軟件產品。這種方法加強了企業(yè)選型的科學性和公正性。此外，本文還并對模型的系統(tǒng)實現(xiàn)和應用案例進行了介紹。

轉載請注明出處：拓步ERP資訊網http://www.guhuozai8.cn/

本文標題：PLM效益評價方法研究

本文網址：http://www.guhuozai8.cn/html/consultation/1082042216.html