歡迎參加第十二屆產品創新數字化國際峰會 12月1-2日 長沙
0 前言
隨著中國汽車工業的快速發展，公司規模不斷擴張，公司的各項核心能力持續提升，比如：產品開發，制造技術，質量保證，業務體系等能力。為了應對未來制造業的競爭要求，各主要制造業大國逐步提出制造業振興戰略，比如：美國工業互聯網戰略，德國工業4.0，中國2025規劃綱要等，為制造業的發展指明了方向。公司管理層審時度勢，決定加入了全球母公司的PLM項目中，啟動PLM系統的實施。古人言：“形而上者謂之道，形而下者謂之器，化而裁之謂之變，推而行之謂之通，舉而措之天下之民謂之事業”，實施PLM，對戰略業務流程化而載以變，推而行以通，使各區域和部門實現真正的高效協同工作，建立“one team，one goal，one process”之器，進而實現公司的戰略落實之道。
PLM系統是產品全生命周期的信息的創建、管理、分發和應用的一系列應用解決方案，能夠集成與產品相關的人力資源、流程、應用系統和信息。作為一家典型的制造企業，通過PLM系統的實踐，有效解決產品研發和創新的瓶頸問題，同時與產品制造工藝過程開發和批量產品生產制造過程的專業系統進行集成，以實現數字化企業，滿足《中國制造2025規劃綱要》要求。
1 需求分析
作為一家合資公司，在產品開發項目方面，涉及到與全球的產品開發過程協同，產品和創新數據的共享；同時，隨著國內開發項目的開展和制造精益流程的持續推廣，企業的戰略，業務模式，管理流程及相關遞交物和過程數據亟待新的管理系統進行系統管理，以支持公司的未來發展。因此，在global團隊決定啟動PLM的實施時，公司管理層決定加入全球項目，進行PLM的本地實施。在實施PLM前，我們應用全球統一的PDM系統對產品開發項目的圖紙，文檔數據及變更過程進行管理，但是，沒有對CAD數據進行有效管理；同時，在全球方面，雖然使用專業的CAD管理系統對CAD數據進行了管理，但是，CAD數據與Part沒有進行關聯。
因此，在項目之初，確定的PLM系統基本需求如下：
支持公司的創新戰略，變更為創新驅動的技術型公司。
全面支持公司的業務流程。
全球研發的協同化，支持跨區域的全球產品研發項目的協同活動，確保產品研發活動相關的各類數據共享和協同一致。
與公司的現有業務系統和未來的數字化工廠等專業轉件系統集成。
2 PLM平臺選型
PLM的實施首先需要解決PLM基礎平臺的選擇問題，考慮到PLM需要支持公司全球多站點協同工作，統一的業務流程，規范的數據模型和接口，并應用先進的IT技術等方面，全球成立PLM基礎平臺選型團隊，建立選型工作流程和基礎平臺選型評價標準。
圖1 PLM基礎平臺選型流程
表1 PLM系統選型的打分結果
（注：R：Risk，存在風險；S：Support，支持該項需求；S1：Part of Support，部分支持該項需求。）
經過綜合評價，全球團隊決定選擇Vendor3作為PLM實施的基礎平臺合作方。并與其一起基于公司的戰略、業務流程、現有系統基礎等進行PLM的規劃、設計、開發和測試等各項活動的開展。
3 PLM的規劃、設計、開發和測試
完成PLM基礎平臺選型后，建立了包括基礎平臺供應商，兩家咨詢公司，公司管理層、各業務和IT等部門組成的PLM實施團隊，對公司的戰略和業務流程，現有系統等進行梳理，創建PLM實施規劃，進行PLM系統的設計、開發和測試等相關工作。
3.1 PLM實施規劃
建立PLM實施組織團隊，并由公司的最高管理層組成的指導委員會直接領導，并包括各區域，各職能部門，業務流程模塊的相關領導和專家參與。同時，在此基礎上，新增多名專家團隊，其分別來自兩家第三方咨詢公司，分別就PLM軟件系統和業務流程進行支持。
注：可以使用咨詢公司，但是，必須在公司內部有PLM系統的專家，及熟悉公司業務，又通曉PLM基礎平臺。需求規劃要全面，但是，實施落地要循序漸進。
3.2 PLM實施節約計算模型
PLM團隊結合公司的實際業務模型，PLM實施的行業基礎數據，創建PLM實施的節約計算模型。客觀分析PLM的實施將會給公司帶來的影響。
根據實際項目的花費數據，分析每項費用在產品開發時間軸上的分布。假定一個項目的開發周期為12個季度，即從program start門到SOP門；人工費用投入為從Q1到Q12，模具費用投入為Q9和Q10兩個季度，投產費用投入為Q11和Q12兩個季度，質量和質量保證費用為SOP后Q1到Q4。通過此費用分布表，計算處于不同階段的產品開發項目在使用PLM系統后可以為公司帶來的各項節約。
以每個EQM項目的節約模型依據，基于當前進行中的項目及未來的目標業務清單上的項目，根據項目的處于項目開發生命周期上的位置，計算PLM將給每個項目帶來的節約，然后，再把各項節約額求和，得出的PLM的實施給公司帶來的節約。
表2 PLM的實施給公司帶來的節約
注：表中的節約額僅為示意數字。
3.3 建立PLM系統數據模型及相關業務流程
在完成戰略和業務流程梳理后，需要在PLM基礎平臺上對各類數據進行建模，并明確數據模型在各個業務流程中的接口，數據的建模和業務流程的定義是PLM實施的核心，其關系到PLM系統在具體業務的操作和數據的分享和控制的有效性，及未來系統的擴展，與其他專業管理系統和軟件的集成等。具體包括以下幾個方面：
- 項目數據模型定義
- 產品工作包（PWP）模型定義
- 項目工作包（ProgWP）模型定義
- 零件/BOM模型定義
- 項目、PWP和相關BOM架構的模型定義
- 項目和產品工作包（PWP）的系統設計
- 工程文檔和設計變更系統設計
- Part/Design的系統設計
- 安全模式和業務主流程系統設計
- 關鍵業務流程（DAR，ECR，CR/CO，DA，ROC）的系統定義
3.4 PLM的測試
與全球團隊一起完成PLM系統的服務器的基礎部署，通過PRT（Production Readiness Test），CRP(Conference Room Pilot)，Pilot等方式對PLM的功能和性能進行測試，此過程是一個困難的過程，由于為了滿足當前公司業務的需求，基于PLM平臺開發的大量的功能，定義的業務流程，在性能和功能方面，出現了很多問題，投入了大量的資源參與到相關問題的解決過程中，最后，確認其可以滿足業務要求。這也是本次PLM實施的最大教訓所在。在PLM的實施過程中，要減少定制功能的開發，盡最大可能使用OOTB(Out of Tool Box)進行功能配置。
4 PLM實施
4.1 實施風險的控制
在PLM實施項目的啟動階段，PLM實施團隊建立了實施風險分析表，并針對可能的各項風險，采取相對應的措施以避免和減輕該風險對PLM實施項目的負面影響。在PLM實施項目的進行過程中，持續更新風險分析表，增加新風險，關閉部分風險。
4.2 實施計劃的管控
在項目的啟動階段，PLM實施核心團隊完成PLM實施項目的詳細的工作計劃的創建，把整個的實施工作分為數據遷移，用戶培訓，溝通交流，問題解決等方面，尤其對于溝通交流方面，由于PLM的實施是對整個公司的業務模式的變更，需要獲得公司管理層，基層員工等各方面的理解和支持，因此，實施團隊通過支持團隊交流會，實施團隊問題推進周會，關鍵用戶的雙周會，領導層的月度匯報，啟動會，總結會，視頻宣傳，海報，微信群等方式，以有效保證PLM系統實施的穩步推進，成功實現PLM實施目標。
表3 實施風險分析表
4.3 數據遷移
對于現有PDM系統中的數據，包括Part/BOM，圖紙，變更信息，控制文檔等，通過開發的OPEN PDM遷移工具完成，同時，確保在數據遷移過程中的PDM的數據和PLM的數據在發生變更時，可以自動雙向同步。同時，對于存在于共享盤，以flat file存在的CAD數據，包括3D數據，2D數據，文檔等，通過PLM自帶的數據批量上傳工具，通過人工方式完成。
通過數據遷移工具，數據遷移團隊的努力工作，在5個月的數據遷移周期內容，PLM實施團隊共完成了82個項目的Part/EBOM，變更，控制文檔的遷移，以及40個項目的CAD數據遷移，包括CATIA 3D數據，CATIA 2D數據。數據遷移工作是PLM系統實施項目的基礎工作，只有完全準確的把數據遷移到PLM系統中，才能使項目團隊真正實現在PLM系統中進行日常工作，遵循規范化的業務流程，進而實現全面的協同，打通各個業務壁壘。
圖2 PLM實施完成的遷移工作的量化數據
4.4 培訓
在PLM系統開發過程中，針對PLM系統的推廣使用，Global成立培訓團隊，創建培訓系統，把相關培訓內容加入到培訓系統中，每個用戶可以登錄系統進行自主學習，每次學習后可以通過參加課程后的測試題，了解自己的學習掌握程度，尤其針對基礎功能的學習測試成績通過與否（90分）是我們給該用戶創建PLM賬戶的一個關鍵前提，這樣可以確定所有具有PLM賬戶的用戶都具有PLM基本技能。同時，建立各區域的培訓師，建立各部門的培訓關鍵用戶團隊，以便于靈活的應對各位用戶的培訓需求和解決來自他們的各類問題。
在PLM實施過程中，完成了3名PLM系統專家和18名關鍵用戶的培訓，其在PLM的實施過程中起到了舉足輕重的作用，完成了培訓材料的本地化，組織培訓活動，跟蹤培訓進展，及時準確的解決用戶在使用PLM系統過程中出現的問題。
4.5 實施問題的管控
建立每周的問題交流會議，及時解決實施過程中出現的各類問題，同時，建立問題跟蹤清單，并根據問題緊急和嚴重程度，建立問題升級流程。在此過程中出現的主要問題有：①系統的性能和穩定性問題；②關鍵的涉及到Part/BOM的功能問題；③數據的多站點的multisite共享問題。
表4 問題清單
圖3 實施過程中問題跟蹤和解決圖表
4.6 實施過程中的數據發放控制
在實施過程中，如果項目已經遷移到PLM系統，則要求該項目的數據發放必須通過PLM系統進行，同時關閉該項目在PLM系統外所有的存儲服務器的寫入權限；如果項目處于系統遷移過程中，則通過手工方式記錄數據發放情況，待數據遷移到PLM系統后，在PLM系統中對發放數據重新補充發放過程；對于所有的新項目，直接進入系統中進行管理，如果涉及的借用件沒有在PLM系統中，則需要先完成該數據的遷移。
4.7 未來的功能
基于PLM的實施進展，公司規劃下面功能以在未來合適的時間進行實施：
- Digital Engineering（TCM）
- 成本管理和質量管理
- Application integration（ERP，FPDM，行云系統）
5 PLM實施的效果分析
（1）基于build產品項目管理流程的規范化。通過PLM系統把產品開發和投產體系進行固化和優化；通過精確BOM，有效確保了產品數據信心的準確性，保證每個Build都可以根據項目的實際狀態進行精確控制。
（2）數據的全球共享。通過PLM系統，可以把全球各站點的設計數據，包括歐洲，北美，亞太等，在一個系統進行統一的進行管理，通過multisite機制進行數據的共享，共享數據的變更通過變更機制進行協同。
（3）工作效率的提升。通過PLM系統，真正實現了產品研發過程和產品創新的有效協同，是不同部門，不同區域的工程師在一個虛擬的環境中共同工作，通過共同規范的工作規則，有效節約了通過交流時間，確保了溝通交流信息的準確性，以最大程度的提升工作效率，滿足未來公司參與激烈市場競爭的需求。
（4）產品開發質量的提升。通過PLM系統，可以使產品開發過程的透明化，及時準確的發現開發產品問題，并安排合適的資源進行快速系統的分析問題產生的根本原因，采取有效措施進行問題解決，有效保證開發產品的過程質量，包括開發數據，文檔，樣件等，進而，確保開發產品的投產時的各項KPI質量指標的達成。
總之，通過PLM系統的實施過程，我們不僅僅推廣使用一個IT系統，其實，我們從內到外的對公司的工作模式進行變革，改變了每一個人的工作方式，有效加強了團隊協作，提升了工作效率，改善了產品的質量水平。但是，PLM是一個持續演化的概念和系統，在未來，需要基于公司的戰略和業務發展，繼續把生產制造過程的各個專業系統集成在一起，以有效實現數字化企業的宏偉目標。
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本文標題：2016產品創新數字化征文：化裁之變，推行之通，PLM的必由之路
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