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思普软件 - 23年专注PLM系统

PLM系统在企业研发管理中的应用及案例

基于PLM的研发流程管理可以帮助企业以一系列规范、标准的做法,帮助企业发现新的技术、挖掘新的机遇,持续不断地为客户开发出优秀的产品或服务。随着市场需求的多元化以及竞争的日趋激烈,对于新产品的研发能力成为了企业获取成功的核心因素之一,而高效的研发流程管理则成为企业获取竞争优势的源泉。PLM研发流程管理能够以相当高的速度、低的成本以及可靠的质量将新产品投入到目标市场中天,从而获得期望的利润和市场份额。

根据各理论以及实践经验的归纳总结,下图是基于PLM的产品研发流程管理的示意框图。

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首先,支撑起PLM流程管理的一个重要方面是各项信息化的工具和技术,包括CAD/CAM能力、共享云技术、大数据集成的能力、自动化的信息处理等,构成了实现现代化研发流程的技术支柱。这些技术是形成新的工作能力的骨干,在信息技术长足发展的今天,是否能够有效采用新的科技和技术为企业的业务所用,关系到能否为业务效率的提升来助力。通过建立起数字化的产品CAD设计能力,不仅仅能提升产品的设计质量以及效率,而且也将降低产品的设计成本。基于设计方案的数字化,各方面的信息将得以通过网络平台即时地传递给相关方,拉近了各协作方的距离,使得并行工程、共同开发得以实现,大大缩短研发周期。另外,应用一系列的电子流程,例如电子审批、自动化工作流、数字化任务和资源管理等,帮助提升流程的标准化、合规性以及质量控制。并且通过辅以机器学习和自动化技术实现各项产品信息、仿真试验数据的即时反馈和分析,帮助设计人员预测产品的性能偏差、预防质量问题。

其次,支撑起PLM流程管理的另一个重要方面是与PLM理念所适配的管理方式,包括在企业组织层面的短期计划和长期战略规划、与客户及供应商的合作伙伴关系的构建、职责权限架构等,成为了一整套新的研发流程管理制度。这些新的管理方式成为整个流程体系的经络,使得各数据技术得以有序地组织和联系在一起从整体上将效用的发挥予以极大化。由于采用新型的PLM电子工作流以及信息平台,企业内原本各方面的工作关系、运作节奏也必将发生改变,本来按部就班的方式可能得以并行处理,本来需要经历数日甚至数月的等待可能变成了即时可达。因此,基于PLM的协同研发、流程再造则变得至关重要,将业务流程与电子信息技术相互匹配,真正地将业务能力水平推向新的水平高度。另外,重构与客户方和供应商方的合作伙伴关系、打破原有的组织机构壁垒,将彻底对干各方的资源予以重组,在PLM数字平台作为信息枢纽的基础上,重新打造多方共赢的商业架构和共荣生态圈。

然而,更重要的是底层的各元素,包括落实及推动变革的能力、最高管理者的承诺、中层管理人员的投入,各项沟通计划等,而建立全员共识的持续改进的企业文化是一切的基础。所有的这些底层元素为落实新的研发流程管理提供坚实的保障。信息技术体系以及流程的管理应该获得自上而下的支持,首先高级领导层应该有着深刻的认识和远期规划其次中级的一线经理人应该承担责任人的职责,积极地探索和落实解决方案,并且辅导和鼓励员工深入地参与到变革中去以追求个人的发展。

PLM在国外和国内的各个行业都用广泛及深入的应用,并且也帮助这些企业取得了显著的效益提升。以下是2例PLM在行业内的实践。

案例一∶PLM系统帮助奇瑞汽车公司提升了客户满意度以及市场占有量。

奇瑞汽车,全称为奇瑞汽车股份有限公司,是我国在1997年之后迅速崛起的自主汽车品牌企业。公司通过自主创新、攻坚研发,打造了一系列既知名又畅销的车型,包括瑞虎、QQ、艾泽瑞等,这些车型出口海外超过80多个国家或地区。至2019年末,奇瑞汽车的产销量已经累计达到800万量,并且连续17年位居中国汽车工业乘用车出口量的首位。

奇瑞所面对的压力和挑战在于要持续推出新的产品车型,既满足各类消费者的需求,又要符合国家不断升级的环保规定。面对竞争激烈的市场以及日趋严格的汽车尾气排放限制性法规,奇瑞公司长期以来将"自主有新"作为核心的企业发展战略。在研发领域一贯保持将营业收入的5%至10%投入在新技术、新车型的开发中,并日也通过应用PLM产品生命周期管理为产品研发提供有力的支持。

首先,奇瑞为了提升研发效率,在研发过程中全方面地采用PLM数字化设计方式,实现产品设计CAD化。通过将所有的设计元素都数字化,公司得以能够构建企业级的信息网络和数据库。基于应用了数字化的产品设计方案集以及工程文件库,奇瑞重塑了其设计流程和文件管理标准,使得信息传递变得更加的规范和顺畅,各个研发阶段衔接地更加紧密,有助于大幅度缩短研发周期并且有效提升产品的质量。此外,数字化的设计管理帮助研发团队能够迅速地发现设计问题和排查故障。例如,在新开发的某款车型上出现了两套运动系统相互干涉的问题,若是在过去,由于复杂的运动机制以及涉及到数量众多的零件,类似的问题排查将耗时耗力。而在应用了PLM数字化设计之后,研发团队在3天内就找到了问题的根本原因∶供应商在生产时使用了错误的标识,从而导致了非常相似的零件被误用,并且在装配过程中也发生了错误。

其次,改进开发流程,打造易于用户使用、信息共享的PLM研发环境。由于新车型的功能不断升级,但是带来的是日益复杂的机械系统、电控机制以及软件模块,这就意味着整个产品开发过程需要越来越大规模的跨部门合作甚至与企业外部的相关方合作。

由于整车开发的项目组成员来自于不同的部门或者业务组织,他们之间常常就一个技术细节要进行反复地沟通和协作,不断重复着提出要求——修改——讨论——再修改——再提要求此类周而复始的模式,整个过程往往要经历多轮循环,耗费着大量的研发资源和时间。

通过采用PLM的多方协作流程以及电子信息实时共享机制,公司得以将原本串行序列、反复循环的研发过程转变成“敏捷”(Agi1e)开发流。多方可以对干同一个设计方案的不同部分或模块进行同时开发和研究。进而采用即时同步的方式将各独立并行的设计模块予以统一整合,各协作方可以实时地了解开发进程、变更影响以及获得知识信息共享。

最后,利用电子数据以及PLM环境,建立数据互通的仿真模拟平台。为了提高车辆的整体性能、质量和可靠性,并且控制整车试验的验证成本,充分完善的仿真模拟技术必不可少。奇瑞着力在基于PLM的平台上打造“硬件回路内”(HIL)的仿真系统,通过实时处理的方式对于被测的车辆系统,如ECU系统、EPS系统等,进行模拟仿真,一方面使用模拟数据进行性能预测,另一方面将仿真数据与真实试验的结果作比较,指导对于产品设计的优化。打造如此精密的仿真系统,需要PLM系统的全方位支持。这些支持包括各个方面∶最基本的是,要将各方面的设计电子数据予以汇总,保持高水平的数据兼容和互通,奇瑞建立了相当丰富的CAD产品库以及物理元件仿真模型予以支持再进一层,对于客户的各种标准和应用工况进行需求管理,将这些需求作为仿真模拟的边界条件来予以约束,从而仿真计算的结果具有了真实的物理意义另外,若要真正地帮助设计人员全面、深入地了解仿真结果的含义,需要额外打造诸如虚拟仪表盘、可视化分析界面等,为此,公司通过应用各类自动化商业数据智能技术(BI∶Business   Intelligence)进行数据自动汇总和深度计算,帮助设计人员进行全面的分析。

案例二PLM帮助联合利华实现产品数据管理的持续改善以及知识管理。

联合利华是一家典型的跨国企业,他的产品组合覆盖了超过20个类别的家庭用产品、个人护理用品以及各式食品,产品在美、欧、亚、非洲都相当畅销。由干联合利华所在的产业是属于快速消费品市场,竞争相当激烈,因此保持产品创新是该公司保持行业内差别优势的关键。联合利华公司力求通过加大对于研发的投入,为消费者提供有别于其他竞争对手的产品,让顾客真正地感受到联合利华产品的不同之处以及为顾客带来的真正价值。

联合利华所面对的压力和挑战在于原材料价格不断上涨的外部环境下,既要保持创新领先、进一步提升品质,又要控制成本、保持竞争优势。因此,联合利华将PLM研发流程管理作为一项至关重要的经营实践。通过建立一整套先进的信息管理框架。帮助企业做好产品管理和研发技术管理,满足快速向市场上推出新品的业务需求。

首先,联合利华通过PLM实现全面的产品规格管理。由于家化产品的种类繁多,并日即使是同一款产品,由干要面向的消费群体不一样。配方也会又所差异。面对在全球范围内皆持续抬升的原材料成本。联合利华需要对所有原材料的规格。产品的配方进行统一数据化管理,力求简化和减少各种规格的牌号及品号数量,从而有助于增强全球化采购以及获取采购价格优势。因此,公司在PLM系统中建立产品信息管理中枢,将各产品原材料的规格、供应方、产地以及用量等信息进行数字化管理。并且通过将世界各地业务集团的信息实时对接和集成,使得公司所有产品原材料的信息在全球范围内即时可见。进而通过系统可视化报表、调优分析算法以及电子化控制流程,大幅度缩减原材料规格的数量,降低了总体的产品成本。

其次,联合利华利用PLM平台建立企业级的知识管理。联合利华管理层提出了重要的知识重用Reuse)的理念,强调创新不仅仅意味着每次都有全新的想法,而更重要的是以新的方式来重用已有的发明或产品概念。PLM作为数字化的研发流程管理平台,集成了海量的现有产品信息,这是一个巨大的知识库,包括产品参数、研发的成功或失败经验、规格资料、配方组成等。对于现有知识的充分理解和再利用是缩短新品研发周期、避免失败、取得竞争胜利的必要条件。例如,联合利华在开发新的产品包装设计的过程中,遵从企业内部"知识重用"的管理流程,通过调用PLM系统中各款已有的CAD数字设计方案,并且结合各项汇总的消费者喜好信息以及行为数据,在基于现有某款成功包装设计的基础上,综合考虑了诸多新的需求,最终推出了升级后更能吸引消费者的包装设计。

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