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最近參與了好幾次PLM話題的討論:一家制造企業兩年前實施了最頂尖的PLM軟體,但是業務部門一直使用不起來,一家全球消費品企業要整合不同業務單元PLM系統,在糾結於PLM系統是直接對接ERP,還是透過MDM系統來連線。我在 2001-2003年期間曾專注於PLM解決方案一段時間,那時候正是PLM概念剛剛興起的熱潮期,先後參加了SAP PLM,eMatrix MatrixOne,UGS PLM的培訓認證,其後,本人參與實施、親手操盤或者總體管理過的PLM專案有:某大型高科技裝置企業 —— 離散製造型PLM,eMatrix MatrixOne(今屬於達索)某工程機械企業—— 離散製造型PLM,PTC Windchill某食品生產企業 —— 流程製造型PLM, SAP PLM配方管理某金屬加工企業 —— 流程和離散製造,SAP PLM分類和變式配置某傢俱生產企業 —— 離散製造型PLM,PTC Windchill某鞋服零售和製造企業 —— 零售型PLM, PTC FlexPLM

除此之外,我在給汽車、金屬加工、電子製造、食品醫藥、鞋服等企業做資訊化規劃時,深入研究過除了上述軟體外包括西門子Team Center、Oracle Agile、Oracle Agile P4P、Centric、TXT Retail等各個行業性PLM軟體的功能。

我感到最近這些年,PLM應用熱度和我十多年前研究、實踐PLM時相比,並沒有太大增長,從企業得到的實施PLM的反饋大多是滿意度低 ,失敗案例多。相應地表現在國內IT諮詢行業,和ERP、CRM、SCM熱鬧的諮詢市場相比,PLM諮詢基本上默默無聞,除了領先PLM廠商(即三大:PTC、達索 、西門子,以及 Centric這樣的行業PLM廠商)及其代理商提供相關服務外,大的IT諮詢公司和整合商很少參與,甚至讓人覺得PLM諮詢在江湖上都快消失了。

不過,PLM概念本身仍然存在。數字化製造、數字主線(digital threads)、數字孿生、工業4.0這些更性感、時髦的名詞越來越頻繁地出現在商業媒體、企業領導和諮詢顧問的口中,替代了有些土氣、過時的PLM、MES等資訊系統名稱。

貫穿研發、工藝、製造、服務全過程的製造業數字化的資訊系統架構在過去二十年並沒有發生非常顯著的變化,下面這張製造業“三條資料鏈”的圖片,在我20年前的PPT裡就有,今天仍然被廣泛使用來解釋製造業的數字化轉型:

PLM是製造業數字化的上游,沒有PLM支援的“產品數字化”,製造業後續業務流程只能是一幅中看不中的圖畫。PLM在整個產品生命週期中管理產品資料、連線產品資訊,其作用是:

- 貫穿企業價值鏈的資料主線的基礎

- 持續跟蹤數字孿生的狀態

- 連線智慧產品和製造體系

PLM資訊系統通常並不是一個單一的應用軟體,它的“功能模組”的緊密性、整合性沒有ERP高。在21世紀初PLM概念提出的早期,當時AMR等研究機構就曾經指出,PLM業務體系在不同的行業中,例如大型裝備製造、汽車製造 、電子製造、流程製造等,在不同業務環節都有專業系統,涉及到十多個到幾十個不等的IT系統。

儘管PLM自概念產生以來,解決方案供應商全行業逐步整合到了少數的幾家,然而PLM軟體本身並沒有像ERP那樣形成一個或少數幾個高度內聚整合的資訊系統。對PLM缺乏總體應用規劃,以為像ERP那樣,上一個軟體系統就能解決大部分業務問題,是企業實施PLM常見的誤區

從業務上,我將PLM所涉及的業務領域描繪如下:

PLM主線是沿著產品生命週期的產品相關資訊管理——以產品和部件的資訊為核心,以及描述產品和部件相關的文件、CAD圖紙和CAD模型等,面向這些產品物件,在不同生命週期階段及版本的特性、結構、狀態、關係等資料。

圍繞產品資訊管理這個主軸,PLM有幾個主要的支援性業務流程:

1、新產品開發專案

2、工程變更流程和配置管理

3、戰略尋源,供應商開發及協同

4、質量管理

5、工藝開發和製造協同

從軟體產品發展歷程來看,今天的主流PLM廠商大多是從CAD廠商發展而來的:從產品設計師CAD的數字化工作介面開始,開發後臺管理系統,從CAD工作環境裡生成產品的部件、BOM和圖紙,交給後臺——即產品資料管理(PDM)系統,從而將CAD工作站連起來,同時也將非CAD使用者的產品研發管理相關人員連線起來。

PLM則在PDM基礎上前進,在產品結構的空間維度上,增加了產品生命週期階段的時間維度——從時間軸上,協同更多的產品管理相關方,管理更多的產品相關的資訊物件 。

跟ERP、CRM、HCM等其他企業軟體發展歷程一樣,PLM的演進也是和企業級IT技術發展階段一致的:PDM的興起完全是得益於C/S架構的企業級網路出現,而網際網路出現則推進了PDM的升級。實際上,在2000年前後B2B電子商務興起時,PDM在企業內向研發部門以外的職能擴充套件,在企業外連線供應鏈、製造外包、研發外包等合作伙伴,因而一度流行稱為“協同產品商務(CPC)”,例如當時的MatrixOne就定位自己是CPC,CPC被廣泛認為是介於PDM和PLM的發展階段。不過隨著網際網路泡沫破滅 ,B2B電子商務不再流行,CPC這個名詞已經退出了歷史舞臺,可以認為CPC和PLM就是一回事,沒必要糾結概念區別,類似的還有協同產品開發(cPD)、產品生命週期協同(PLC)等名詞。

到物聯網 、大資料、人工智慧、AR/VR時代,PLM和供應鏈管理及製造現場越來越緊 ,三大PLM廠商都轉型成為了工業網際網路或者數字化製造公司,這些公司從2005年開始就在佈局進入到MES/MOM軟體以及嵌入式軟體和工業物聯網平臺。PTC從幾年前發力基於物聯網的工業網際網路PaaS平臺ThingWorx,從公司或產品名字上也能看出變化:達索2012年將PLM概念就升級為企業“體驗平臺”,2019年10月 ,西門子PLM軟體(Siemens PLM Software)宣佈更名為西門子數字工業軟體(Siemens Digital Industries Software)

不管概念怎麼變,對產品及相關業務物件進行數字化的基本原理——亦即產品資料管理(PDM)——還是沒變,我將其關係總結為下圖:

產品資料物件:產品、部件、零件、工藝、工具、裝置等產品資料物件的支援材料:文件、圖紙、CAD模型物件結構管理:物料清單(BOM)以及文件結構(BOD)物件的變更控制:工程變更、版本和配置管理(configuration management)分類管理:便於對物件進行結構化的分類、查詢、檢索,並且定義物件間的配置關係

這套結構化資料的體系是PLM應用的起點,很多企業PLM用不好,流程不順,實則是PDM基礎不好,沒有具備基本的PDM流程和方法,例如:

沒有形成規範設計方法,例如“自上而下”搭建產品結構樹,基於產品結構開展設計協作工作;又例如沒有基於引數模型的企業零部件庫,設計效率低,無法最佳化後續的供應鏈和製造缺乏業務流程規範,尤其是工程變更的型別定義,以及不同型別工程變更的業務流程規範化資料體系不規範,例如沒有形成零部件、圖紙的引數化體系

從PDM系統,到PLM系統/平臺,再到今天新型的PLM SaaS,主流的供應商有:

在製造企業的總體資訊化應用架構中,PLM是和ERP平行的系統,屬於企業級的管理層系統(四級系統),和工廠級的製造運營系統(三級系統,傳統指MES,現在廣義稱為製造運營管理——MOM,還包含了高階排產、製造資料分析、質量管理等)形成了製造業資訊系統的“鐵三角”:

PLM是由一系列軟體構成的,從應用架構上可以分為這樣幾層:

PLM核心:亦即傳統PDM的內容PLM擴充套件功能:基於核心PDM的資料模型的擴充套件功能,包括前述業務架構裡的專案管理、供應鏈協同、質量管理、開發需求管理等,在不同行業裡有些特定應用場景和功能,例如電子行業裡的有害物合規、消費品行業的包裝設計、高科技產品的嵌入式軟體的應用生命週期管理(ALM)、汽車機械行業的服務備件管理等外部整合:PLM需要和設計人員創作工具、其他企業系統以及企業中介軟體平臺整合資料分析:基於上述業務,彙集產品資料,進行產品設計最佳化、專案進度、使用者需求等分析

幾個主流的PLM平臺都採用了這種“PLM核心+擴充套件功能模組”的應用架構形式,以PTC為例,Windchill是其PLM核心,其上疊加了零部件和供應商管理、研發專案、需求管理等業務模組,並集成了各種設計工具、文件工具和外部企業系統:

在這裡,我特別要提下所謂“IPD產品開發流程”和PLM資訊系統應用的關係。如上所述,PLM是以產品資訊為核心的,專案管理是擴充套件功能之一,新產品開發專案管理流程和產品創造流程之間是相互獨立的,又有一定關聯關係。

在資料管理上,專案資料(以專案活動為物件,以專案網路圖為結構)和產品資料(以產品或部件為物件,以BOM為結構)在不同的“資料夾”裡分別管理,研發活動的提交物(例如一個圖紙物件)與專案資料和產品資料分別建立關聯。因而,在PLM系統總體應用架構上,IPD專案管理和產品資料管理是兩個有關聯又相互獨立的系統。

隨著企業資訊化平臺架構的不斷髮展,新的IT應用對傳統PLM框架產生影響,一些跨職能的應用,涉及到產品資料的部分正侵蝕著PLM邊界。例如企業主資料管理(MDM)是近年來新興的軟體領域,過去產品主資料的源頭是在PLM裡,從 PLM向SCM、ERP等傳送產品資料,最近幾年,隨著MDM在企業內不斷普及,產品資料生成、屬性體系、特徵歸類等究竟以MDM為源頭,還是以PLM為源頭,是PLM實施中需要關注的課題:

由於產品生命週期管理具有很強的行業特性,因而PLM軟體實際上形成了不同的行業應用軟體,企業要根據自身行業特性選擇正確的PLM軟體產品。常見的有:

- 離散製造PLM:面向汽車、機械、電子製造企業

- 流程製造PLM:面向化工、醫藥 、食品製造企業

- 時尚零售PLM:具有商品規劃特徵的鞋服、食品等零售企業

- 建築BIM:面向建築施工、房地產開發等企業

- 其他:企業資產管理 (ALM)、嵌入式軟體的應用開發管理

我認為在數字化時代,PLM跟工業4.0、智慧製造的邊界越來越模糊,也可能到一定階段PLM概念就逐漸消失,讓位於智慧製造了。PLM當前可以遇見的主要發展趨勢有二:

1、 由PLM擴充套件功能向數字化場景發展,類似於金融行業的FinTech或者市場營銷的MarTech,產品研發的數字化場景越來越碎片化,也會有越來越多的碎片化SaaS,形成豐富多彩的ProductTech的世界

2、 傳統單體架構的PLM系統進行解耦,在工業網際網路平臺(如果按照時髦的“中臺”說法 ,就製造業的“業務中臺”)構建微服務,以使用者為中心,構建面向使用者體驗的數字化產品。例如下圖這樣的採用AR/VR的數字化裝配模擬,就是需要有PLM後臺資料支援 。

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  • 3本作者大大最好的一本小說,劇情讓人拍手叫好,連看三遍也不膩
  • 基於模型的理念:認知提升與研發模式轉型