PLM實施：橫向推進VS縱向突破

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PLM（Product Life Management）詮釋為產(chǎn)品全生命周期管理，更明確的說，是對產(chǎn)品的技術(shù)數(shù)據(jù)進行全生命周期的管理。它應該涵蓋產(chǎn)品從技術(shù)協(xié)議----訂單----設(shè)計---工藝---生產(chǎn)準備---生產(chǎn)制造---現(xiàn)場安裝調(diào)試----運行維護----修理----報廢所有環(huán)節(jié)。在大多數(shù)企業(yè)，首先都選擇設(shè)計部門進行PLM項目的起步和實施，隨著設(shè)計部門的實施再陸續(xù)向上、下游拓展，延伸到工藝、生產(chǎn)、制造、物資等管理部門。

本文將結(jié)合筆者近年來在企業(yè)實施PLM項目的實踐，重點探討在設(shè)計部門實施PLM的方法。

在設(shè)計部門，重點管理的技術(shù)數(shù)據(jù)大致可分為四大部分：

1． 產(chǎn)品設(shè)計的三維模型、二維圖紙、設(shè)計文檔

2． 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)（設(shè)計BOM）

3． 與設(shè)計BOM數(shù)據(jù)密切相關(guān)的編碼數(shù)據(jù)，工程資源數(shù)據(jù)

4．設(shè)計工作流程，更改流程及項目管理

對于傳統(tǒng)的制造業(yè)企業(yè)，上述四部分數(shù)據(jù)在PLM實施的時候或多或少都已經(jīng)有了大量的歷史積累和沉淀，其形態(tài)從紙質(zhì)的到電子的，無所不有，數(shù)據(jù)規(guī)范程度也千差萬別。與此同時，歷史多年形成的傳統(tǒng)設(shè)計方式和管理模式往往已經(jīng)基本固化，并且已經(jīng)成為大家習慣遵守和認可的制度。在這樣的背景下，如何去實施PLM，既要讓PLM項目的實施充分繼承和保持企業(yè)傳統(tǒng)模式中的合理內(nèi)容，又要做到創(chuàng)新突破，引進更科學的管理方法，這其中必然會涉及到很多方法學和系統(tǒng)工程的問題。如何結(jié)合企業(yè)的實施基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)狀況，選擇科學合理的PLM實施方法，讓實施進度和實施效果都達到理想狀態(tài)，是一個值得探討和總結(jié)的課題。

縱觀PLM實施的案例，常見的有兩類方法，一種是縱向突破，單線挺進，另一種是橫向推進，步步為營。

所謂縱向突破，就是在實施PLM時，以一到兩個典型產(chǎn)品為對象，連續(xù)實施PLM的全部功能模塊。這一方法的特點是PLM軟件的絕大部分功能在典型產(chǎn)品上全面實施，單線挺進，用較短的周期與企業(yè)需求進行磨合，PLM項目的實施目標及驗收依據(jù)明確，而且容易實現(xiàn)。這種方法，往往是軟件供應商首選的實施方案。

使用縱向突破的方法，對許多企業(yè)而言，由于產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)絕不僅限于典型產(chǎn)品，特別是如果產(chǎn)品間借用數(shù)據(jù)多，新設(shè)計要使用大量老數(shù)據(jù)的時候，由于PLM系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)匱乏，所以并不能真正顯示和發(fā)揮PLM的優(yōu)越性。另外，在技術(shù)管理和生產(chǎn)管理中，由于PLM方式與傳統(tǒng)方式并存,也可能給企業(yè)各部門的管理帶來一定的沖突和矛盾。特別是一旦軟件公司驗收結(jié)束撤退后，企業(yè)缺乏后續(xù)的組織能力進行數(shù)據(jù)的補充，則PLM的應用有可能逐漸流于形式，極端情況甚至會導致PLM實施的失敗。所以一般來說，縱向突破的實施方法比較適用于歷史電子數(shù)據(jù)積累教少，新產(chǎn)品對老產(chǎn)品數(shù)據(jù)的借用少，以全新設(shè)計占主導位置的企業(yè)。

橫向推進，則是將PLM系統(tǒng)分解為若干功能模塊，如圖檔管理，工作流程管理，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理，工藝管理，項目管理模等，以全部產(chǎn)品為對象，以數(shù)據(jù)準備為重點，逐一實施PLM的功能模塊。采用這種方式的特點是，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)先行，實施上線緊隨，夯實一部分數(shù)據(jù)，實施一部分功能。每一功能上線時，PLM系統(tǒng)中積累的數(shù)據(jù)達到基本滿足企業(yè)全部產(chǎn)品設(shè)計對該PLM功能的需求。所以，一旦某功能模塊實施上線，就此功能而言，可以覆蓋企業(yè)所有工作，沒有任何死角，PLM管理模式和ＰLM規(guī)范也可以一步調(diào)整到位。這一方法的特點對企業(yè)而言，實施PLM是循序漸進，步步為營，穩(wěn)扎穩(wěn)打，平穩(wěn)過渡，PLM的功能是逐一見效，而且基礎(chǔ)扎實，準備充分。但整個項目實施周期會很長，在軟件合同和項目實施中要充分考慮這一因素，企業(yè)和軟件供應商必須互相理解，建立長期合作實施和服務(wù)的關(guān)系，分階段地取得PLM的實施成果。一般來說，橫向推進的實施方法比較適合于歷史電子數(shù)據(jù)積累較多，借用設(shè)計占主導地位的企業(yè)。

當然，最終衡量一個企業(yè)PLM實施是否成功的依據(jù)，應該是PLM在企業(yè)所有產(chǎn)品中的全面應用，不僅是技術(shù)系統(tǒng)要全面使用PLM的全部功能，而且還能滿足ＥＲＰ組織生產(chǎn)所需要的全部數(shù)據(jù)?？v向突破方式下，企業(yè)的PLM驗收決不意味著PLM項目的結(jié)束，企業(yè)還是要花時間，花力氣來補充數(shù)據(jù)，橫向推進方式下，雖然PLM總體驗收所需要的時間長，但按功能實施對企業(yè)的平穩(wěn)過渡非常有利。當然，無論是選擇縱向突破還是橫向推進，最后都應該殊途同歸，讓PLM真正在企業(yè)全面發(fā)揮作用。而且在PLM的不同實施階段，也可以結(jié)合企業(yè)的不同狀況，柔性地結(jié)合和選擇兩種方法，以加快PLM實施效率和提高PLM覆蓋面。

筆者所在企業(yè)由于在PLM實施時，所面臨的實施基礎(chǔ)是：

（1）從97年實施CAD甩圖版工程開始，已經(jīng)積累了大量的電子數(shù)據(jù)，覆蓋了汽輪機、燃氣輪機、發(fā)電機、電動機四大產(chǎn)品的所有設(shè)計和工藝部門，而且有一套嚴格的管理制度，從CAD圖框，標題攔到CAD模版、工藝規(guī)程模版，甚至電子文件名，都建立了規(guī)范，所有電子數(shù)據(jù)都是井井有條，管理有序的。

（2）在圖紙和工藝文件的CAD設(shè)計會簽工作和對圖樣的更改管理工作中，也建立了比較規(guī)范的流程管理制度，通過紙質(zhì)的流程單進行流程簽名和流程運轉(zhuǎn)的控制。

（3）面對200多人進行管理，僅靠制度，仍然出現(xiàn)有章不循的現(xiàn)象，導致管理漏洞。特別是在電子數(shù)據(jù)的版本管理上缺少技術(shù)制約手段，如多專業(yè)對同一文件（如部套目錄）進行修改時就無法保證版本的唯一性，電子數(shù)據(jù)與紙質(zhì)圖紙的不一致性，手工填寫流程控制單的隨意性，重大數(shù)據(jù)更改記錄無法有效保存，也不可追溯等等。

（4）傳統(tǒng)的設(shè)計方法形成的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中，除了自制件的圖號可以基本滿足信息化管理的物料唯一性標識要求外，大量的標準件、外購件、規(guī)格件、焊接材料等輔料的標識都不能滿足數(shù)據(jù)庫管理的需求，而且數(shù)據(jù)的一致性差，數(shù)據(jù)的隨意性時有發(fā)生，企業(yè)沒有一套合理科學的物料編碼體系，更沒有企業(yè)工程資源庫，原材料在產(chǎn)品中的使用也處于比較隨意的狀態(tài)。

（5）企業(yè)四大產(chǎn)品的技術(shù)數(shù)據(jù)各具特色，比較復雜。汽輪機產(chǎn)品以自制為主，產(chǎn)品數(shù)據(jù)量極為龐大，燃氣輪機產(chǎn)品與GE公司合作，產(chǎn)品數(shù)據(jù)中外合壁，發(fā)電機/電動機的產(chǎn)品數(shù)據(jù)也自具特點，其管理體系與汽機和燃機有著明顯不同。

上述現(xiàn)狀，決定了在我們企業(yè)實施PLM，既有圖檔管理管理和流程管理的良好基礎(chǔ)，又存在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理和物料管理方面的薄弱環(huán)節(jié)，加上產(chǎn)品復雜，數(shù)據(jù)復雜,設(shè)計部門的工作又比較繁重，必須要有合理的實施方法才可能取得實施的成功。

通過分析。我們決定從具備良好實施基礎(chǔ)的圖檔管理管理和流程管理入手，采用橫向推進的方法，集中力量全面導入所有電子數(shù)據(jù)后，再組織圖檔管理管理和流程管理的上線。同時也開始建立企業(yè)編碼體系和工程資源庫，為后續(xù)實施做準備。

我們先后花了2年多的時間，將企業(yè)汽機，燃氣輪機，發(fā)電機，電動機四大主要產(chǎn)品的全部歷史電子數(shù)據(jù)（約112284份/23G）全部整頓導入PLM系統(tǒng)，每類產(chǎn)品的歷史電子數(shù)據(jù)一旦導入完畢，立即組織實施該產(chǎn)品的PLM圖檔管理和工作流程管理上線，并同步建立PLM管理規(guī)范。PLM上線之日，就是傳統(tǒng)管理方式結(jié)束之時，全部新老數(shù)據(jù)的生成和更改都立即切換到PLM流程上進行，確保了100%的覆蓋，不留任何死角。

截止2007年底，PLM系統(tǒng)的圖檔管理和工作流程管理兩大模塊，在技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計部門已經(jīng)全面上線，四大產(chǎn)品的全部電子圖樣均通過PLM系統(tǒng)管理維護。到2008年7月底，PLM系統(tǒng)中管理的電子圖樣數(shù)據(jù)規(guī)模達35.3G,，其中汽機設(shè)計圖樣77173份，燃機設(shè)計圖樣38761份，發(fā)電機設(shè)計圖樣25224份，電動機設(shè)計圖樣25224份，累計工作流程9172個。目前，每天都有幾百個PLM工作流程在系統(tǒng)中正常運行。

PLM圖檔管理和工作流程管理的全面上線在企業(yè)取得了階段性實施成果，技術(shù)系統(tǒng)的電子圖樣管理水平和工作流程管理水平得到顯著提高。CAD設(shè)計圖紙的手工簽名被PLM系統(tǒng)的電子簽名所取代，手工交接的流程單被PLM電子流程所取代。通過PLM軟件所提供的兩級版本管理體系，不僅確保了由更改通知單進行的圖樣更改和圖樣大版本升級的正確性，也記載和保存了圖樣在設(shè)計—校對—審核—標準化審查—工藝會簽—審定—批準—打印—歸檔—定版各環(huán)節(jié)中的任何修改痕跡。技術(shù)設(shè)計信息和更改信息全面實現(xiàn)了可查詢，可追溯，圖樣版本的準確性，電子數(shù)據(jù)和紙質(zhì)數(shù)據(jù)的唯一性也得到可靠的技術(shù)保證。現(xiàn)在，所有技術(shù)人員可以隨時通過系統(tǒng)，快速方便的查詢所需圖樣，技術(shù)領(lǐng)導也可以隨時通過系統(tǒng)，掌握各項圖樣提交后的進度狀況，PLM系統(tǒng)已成為技術(shù)部門不可缺少的工作平臺。

在實施PLM圖檔管理和工作流程管理期間，企業(yè)花力氣制定了編碼體系，組織標準化室，物資公司，各專業(yè)技術(shù)部門共同參與，建立了包括金屬材料，非金屬材料，輔助材料，標準件，規(guī)格下料件，產(chǎn)品配套外購件在內(nèi)的４萬多條規(guī)范數(shù)據(jù)的企業(yè)工程資源庫雛形，實施PLM產(chǎn)品結(jié)構(gòu)功能的條件終于形成。

這時我們也面臨著企業(yè)的年生產(chǎn)制造能力不斷形成突破的局面。特別是汽輪機產(chǎn)品，從過去的年產(chǎn)四、五十臺發(fā)展到目前年產(chǎn)100多臺，對設(shè)計，工藝，生產(chǎn)組織都帶來很大壓力，迫切需要有快速高效的技術(shù)手段進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的組織。但在具體實施方法上，如果選擇縱向突破方式，僅在個別典型產(chǎn)品上完成設(shè)計BOM搭建，不僅在設(shè)計部門無法形成規(guī)模效應，而且在生產(chǎn)管理部門，也與組織生產(chǎn)所要求的數(shù)據(jù)量相差太遠。所以我們決定，一切從需求出發(fā)，率先對汽輪機產(chǎn)品的設(shè)計實施產(chǎn)品結(jié)構(gòu)功能，在實施方法上，仍然采用橫向推進的方式。

橫向推進的特點是兵馬未動，數(shù)據(jù)先行，而且應該是規(guī)范的數(shù)據(jù)。所以夯實基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，是橫向推進能實施成功的基礎(chǔ)。

我們經(jīng)過統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)汽機產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)在總量上雖然極為龐大，但對一批母型機組的借用率卻很高，在部套（第一層裝配結(jié)構(gòu)），借用率就高達80%。因此，在數(shù)據(jù)準備和具體實施步驟上，我們選擇循序漸近，分層突破。

我們將汽機產(chǎn)品結(jié)構(gòu)拆分為部套目錄層和綜合零件明細表層：

第一步，針對部套目錄層部分數(shù)據(jù)量相對較少，而且其代號體系完備，不需要重新編碼的特點，首先組織力量，將企業(yè)所有汽輪機產(chǎn)品的部套目錄數(shù)據(jù)全部整頓導入PLM系統(tǒng)，然后立即組織部套目錄層產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的上線。

一旦上線，PLM系統(tǒng)可以提供產(chǎn)品新設(shè)計想借用的所有部套數(shù)據(jù)，完全滿足了新產(chǎn)品部套搭建這一綱領(lǐng)性工作的任何借用需求。

第二步，將借用率極高的一批母型機組的綜合零件明細表數(shù)據(jù)集中整頓導入PLM系統(tǒng)，這部分數(shù)據(jù)是企業(yè)組織生產(chǎn)必須高度依賴的，而且其中相當部分需要重新編碼標識并直接使用企業(yè)工程資源庫。雖然整頓的工作量很大，但一旦整頓入庫，不僅將為后續(xù)的設(shè)計和工藝工作中所涉及到的借用數(shù)據(jù)帶來極大便利，而且可以解決福州OA的主要需求。所以這樣的數(shù)據(jù)準備工作是完全值得花力氣去完成的，而且磨刀不誤砍柴功，現(xiàn)在所花的時間將在上線后充分顯示其效益。

目前，按照上述方法，企業(yè)部套目錄層的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)已經(jīng)上線運轉(zhuǎn)，技術(shù)人員不僅可以從PLM系統(tǒng)中快速查詢需要借用的任何母型部套數(shù)據(jù)，而且還可以快速查詢?nèi)魏尾刻自谒挟a(chǎn)品中的借用狀況，數(shù)據(jù)庫管理的優(yōu)勢已經(jīng)初露端倪?？梢灶A期，一旦綜合零件明細表層，的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)功能上線，即可實現(xiàn)明細表下圖，產(chǎn)品的BOM數(shù)據(jù)完全以PLM數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)為準的變革。而這一重大變革將徹底杜絕目前產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的同一套數(shù)據(jù)在圖紙和報表上的不統(tǒng)一性，徹底改變同一產(chǎn)品數(shù)據(jù)在不同機組中借用時的不統(tǒng)一性，屆時PLM產(chǎn)品結(jié)構(gòu)功能的上線必將對企業(yè)設(shè)計BOM數(shù)據(jù)的管理維護帶來一次重大革命和技術(shù)進步。

回顧近年來，采用橫向推進方法實施PLM的過程，雖然表面看起來整體進度不快，但由于我們花大力氣整頓和規(guī)范了大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，夯實了PLM數(shù)據(jù)庫，極大地減輕了上線后再補充數(shù)據(jù)的壓力，不僅實現(xiàn)了傳統(tǒng)方式向PLM管理方式的平穩(wěn)過渡，而且實際效果也很好，而且對企業(yè)來說，基礎(chǔ)扎實更是利在長遠。目前企業(yè)整個PLM系統(tǒng)平穩(wěn)運行，已成為技術(shù)系統(tǒng)不可或缺的平臺。

在后續(xù)的實施過程中，我們還將繼續(xù)探索，踏踏實實地做好各項基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的規(guī)范工作，更好地把握基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和上線進度的匹配狀況，進一步提高PLM實施效率。（e-works）