3.3 產(chǎn)品生命周期管理PLM教學(xué)課件

3.3產(chǎn)品生命周期管理PLM

目前，數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的單元技術(shù)（如CAX、DFX等）已經(jīng)在產(chǎn)品開發(fā)中得到廣泛應(yīng)用，而各種企業(yè)和產(chǎn)品管理模塊（如SCM、PDM、CRM等）也受到人們重視，它們從不同層面提升了企業(yè)的競爭能力。1、產(chǎn)品全生命周期管理的定義

但是，如果各單元技術(shù)及管理模塊相互獨(dú)立，就會形成“自動化孤島”和“信息孤島”，使產(chǎn)品信息和企業(yè)資源難以發(fā)揮應(yīng)有作用。

單元技術(shù)和管理模塊的集成、企業(yè)內(nèi)部與合作伙伴之間的集成以及產(chǎn)品全生命周期信息的集成，成為人們關(guān)注的問題。

產(chǎn)品全生命周期管理（ProductLife-cycleManagement，PLM）就是通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品需求預(yù)測、概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原材料采購、制造、銷售、使用、客戶服務(wù)、報(bào)廢以及回收等環(huán)節(jié)的集成管理系統(tǒng)。

此外，PLM還擴(kuò)展到協(xié)作企業(yè)（如供應(yīng)商、銷售商等），以便在更深層次上支持產(chǎn)品開發(fā)和企業(yè)管理。

推動PLM發(fā)展的主要因素有：①網(wǎng)絡(luò)及信息技術(shù)的支持②全球化的市場競爭③用戶個(gè)性化需求

目前，對PLM還沒有統(tǒng)一和權(quán)威的定義：PLM是覆蓋從產(chǎn)品產(chǎn)生到報(bào)廢全生命周期的、開放式和互操作的整套應(yīng)用方案和企業(yè)信息化環(huán)境，它需要要有一個(gè)紀(jì)錄所有產(chǎn)品信息的、系統(tǒng)化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)知識庫。CIMdata的觀點(diǎn)PLM是一種企業(yè)信息化戰(zhàn)略。它提供一整套業(yè)務(wù)解決方案，將企業(yè)內(nèi)的人、過程和信息有效地集成起來，支持產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)到報(bào)廢的全生命周期，支持與產(chǎn)品相關(guān)的協(xié)作研發(fā)、管理、分發(fā)和使用。Aberdeen的觀點(diǎn)CollaborativeVisions的觀點(diǎn)PLM是一種商業(yè)IT戰(zhàn)略。它專門解決與企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)和交付相關(guān)的重要問題，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的最優(yōu)化，改善產(chǎn)品研發(fā)速度和敏捷性，增強(qiáng)產(chǎn)品客戶化能力，以最大限度地滿足客戶的需求。企業(yè)PLM的組織和實(shí)施要圍繞以下六種需求來構(gòu)造：①調(diào)整（Alignment）：平衡企業(yè)在信息化建設(shè)的投入；②協(xié)同（Collaboration）：與業(yè)務(wù)伙伴交換見解、想法和知識；③技術(shù)（Technology）：獲取新的技術(shù)以建立智力資產(chǎn)系統(tǒng)；④創(chuàng)新（Innovation）：開發(fā)客戶驅(qū)動的創(chuàng)新產(chǎn)品；⑥智力資產(chǎn)（IntellectualProperty）：將產(chǎn)品知識作為企業(yè)的戰(zhàn)略財(cái)富加以充分利用。⑤機(jī)會（Opportunity）：致力于跨學(xué)科的集成，尋找產(chǎn)品新生命周期的機(jī)會；PLM是一種技術(shù)管理戰(zhàn)略，它將跨越不同業(yè)務(wù)流程和用戶群的單點(diǎn)應(yīng)用集成起來，并使用流程建模工具、可視化工具或其他協(xié)作技術(shù)整合已有的系統(tǒng)。AMR的觀點(diǎn)AMR將PLM分為四個(gè)部分：④客戶需求管理（CustomerNeedsManagement，CNM）：

獲取銷售數(shù)據(jù)和市場反饋，并將之集成到產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā)過程中。①產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）：作為中心數(shù)據(jù)倉庫保存著產(chǎn)品的所有信息，并提供企業(yè)與研發(fā)、生產(chǎn)相關(guān)的物料管理；②協(xié)同產(chǎn)品設(shè)計(jì)（CollaborativeProductDesign，CPD）：利用CAD/CAE/CAM及相關(guān)軟件，技術(shù)人員以協(xié)同方式從事產(chǎn)品研發(fā)；③產(chǎn)品資財(cái)管理（ProductPortfolioManagement，PPM）：

提供相關(guān)工具，為管理產(chǎn)品資財(cái)提供決策支持；根據(jù)Aberdeen公司的數(shù)據(jù)，企業(yè)在全面實(shí)施PLM后，可以：

節(jié)省直接材料成本5%～10%

提高庫存流轉(zhuǎn)率20%～40%

降低開發(fā)成本10%～20%

縮短產(chǎn)品開發(fā)周期15%～50%

提高生產(chǎn)率25%～60%2、PLM的管理功能分析PDM與PLM之間存在如下關(guān)系：（1）PDM涉及從產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)到樣機(jī)試驗(yàn)階段的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息的管理；PLM涵蓋從產(chǎn)品規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制造、使用、報(bào)廢乃至回收的全部過程，并向前延伸至客戶需求管理（CNM）和供應(yīng)鏈管理（SCM）、向后延伸至客戶關(guān)系管理（CRM），從而形成包括產(chǎn)品全生命周期所有信息的管理。（4）PDM是以文檔為中心的研發(fā)流程管理，主要通過建立文檔之間剛性的、單純的聯(lián)接來實(shí)現(xiàn)；PLM則力圖實(shí)現(xiàn)多功能、多部門、多學(xué)科以及與供應(yīng)商、銷售商之間的協(xié)同工作，需要提供上下文關(guān)聯(lián)式的、更具柔性的聯(lián)接。（2）PDM注重產(chǎn)品開發(fā)階段的數(shù)據(jù)管理，PLM關(guān)注產(chǎn)品全生命周期內(nèi)數(shù)據(jù)的管理。（3）PDM側(cè)重于企業(yè)內(nèi)部和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理，PLM則強(qiáng)調(diào)對支持產(chǎn)品全生命周期的企業(yè)內(nèi)部以及跨越企業(yè)的資源信息的管理及利用。設(shè)計(jì)調(diào)研生產(chǎn)包裝運(yùn)輸倉儲銷售售后傳統(tǒng)的PDM管理領(lǐng)域理論的PLM管理領(lǐng)域PDM是PLM系統(tǒng)中的一個(gè)子集ERP面向企業(yè)的物質(zhì)資源，注重對有形資產(chǎn)的管理和整合，涉及生產(chǎn)、銷售、庫存、供應(yīng)、財(cái)務(wù)、人力資源等環(huán)節(jié)，

PLM與企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）之間的區(qū)別：PLM側(cè)重于無形資產(chǎn)的管理，即以企業(yè)的產(chǎn)品為核心，跨躍企業(yè)和供應(yīng)鏈，充分利用企業(yè)的信息資源，支持產(chǎn)品的協(xié)同開發(fā)和管理，促進(jìn)產(chǎn)品創(chuàng)新。圖PLM、ERP、CRM、SCM在職能領(lǐng)域和知識領(lǐng)域的涉及范圍對比[格里夫斯，2007]圖PLM與ERP在所涉信息粒度上的對比（左邊格里夫斯2007的觀點(diǎn)，右邊當(dāng)前發(fā)展的觀點(diǎn)，PSS是產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)，EPSS是企業(yè)產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)）上圖右邊部分中的漸變藍(lán)色含義如下：現(xiàn)有ERP借助計(jì)劃材料表，逐漸涉及計(jì)劃層/產(chǎn)品系列層和產(chǎn)品族層；但仍無法有效處理行業(yè)層次的戰(zhàn)略管理。現(xiàn)有PLM粒度主要涉及用于產(chǎn)品的訂單并擴(kuò)展至計(jì)劃層/產(chǎn)品系列層和產(chǎn)品族層，但涉及行業(yè)層和業(yè)務(wù)層信息少。鑒于諸多與客戶交互的服務(wù)具不可存儲性和不可分離性融合服務(wù)的PSS管理必將強(qiáng)化業(yè)務(wù)層的信息處理。鑒于PSS管理中對戰(zhàn)略生命周期和可持續(xù)發(fā)展的更多關(guān)注未來PSS管理必將強(qiáng)化行業(yè)層信息處理。對制造企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的管理需求，必將引發(fā)對EPSS的信息化管理需求；相應(yīng)未來面向EPSS管理的ERP需擴(kuò)展至行業(yè)層，才能真正解決現(xiàn)有ERP管理缺乏管理可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略問題的能力。PLM的主要管理功能包括：（1）需求管理：管理來自企業(yè)外部（如市場、客戶）和來自企業(yè)內(nèi)部（如設(shè)計(jì)、工藝、制造、生產(chǎn)調(diào)度等）對產(chǎn)品在外觀、性能、結(jié)構(gòu)、維修等方面要求的信息，包括對產(chǎn)品性能參數(shù)、結(jié)構(gòu)、成本、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等方面的描述、規(guī)定和限制，以保證所開發(fā)的產(chǎn)品與實(shí)際需求相一致，并有效地縮短開發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品開發(fā)的成功率。（2）產(chǎn)品數(shù)字化開發(fā)過程管理：通過PLM系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化環(huán)節(jié)的集成性和信息共享，提高數(shù)字化開發(fā)技術(shù)的效益。

PLM還可以對制造工藝、資源、生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度等進(jìn)行管理，以實(shí)現(xiàn)制造過程的全局協(xié)調(diào)和優(yōu)化。（3）質(zhì)量管理：質(zhì)量是產(chǎn)品性能的綜合評價(jià)。質(zhì)量管理貫穿于產(chǎn)品的整個(gè)生命周期。（4）產(chǎn)品回收管理：從環(huán)境保護(hù)、資源再生利用和可持續(xù)發(fā)展等角度，對產(chǎn)品的回收過程進(jìn)行監(jiān)督和管理。（5）項(xiàng)目管理：產(chǎn)品生命周期或其中的某個(gè)階段（如產(chǎn)品研發(fā)過程）都可以視為項(xiàng)目。采用項(xiàng)目管理，可以保證保質(zhì)保量地完成產(chǎn)品開發(fā)。（6）產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理：產(chǎn)品數(shù)據(jù)包括需求數(shù)據(jù)、項(xiàng)目數(shù)據(jù)、幾何數(shù)據(jù)、供應(yīng)商數(shù)據(jù)、過程數(shù)據(jù)、變更數(shù)據(jù)、資源數(shù)據(jù)等。（7）價(jià)值鏈管理：傳統(tǒng)的價(jià)值鏈概念著眼于單個(gè)企業(yè)的觀點(diǎn)來分析企業(yè)的價(jià)值活動，指產(chǎn)品從原材料采購到最終產(chǎn)品的所有過程和活動。新的價(jià)值鏈概念是指價(jià)值鏈不僅是由增加價(jià)值的成員構(gòu)成的鏈環(huán)，而且還包括由虛擬企業(yè)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，稱之為價(jià)值網(wǎng)。（8）配置管理：使用各種動態(tài)、交互、協(xié)作性和可視化工具，幫助制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)“依單設(shè)計(jì)”的產(chǎn)品需求。（9）工作流管理：提供靈活的過程管理構(gòu)架，支持用戶建立、控制和管理自身的業(yè)務(wù)流程，提高產(chǎn)品開發(fā)的效率和效益。3、主流PLM軟件介紹總體上，PLM軟件可以分為三種類型：①以數(shù)字化開發(fā)及PDM軟件為核心，并集成部分ERP功能的PLM

軟件，如EDS公司的Teamcenter、Dassault公司的CATIA等。

這類軟件具有強(qiáng)大的產(chǎn)品數(shù)字化開發(fā)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理能力，是以產(chǎn)品開發(fā)為導(dǎo)向的PLM產(chǎn)品。②以ERP軟件為核心，通過增加協(xié)同工作功能的PLM軟件，如

SAP、Baan和Oracle等公司的產(chǎn)品。③獨(dú)立的PLM軟件，如AgileSoftware、MatrixOne等

這類軟件以第三方的模式，為數(shù)字化開發(fā)軟件和ERP軟件提供集成服務(wù)。

這類軟件以資源管理和組織計(jì)劃為基礎(chǔ)，注重制造業(yè)的流程配置，產(chǎn)品數(shù)字化開發(fā)能力較弱。CATIA是Dassault公司的產(chǎn)品，它采用電子商務(wù)技術(shù)，可以擴(kuò)展到企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的所有業(yè)務(wù)過程，支持產(chǎn)品所有信息的商務(wù)決策。CATIAV5還具有以下特點(diǎn)：（1）Dassault公司的CATIAV5①支持協(xié)同關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)，可以改善業(yè)務(wù)流程，提高工作效率，提升企業(yè)競爭力；②使用知識驅(qū)動設(shè)計(jì)和基于知識的管理技術(shù)，有利于產(chǎn)品創(chuàng)新；③Windows風(fēng)格和友好的用戶界面，使用方便；④采用Web技術(shù)，技術(shù)領(lǐng)先，功能強(qiáng)大；⑤可以根據(jù)用戶的特殊需求進(jìn)行定制和擴(kuò)展，具有良好的靈活性和可擴(kuò)展性。mySAPPLM能提供從設(shè)計(jì)、制造到服務(wù)的流程集成，具體功能包括:產(chǎn)品創(chuàng)新管理、產(chǎn)品開發(fā)管理、規(guī)劃變更管理、維護(hù)管理、項(xiàng)目成本和時(shí)間管理、質(zhì)量管理、協(xié)作管理等。（2）SAP公司的mySAPPLMmySAPPLM具有iViews功能，使產(chǎn)品協(xié)作人員能夠及時(shí)獲取完成任務(wù)所需的信息、應(yīng)用和服務(wù)。mySAPPLM通過產(chǎn)品數(shù)據(jù)復(fù)制，保證數(shù)據(jù)一致性。mySAPPLM具有審計(jì)管理流程，支持在項(xiàng)目或產(chǎn)品開發(fā)過程中的質(zhì)量審計(jì)，以提高產(chǎn)品質(zhì)量。mySAPPLM具有產(chǎn)品設(shè)計(jì)功能，使設(shè)計(jì)者了解產(chǎn)品需求，并將產(chǎn)品設(shè)計(jì)與產(chǎn)品需求進(jìn)行比較，以形成有競爭力的產(chǎn)品。

mySAPPLM還提供集成化同步協(xié)作工具，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性文檔共享和應(yīng)用。

Teamcenter是基于標(biāo)準(zhǔn)和Web結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品全生命周期優(yōu)化工具。它采用Java、Microsoft.NET框架、UDDI、XML、SOAP、JSP

以及Web等技術(shù)，支持產(chǎn)品生命周期不同階段信息的無縫交換和管理，消除因地域、部門和技術(shù)原因形成的障礙，構(gòu)建跨越產(chǎn)品生命周期的協(xié)同工作環(huán)境。。（3）EDS公司的TeamcenterTeamcenter產(chǎn)品族包括Teamcenter企業(yè)協(xié)同、工程協(xié)同、制造協(xié)同、項(xiàng)目協(xié)同、需求協(xié)同、可視化協(xié)同、社區(qū)協(xié)同以及

Teamcenter集成器等XTPDM以產(chǎn)品數(shù)據(jù)為中心，面向產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程，通過項(xiàng)目和任務(wù)的動態(tài)管理，提供跨平臺的數(shù)據(jù)共享和協(xié)同工作環(huán)境；通過過程管理和控制，有效地配置資源，減少中間環(huán)節(jié)和優(yōu)化生產(chǎn)要素，為企業(yè)提高開發(fā)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量、規(guī)范設(shè)計(jì)過程提供良好的服務(wù)平臺。（4）艾克斯特公司的XTPDMXTPDM從產(chǎn)品全生命周期管理的核心——產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）出發(fā)，運(yùn)用并行工程的理念，從項(xiàng)目合同開始，支持企業(yè)的產(chǎn)品配置管理和變異快速設(shè)計(jì)，管理產(chǎn)品從產(chǎn)生到消亡的所有技術(shù)數(shù)據(jù)。

它采用統(tǒng)一BOM的思想，可以為各種管理軟件提供完整的技術(shù)數(shù)據(jù)資源和服務(wù)。XTPDM可以將產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)有機(jī)地管理起來，通過版本等建立完整的數(shù)據(jù)檔案，為企業(yè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的追溯提供完整的數(shù)據(jù)資源。

Windchill是PTC公司基于Web結(jié)構(gòu)的PLM軟件系統(tǒng)。（5）PTC公司的Windchill

針對產(chǎn)品類型及不同的生命階段，包括WindchillProjectLink、

WindchillPartsLink、WindchillDynamicDesignLink和WindchillPDM

四個(gè)模塊。上述模塊可以任意組合，為企業(yè)提供多種解決方案，以滿足各種產(chǎn)品制造及管理的特殊需求。WindchillPDM支持產(chǎn)