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PLM与产品至上

  引言

  任何一种思想的产生无不源于对实践过程的归纳和总结,产品至上作为一种思想,它的诞生和发展也是有其深刻现实基础的。首先要说明的是,与产品至上这一思想紧密相关的是一种我们称之为产品生命周期管理(即PLM)的概念。国外较为统一的观点认为,PLM是CAD、CAM、CAE、PDM等相关技术的组合,目的是把数十亿的市场与众多的潜在客户联系在一起,来满足软件设计商、市场分析家和投资者的希望。
   

  本文将从产品至上思想开始回顾PLM走进中国的简单过程,并对PLM结合制造业信息化所能带来的影响,做一定分析。先来看一看以下这组数据:
    
  根据美国马萨诸塞州波士顿的著名市场研究公司阿伯丁(Aberdeen Group)的研究,自2000年以来,全球管理信息系统市场中,PLM逐渐成为市场热点,2001年,全球PLM市场的销售额为180亿美元,据该公司预测,到2005年,全球PLM市场将达到500亿美元,其中仅制造业在产品开发解决方案上的投资就有望超过60亿美元。
  2000年底,全球著名的IT服务公司EDS拿到了全球先进大IT服务单——60亿美元的美国海军IT项目。
  2001年初,IBM把为用户提供产品的ETS(工程技术系统)部门更名为PLM部,主要为用户提供具体的产品生命周期管理软件。
   

  2001年5月,专注于IT服务的EDS公司以9.5亿美元收购了年销售额4.5亿美元的SDRC公司,并使之与旗下年销售额5.5亿美元的UGS公司合并成为EDS的PLM部门,该部门于2002年5月正式推出基于因特网的PLM解决方案TeamCenter。
   

  2001年10月,洛克希德马丁公司击败波音公司,中标联合攻击战斗机X35A约2000亿美元的超级巨单。这一事件在当时,给全球管理信息市场带来了可谓不小的震荡。该公司提供的样机就是由30家不同的生产单位采用了三家不同公司的PLM系统来缩短开发周期、降低成本的。其中包括:Dassault公司(IBM PLM部门的紧密联盟伙伴)的CAD软件CATIA;EDS PLM部门的PDM软件Metaphase以及PTC公司基于因特网的CPC系统Windchill。事后,根据估算,该样机与现有的战机相比,研发周期缩短66%,成本下降50%。
   

 2001年底,EDS PLM中国公司正式运作。
 2002年初,IBM全球服务部中国区BIS(企业创新服务)部门更名为PLM服务部,主要为用户提供PLM的咨询和实施服务。
  2002年3月5日,被誉为CPC之父的——吉姆.贺普曼(Jim Heppelmann)来到中国深圳,应邀出席“CPC创造价值与商机总裁论坛”会议。这位第一次来到中国的PTC公司现任CTO十分惊诧于中国企业对产品研发的热情,当时与会的100多名用户所提出的问题着实让他应接不暇。
   

  在中国,2001年PTC公司的PLM软件系统销售了2200万美元,其中仅一汽集团就占了400万美元。而华为公司则在近三年的时间里累计投入了600万美元的研发费用。联想集团,在其ERP系统稳定运行之后,从2001年下半年就正式启动了实施PLM系统的计划。

  这些过往的事实都在说明着一点,PLM在全球、在中国正在迅速扩大着自己的影响,越来越多的企业,特别是制造性企业也将自己的注意力逐渐转移到了信息化组建方向上来。企业以产品为核心竞争力和优势所在的观点,推动PLM得到大规模应用,综合来讲原因有:

  1、知识

  信息社会的到来使知识成为企业所有资产中最为重要的资源,如何运用企业所拥有的知识、技术和能力来对身边的机会做出响应,以便获取独特能力和竞争优势,已经成为一个企业,特别是制造企业必须要慎重考虑的关键问题。而PLM概念的基础就是出于对企业知识产品的管理,这一点,也是其他所有管理信息系统没有做为核心问题来关注的。

  2、PLM与ERP的区别

  在此我们不做对PLM和ERP概念的学术研究,来看看一个简单的比较:PLM的重点在于对企业知识产品或者说是无形产品的管理,而ERP的管理则发生在企业有形产品推出之后,也就是在产品的规格、尺寸、外观和功能等都被确定,并且可以进入上线量产的阶段,才会有ERP上场的机会。它关注流程,需要海量般的需求信息数据支持,在企业产、供、销的价值链条上发挥作用,在ERP的系统中,设计者希望有形产品的库存越少越好,理想的状态是达到零库存,而在PLM系统中,则希望无形产品尽量地多。这样以来,我们就很容易看出ERP系统在管理无形的数字化知识产品时就显得无能为力了。

  3、PLM角度

  现实生活中,厂商、客户和社会因其所处的角度不同,所以他们各自看待企业的目标和方法也不尽相同。生产商,因为希望能够最大化产品生命周期内的价值,所以会千方百计的降低成本、提升收益;客户,因为要求在相对等量价格中最大化产品性能,所以在交易中会研究性价比的问题;社会,或者说是政府部门,因为要考虑外部成本最小化,所以会通过法律、规章等等带有一定强制性的手段在宏观上加以控制。
   

  PLM可以为我们提供一个全新的看待问题的角度,而且这样做一定会有很多好处。
  a.它可以帮助我们认识到尽管每个阶段收益都达到最大化或成本最小化了,但整体的利润仍可能达不到最优。例如,产品标准化设计降低了成本,但却会牺牲了产品的灵活性;提高价格可以增加收益,但无形当中也增加了竞争对手的优势等等。
  b.可以帮助企业以一种长远的眼光进行决策,从而达到较好的长远效果。例如,考虑产品生命周期的话,就会自然而然的在产品设计和开发阶段多花精力,这样就会给企业带来长期的收益。
  c.传统的成本会计支持的是附加价值的概念,而考虑生命周期则支持价值链的概念。
  d.帮助企业认识客户消费成本的重要性。因为客户会十分注重营运和支持成本与产品采购成本之比这一重要因素,因此在设计产品时也要考虑到它的消费成本。
  e.帮助企业提供好的投资决策信息,这与企业的长期决策和产品价值链取向都是息息相关的。

  4、成本大幅降低

  新产品的开发工作在整个企业经费支出中占有很大比例,特别是在整个开发项目中由于各种原因,如新设计的产品不能以低廉的成本进行生产,使得它们难以满足市场的质量要求;或者产品在准备上市时市场需求已经发生了变化而被迫取消,这时,企业的经费常常是被白白消耗了。当年洛克希德公司研制生产的L1101客机只比麦道生产同类型的DC-10晚了一年,结果市场全无,投资血本无归。由此可见产品研发的时间和效率对于企业是多么地重要。根据Aberdeen公司的分析,企业全面实施PLM后,可节省5-10%的直接材料成本,提高库存流转率20-40%,降低开发成本10-20%,进入市场时间加快15-50%,降低用于质量保证方面的费用15-20%,降低制造成本10%,提高生产率25-60%。一个企业,特别是制造业,用于研发的成本占产品全生命周期总成本的70%以上,所以,降低企业整体成本的主战场应该是产品设计到付诸生产之前这一段时间。

  5、全球化研发、生产

  全球化促使企业把自身业务越来越多的扩展到世界各地。当前,一个企业把某个项目的设计和制造过程分散到地理上位于不同大洲的工厂已经成为相当普遍的做法。十多年前的研发团队也许都在一座大楼内工作,而现在,这一研发团队可以分散在世界上不同的几个地区或几家不同的公司。设计工程师们甚至可能从未看到过与他合作的人。

  6、外包

  另外一个非常重要的因素是外包。越来越多的企业认识到,如果专注于核心业务并把其余业务外包出去,他们的效率可以更高。企业在自己公司内设计,而让其他公司制造的外包现象已越来越多。

  7、M & A

  最后一个主要的因素是兼并和收购(M&A)。现在很多企业中M&A部门同时也是研发部门,就像前面提到的EDS通过收购组建的PLM部门等等,这些企业通过收购其它企业,拓宽了他们的业务范围,增强其研发实力,进而获得了更加有利的竞争优势。
   

  可以这样说,PLM为企业提供了一套完整的技术和服务构架,让企业及其合作伙伴和客户共同构思、设计、建造产品,同时在整个生命周期中管理产品。
   

  面对快速变化的市场环境,厂商必须要打破以往的生产模式,建立以「资料」为导向的生产流程。资料所指的就是产品生命周期管理概念下的协同作业系统,也就是包含协同商务、协同产品资料管理,及同步设计、PDM管理、CAD/CAM/CAE,以及知识累积(KBE),搭配虚拟工具作同步工程设计,以提供协同商务之用(B2B/EAI/SRM)的产品生命周期管理的概念。
   

  以创造、协作和控制三大重要功能融合构成的产品生命周期管理思想,可以为企业带来源于产品开发过程的强大竞争优势,它的实现要求企业把“产品至上”的思想作为其发展战略,并能坚定成功源自一流产品的信心,明确产品是核心,是企业创造价值、把握商机、赢得发展之来源。依照这样的要求,我们甚至可以确定下“产品至上”企业的概念,那就是:已经充分认识到,获得商业成功最重要的东西是产品,并且视产品开发过程为他们最大的竞争优势。尽管现在有很多企业已经拥有了可以提高运作效率的成功目标,但是,如果他们没有足够重视产品的决定性作用,那么他们可能仍然会继续为那些因缺少竞争优势、不能满足市场需求、价格高于竞争对手、或者无法使客户满意的产品而苦苦挣扎。通过重新关注产品及其开发过程,制造商发现他们拥有了一个能极大影响产品特色、质量、预见性、上市时间、制造能力、适用性、成本和客户满意度的新武器。
   

  这一强力武器可以帮助企业实现对用户所关注产品状况的监控;客制化产品以满足用户需求;制定合理的产品市场价格;保持自有产品在市场上的占有率;改善企业资金的周转状况;开拓新产品市场;完善产品定价体系;降低生产成本;缩短生产周期;改善对企业资产的使用。这些都是关乎企业发展壮大和赢得利润的大事。
   

  对于用户所关注的产品,首先,应该考虑的就是提高产品质量,通过改善与用户的合作,征求他们对产品品质方面的需求,从而进行有针对性的改进;同时,加强与供应商的合作,提高相关配件的质量,并在此基础上使产品符合一些如ISO9000、APQP等国际通行的质量标准。其次,增加变型产品的数量。让用户可以有更多种的选择,这一方面,需要企业认真听取用户对变型产品的意见,在内部通过模块化设计和生产来实现。再次,是加速产品换代和提供数字化信息方面需要注意的问题了。在产品换代方案的选择上,制定恰当的优先选择级别和平衡产品过早推向市场给企业带来的损害。而详细的数字产品支持信息则是取得设计制胜点的信息基础所在。
   

  应用户需求而改进产品方面的注意事项有:第一,要提高产品供应链的灵活性。通过对供应链的模块化设计与实现,与非常好的供应商建立良好的合作,保证原材料的供应渠道畅通,并使产品设计流程标准化,这些都可以有效促成灵活产品供应链的形成。第二,增强企业内部生产过程的灵活性。这一架构的建立,则主要依赖于模块化、标准化和客制化的实现。第三,快速对客户需求做出反应。通过对用户需求信息的整理与分类,归纳出反应集中的问题、意见,从而队新产品或新型号的研发给予支持。第四点,降低时间成本。这是一个较为系统化的概念,需要企业内部所有参与产品方案制定的设计小组、评审部门、估价部门、制造单位,以及供应商、销售商,甚至是部分最终用户的集体参与与合作,才能够有效实现的系统工程。
   

  对于产品定价体系合理化的问题。总体上可以归结为一升、一降两个方面。所谓一升,指的是充分发挥品牌的作用,通过设计系列化、外观一体化来提高产品的品牌价值;而一降,则是指通过内部挖潜,降低各种成本来使企业产品获得价格上的竞争优势。
   

  除了以上分析的三方面问题,关系到企业发展问题的主要因素还有以下三个。
  其一:保持市场占有率。一种有效的方式是通过使用专利和相关版权保护制度,以达到增加竞争者入市难度的目标。
  其二:改善资金周转状况。一方面,简化企业内部的设计、生产、审批等程序,并为客户提供更优质的配套服务;另一方面,增进与供应商和销售商的合作状况。使资金的流转更加通畅。
  第三:开拓新产品市场。作为企业管理层的领导们要始终有紧迫感,再大的蛋糕,也总有分完的一天。开拓新市场应该是企业永远紧盯不放的目标,这其中又包含了发现与开拓新市场,以及快速进入确定市场,做快速跟进者,这样两层概念。这就要求企业具有更强的创新意识和积极的市场服务态度。以上六个方面的有效控制和综合协作才是构成企业发展壮大的关键因素。
   

  在体现企业市场价值另一个方向上的是获得赢利,更为准确一点则可以称长期赢利。首先有可能为企业带来此契机的两个因素是:完善产品定价体系和降低企业生产成本。在产品定价方面,绝不仅仅只是产品成本一方面所能决定的,要综合考虑产品外表美观程度,产品的性能质量和方便实用等诸多因素的影响来为产品估价,此外这一价格还要最终受市场和用户的检验,才可能最终确定,其本身就是一个有时间影响的问题。而降低企业的生产成本,则需要企业努力实现零缺陷、最小投资和短生命周期等目标。
   

  接下来还有两个需要考虑的因素,它们是:缩短产品周期成本和改善企业资产使用。这两方面与企业提高效率、降低成本,包括设计效率和成本、生产效率和成本、管理效率和成本、协调效率和成本等等都密不可分。
   

  这两方面的关键问题最终将归结为企业是否能向市场提供优秀的产品。
   

  为了能长期制造出一流产品,企业需要一个本身即能带来竞争优势的产品开发过程。虽然某些人认为产品开发与工程相同,但是,一个真正高效的产品开发过程会涉及到许许多多部门,其中包括营销、工程、采购、制造、销售和服务等。外购比例的不断攀升,使供货商和制造合作伙伴直接参与到产品开发过程中,同时,客户的极大关注也使他们的直接参与必不可少。这样,优化产品开发的工作,自然而然就从只是某个工程部门在努力,变为整个企业在努力,最终发展到一个分布式价值链在共同努力。

  在产品开发过程中,这一跨组织的价值链协同努力,创造出蕴含在新产品或变型产品中的知识产权。当通过应用软件以数字方式获得这种知识产权时,它就形成了产品的一种数字化表示。这种“数字化产品”通常代表企业最具战略意义的资产,它以最小的成本确定了产品的定义、产品的行为和特色、成本曲线、涉及到的供货商、以及即将使用的制造过程。因为数字化产品的交付是生产的先决条件,所以,数字化产品必须完整、优秀、稳定,而且在任何正式制造工作开始之前,必须得到所有相关者的认同。
   

  在价值链环境中开发数字化产品的确不容易,尤其在巨大的时间和成本压力下,更加如此。虽然在提高企业和供应链的制造和供应效率方面,许多制造商都有了很大的进展,但是,大多数企业同时也承认他们的产品开发过程存在许多问题。他们开始认识到,只有在产品生命周期的每个阶段都能很好地管理数字化产品定义,才能得到更好的改进机会。在开发过程中描述的产品数字内容,在跨越组织时通常会支离破碎,每个小组拥有储存在不同系统中的不同形式的产品定义,而且许多格式不兼容。以受控方式共享信息以及与外部客户、供货商、合作伙伴就项目协作时,尚无简单易用的功能可供使用。
   

  在产品生命周期中管理产品信息的更改以及保持对设计和制造过程的控制,通常被认为是一个难以实现的目标。总而言之,大多数制造企业目前都缺乏一个适用的企业基础架构,来高效汇集和管理不同的产品信息并支持有效的产品协同开发过程。所以在制订了产品至上的企业级战略以后,就该考虑改进产品开发的方法了。这一方法,将主要针对解决产品总成本、上市时间、信息交换、产品质量、标准化/模块化、客制化和可预见性这七方面的问题。
   

  新产品开发工作最初的目的就是:成立一个跨职能小组,共同确定市场的真正需求、满足这些需求的产品设计、参与该产品设计和制造的供应商、该产品的生产方法、如何把该产品分发给客户、以及完整的客户解决方案所需的服务和支持。
   

   显然,产品开发并非仅仅是产品设计和工程小组的责任,成功的产品应该被看成是营销、工程、采购、制造、销售和支持人员共同协作的结果。在这一过程之中,跨组织、跨企业的外部供应商、合作伙伴和客户将共同创造出蕴含在新产品或变型产品中的知识产权。通过数字方式表示和存储下来的各种设计文件、质量和制造规范、市场和产品技术需求、软件模块、测试工具和数据以及各类会议、研讨文档和其他用来全面定义产品的电子化信息,共同构成了所谓企业的“数字化产品”。
   

  因为数字化产品是制造过程开始的必要条件,所以数字化产品必须完整,而且在制造过程开始之前,必须征得所有相关者的同意。简而言之,制造过程的基本任务是把数字化产品转换为实际产品,因此,一个优秀的数字化产品是实际产品成功的先决条件。
   

  大多数制造程序实际上是都是企业供应链按照一种“双路模式”运作的过程。在第一个过程中,供应链成员共同建立产品的数字表示。在第二个过程中,供应链成员再次协作,共同制造出实际的产品。虽然大量的资金消耗在实际的产品价值链中,但是,大多数产品的战略性决策都是在数字化产品价值链中做出的。确定产品定义、产品外观、产品行为、以及产品如何区别于竞争对手等决策,都是在数字化产品价值链中完成的。当产品处于数字表示形式时,更改起来相对比较容易,而且费用较低,而当产品处于生产过程中时,更改起来则会导致昂贵的返工和长时间的延期。因此,在产品交付去制造之前,所有跨职能小组就数字化产品达成一致意见至关重要。实际上,任何相关组织都有否决权,因为如果产品不能满足客户或市场需求、找错了供应商、或者无法高效生产,产品将有可能从一开始就有缺陷。另外,数字表示必须具有可实现性,容易通过数字仿真进行测试,因为交付去制造的数字化产品中的任何错误以后都必然会变得更复杂,而且随着产品进入生产阶段,费用会更高。显而易见,在数字化产品价值链过程中做出的重要决策将会影响到上线营业额,而且,它对底线成本也会产生巨大的影响。正如客户所看到的,尽管大部分成本花费在生产过程中,但在数字化产品价值链中做出的决策足以影响或“锁定”产品总成本的70-85%,节约成本是产品开发的一个重要问题。
   

  所以说,数字化产品价值链的重要性和战略意义,是“产品至上”企业应该予以足够重视的,对产品开发过程真正有意义的改进工作,必须在整个企业中全面实施,并且还必须扩大到价值链的所有参与者。
   

   而PLM恰恰是为企业在产品开发过程中提供了一种及时、安全和结构化的方式来有效协作和共享信息。它通过内部使用互联网技术来管理整个产品生命周期——从产品概念和规划到产品最后报废以及其中包含的每个周期的信息并促进期间的交流和协作。PLM系统提供了一个统一的数字化产品存贮系统,因此,不同成员可以在产品生命周期的每个阶段访问到最新信息。从总体上看,PLM生命周期可以被分为六个阶段,每个阶段都包括多个子过程。
   

  产品开发既非连续过程,也非以企业为中心。由于各个部门做出的决策相互依赖,所以各个成员之间的高效沟通和并行工作就显得相当重要。另外,多数情况下,产品开发的参与者并非仅局限于组织内部。由于企业已经变得日益专业化,塑造更加专注但更高效的实体,在价值链中相互协作以制造出最终产品。在许多行业中,最终产品设计的70%以上来自供货商,有时候,所谓的“制造商”实际上只是一家系统集成商。实际上,虽然企业仍然拥有整个数字化产品,但外部供货商、配套厂商、甚至客户都象不同的内部部门一样,为最终产品做出了很大贡献。一个企业的数字化产品价值链能否高效协作生产出一流产品,成为是否具有竞争优势的主要衡量标准。
   

  PLM通过提供广义企业协作功能,把CAD和PDM等传统的数字化产品解决方案扩展到数字化产品价值链和整个产品生命周期中。一套高效、完善的PLM解决方案能让企业建立详细、直观和可行的数字化产品信息,及早综合各个参与者的信息从而发现和解决关键问题,对交付生产、更改控制和配置管理等关键过程,进行控制并使之自动化。如果没有一个集成的基础结构来促进这三项相互依赖功能—创造、协作和控制—之间的协同,制造商就不能有效地优化他们的产品开发过程。因此,PLM系统能让制造商实施许多业务战略,比如,客户驱动式创新、模块化产品体系结构、数字原型和仿真、以及过程知识管理和优化。
总而言之,优化数字化产品价值链需要三项主要且相互依赖功能之间的配合:
  创造:获取并挖掘思想和知识财富,并把它们融入到数字化产品中,使其能够提供关于产品结构、外观和性能的可行性、交互和直观的表示。在产品开发过程早期,“创造”非常关键,而且在更改时,它仍然很重要。图中,振幅表示“创造幅度”。
  协作:与产品开发价值链中的其它参与者高效沟通,以便不断获得创造性的信息,并在极易对设计进行更改的早期发现和解决问题。特殊(Ad hoc)协作在产品开发过程早期至关重要,但是,在接近设计发放的最后阶段,协作的重要性逐渐降低,正规的制造过程越来越重要。在图中,频率表示“协作幅度”。
  控制:为了确保产品开发过程能尽快带来成果,确保协作者在不同阶段不断趋向一致、最终在设计发放时达到完全统一至关重要。从理想角度来看,设计交付制造后,不会再有其它的更改。然而,真实世界并非如此,因此,一个用来提出更改请求,进行变更影响面评估、做出进行或不进行的决定、以及通知受影响成员的标准化过程非常重要。在图中,阻尼效果表示“控制力度”。
   

   PLM可以帮助企业建立高效协作的产品价值链体系,通过实现可即时访问准确的产品信息,就能及早的解决复杂的产品开发问题,这一点对于产品制造商的企业不仅具有战略优势,而且还可以降低成本。也只有PLM系统才能完全支持在整个数字化产品价值链中构思、评估、开发、管理和支持产品。PLM把企业中多个未连通的产品信息孤岛集成为一个数字记录系统。有了PLM系统,ERP、CRM和SCM系统才能够获得可靠的、可以普遍访问到的、最新、最准确、最完整的产品信息源。

  总结

  没有一种最好的产品开发方法,产品的领导地位就会非常短暂。以前,一流产品的优势可以保持几年,而现在,由于客户要求更新技术和最新功能,优势也许只能维持几个月。由于业务本身的发展速度也比以前快得多,所以,企业必须通过重新定义它们的产品开发过程以便能长久地、更快地生产出更优秀的产品,来努力保持竞争优势。将产品放在首位已经成为信奉客户至上的制造商取得成功所必须遵循的原则。“产品至上”的核心是把产品开发作为组织的核心——提高客户满意度、提高运作效率并促进企业业务目标的实现。通过简化整个数字化产品价值链中的产品开发过程,就有可能让企业开始把产品放在众多企业所需要考虑问题的首位。
   

  近些年来,企业管理层都专注于大量可以确保企业成功的战略。为客户提供更优质的服务、重建业务过程、通过合并和收购来谋求发展、缩短上市时间、以及降低运营成本只是管理者讨论最多且企业关心的战略中的很少一部分。虽然这些方法都具有非常重要的作用,但是,管理者越来越认识到,企业的成功与否,最终会依赖于更本质的东西——其产品。能够不断推出创新、优质产品的公司,市场份额将不断增加、品牌的差距会越拉越大,并能获得持久的竞争优势。那些无法对设计和制造优秀产品的流程进行控制的公司,则很可能落伍。以产品为核心的企业,会制订出‘创造一流产品’的企业级宗旨,并会将这一宗旨贯彻到整个企业,其中包括产品开发、工程、制造、财务、采购、销售、营销和售后支持等各部门。为了实现目标,公司会建立技术基础结构,使其能在产品的整个生命周期中高效管理每件产品。以产品为核心的企业认识到产品筑就公司——而非其它任何方法。(e-works)

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