淺談PLM在汽車零部件企業(yè)項(xiàng)目管理中應(yīng)用

賈勇

摘要： 本文主要分析目前經(jīng)濟(jì)全球化的壓力下，企業(yè)為更好生存和發(fā)展引入PLM項(xiàng)目全生命周期管理系統(tǒng)。首先概括闡述PLM概念、發(fā)展歷程及基于PLM的項(xiàng)目時(shí)間、成本、質(zhì)量管理的意義。其次詳細(xì)分析某企業(yè)引入PLM的過程及實(shí)施效果，從而解決了企業(yè)面臨的項(xiàng)目全生命周期管理的一系列問題。

關(guān)鍵字： PLM;汽車零部件開發(fā);項(xiàng)目管理

引 ?言

在經(jīng)濟(jì)全球化的壓力下，中國的制造企業(yè)面臨更加激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。我國制造業(yè)的利潤已經(jīng)進(jìn)入微利時(shí)代，提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力—研發(fā)能力，已經(jīng)成為企業(yè)的首要任務(wù)。產(chǎn)品研發(fā)的過程涉及到設(shè)計(jì)、制造、市場(chǎng)、銷售以及客服等多個(gè)部門。產(chǎn)品研發(fā)中用到的數(shù)據(jù)包括需求分析、產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、服務(wù)支持等，以上信息在企業(yè)中都是分散管理，使項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員獲取信息困難，效率低下。產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)（PLM）能很好實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的集成與整理。在項(xiàng)目管理中引進(jìn)PLM系統(tǒng)，消除了企業(yè)的信息孤島，保證了項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)與PLM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一致性，還為項(xiàng)目跟蹤和管理執(zhí)行中的任務(wù)提供了方便。因此，使用PLM進(jìn)行項(xiàng)目管理勢(shì)在必行。

本文通過PLM的各個(gè)功能模塊論述了產(chǎn)品生命周期管理與項(xiàng)目管理的有機(jī)聯(lián)系，并從項(xiàng)目管理體系角度描述了產(chǎn)品生命周期管理在整個(gè)項(xiàng)目生命周期各個(gè)階段的作用。

1、PLM的概念及發(fā)展歷程

1.1 PLM的概念及內(nèi)容

PLM主要包含CAX軟件、cPDM軟件和相關(guān)的咨詢服務(wù)三部分。實(shí)質(zhì)上PLM與我國提出的C4P（CAD/CAPP/CAM/CAE/PDM），或者技術(shù)信息化基本上指的是同樣的領(lǐng)域，即與產(chǎn)品創(chuàng)新有關(guān)的信息技術(shù)的總稱。

業(yè)界權(quán)威定義PLM是一種應(yīng)用于在單一地點(diǎn)的企業(yè)內(nèi)部、分散在多個(gè)地點(diǎn)的企業(yè)內(nèi)部、在產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域具有協(xié)作關(guān)系的企業(yè)之間，支持產(chǎn)品全生命周期的信息創(chuàng)建、管理、分發(fā)和應(yīng)用的一系列應(yīng)用解決方案，它能夠集成與產(chǎn)品相關(guān)的人力資源、流程、應(yīng)用系統(tǒng)和信息。

PLM包含以下內(nèi)容：

（1）基礎(chǔ)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)（例如XML、可視化、協(xié)同和企業(yè)應(yīng)用集成）;

（2）信息創(chuàng)建和分析的工具（如CAD、CAM、CAE、CASE、信息發(fā)布工具等）;

（3）核心功能（數(shù)據(jù)倉庫、文檔和內(nèi)容管理、工作流和任務(wù)管理等）;

（4）應(yīng)用功能（如配置管理）;

（5）面向業(yè)務(wù)/行業(yè)的解決方案和咨詢服務(wù)（如汽車和高科技行業(yè)）。

1.2 PLM的發(fā)展歷程

PLM的前身和核心技術(shù)是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM， PDM從出現(xiàn)到PLM經(jīng)歷了三個(gè)階段：

第一階段：支持計(jì)算機(jī)輔助工具的信息集成和其文檔管理階段

第二階段：支持過程集成和虛擬產(chǎn)品開發(fā)階段

第三階段：支持企業(yè)間協(xié)同工作和全面的產(chǎn)品生命周期管理階段

PLM整合了包括CPC在內(nèi)的各種概念，用來描述企業(yè)及其伙伴間從上到下整個(gè)對(duì)其產(chǎn)品生命周期中的智力資產(chǎn)和信息各種相關(guān)活動(dòng)進(jìn)行管理的解決方案。事實(shí)上，PDM仍然是PLM的核心部分，只是PLM已經(jīng)并非單一的技術(shù)，而是為了提高企業(yè)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力所實(shí)施的戰(zhàn)略性方案。

2、基于PLM的項(xiàng)目管理內(nèi)容

項(xiàng)目是一個(gè)組織為實(shí)現(xiàn)既定的目標(biāo)，在一定的時(shí)間、人員和其他資源的約束條件下，所開展的一種有一定獨(dú)特性的、一次性的工作。而項(xiàng)目管理是指運(yùn)用各種知識(shí)、技能、方法與工具，為滿足或超越項(xiàng)目有關(guān)各方對(duì)項(xiàng)目的要求與期望所開展的各種管理活動(dòng)。項(xiàng)目的整個(gè)過程可以概括為前期立項(xiàng)、計(jì)劃實(shí)施期以及評(píng)估結(jié)束期三個(gè)階段。在整個(gè)項(xiàng)目管理的生命周期內(nèi)，范圍管理，時(shí)間管理，成本管理，人力管理，質(zhì)量管理，溝通管理，風(fēng)險(xiǎn)管理，采購管理及集成管理構(gòu)成一個(gè)完整的整體，尤其在時(shí)間管理，成本管理和質(zhì)量管理方面，使項(xiàng)目管理的有效性得到了極大提高。

2.1時(shí)間管理

項(xiàng)目時(shí)間管理是在自范圍確定后，在權(quán)衡質(zhì)量目標(biāo)、成本目標(biāo)、資源供給等一系列特定項(xiàng)目限制性條件后，為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)，特別是確保項(xiàng)目按時(shí)完工所開展的一系列管理活動(dòng)和過程。

在項(xiàng)目任務(wù)分解和資源配置后，需要對(duì)項(xiàng)目的任務(wù)工期進(jìn)行估算，進(jìn)而對(duì)項(xiàng)目的整個(gè)工期進(jìn)行計(jì)劃和管理，PLM在建立任務(wù)時(shí)給出時(shí)間估算，它可以是某一個(gè)區(qū)間甚至是一個(gè)時(shí)間分布概率函數(shù)，根據(jù)各任務(wù)之間的關(guān)系計(jì)算出每個(gè)任務(wù)開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間的統(tǒng)計(jì)特性，進(jìn)而計(jì)算出整個(gè)項(xiàng)目完成時(shí)間的統(tǒng)計(jì)特性，從而可以判斷項(xiàng)目能夠以多大的概率按時(shí)完成，在時(shí)間管理方面，除了時(shí)間管理和狀態(tài)管理外，對(duì)任務(wù)定義多個(gè)后續(xù)任務(wù)時(shí)，PLM系統(tǒng)可以定義在執(zhí)行任務(wù)時(shí)選擇哪個(gè)后續(xù)任務(wù)的判斷條件。從而支持在執(zhí)行時(shí)自動(dòng)判斷系統(tǒng)中的可行任務(wù)集合，根據(jù)任務(wù)占用的資源數(shù)量和任務(wù)的優(yōu)先級(jí)從可行任務(wù)集合中選擇執(zhí)行的任務(wù)，PLM系統(tǒng)項(xiàng)目管理中各項(xiàng)任務(wù)的輸入輸出數(shù)據(jù)及對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象的審批、發(fā)放能夠使任務(wù)的輸入條件或輸出條件得到滿足，使任務(wù)的狀態(tài)發(fā)生變化，并通知相關(guān)人員進(jìn)行調(diào)度資源和任務(wù)，是并行工程技術(shù)甚至多項(xiàng)目管理的有力的技術(shù)支撐，從而使項(xiàng)目進(jìn)度、成本和利潤達(dá)到最佳的平衡。

2.2成本管理

項(xiàng)目成本管理是指為保證項(xiàng)目質(zhì)量、項(xiàng)目工期和項(xiàng)目成本等項(xiàng)目目標(biāo)所開展的項(xiàng)目專項(xiàng)管理。主要針對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過程中所發(fā)生的費(fèi)用進(jìn)行管理，它通過開展計(jì)劃、組織、控制和協(xié)調(diào)等管理活動(dòng)，努力去實(shí)現(xiàn)既定的項(xiàng)目成本目標(biāo)。

在開發(fā)的早期階段選擇基本的設(shè)計(jì)方案時(shí)，產(chǎn)品的生命周期成本就已經(jīng)確定，包括流程的選擇也會(huì)影響項(xiàng)目的實(shí)施周期和成本，工作分解結(jié)構(gòu)初步確定項(xiàng)目所需資源需求，資源需求包括項(xiàng)目所需的資源種類和數(shù)量，根據(jù)資源單價(jià)就可以確定跟時(shí)間無關(guān)的資源成本，根據(jù)時(shí)間估算的結(jié)果，可以計(jì)算與時(shí)間有關(guān)的人工、設(shè)備和資金的使用成本，由于PLM與ERP系統(tǒng)的有機(jī)連接，項(xiàng)目的成本估算變成了工作分解后的簡(jiǎn)單計(jì)算，而且在項(xiàng)目更改及時(shí)間延后時(shí)，項(xiàng)目管理人員能清楚知道項(xiàng)目成本變化及對(duì)整個(gè)項(xiàng)目盈利的影響。除了執(zhí)行項(xiàng)目本身的成本外，產(chǎn)品開發(fā)成本（項(xiàng)目執(zhí)行成本）雖然只占不到產(chǎn)品生命周期成本的20%，但是制造業(yè)產(chǎn)品生命周期成本的80%是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段決定的，通過PLM系統(tǒng)與企業(yè)制造系統(tǒng)的無縫集成，企業(yè)能夠在所有的產(chǎn)品配置中進(jìn)行數(shù)字化的優(yōu)化與驗(yàn)證任何制造工藝和流程，能夠有效降低產(chǎn)品生命周期的成本。

2.3 質(zhì)量管理

項(xiàng)目質(zhì)量管理是指圍繞項(xiàng)目質(zhì)量所進(jìn)行的指揮、協(xié)調(diào)、控制等活動(dòng)。它是由優(yōu)化的質(zhì)量方針、質(zhì)量計(jì)劃、組織結(jié)構(gòu)、項(xiàng)目過程中的活動(dòng)以及相應(yīng)的資源所組成。

傳統(tǒng)的質(zhì)量控制僅僅對(duì)制造過程進(jìn)行控制，實(shí)際上，產(chǎn)品的研發(fā)形成過程也伴隨著產(chǎn)品質(zhì)量的形成過程。影響質(zhì)量的因素貫穿于產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，僅僅對(duì)制造階段進(jìn)行質(zhì)量控制并不能最終保證產(chǎn)品的質(zhì)量要求，結(jié)合傳統(tǒng)的質(zhì)量工具，如質(zhì)量功能展開（QFD）、試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)（DOE）和6δ設(shè)計(jì)，PLM的一些關(guān)鍵技術(shù)如虛擬制造技術(shù)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型技術(shù)等能夠盡早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中存在的質(zhì)量缺陷，避免在制造階段昂貴的修改費(fèi)用，從而大大縮短產(chǎn)品研發(fā)試驗(yàn)時(shí)間和成本。綜上所述，借助于PLM系統(tǒng)，企業(yè)可以在產(chǎn)品研制和生產(chǎn)活動(dòng)中實(shí)施集成化質(zhì)量管理系統(tǒng)，不斷改進(jìn)企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量管理能力。

3、某汽車零部件企業(yè)PLM實(shí)施案例介紹

汽車零部件研發(fā)過程具有目標(biāo)明確、參數(shù)多、市場(chǎng)時(shí)效性強(qiáng)、人力物力資源消耗量大等特點(diǎn)，需要汽車零部件企業(yè)在時(shí)間、成本和質(zhì)量性能條件下，盡可能高效地完成研發(fā)任務(wù)。3.1實(shí)施案例

某汽車零部件企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)過程中，由于設(shè)計(jì)分為不同客戶單元進(jìn)行，不同客戶間的要求不盡相同，沒有形成模塊化設(shè)計(jì)模式，各零部件的設(shè)計(jì)相對(duì)孤立，造成設(shè)計(jì)信息不能在各設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)中互相共享，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)得不到及時(shí)分享，且圖紙版本控制也非?；靵y，不利于數(shù)據(jù)安全完整及管理，使產(chǎn)品開發(fā)效率受到極大影響，由于各種設(shè)計(jì)信息相對(duì)孤立，造成并行工程中倡導(dǎo)的模塊化設(shè)計(jì)得不到很好的執(zhí)行，零件的通用性大打折扣;零件的FMEA庫沒有建立，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過程的經(jīng)驗(yàn)積累無法傳承到其他人員中;項(xiàng)目管理工作也是手工管理，時(shí)間進(jìn)度不能及時(shí)跟蹤到位，項(xiàng)目過程信息不方便及時(shí)匯總，項(xiàng)目成果不能及時(shí)分享。為了解決上述問題，公司決定引進(jìn)PLM軟件，在眾多的軟件中，某企業(yè)選擇了SIPM提供的全球領(lǐng)先的MDA技術(shù)為核心的產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)SIPM/PLM，為某企業(yè)度身定制APQP流程，確保所有項(xiàng)目組按照一致的流程進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā);通過項(xiàng)目任務(wù)交付物管理，使項(xiàng)目資料的完整性、正確性及一致性得以保證;通過模塊化、通用化設(shè)計(jì)概念，縮短設(shè)計(jì)周期，提高企業(yè)快速響應(yīng)能力，降低成本，增加企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力;減少建立產(chǎn)品特殊特性庫及FMEA庫，結(jié)合項(xiàng)目問題管理，實(shí)現(xiàn)FMEA在項(xiàng)目中的應(yīng)用和FMEA案例累積等全面解決方案。

3.2實(shí)施效果

利用SIPM/PLM項(xiàng)目管理解決方案實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品從立項(xiàng)到批產(chǎn)的全過程管理，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)流程、人員工作和技術(shù)數(shù)據(jù)的有效集成，全面提升企業(yè)管理人員對(duì)研發(fā)過程的總體控制能力。使得公司可以與其產(chǎn)品生命周期的所有合作伙伴在同一平臺(tái)上工作。

通過將研發(fā)項(xiàng)目的分級(jí)分類，建立了項(xiàng)目APQP項(xiàng)目模板庫，將TS16949質(zhì)量體系固化到項(xiàng)目模板中，輔助以分級(jí)規(guī)劃、集中控制和圖形化項(xiàng)目規(guī)劃、調(diào)整功能，實(shí)現(xiàn)快速、全面的柔性化項(xiàng)目規(guī)劃和控制。項(xiàng)目經(jīng)理可以通過調(diào)用預(yù)先制定好的項(xiàng)目模板，進(jìn)行項(xiàng)目過程活動(dòng)的管理。

通過項(xiàng)目任務(wù)交付物管理，使項(xiàng)目資料的完整性、正確性及一致性得以保證。SIPM/PLM工作流模板將TS16949體系中的評(píng)審、審核等底層級(jí)流程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，使整個(gè)研發(fā)過程中的數(shù)據(jù)正確性和關(guān)鍵活動(dòng)得到有效控制。

通過模塊化、通用化設(shè)計(jì)概念，縮短設(shè)計(jì)周期，提高企業(yè)快速響應(yīng)能力，降低成本，增加企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力?；谀壳捌嚵悴考髽I(yè)日益嚴(yán)峻的行業(yè)形勢(shì)，只有提高設(shè)計(jì)效率，縮短設(shè)計(jì)周期，以最快的速度響應(yīng)主機(jī)廠的要求，才能贏得生存。這樣勢(shì)必需要我們提前找準(zhǔn)備。提前建立好數(shù)據(jù)模塊，提前做好經(jīng)驗(yàn)積累，提前了解行業(yè)動(dòng)態(tài)做好技術(shù)儲(chǔ)備，方能在需要之時(shí)有用武之地。

建立產(chǎn)品特殊特性庫及FMEA庫，結(jié)合項(xiàng)目問題管理，實(shí)現(xiàn)FMEA在項(xiàng)目中的應(yīng)用和FMEA案例累積;FMEA的建立產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)過程的經(jīng)驗(yàn)得到了積累，各個(gè)工程師的技能得到了提升，使新進(jìn)工程師有了可以參考和學(xué)習(xí)的資源和平臺(tái)，縮短了新工程師的學(xué)習(xí)時(shí)間。為公司在激烈競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境中獲取項(xiàng)目提供了必要的基礎(chǔ)。

通過SIPM/PLM系統(tǒng)的實(shí)施，公司實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品生命周期內(nèi)的全數(shù)據(jù)管理，保證了數(shù)據(jù)完整性、正確性及一致性，優(yōu)化了公司現(xiàn)有的產(chǎn)品開發(fā)流程和項(xiàng)目管理流程，形成了一套完善的產(chǎn)品知識(shí)管理體系，確保項(xiàng)目進(jìn)度按照預(yù)先制定的時(shí)間計(jì)劃進(jìn)行。使項(xiàng)目過程中產(chǎn)生的經(jīng)驗(yàn)?zāi)芎芎玫貍鬟f到公司每個(gè)員工。

結(jié)論：本文描述了產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)的概念及發(fā)展歷程，基于PLM項(xiàng)目管理內(nèi)容及PLM實(shí)施案例分析了汽車零部件企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)過程中存在的問題，建立了基于PLM平臺(tái)、面向產(chǎn)品開發(fā)全過程的項(xiàng)目管理模型。通過在企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用，證明了基于PLM面向汽車零部件研發(fā)的項(xiàng)目管理的實(shí)用性及重要性。

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