PLM一體化IPD項目管理
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集成
產(chǎn)品開發(fā)(Integrated Product Development，簡稱
IPD)是一套領(lǐng)先的、成熟的產(chǎn)品開發(fā)管理思想、模式和方法，是以產(chǎn)品運營為主線的
流程管理解決方法。集成產(chǎn)品開發(fā)思想是根據(jù)大量成功的產(chǎn)品開發(fā)管理實踐總結(jié)出來的，它被IBM、波音、諾基亞、杜邦、思科、
華為、方太、許繼電氣等國內(nèi)外許多企業(yè)成功實施，被證明是一種高效的產(chǎn)品開發(fā)模式。
集成產(chǎn)品開發(fā)思想在國內(nèi)外許多企業(yè)的成功實施，使得國內(nèi)其他企業(yè)逐步借鑒和推行集成產(chǎn)品開發(fā)思想。信息技術(shù)的進步為團隊的管理和運作提供了有力的支持工具，隨著
PDM/PLM技術(shù)在企業(yè)研發(fā)部門的實施應(yīng)用，越來越多的企業(yè)關(guān)注PLM如何更好的與IPD管理思想融合起來。本文介紹PLM技術(shù)與集成產(chǎn)品開發(fā)項目的一體化集成管理思想，闡述IPD管理過程，為企業(yè)實施IPD提供參考意見。
一、現(xiàn)代企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)面臨的挑戰(zhàn)和問題
面對競爭激烈的市場和客戶個性化需求的提升，客戶對產(chǎn)品的要求越來越高。為了提升核心競爭能力，降低產(chǎn)品設(shè)計成本，許多企業(yè)采取提升產(chǎn)品創(chuàng)新能力來提升產(chǎn)品的附加值。所以，企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)主要將眼光放在顧客的需求上，并把這種需求與公司的技術(shù)與技能結(jié)合起來，然后把機遇轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，提升產(chǎn)品的附加值。在這種環(huán)境下，現(xiàn)代企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，分析如下。
1)客戶個性化需求越來越多，市場變化越來越快。客戶個性化需求要求產(chǎn)品進行創(chuàng)新設(shè)計，開發(fā)符合客戶個性化需求的產(chǎn)品成了企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)面臨的主要問題。此外，個性化需求的增加導(dǎo)致企業(yè)研發(fā)部門產(chǎn)品系列和規(guī)格逐步增加，導(dǎo)致開發(fā)的內(nèi)容越來越多，給研發(fā)人員增加了大量的工作，也影響產(chǎn)品上市周期。其次，市場變化造成頻繁地修改設(shè)計，產(chǎn)品設(shè)計變更如何與企業(yè)其他部門之間保持同步協(xié)同，并及時的通知現(xiàn)場生產(chǎn)人員或供應(yīng)商等。
2)產(chǎn)品更新?lián)Q代速度快，產(chǎn)品生存周期越來越短?，F(xiàn)代市場戰(zhàn)略由資源經(jīng)濟轉(zhuǎn)變?yōu)榱酥R經(jīng)濟，產(chǎn)品更新?lián)Q代速度快，尤其在電子制造行業(yè)，這樣要求制造企業(yè)進行技術(shù)革新和創(chuàng)新。如果產(chǎn)品沒有事先規(guī)劃，沒有緊跟市場需求，沒有及時推出新產(chǎn)品，就會失去市場。同樣，企業(yè)
產(chǎn)品規(guī)劃不好，產(chǎn)品太超前或落后于市場，也會使得企業(yè)失去大量市場機會。
3)產(chǎn)品由單一產(chǎn)品發(fā)展到多元產(chǎn)品，涉及到多學(xué)科和多領(lǐng)域。市場需求使得產(chǎn)品由單一學(xué)科發(fā)展到涉及多學(xué)科和多領(lǐng)域，各技術(shù)學(xué)科如何在產(chǎn)品研發(fā)過程中融合，使研發(fā)出來的產(chǎn)品成為客戶真正需要的產(chǎn)品。多元化、技術(shù)集成化為研發(fā)增加了技術(shù)和管理難度。
4)
研發(fā)管理體系日趨龐大和復(fù)雜。制造企業(yè)市場鏈的增加和業(yè)務(wù)的擴展，使得企業(yè)的研發(fā)體系日趨龐大和復(fù)雜，研發(fā)內(nèi)部以及市場需求、研發(fā)。生產(chǎn)、采購、工程和銷售業(yè)務(wù)的集成管理和協(xié)同工作成了企業(yè)研發(fā)管理的主要問題。如何采取先進的產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計思想，形成并行研發(fā)環(huán)境，從新產(chǎn)品
研發(fā)項目的整體任務(wù)分解狀況和進展?fàn)顩r來控制產(chǎn)品研發(fā)生命周期過程，提供項目的狀態(tài)信息以便規(guī)劃項目的優(yōu)化路徑，找到影響項目的障礙環(huán)節(jié)，進行相應(yīng)的調(diào)整，以保證項目的進度，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本。這些問題給企業(yè)有效的
研發(fā)團隊和工作管理帶來了一定的挑戰(zhàn)。
二、基于PLM的IPD核心設(shè)計思想和框架
IPD作為先進的產(chǎn)品開發(fā)理念，把新產(chǎn)品開發(fā)看作一項投資決策，基于市場需求進行開發(fā)設(shè)計，采取跨部門、跨系統(tǒng)的協(xié)同并行工作方式，提升產(chǎn)品模塊的重用性，加強產(chǎn)品開發(fā)項目考核，并借助IT技術(shù)提升項目管控力度。PLM產(chǎn)品全生命周期管理能有效集成IPD設(shè)計思想，建立統(tǒng)一協(xié)同研發(fā)工作平臺，對整個產(chǎn)品開發(fā)過程中各種開發(fā)活動所涉及的產(chǎn)品信息進行統(tǒng)一的描述和表達。PLM按照產(chǎn)品分類管理思想，建立完整的、確定的和統(tǒng)一的產(chǎn)品信息模型，實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)過程各個子系統(tǒng)之間產(chǎn)品信息的共享和交換。
PLM能有效集成IPD設(shè)計思想，為企業(yè)搭建集成產(chǎn)品開發(fā)項目環(huán)境，如圖1所示，在統(tǒng)一的管理平臺上，PLM提供CAD數(shù)據(jù)源頭規(guī)范和集成化(MCAD和ECAD等)、統(tǒng)一重用研發(fā)知識資源環(huán)境、統(tǒng)一用戶和權(quán)限、統(tǒng)一項目/訂單設(shè)計、一體化業(yè)務(wù)協(xié)同工作流程、統(tǒng)一產(chǎn)品BOM管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息共享和協(xié)同及基于項目制的項目考核體系等解決方案。
三、IPD過程管理和
項目管理
1.產(chǎn)品研發(fā)項目分類管理
不同企業(yè)針對客戶需求和產(chǎn)品線發(fā)展規(guī)劃需要，按照項目模式劃分產(chǎn)品開發(fā)類型，如表1所示，并基于PLM系統(tǒng)分類管理各類研發(fā)項目。產(chǎn)品研發(fā)項目是一個復(fù)雜的過程，由
產(chǎn)品經(jīng)理(LPDT)負責(zé)橫向管理，各開發(fā)代表(RDPDT)負責(zé)縱向管理，整個產(chǎn)品開發(fā)過程需要市場、研發(fā)、生產(chǎn)、采購、銷售和工程服務(wù)等人員的共同配合。PLM提供產(chǎn)品項目分類管理功能，基于項目管理的需要，按照產(chǎn)品系列對產(chǎn)品進行分類管理，建立產(chǎn)品分類模型和產(chǎn)品參數(shù)信息，根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)項目不同類型，建立研發(fā)項目與對應(yīng)產(chǎn)品關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)視圖。按照產(chǎn)品開發(fā)決策，統(tǒng)一管理項目組織和人員、項目結(jié)構(gòu)化開發(fā)流程、項目階段計劃、項目質(zhì)量定義和項目成本控制等，確保項目在統(tǒng)一協(xié)同的環(huán)境下開展。表1 基于IPD設(shè)計的產(chǎn)品研發(fā)項目類型
2.產(chǎn)品研發(fā)項目過程劃分
為了更好的管理產(chǎn)品開發(fā)，產(chǎn)品開發(fā)必須成為結(jié)構(gòu)合理、定義清楚的流程結(jié)構(gòu)和研發(fā)過程。使得每項工作都應(yīng)清清楚楚地明確規(guī)定出來，所有與產(chǎn)品開發(fā)有關(guān)的人應(yīng)該清楚他們所參與的是什么工作，用什么方法去完成。如圖2所示，IPD完整的產(chǎn)品研發(fā)項目一般由需求階段、概念階段、計劃階段、開發(fā)階段、驗證階段和發(fā)布階段等組成。在企業(yè)實際操作過程中，產(chǎn)品開發(fā)流程因產(chǎn)品類型、產(chǎn)品目標(biāo)市場、產(chǎn)品復(fù)雜性、組織結(jié)構(gòu)和文化的不同而做相應(yīng)調(diào)整。這些過程在LPDP統(tǒng)一管理下，由不同的RDPDT組織完成，管理者負責(zé)整個項目的監(jiān)控和風(fēng)險控制。
3.結(jié)構(gòu)化流程與項目管理
在產(chǎn)品研發(fā)項目中，PLM項目管理和企業(yè)業(yè)務(wù)流程是緊密結(jié)合在一起的。PLM系統(tǒng)通過項目管理和業(yè)務(wù)過程管理，建立企業(yè)級協(xié)同項目管理平臺，對項目資源、成本、預(yù)算和進度進行合理管理，為決策人員提供決策支持。項目管理主要由項目決策及管理層次、任務(wù)執(zhí)行層次和流程管理層次組成。項目管理層次一般由項目管理人員或項目經(jīng)理組成，主要進行項目立項、項目立項評審、組建項目團隊、計劃編制和項目信息發(fā)布等工作;任務(wù)執(zhí)行層次負責(zé)項目任務(wù)的執(zhí)行，項目組成員接收到任務(wù)后，根據(jù)項目任務(wù)的要求開展任務(wù)工作，并實時匯報任務(wù)執(zhí)行情況;流程管理層次由基礎(chǔ)業(yè)務(wù)流程組成，任務(wù)執(zhí)行員提交項目交付物時需通過項目流程進行審批。
PLM提供協(xié)同項目管理和工作流程管理，基于企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)項目管理需要，建立基于IPD設(shè)計思想的完整研發(fā)項目過程管理平臺，IPD結(jié)構(gòu)化流程分析如下。
1)產(chǎn)品研發(fā)規(guī)劃節(jié)點。公司最高決策層根據(jù)客戶的要求和市場預(yù)測確定新產(chǎn)品的發(fā)展方向，由產(chǎn)品研究中心收集資料，編制新產(chǎn)品研發(fā)規(guī)劃，經(jīng)決策層討論通過后向產(chǎn)品開發(fā)部門下達產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)書，并指定項目經(jīng)理全面負責(zé)新產(chǎn)品的研發(fā)直至產(chǎn)品批量正式給客戶供貨。
2)設(shè)計、試制、測試、試驗和定型節(jié)點。從樣件的方案設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、試制、測試、試驗到改進設(shè)計、試制、試驗此階段是一個反復(fù)的過程。如中間過程的評審不能通過，則需要反復(fù)進行改進設(shè)計、試制和試驗直到產(chǎn)品鑒定確定小批試生產(chǎn)用圖。對于研發(fā)體系龐大的企業(yè)，這個過程管理困難，難以形成協(xié)同設(shè)計過程管理體系。
3)生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備節(jié)點。在對樣件進行改進設(shè)計的同時，對部分有把握的零部件可以提前進行生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備。當(dāng)改進設(shè)計、試制、試驗結(jié)束，經(jīng)評審?fù)ㄟ^后即可進行大規(guī)模的生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備。主要包括工藝設(shè)計、公司內(nèi)自制設(shè)備及工裝的設(shè)計制造，公司外設(shè)備訂貨、協(xié)作件的配套選點，生產(chǎn)用原輔材料的采購等。
4)小批試生產(chǎn)節(jié)點。在生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備階段完成之后即進行小批試生產(chǎn)。小批試生產(chǎn)一方面要驗證工藝工裝能否滿足批量生產(chǎn)的需要，另一方面要對小批試生產(chǎn)的產(chǎn)品進行各種行為試驗，以確定其產(chǎn)品質(zhì)量與技術(shù)水平是否滿足設(shè)計要求。小批試生產(chǎn)之后要遞交給客戶進行評審批準(zhǔn)，評審?fù)ㄟ^之后，產(chǎn)品、工藝、裝備等各項技術(shù)文件經(jīng)修改后即可轉(zhuǎn)為正式生產(chǎn)用文件。
5)批量生產(chǎn)節(jié)點。在產(chǎn)品批量投產(chǎn)前必須完成售后服務(wù)的準(zhǔn)備工作，包括新產(chǎn)品的各種技術(shù)文件、在上述各階段工作完成之后，制作樣機，經(jīng)客戶確認后即可批量生產(chǎn)。
在以上研發(fā)項目節(jié)點中，企業(yè)決策者和產(chǎn)品經(jīng)理負責(zé)項目策劃、項目監(jiān)控和風(fēng)險管理，通過配置管理、質(zhì)量保證、
采購管理、度量與分析、生產(chǎn)管理、工程服務(wù)和
市場營銷等組織行為配套完成產(chǎn)品研發(fā)項目。
4.產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量控制
產(chǎn)品質(zhì)量管理不能只局限于制造過程，因為70%質(zhì)量問題根源在制造過程之外。IPD結(jié)構(gòu)化設(shè)計流程中的質(zhì)量控制節(jié)點負責(zé)質(zhì)量策劃、質(zhì)量控制和質(zhì)量保證。PLM系統(tǒng)管理IPD結(jié)構(gòu)化流程，LPDP在系統(tǒng)中制定項目計劃、任務(wù)分解和發(fā)布任務(wù)、監(jiān)控項目進度、協(xié)調(diào)和分配相關(guān)資源。子任務(wù)負責(zé)人也可以根據(jù)項目一級計劃對子任務(wù)進行分解。在整個協(xié)同項目管理過程中，質(zhì)量管理師(PQA)可以及時管理和監(jiān)控開發(fā)過程，對產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量進行控制。
5.產(chǎn)品開發(fā)成本控制
Munro and Associates統(tǒng)計認為產(chǎn)品設(shè)計僅占5%的企業(yè)成本，但影響產(chǎn)品70%的生產(chǎn)總成本。產(chǎn)品開發(fā)有關(guān)的成本包括開發(fā)成本和產(chǎn)品設(shè)計成本。開發(fā)成本是研發(fā)部門為開發(fā)產(chǎn)品而支出的期間費用，由公司級成本控制中心每月進行核算。產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，主要是材料成本，如要考慮制造工藝(在設(shè)計中，產(chǎn)品的可制造性也是影響成本的一個重要因素)，則加上制造費用，從而形成產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。而影響產(chǎn)品生產(chǎn)總成本主要是產(chǎn)品設(shè)計成本，因此，需要從設(shè)計源頭來控制產(chǎn)品設(shè)計成本。
PLM系統(tǒng)在IPD結(jié)構(gòu)化流程中增加產(chǎn)品設(shè)計成本控制點，并為企業(yè)建立基礎(chǔ)共用模塊，在不同產(chǎn)品、系統(tǒng)之間共用零部件、模塊、技術(shù)及其他相關(guān)的設(shè)計成果。不同產(chǎn)品、系統(tǒng)之間，可以共用零部件、模塊和技術(shù)，在開發(fā)中盡可能多地采用這些成熟的共用基礎(chǔ)模塊和技術(shù)，從而使質(zhì)量、進度和成本得到很好的控制和保證，并降低產(chǎn)品開發(fā)中的技術(shù)風(fēng)險，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和降低產(chǎn)品成本。對于不能通用的模塊，PLM系統(tǒng)提供新增物料控制流程，對新增物料進行控制，最大的使用庫存物料和替代件。