基于产品生命周期管理协同平台研发

文/徐建党 刘宏伟 康佳蕾

随着业互联网平台发展，通过制造过程与信息化系统的深度集成，与产业链各环节紧密协同，构建网络化协同制造服务平台，从顾客需求开始，到接受产品订单、寻求合作生产、采购原材料或零部件、共同进行产品设计、生产组装，整个产品生命周期各个环节都通过互联网联接起来并进行实时通信，从而确保最终产品满足大规模客户的个性化定制需求, 既保证质量， 又提高效率，更便于后续大规模的推广及应用。

1 平台主要功能模块

对于制造为主的企业来讲，生命周期管理系统通常具有以下几大功能：

（1）客户需求管理。

（2）产品协设计。

（3）综合管理。

（4）相关数据管理。

（5）材料采购和委外加工管理。

如图1、图2所示，从需求、设计、试产、量产、物流、销售到售后服务，需要搭建一个共享融合，分层分级管理的应用平台。

客户需求管理模块：为了精准分析客户需求， 在产品设计时就需要建立客户需求的管理数据库，功能包括需求管理、客户特殊要求分析以及对于订单的设计要求和制造工艺的数据支持；需求管理数据可以来自于企业内外制造、工艺、生产等对产品在外观、功能、性能、结构、售后、维修等方面的特殊要求的数据信息。

产品综合管理：在产品生命周期中，随着各阶段和过程的推延，产品在功能、性能、技术经济指标、几何形态、材料种类、零部件特性、供应商评审、工艺流程、制造资源及采购数据、供应数据、销售数据等社会资源方面发生着一系列的变化，会产生大量的技术数据和商务数据；产品系列是整体的竞争，需要从市场、技术、风险、现金流、战略等角度对企业处于不同生命周期的产品系列进行分析，对产品的规划、开发、退出等进行决策支持。并对所有环节形成数据支持和报表统计输出功能。如图3所示。

图1

图2：平台模块系统架构

材料采购和委外加工管理：产品设计阶段一般会锁定产品成本的50%-70%，因此，需要对产品物料信息和加工信息数据以及供应商信息进行管理， 让设计人员预先查询这些数据并分析判断， 包括战略采购、样品采购、批量采购、招投标管理、变更管理等。可以通过统一的ERP运算平台， 按照一定的优选条件帮助生成符合实际的可操作性的订单，包括委外加工订单， 从而大大提高效率。实际运算过程中不可避免地会碰到主替料的优化处理问题， 一个好的处理逻辑可以大大优化并解决这个在实际中的痛点问题， 通过软件设计可以高效解决这个问题。如图4所示。

协同产品设计：协同产品设计是不同企业、不同部门、不同区域的产品研发团队提供协同共享的设计的环境。包括产品设计工具、设计软件、共享数据库信息、共享流程数据、共享可视化工具以及集成开发工具等。见图5。

2 实现技术路径

项目的技术路径如下：

（1）要有兼容各种产品的有生命力的软件架构和系统,可以通过标准的接口来整合不同软件平台之间的数据共享与交换。

（2）基础数字化：利用网络及大数据技术，大规模采集各种数据， 包括视觉数据，知识数据，过程数据等。有了大量的数据才能有建立其上的应用和分析。因此，要协调各部门按统一的标准，整理基础数据， 且是有效的数据。并在此基础上统一计算深挖数据、优选智选，高效共享，算法研究，行业数据模型等， 充分发挥大数据的威力。如图6。

（3）过程信息化（MES）：制造过程信息化是指将信息技术用于产品的制造过程，使制造活动更加高效、敏捷、柔性。在制造过程中采用信息技术，可以实现对制造过程的监控和管理，实现制造过程的自动化、信息化和集成化。打造基础的工业物联网系统，完成数据的采集，传输和存储。它涵盖从物料收货、检验、入库、发料、表面组装技术车间（SMT）中的上料防错、智能化巡检、错料自动停线与警报、设备连机、首件图形化检测报告、测试工站数据自动采集、测试防漏、测试防呆、测试防错、返修返工的系统控制、单个产品的测试参数追溯、单个产品的用料批次和供应商的追溯、包装系统（能与前段数据实时关联）

（4）服务协同化：海量数据经过数据的剖析和算法处理，让各部门便捷地获取数据结果。信息互联互通之后带来的另一个好处就是可以实现业务工作协同推进， 打破部门之间的信息壁垒， 提高工作效率。把ERP计划通过执行系统同车间作业现场控制系统数据联系起来，打通各子系统之间的数据共享， 充分协同协助。如图7所示。

图3

图4

图5

图6

3 新型组织结构探讨

产品生命周期协同平台应与组织机构小型化相适应。80%的工作，系统应在默认情况下，自动智能完成。讲求的是概率统计的准确率，不是一事一单的绝对准确和正确。总体上讲，系统评判处理的总体正确率应该高于一般的人工处理能力。20%左右例外的工作需要人工的干预。随着系统的稳定和机器的学习能力不断提升，逐步减少人工干预处理的能力。最终使系统的处理能力能达到95%以上。尽可能降低人工的工作量，减员增效，同时，也快键方便。

3.1 业务部门小型化

通过成功的生命周期管理平台，务部门可以向公司总部或其它部门调用资源或服务，从而事实上减少各业部门的人员规模。

3.2 组织结构网络化

可以将各个工作基层单位， 包括内部单位和外部协作单位进行网络化的组织，也可以进行虚拟化的运营， 各单位之间可以自主决策、定价、营销、产品开发等活动，并形成相对独立的利润中心。

3.3 组织边界淡化

协同平台技术不但在横向和纵向上将企业组织内部的层级机构密切地联系在一起，而且也加强了企业组织本身同外部机构和个人间的联系，处于这个纵横交错的密集信息网络中的人虽然有责、权、利的划分，但其工作己通过生命周期管理系统互相交织在一起，其相互间的边界模糊，随着生命周期管理系统应用的深入，组织内部职能部门间的界线、组织间的界线也将由于信息畅通而淡化。当然，对人员的素质要求会提高，多面手会越来越多，分工不会越来越细，合并项会越来越多，需要员工有更大的能力能处理例外发生的情况。

3.4 任务承担授权化

传统企业工作的开展通常必须在相关部门之间移动，运作缓慢。基于互联网技术的生命周期管理系统平台使企业能将整个价值流的工作综合为一个有序整体，使其运作更更快、更准确。生命周期管理系统平台可以使处于不同地理位置的小组成员一起很好地协调工作，甚至组成虚拟工作小组。

4 结语

通过产品生命周期平台的研发，可以增强企业应用资源的能力。组织间的沟通协作更畅，虚拟化的组织也会发挥更大的效益，相互监督的手段也会更多更强。重点突出面向业务流程，以价值流为中心，以“项目”或“任务”组织设计的基础，以“团队”或“小组”作为组织的基本构成单元。彻底拆除传统职能部门的界限和管理模式。使产品研发的速度更快，资源更节约，效率更高，质量更优，竞争力更强。

图7