欢迎参加第十二届产品创新数字化国际峰会 12月1-2日 长沙
0 前言
随着中国汽车工业的快速发展，公司规模不断扩张，公司的各项核心能力持续提升，比如：产品开发，制造技术，质量保证，业务体系等能力。为了应对未来制造业的竞争要求，各主要制造业大国逐步提出制造业振兴战略，比如：美国工业互联网战略，德国工业4.0，中国2025规划纲要等，为制造业的发展指明了方向。公司管理层审时度势，决定加入了全球母公司的PLM项目中，启动PLM系统的实施。古人言：“形而上者谓之道，形而下者谓之器，化而裁之谓之变，推而行之谓之通，举而措之天下之民谓之事业”，实施PLM，对战略业务流程化而载以变，推而行以通，使各区域和部门实现真正的高效协同工作，建立“one team，one goal，one process”之器，进而实现公司的战略落实之道。
PLM系统是产品全生命周期的信息的创建、管理、分发和应用的一系列应用解决方案，能够集成与产品相关的人力资源、流程、应用系统和信息。作为一家典型的制造企业，通过PLM系统的实践，有效解决产品研发和创新的瓶颈问题，同时与产品制造工艺过程开发和批量产品生产制造过程的专业系统进行集成，以实现数字化企业，满足《中国制造2025规划纲要》要求。
1 需求分析
作为一家合资公司，在产品开发项目方面，涉及到与全球的产品开发过程协同，产品和创新数据的共享；同时，随着国内开发项目的开展和制造精益流程的持续推广，企业的战略，业务模式，管理流程及相关递交物和过程数据亟待新的管理系统进行系统管理，以支持公司的未来发展。因此，在global团队决定启动PLM的实施时，公司管理层决定加入全球项目，进行PLM的本地实施。在实施PLM前，我们应用全球统一的PDM系统对产品开发项目的图纸，文档数据及变更过程进行管理，但是，没有对CAD数据进行有效管理；同时，在全球方面，虽然使用专业的CAD管理系统对CAD数据进行了管理，但是，CAD数据与Part没有进行关联。
因此，在项目之初，确定的PLM系统基本需求如下：
支持公司的创新战略，变更为创新驱动的技术型公司。
全面支持公司的业务流程。
全球研发的协同化，支持跨区域的全球产品研发项目的协同活动，确保产品研发活动相关的各类数据共享和协同一致。
与公司的现有业务系统和未来的数字化工厂等专业转件系统集成。
2 PLM平台选型
PLM的实施首先需要解决PLM基础平台的选择问题，考虑到PLM需要支持公司全球多站点协同工作，统一的业务流程，规范的数据模型和接口，并应用先进的IT技术等方面，全球成立PLM基础平台选型团队，建立选型工作流程和基础平台选型评价标准。
图1 PLM基础平台选型流程
表1 PLM系统选型的打分结果
（注：R：Risk，存在风险；S：Support，支持该项需求；S1：Part of Support，部分支持该项需求。）
经过综合评价，全球团队决定选择Vendor3作为PLM实施的基础平台合作方。并与其一起基于公司的战略、业务流程、现有系统基础等进行PLM的规划、设计、开发和测试等各项活动的开展。
3 PLM的规划、设计、开发和测试
完成PLM基础平台选型后，建立了包括基础平台供应商，两家咨询公司，公司管理层、各业务和IT等部门组成的PLM实施团队，对公司的战略和业务流程，现有系统等进行梳理，创建PLM实施规划，进行PLM系统的设计、开发和测试等相关工作。
3.1 PLM实施规划
建立PLM实施组织团队，并由公司的最高管理层组成的指导委员会直接领导，并包括各区域，各职能部门，业务流程模块的相关领导和专家参与。同时，在此基础上，新增多名专家团队，其分别来自两家第三方咨询公司，分别就PLM软件系统和业务流程进行支持。
注：可以使用咨询公司，但是，必须在公司内部有PLM系统的专家，及熟悉公司业务，又通晓PLM基础平台。需求规划要全面，但是，实施落地要循序渐进。
3.2 PLM实施节约计算模型
PLM团队结合公司的实际业务模型，PLM实施的行业基础数据，创建PLM实施的节约计算模型。客观分析PLM的实施将会给公司带来的影响。
根据实际项目的花费数据，分析每项费用在产品开发时间轴上的分布。假定一个项目的开发周期为12个季度，即从program start门到SOP门；人工费用投入为从Q1到Q12，模具费用投入为Q9和Q10两个季度，投产费用投入为Q11和Q12两个季度，质量和质量保证费用为SOP后Q1到Q4。通过此费用分布表，计算处于不同阶段的产品开发项目在使用PLM系统后可以为公司带来的各项节约。
以每个EQM项目的节约模型依据，基于当前进行中的项目及未来的目标业务清单上的项目，根据项目的处于项目开发生命周期上的位置，计算PLM将给每个项目带来的节约，然后，再把各项节约额求和，得出的PLM的实施给公司带来的节约。
表2 PLM的实施给公司带来的节约
注：表中的节约额仅为示意数字。
3.3 建立PLM系统数据模型及相关业务流程
在完成战略和业务流程梳理后，需要在PLM基础平台上对各类数据进行建模，并明确数据模型在各个业务流程中的接口，数据的建模和业务流程的定义是PLM实施的核心，其关系到PLM系统在具体业务的操作和数据的分享和控制的有效性，及未来系统的扩展，与其他专业管理系统和软件的集成等。具体包括以下几个方面：
- 项目数据模型定义
- 产品工作包（PWP）模型定义
- 项目工作包（ProgWP）模型定义
- 零件/BOM模型定义
- 项目、PWP和相关BOM架构的模型定义
- 项目和产品工作包（PWP）的系统设计
- 工程文档和设计变更系统设计
- Part/Design的系统设计
- 安全模式和业务主流程系统设计
- 关键业务流程（DAR，ECR，CR/CO，DA，ROC）的系统定义
3.4 PLM的测试
与全球团队一起完成PLM系统的服务器的基础部署，通过PRT（Production Readiness Test），CRP(Conference Room Pilot)，Pilot等方式对PLM的功能和性能进行测试，此过程是一个困难的过程，由于为了满足当前公司业务的需求，基于PLM平台开发的大量的功能，定义的业务流程，在性能和功能方面，出现了很多问题，投入了大量的资源参与到相关问题的解决过程中，最后，确认其可以满足业务要求。这也是本次PLM实施的最大教训所在。在PLM的实施过程中，要减少定制功能的开发，尽最大可能使用OOTB(Out of Tool Box)进行功能配置。
4 PLM实施
4.1 实施风险的控制
在PLM实施项目的启动阶段，PLM实施团队建立了实施风险分析表，并针对可能的各项风险，采取相对应的措施以避免和减轻该风险对PLM实施项目的负面影响。在PLM实施项目的进行过程中，持续更新风险分析表，增加新风险，关闭部分风险。
4.2 实施计划的管控
在项目的启动阶段，PLM实施核心团队完成PLM实施项目的详细的工作计划的创建，把整个的实施工作分为数据迁移，用户培训，沟通交流，问题解决等方面，尤其对于沟通交流方面，由于PLM的实施是对整个公司的业务模式的变更，需要获得公司管理层，基层员工等各方面的理解和支持，因此，实施团队通过支持团队交流会，实施团队问题推进周会，关键用户的双周会，领导层的月度汇报，启动会，总结会，视频宣传，海报，微信群等方式，以有效保证PLM系统实施的稳步推进，成功实现PLM实施目标。
表3 实施风险分析表
4.3 数据迁移
对于现有PDM系统中的数据，包括Part/BOM，图纸，变更信息，控制文档等，通过开发的OPEN PDM迁移工具完成，同时，确保在数据迁移过程中的PDM的数据和PLM的数据在发生变更时，可以自动双向同步。同时，对于存在于共享盘，以flat file存在的CAD数据，包括3D数据，2D数据，文档等，通过PLM自带的数据批量上传工具，通过人工方式完成。
通过数据迁移工具，数据迁移团队的努力工作，在5个月的数据迁移周期内容，PLM实施团队共完成了82个项目的Part/EBOM，变更，控制文档的迁移，以及40个项目的CAD数据迁移，包括CATIA 3D数据，CATIA 2D数据。数据迁移工作是PLM系统实施项目的基础工作，只有完全准确的把数据迁移到PLM系统中，才能使项目团队真正实现在PLM系统中进行日常工作，遵循规范化的业务流程，进而实现全面的协同，打通各个业务壁垒。
图2 PLM实施完成的迁移工作的量化数据
4.4 培训
在PLM系统开发过程中，针对PLM系统的推广使用，Global成立培训团队，创建培训系统，把相关培训内容加入到培训系统中，每个用户可以登录系统进行自主学习，每次学习后可以通过参加课程后的测试题，了解自己的学习掌握程度，尤其针对基础功能的学习测试成绩通过与否（90分）是我们给该用户创建PLM账户的一个关键前提，这样可以确定所有具有PLM账户的用户都具有PLM基本技能。同时，建立各区域的培训师，建立各部门的培训关键用户团队，以便于灵活的应对各位用户的培训需求和解决来自他们的各类问题。
在PLM实施过程中，完成了3名PLM系统专家和18名关键用户的培训，其在PLM的实施过程中起到了举足轻重的作用，完成了培训材料的本地化，组织培训活动，跟踪培训进展，及时准确的解决用户在使用PLM系统过程中出现的问题。
4.5 实施问题的管控
建立每周的问题交流会议，及时解决实施过程中出现的各类问题，同时，建立问题跟踪清单，并根据问题紧急和严重程度，建立问题升级流程。在此过程中出现的主要问题有：①系统的性能和稳定性问题；②关键的涉及到Part/BOM的功能问题；③数据的多站点的multisite共享问题。
表4 问题清单
图3 实施过程中问题跟踪和解决图表
4.6 实施过程中的数据发放控制
在实施过程中，如果项目已经迁移到PLM系统，则要求该项目的数据发放必须通过PLM系统进行，同时关闭该项目在PLM系统外所有的存储服务器的写入权限；如果项目处于系统迁移过程中，则通过手工方式记录数据发放情况，待数据迁移到PLM系统后，在PLM系统中对发放数据重新补充发放过程；对于所有的新项目，直接进入系统中进行管理，如果涉及的借用件没有在PLM系统中，则需要先完成该数据的迁移。
4.7 未来的功能
基于PLM的实施进展，公司规划下面功能以在未来合适的时间进行实施：
- Digital Engineering（TCM）
- 成本管理和质量管理
- Application integration（ERP，FPDM，行云系统）
5 PLM实施的效果分析
（1）基于build产品项目管理流程的规范化。通过PLM系统把产品开发和投产体系进行固化和优化；通过精确BOM，有效确保了产品数据信心的准确性，保证每个Build都可以根据项目的实际状态进行精确控制。
（2）数据的全球共享。通过PLM系统，可以把全球各站点的设计数据，包括欧洲，北美，亚太等，在一个系统进行统一的进行管理，通过multisite机制进行数据的共享，共享数据的变更通过变更机制进行协同。
（3）工作效率的提升。通过PLM系统，真正实现了产品研发过程和产品创新的有效协同，是不同部门，不同区域的工程师在一个虚拟的环境中共同工作，通过共同规范的工作规则，有效节约了通过交流时间，确保了沟通交流信息的准确性，以最大程度的提升工作效率，满足未来公司参与激烈市场竞争的需求。
（4）产品开发质量的提升。通过PLM系统，可以使产品开发过程的透明化，及时准确的发现开发产品问题，并安排合适的资源进行快速系统的分析问题产生的根本原因，采取有效措施进行问题解决，有效保证开发产品的过程质量，包括开发数据，文档，样件等，进而，确保开发产品的投产时的各项KPI质量指标的达成。
总之，通过PLM系统的实施过程，我们不仅仅推广使用一个IT系统，其实，我们从内到外的对公司的工作模式进行变革，改变了每一个人的工作方式，有效加强了团队协作，提升了工作效率，改善了产品的质量水平。但是，PLM是一个持续演化的概念和系统，在未来，需要基于公司的战略和业务发展，继续把生产制造过程的各个专业系统集成在一起，以有效实现数字化企业的宏伟目标。
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