PLM和ERP:两者在现代制造业中分别扮演的角色
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从技术角度看,制造业 IT(信息技术)的近期发展状况可谓一波未平一波又起。第一波始于上世纪九十年代。当时,许多公司正努力提高经营效率和更好地管理供应链,因此催生了 ERP(企业资源计划)技术。如今,产品生命周期管理 (PLM) 正掀起一波新浪潮。这种技术正帮助企业提升流程效率,以改善经营业绩,因此,它同样也是专注于加速创新和支持全球化协作。

 

 


  ERP和PLM解决方案都能带来最大的价值,与此同时,它们帮助公司开发尽可能最好的产品,并高效地交付给客户。但是,如何确保ERP 和 P L M 能带来最大的价值?此外,这两种企业解决方案各自适合解决哪些挑战?


  近年来,随着企业越来越多地采用 PLM 和扩大其应用范围,对制造商变得日渐重要的是,了解 PLM 和 ERP 各自在解决重要业务需求方面的相对优势,以及是什么增大了 PLM 带给企业的好处。PTC 认为这两种解决方案都扮演着重要的角色,而本文阐述我们的一些想法和见解,以探讨这两个角色相互之间如何密切配合,以及为何它们很快就会变得更集成和更相互依赖。


  历史回顾


  在上世纪九十年代初,制造商开始认识到,在整个企业内仅采用一套软件很有好处,这套软件要能够将企业的所有重要职能范围整合起来,包括制造、物流、分发、库存、运输、人力资源和会计等。此类套件(现在称为 ERP)的供应商承诺能改善业务运作协调性,改善计划的编制和企业生产力,提高效率,以及改善可见性和控制能力。大型的制造商很快就采用了ERP 解决方案,例如 SAP 和后来的 Oracle 。据 The McKinsey Quarterly(麦肯锡季刊)报导,在上世纪九十年代,各公司在 ERP 解决方案上的投资达到了 3000 亿美元。


  在这些公司采用 ERP 解决方案来提高制造供应链效率的同时,PTC 和其他与 CAD/CAM 相关的供应商预见到了同样影响深远的商机。随着各行各业纷纷采用 CAD 工具,制造商开始产生巨量的复杂、不断变化的设计数据 — 它们希望将这些数据提供给供应商和全球各地的合作伙伴使用。


  最初,PDM (产品数据管理)能有效地掌控产品设计信息。之后,为了更好地管理工程流程,PLM 应运而生,它通过基于 Web 的应用程序改善了分散在全球各地的供应链中的工作流程。人们认识到,可以改变工程数据的用途,使其满足企业内部和外部的需求,从而帮助优化产品设计、缩短产品上市时间和简化下游流程。这种认识最终转变为产品开发方式。


  上面这些曾经是难以克服的挑战。但是,在新千年到来之际,这项雄心勃勃的构想(现在称为产品生命周期管理 (PLM))开始变为现实。如今,全球各地的公司都在使用 PLM,以便利用在产品设计和工程过程中产生的数据来加速创新及提高生产力和效率 — 不仅在工程部门中这样做,而且还在所有涉及到产品开发的辅助职能和下游职能(从产品分析到服务文档编制)中都这样做。


  制造商如今面对的挑战


  要了解 ERP 和 PLM 各自扮演的角色和长处,首先看看公司试图通过使用这两个解决方案来解决的重大挑战会很有帮助。这些挑战包括必须:
  • 提高生产效率
  • 提高资产利用率
  • 开发出成本更低、质量更高的产品
  • 增加产品的数量和品种,同时不会提高成本和延误交货时间表
  • 提供满足客户要求的产品
  • 协调分散在全球、不同的跨职能开发团队的工作
  • 支持并加速创新
  • 遵守企业的标准和程序
  • 在整个企业中实施企业的新举措
  • 确保合规性
  • 支持可持续发展新举措


  ERP 和 PLM 都能且应该在克服这些挑战的过程中扮演重要角色,不过,了解它们各自的长处很重要。为此,首先看看 ERP 和 PLM 的不同起源。


  ERP 的 DNA


  ERP 技术是针对“自动化孤岛”问题开发的,此问题是指:公司部署了各种独立的软件产品供各部门使用,这些产品无法集成在一起。缺乏集成严重降低了业务运作效率,特别是在供应链管理方面,原因是,仅当原材料数据顺畅、可靠地从一个职能范围流动到另一个时,才能成功实施此管理。没有这种集成,企业就无法正确规和调度资源,从而导致整个供应链出现一系列问题:零件和成品的库存过高和过低、采购困难、制造排程问题订单履行和分配问题等等。


  ERP 为企业提供企业级解决方案,可覆盖并连接所有重要的营运职能和部门,从而满足了市场上的重大需求。这种关联使制造商能够集成制造和供应链流程,以减少延误和提高效率。这就是 ERP 的主要价值来源。


  ERP 解决方案从会计软件产品发展而来,它主要关注实物资产和材料的流动,而这种“DNA”反映在 ERP 解决方案的特性和要求中。ERP 解决方案在管理重复性事务时的表现特别好。此外,由于 ERP 解决方案设计为进行生产规划和核算,因此,它只需要那些对于生产为必需的信息。


  例如,如果某割草机制造商向引擎供应商购买完全装配好的割草机引擎,则它的 ERP 解决方案并不需要知道该引擎包含的各个元件的所有细节。对 ERP 解决方案来说,该引擎是一个单一零件。ERP 解决方案无需更多细节就能非常好地执行其规划和核算功能。


  由于 ERP 具有以上特性和要求,因此,它在执行和优化涉及到明确定义的实物资产的制造和分发过程时特别有效。不过,从 ERP 的一般特性可以看出,它在管理设计变更方面的效率低于 PLM,并且不适合执行那些涉及到较为无形但在战略上更重要的资产的企业活动,这些资产包括通常包含在产品数据和产品物料清单 (BOM) 中的知识资产等。


  ERP 的一般特性包括
  • 专注于执行
  • 重复性事务
  • 库存/ 订单生命周期
  • 受控、明确定义的业务流程
  • 简单的 BOM 层次结构
  • BOM 到采购的零件/ 组件级别
  • 正式版本
  • 以控制为主旨
  • 专注于订单/ 供应/ 要求
  • 刚性数据模型
  • 结构化的数据
  • 分层的数据关系
  • 数据挖掘
  • 基于文本并包含一些静态的 2D 和 3D 图像


  PLM 的 DNA


  产品设计企业一直努力地在分散于全球的团队(包含内部和外部成员)中管理、同步和共享越来越复杂和互相依存的 CAD 文件,而且这种需求日渐强烈,最终催生了 PLM。它们需要强大的工具,以使团体能够有效地进行协作,另外还需要一些超越 PDM 的功能,以用作产品设计的“数据仓库”。PLM 可让产品工程师设计产品,以及重新设计产品以优化设计方案,而且,随着 Internet 的出现,还使全球各地的工程师能够实时地协同实现该目标。


  产品开发解决方案的供应商(他们中大部分都具有 CAD 软件背景)陆续开发了解决方案,以使供应链分散在全球各地的制造商能更好地开展协作,这就引发了新的需求。供应商认识到,必须捕捉和不断更新在产品开发过程中产生的所有数据,并将它们转换为可用的格式,以供所有团队成员使用。由于设计本质上是一个反复进行的过程,而且由许多机械、电气和软件元件组成的产品非常复杂,因此,这些企业的产品数据仓库必须足够有效和灵活以链接多个数据层,另外还必须足够可靠和高效以支持频繁的更改。
  此外,为了实现低成本的外包和利用新出现的市场商机,产品开发在性质上已变得真正的全球化,因此,供应商必须迎合客户对更多产品配置的要求,并且能够管理在日渐复杂的产品结构中使用的多个 CAD 系统。


  在为全球工程团队提供这些功能的过程中,解决方案供应商还认识到,在整个设计周期中捕捉的数字化产品数据对于上游流程和未来的设计工作具有巨大的价值。此外,它们开发的 PLM 模式可以充当指导整个产品开发过程的平台和引擎。


  这些解决方案还能让管理人员清楚了解产品开发过程,从而使他们能够在产品生命周期的早期作出更明智的决策。在产品交付生产和量产之后,修改产品设计的成本非常高。与之相比,如果能够在早期(即产品在 PLM 系统中处于数字化状态时)修改产品设计,则可以节约巨大的成本。


  随着时间的过去,PLM 已发展成为一个灵活的动态环境,擅长于管理来自不同来源的产品知识和数据,而且还使整个企业都能访问这些知识和数据。


  通过捕捉和综合在整个设计和工程过程中产生的大量复杂、不同的数据,PLM 可让用户更好地了解创新、协作及其相关功能,以及更好地帮助用户做好这些方面的工作。


  在产品交付生产和量产之后,修改产品设计的成本非常高。与之相比,如果能够在早期(即产品在 PLM 系统中处于数字化状态时)修改产品设计,则可以节约巨大的成本。


  PLM 的一般特性包括:


  • 专注于创新
  • 创建、设计、迭代和修订
  • 动态的变更管理
  • 清楚看到整个产品生命周期
  • 规范而又灵活的设计过程
  • 完整的 BOM 管理(在一个产品结构中组合了 MCAD、ECAD 和软件内容),覆盖设计的 BOM、计划的 BOM、 维护的 BOM 和制造的 BOM
  • 完整产品结构到元件或原材料级别
  • 产品和过程的迭代、修订和决策历史记录
  • 以速度和可控的创造力为主旨
  • 专注于设计/ 要求/ 配置/ 项目/ 项目群
  • 灵活的数据结构
  • 文档、结构化和非结构化的信息、元数据
  • 复杂的设计关系;动态相关、网状的数据关系
  • 知识搜索和检索;几何搜索
  • 可视、3D 模型、模拟、动画


  PLM 给 ERP 客户带来什么


  即使对已成功部署了 ERP 的制造业公司而言,产品开发的许多方面仍然超出了 ERP 的能力。这是因为,ERP 解决方案并未设计为处理工程数据的复杂性和动态性。在可以将信息与下游职能或供应商共享之前,ERP 解决方案必须等到产品设计方案尘埃落定为止。另一方面,在产品仍处于数字化状态时,PLM 解决方案就允许管理人员和设计师设计、测试、更新和改进最终实际产品的每一个细节。这种差异可以让工程人员以及相关职能(例如制造、质量、采购和服务)的人员同时在其 Web 浏览器中开展工作和解决问题,之后再开始生产。这样做可以节省时间和费用,并提高产品质量。


  更重要的是,PLM 可以推动和简化产品开发过程,进而创建了一个便于持续改进的框架。PLM 还使更多的利益相关者可以参与产品开发过程,从而帮助确保遵守重要的产品标准和客户 要求。


  这些活动都超出了 ERP 的能力。通过使公司能够驾驭创新的威力,PLM 可以对经营业绩产生比 ERP 更大和更持久的影响(后者只能影响费用)。创新能带来更大的附加价值,进而增加收入和推动盈利性增长。


  PLM 如何与 ERP 配合工作并改进它


  虽然 PLM 的关注重点一直都是产品开发过程,但许多企业已看到 PLM 还能够积极影响其 ERP 支持的业务运作。这是因为 PLM 能够全面地定义 BOM,而这是 ERP 做不到的。这进而对 ERP 和供应链活动的效率产生了积极影响。正如 Gartner Group, Inc. 最近所说的:除了 PLM 的固有价值之外,PLM 作出的决策强烈影响着经营模式以及在下游业务流程中可由 ERP、SCM 和 CRM 应用程序实现的效益;从这个意义上说,PLM 是制造业中最基本的业务应用程序。由于 PLM 从根本上定义了物料清单,因此,它影响着 ERP 和供应链活动的效率。”


  注意到这一点很重要:如今,公司无需集成它们的 ERP 和 PLM解决方案就能获得所有这些好处。但是,ERP 和 PLM 在集成后带来的潜在好处预计会更大,原因是,两者在集成后可以实现双向信息共享,而且 PLM 将逐渐承担更多与产品相关的流程。


  PLM 和 ERP 之间的另一个重要差异是,PLM 功能应用于整个产品生命周期中 — 从重要的早期设计阶段开始,一直延伸到制造过程管理和其他辅助职能。理想的 ERP/PLM 集成将利用 PLM 系统的长处来管理和更新所有工程内容和流程,以及产品 BOM 的所有状态(在它们扩展到其他职能范围时):设计的 BOM、计划的 BOM、维护的 BOM 和制造的 BOM。另一方面,ERP 系统重点关注实际产品涉及到企业运作的方面。(请参阅下图中的关注领域。)

 

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