产品生命周期管理

产品生命周期管理ProductLifecycleManagement机械学院工业工程系第二章PLM的概念与内涵2.1PDM的基本概念及主要功能2.2产品生命周期概念演变2.3PLM的定义和内涵2.4PLM的功能框架2.5PLM的关键技术2.1PDM的基本概念及主要功能一、PDM的含义二、PDM的主要功能三、PDM系统体系结构一、PDM的含义•PDM——软件技术为基础，将与产品相关的信息和过程集成到一起的技术。•20世纪80年代，CAD软件公司推出PDM系统，美国CV的Optegra系统、EDS的IMAN系统、SDRC的Metaphase系统。原来高端CAD供应商的后续产品。•PDM定位：面向制造型企业；核心：产品管理；信息管理3大要素：数据、过程和资源。•实施管理的两条主线：静态的产品结构和动态的产品设计流程。信息组织和资源管理都是围绕产品设计展开。•图文档管理：是PDM的核心•任务流和工作流等过程管理•产品结构(PSM)与产品配置管理(PCC)•零部件管理•计划／项目管理•系统及权限管理•更改控制管理•版本管理二、PDM的主要功能先进思想理念：CE、CPC、应用1应用2应用n文档管理工作流管理项目管理过程管理产品结构与配置管理零件库管理电子商务模块语义级应用接口WebPortal互操作级应用接口对象模型基本服务Web机制数据处理逻辑网络、操作系统、数据库异构分布的数据平台应用工具管理……实施理念层应用工具层应用组件层核心服务层底层平台层……指异构分布的计算机硬件环境、操作系统、网络与通信协议、数据库等支撑环境。向下连接并操纵数据库，向上为PDM应用组件提供服务；为应用软件提供API以集成应用软件，其核心是对象模型。应用组件实际上就是由调用基于服务的一组程序组成，并能够完成一定的应用功能模块。应用工具主要指CAx/DFx等工程设计领域应用软件、Word等办公软件及所有PDM以外的其他应用软件。PDM只是一种软件工具，只有在先进的企业管理模式下才能发挥其作用，PDM的实施又是先进理念成功贯彻的有效工具和手段之一。PDM软件商在推销其产品的同时，也在推销它的理念。三、PDM系统体系结构2.2产品生命周期概念演变产品生命周期两种含义：商业和市场开拓意义上的产品市场寿命开发和使用意义上的个体产品存在寿命•产品的市场生命周期投入期成长期成熟期衰退期时间销售量销售量曲线利润曲线–产品开发阶段企业投入人力、物力和财力研制新产品，产品没有出现在市场上，企业收入为负数；–引入期：产品引入市场时销售量缓慢增长的时期，产品销售市场的初级阶段，由于客户认同度和产品知名度等问题，销售量比较小，企业利润也较小；–成长期：产品被市场迅速接受，销售量和利润大量增加；–成熟期：产品已被大多数的潜在顾客接受而造成销售增长减慢，销售量达到顶峰，维持在一定的数量范围内波动，企业销售利润达到最大化；–衰退期：销售下降的趋势增强和利润不断下降，由于技术进步和社会消费观念变化，越来越少的顾客购买该产品，直至最后没有顾客购买该产品。产品的市场生命周期这样化分存在以下问题需要进一步研究：–边界确定：线性回归、曲线回归–阶段管理策略：不同阶段采取不同管理和销售策略–产品模型：指导各阶段产品销售价格和策略的变化目前产品生命周期研究重点已经从一类产品群体的市场寿命转向个体产品存在寿命。•产品的开发使用寿命–近年的研究文献中产品生命周期概念是从制造企业角度理解一个具体产品的寿命，此时，产品生命周期是指一个产品从客户需求、概念设计、工程设计、制造到使用和报废的时间过程。–在这种概念范畴内，产品生命周期与市场销售情况无关。这种概念内涵的转变完全适应了大批量生产到单件生产方式的转变。普遍认为产品生命周期从产品构思开始，到产品报废截止。2.3PLM的定义和内涵一、PLM的定义二、PLM的内涵一、PLM的定义没有完全统一的定义。伴随PLM概念的其他术语：–协同产品商务（CollaborativeProductCommerce，CPC）–协同产品开发管理（CollaborativeProductDevelopmentManagement，cPDM）–产品定义PDC(ProductDefinitionandCommercialisation)–产品信息管理PIM(ProductInformationManagement)这些概念在许多方面和PLM非常相似，给人们在理解和应用上造成了一定的迷惑和混淆。代表性PLM定义：•CIMData公司的观点全球权威战略顾问CIMData公司认为PLM是一种战略性的业务模式和企业信息化策略，它实施一整套的业务解决方案，把人、过程和信息有效地集成在一起，支持产品信息在全企业和产品生命周期内的创建、管理、分发和使用过程。•AMR公司的观点PLM是一种把跨越业务流程和不同用户群体的单点应用软件集成起来整合已有的系统。内容大致分为:–产品数据管PDM：起中心数据仓库的作用，保存产品定义的所有信息。–协同产品设计CPD：使用CAD/CAM/CAE及其他应用系统，以协同的方式完成产品的设计与开发。–产品组合管理PPM：是一套软件工具集，为管理产品组合提供决策支持。–客户需求管理CNM：是一种获取营销数据和市场反馈意见，并把他们集成到产品设计和研发过程之中的软件系统。•CollaborativeVisions公司的观点–PLM是一种IT战略，用于解决企业如何支持和管理产品创新过程中的重大问题。–PLM包括充分利用跨越供应链的企业资源来实现产品创新的最大化，改善产品研发的速度和敏捷性，增强客户化生产和为用户量身定做产品的能力，最大限度地满足客户要求。•Aberdeen公司的观点–PLM是从产品产生到消亡的产品生命周期全过程中，一整套开发的、可互操作的应用方案。–PLM的作用可以覆盖一种产品从概念设计、制造、使用直至报废的每一个环节。–制造企业建立这样一个信息化环境的关键是要有一个记录所有产品信息的企业范围的中心知识库，用来保存企业的数据资源，实现基于任务的访问，并作为一个协作平台来共享各种信息资源，实现企业范围的数据访问。•EDS公司的观点–PLM是一个以产品为核心的商业战略。–应用一系列的IT解决方案来协同支持产品定义信息的生成、管理、分发和使用，从地域上横跨整个企业和供应链，从时间上覆盖从产品概念阶段直到产品报废的整个生命周期。以上定义分别反映了PLM在定位、内容、功能和实施等方面的认识，侧重点各有不同，抽取PLM具备的关键特性：•一项企业信息化战略它需要从企业战略层角度来规划PLM系统，包括其体系、工具和实施方法等。•PLM的范围跨越企业或扩展企业，从产品概念产生到产品消亡和回收的所有产品阶段。•PLM的管理对象是产品信息包括产品生命周期的定义数据，同时也描述了产品是如何被设计、制造和服务的。•PLM的目的通过信息技术实现产品生命周期过程中协同的产品定义、制造和管理。•PLM的实现途径需要一批工具和技术支持，并需要企业建立起一个信息基础框架来支持其实施和运行。•PLM的功能是对产品信息的管理负责由CAD、CAM、CRM等应用工具所产生的产品信息进行获取、处理、传递和存储。综上给出定义：PLM是一项企业信息化战略，它描述和规定了产品生命周期过程中产品信息的创建、管理、分发和使用的过程与方法，给出了一个信息基础框架，来集成和管理相关的技术与应用系统，使用户可以在产品生命周期过程中协同地开发、制造和管理产品。二、PLM的内涵产品生命周期是PLM的主线。CIMData认为，任何工业企业的产品生命周期都是由产品定义、产品生产和运作支持这三个基本的紧密交织在一起的生命周期组成。•产品定义生命周期开始于最初的客户需求和产品概念，结束于产品报废和现场服务支持，作为企业知识财富，定义产品是如何设计、制造、操作和服务等信息的。•产品生产生命周期发布产品，包括与生产和销售产品相关的活动。ERP系统是企业在该阶段的主要应用。该周期包括如何生产、制造、管理库存和运输，其管理对象是物理意义上的产品。•运作支持生命周期对企业运作所需的基础设施、人力、财务和(制造)资源等进行统一监控和调配。每一个生命周期都包括相关的过程、信息、业务系统和人来实现相关的商业功能。PLM系统的目的就是对这些过程、信息、系统和人进行协调和管理，实现这三个阶段的紧密协作和通讯，将企业知识财富(产品定义)通过企业生产与运作支持转变为企业的物理资本(产品)。美国参数技术公司PTC公司从产品的演化过程来理解产品生命周期。分为概念产生、设计、采购、生产、销售和服务等阶段。每个阶段都有其特定的活动、产生相应的信息、涉及相关的人员和部门，而PLM在每个阶段也起着不同的作用。•概念产生阶段–基于市场信息，获得新产品或产品设计改进的概念。–PLM系统在该阶段主要对产品的市场预测、产品创意、商业前景预测、客户需求和投资规划等活动提供支持。–PLM系统从所连接的其他系统中提取信息，增加市场需求分析和产品开发计划的准确度。•设计阶段–产品开发团队将通过PLM系统交换和共享产品设计数据和思路，协同完成产品的设计工作等。–主要活动包括产品的概念设计、详细设计、设计评估、工程分析、文档管理及EBOM管理等。•采购阶段–对产品制造所需的器件、材料、部件和设备进行初步分析，确定外构件和自制件计划。–PLM系统从ERP、PDM、SCM等系统中抽取出器件/材料的可获得性、报价、潜在供应商、替代器件等信息，提供给采购人员制定相应的计划。•生产阶段–根据研发工程师建立的设计规格，利用采购的器件和材料进行生产，通过质控/质检或其他过程控制方法，检查生产是否与设计规格一致。–PLM在该阶段主要涉及MBOM的管理、工装计划、生产测试、自制件加工等活动。•销售阶段–主要活动包括市场推广、产品发布、销售战略制定、客户管理和订单管理等。–PLM系统负责企业与分销商、客户、供应商之间的信息协调和管理，保证订单、生产、库存和销售等环节的畅通和一致性。•售后服务阶段–主要负责产品维护、服务和维修。–PLM系统将把客户服务信息传递给相关的设计、生产、制造部门，并将相应的处理和解决方案反馈给服务部门和客户，充分利用企业资源，提高服务质量和效率。•PLM内涵产品生命周期管理PLM用户需求产品战略概念设计详细设计生产准备样机试制设计定型批量生产产品销售使用维护质量功能部署QFD6σ质量体系传统PDM管理范围产品设计和开发过程策划和开发采购生产或服务提供验证包装和贮存销售和分发安装和投入运行技术支持和服务使用寿命结束时的处置或再生利用营销和市场调研售后产品一般的寿命周期阶段–完整的产品信息应该包括产品从需求到概念、定义、采购、生产、服务、维护和报废各个生命周期阶段的相关数据、过程、资源分配、使用工具等信息以及这些信息之间的关联。–因此，制造企业必须建立一套管理产品开发各个阶段不同信息的有效机制，使产品设计、开发、制造、营销、售后服务等信息能快速的流动，并能加以有效的管理。在此机制下，企业能更紧密的结合上、中、下游各个环节的生产体系，进行快速响应，并有效管理和控制生产资源，进而强化市场竞争力。2.4PLM的功能框架一、产品生命周期各阶段信息管理特征二、PLM系统的核心功能三、PLM系统的功能框架四、PLM与PDM、CRM、SCM、ERP之间的关系一、产品生命周期各阶段信息管理特征•用户需求阶段，对市场和用户要求进行分析，结合企业自身的制造资源，确定产品的发展战略；•概念设计阶段，确定采用何种方案来实现新产品的功能，包括总体规划，布局设计、工业设计、技术经济评价、项目计划制定、可行性分析等；•产品详细设计阶段，重点解决整机与零部件的数字化设计，仿真分析和产品设计定型等工作，并选择合适的供应商来协同参与零部件的设计；•新产品试制、试验与定型过程，设计整机及零部件的试制和试验，完成新产品的设计定型；•生产准备过程，需考虑工艺工装的设计制造、生产线改造、供应商零部件确认、采购准备、试销和新产品市场测试等工作；•批量生产和产品销售阶段，PLM关注的是供应链管理、客户关系管理及其协同商务支持