作者: PTC 朱海波
現(xiàn)代企業(yè)越來越關(guān)注高效率的創(chuàng)新研發(fā)、高質(zhì)量的產(chǎn)品生產(chǎn)、精準(zhǔn)的成本控制以及按時的訂單交付,需要一整套技術(shù)打通研發(fā)、制造、采購、銷售、財務(wù)、庫存等數(shù)據(jù)流,來實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)外部資源整合及高效協(xié)作,其中兩個基本系統(tǒng)的集成是重中之重:產(chǎn)品生命周期管理(PLM)和企業(yè)資源規(guī)劃管理(ERP)。
產(chǎn)品生命周期管理(PLM)與企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)系統(tǒng)都是企業(yè)中不可或缺的管理系統(tǒng),兩者都重要但側(cè)重點不同。PLM側(cè)重于產(chǎn)品的全生命周期管理,包括產(chǎn)品開發(fā)、協(xié)同設(shè)計、變更管理、質(zhì)量控制、制造和服務(wù)等,實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)過程的管理、協(xié)作和產(chǎn)品信息的集中化,實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)和研制流程在企業(yè)內(nèi)部及其合作伙伴之間高效共享與協(xié)作。ERP側(cè)重于企業(yè)內(nèi)部的資源管理,包括供應(yīng)鏈、財務(wù)、物流、人力資源等,注重企業(yè)的運(yùn)營管理,實現(xiàn)優(yōu)化企業(yè)的內(nèi)部資源、增強(qiáng)企業(yè)運(yùn)營效率、管理財務(wù)流程和物流操作,從而改進(jìn)整個企業(yè)的資源管理。通過PLM與ERP的緊密整合,幫助企業(yè)真正實現(xiàn)由商機(jī)線索到訂單交付的端到端管理。
對于大多數(shù)企業(yè)來說,是否選擇ERP或PLM不是問題,而兩個系統(tǒng)相對獨立,無法實現(xiàn)業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流在銷售、研發(fā)、采購、生產(chǎn)、質(zhì)量等環(huán)節(jié)貫通才是大問題。業(yè)務(wù)流程存在斷點,線下傳遞,將極大影響跨專業(yè)協(xié)同效率,造成大量生產(chǎn)呆滯時間,導(dǎo)致訂單交期延長;產(chǎn)品數(shù)據(jù)人工傳遞,重復(fù)錄入,將極大影響產(chǎn)品質(zhì)量,造成成本增加,同時上下游數(shù)據(jù)無關(guān)聯(lián)和可追溯性差,導(dǎo)致客戶要求難以落實,變更控制困難,直接影響訂單交付。 所以,PLM與ERP的緊密集成,是企業(yè)成功的基礎(chǔ)保障。
領(lǐng)先的企業(yè)越來越關(guān)注產(chǎn)品全壽期活動的可見性,支撐企業(yè)決策提供唯一可靠及時的數(shù)據(jù)依據(jù),缺乏可見性將極大削弱企業(yè)決策的準(zhǔn)確性和高效性。如今,在激烈的市場競爭態(tài)勢下,產(chǎn)品正變得越來越復(fù)雜,產(chǎn)品迭代速度也在不斷加快,企業(yè)只有深入了解客戶需求,才能生產(chǎn)出更符合市場需求的產(chǎn)品及服務(wù),只有充分把控內(nèi)外部資源情況,才能組織高效協(xié)作,只有全面可見質(zhì)量問題及根因,才能對突發(fā)問題進(jìn)行精準(zhǔn)決策,這都需要整個生產(chǎn)活動的透明、可視、可預(yù)見,才能真正提高企業(yè)決策效率與質(zhì)量。所以,PLM與ERP的緊密整合,是企業(yè)成為行業(yè)龍頭的必由之路。
PLM 和 ERP 之間的關(guān)系
盡管PLM與ERP具有不同的功能和特點,但是二者之間具有清晰的上下游關(guān)系。PLM管理前端的產(chǎn)品開發(fā)過程,ERP管理后端的公司運(yùn)營,PLM是ERP的源頭,支撐ERP的業(yè)務(wù)運(yùn)作。PDM和ERP在以下三方面有著密切的聯(lián)系。
首先,PLM與ERP管理目標(biāo)具有高度一致性。雖然PLM和ERP管理的業(yè)務(wù)存在區(qū)別,但其管理目標(biāo)都是試圖通過科學(xué)的調(diào)度和控制,減少失誤和返工,在盡可能短的時間內(nèi),通過最少的資源耗費(fèi),用最為經(jīng)濟(jì)的手段和方式,保證產(chǎn)品盡快上市。
其次,PLM與ERP過程之間具有連續(xù)性。PLM管理的研發(fā)過程是按照從整體到局部逐步細(xì)化的設(shè)計路線展開,而ERP管理的生產(chǎn)制造過程是按照從局部到整體的制造、裝配過程來進(jìn)行,而企業(yè)的最終產(chǎn)品正是PLM與ERP開展過程連接的結(jié)果。
最后,PLM與ERP數(shù)據(jù)之間存在因果關(guān)系。例如,當(dāng)企業(yè)推出一款新產(chǎn)品時,它可以使用PLM來創(chuàng)建和管理產(chǎn)品、零部件、BOM與模型等數(shù)據(jù),并通過ERP向下游部門共享數(shù)據(jù),同時跟蹤產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和銷售情況,并確保所有部門共同努力,在預(yù)算范圍內(nèi)按時完成訂單交付。
準(zhǔn)備整合
PLM與ERP的成功整合必須符合企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展方向,需要在目標(biāo)、路徑、步驟及實施等維度進(jìn)行深思熟慮、精確規(guī)劃和保質(zhì)保量執(zhí)行。 盡管每個企業(yè)戰(zhàn)略及業(yè)務(wù)都不盡相同,但是存在一些共性因素,包括企業(yè)提升核心競爭力的戰(zhàn)略目標(biāo)是什么? PLM與ERP承擔(dān)業(yè)務(wù)目標(biāo)及業(yè)務(wù)定位是什么?同步建設(shè)還是分步建設(shè)?實施成功的度量指標(biāo)是什么等等。 在大方向確定后,再去細(xì)化考慮采用的技術(shù)路線、接口方式、數(shù)據(jù)類型、屬性定義等內(nèi)容,確保業(yè)務(wù)流與數(shù)據(jù)流全面貫通,達(dá)成企業(yè)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略目標(biāo)。
如何將PLM正確的數(shù)據(jù)遵循正確的流程導(dǎo)入ERP?
最佳方法是在業(yè)務(wù)模式變革指引下,充分兼顧產(chǎn)品復(fù)雜性帶來的業(yè)務(wù)訴求,進(jìn)行科學(xué)性、系統(tǒng)性和完整性規(guī)劃。例如,企業(yè)需要考慮在產(chǎn)品創(chuàng)新、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品成本和生產(chǎn)效率方面的重要變革機(jī)會在哪里? 現(xiàn)有流程如何再造以滿足企業(yè)變革需要?如何依托未來流程,實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)在設(shè)計、生產(chǎn)和物流等環(huán)節(jié)無縫流轉(zhuǎn)?如何實現(xiàn)業(yè)務(wù)流及數(shù)據(jù)流可視,以滿足管理決策等。企業(yè)實現(xiàn)將PLM正確的數(shù)據(jù)遵循正確的流程導(dǎo)入ERP,需要重點關(guān)注數(shù)據(jù)模型定義、數(shù)據(jù)模型管理、數(shù)據(jù)模型應(yīng)用與展示。 建議采取如下三個步驟實現(xiàn):
第 1 步 – 數(shù)據(jù)模型定義
通常情況下,企業(yè)對于數(shù)據(jù)模型定義歸屬于數(shù)據(jù)治理范疇。首先需要明確產(chǎn)品全壽期業(yè)務(wù)所需要的數(shù)據(jù)有哪些,如需求數(shù)據(jù)、設(shè)計數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、變更數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、資源數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)等,這些數(shù)據(jù)在PLM管理還是在ERP管理;其次需要明確為了支撐上下游業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn),數(shù)據(jù)之間關(guān)系是什么,如需求數(shù)據(jù)是所有數(shù)據(jù)源頭,設(shè)計數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù)是采購、生產(chǎn)等源頭,數(shù)據(jù)需要建立上下游關(guān)系,依托數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),才能實現(xiàn)變更過程的一體化與閉環(huán),數(shù)據(jù)跨系統(tǒng)流轉(zhuǎn)的標(biāo)準(zhǔn)是什么,如編碼、分類、屬性、度量單位等標(biāo)準(zhǔn),確保數(shù)據(jù)內(nèi)容的一致性和準(zhǔn)確性;最后需要考慮現(xiàn)有數(shù)據(jù)如何治理以滿足企業(yè)發(fā)展需要,重點解決數(shù)據(jù)不完整、不一致以及一物多碼、一碼多物等問題。
通過數(shù)據(jù)模型定義,為 PLM 和ERP 打下堅實的數(shù)字化基礎(chǔ),確保數(shù)據(jù)層面的標(biāo)準(zhǔn)化,支撐設(shè)計工作成果自動轉(zhuǎn)發(fā)到下游領(lǐng)域。 歸根結(jié)底,就是要確保正確的人在正確的系統(tǒng)中從事正確的工作,而不必在不同的系統(tǒng)間切換和重復(fù)工作。
步驟 2 – 數(shù)據(jù)模型管理
產(chǎn)品研制過程不同角色人員需要基于產(chǎn)品研制流程開展緊密協(xié)作,產(chǎn)品數(shù)據(jù)圍繞流程進(jìn)行創(chuàng)建、管理與維護(hù),而不是通過線下的、手工的方式傳遞獲取。例如,在工藝設(shè)計階段,工藝人員可以通過PLM系統(tǒng)自動獲得設(shè)計數(shù)據(jù),并按照工藝流程,開展工藝設(shè)計并產(chǎn)生工藝數(shù)據(jù),存儲在PLM系統(tǒng)中;在生產(chǎn)排產(chǎn)階段,生產(chǎn)計劃員通過PLM與ERP集成,自動獲取工程BOM數(shù)據(jù),開展訂單計劃排產(chǎn),并將排產(chǎn)結(jié)果存在ERP系統(tǒng)中;在工程變更階段,設(shè)計人員通過PLM與ERP集成,自動獲取物料在途、訂單在制及庫存信息,開展工程變更影響分析,并進(jìn)行生產(chǎn)貫徹,PLM與ERP系統(tǒng)分別記錄各自系統(tǒng)產(chǎn)生數(shù)據(jù),并確保上下游數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性、一致性與完整性。
國外的行業(yè)龍頭以及國內(nèi)領(lǐng)先企業(yè),都在采用數(shù)字主線技術(shù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)模型管理,數(shù)字主線是指圍繞產(chǎn)品全生命周期與全價值鏈,構(gòu)建數(shù)物融合、貫通產(chǎn)品研發(fā)、制造、營銷、運(yùn)營和服務(wù)等各環(huán)節(jié)的數(shù)字化數(shù)據(jù)流,為企業(yè)各個層面提供實時的數(shù)據(jù)分析和決策支持。數(shù)字主線技術(shù)將全面打通PLM與ERP業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流,使得不同角色人員不在關(guān)注數(shù)據(jù)存儲在PLM系統(tǒng)中還是ERP系統(tǒng)中,都可以隨時進(jìn)行訪問及設(shè)計,進(jìn)而極大提升各環(huán)節(jié)協(xié)作效率,極大提升數(shù)據(jù)分析及決策能力。
第 3 步 – 數(shù)據(jù)模型應(yīng)用與展示
通過數(shù)字主線技術(shù),實現(xiàn)PLM與ERP流程在線和數(shù)據(jù)可視后,就可以圍繞企業(yè)經(jīng)營及管理指標(biāo),進(jìn)行多維度、多角度的數(shù)據(jù)分析,形成研發(fā)效率、產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)品成本等多場景的儀表板視圖,為企業(yè)決策提供依據(jù)。例如:
(1)數(shù)字化制造:面向訂單的設(shè)計-工藝-制造數(shù)據(jù)主線,實時動態(tài)數(shù)據(jù)驅(qū)動的工藝分析和生產(chǎn)優(yōu)化;
(2)數(shù)字化供應(yīng)鏈:全球供應(yīng)鏈透明化、可追溯、可管理的生產(chǎn)和交付網(wǎng)絡(luò),實時進(jìn)行供應(yīng)鏈優(yōu)化及決策;
(3)質(zhì)量追溯及閉環(huán):面向產(chǎn)品全壽期的質(zhì)量規(guī)劃-設(shè)計-制造端到端閉環(huán),實時監(jiān)控質(zhì)量執(zhí)行狀態(tài)及設(shè)計工藝改進(jìn);
(4)數(shù)字化合規(guī):圍繞行業(yè)法規(guī),開展產(chǎn)品端到端合規(guī)管理,實現(xiàn)合規(guī)審核及監(jiān)控、產(chǎn)品符合性分析等;
(5)一體化產(chǎn)品變更:從數(shù)字化工程變更到生產(chǎn)現(xiàn)場、物理產(chǎn)品的一體化變更管理,實現(xiàn)變更貫徹閉環(huán);
(6)數(shù)字化運(yùn)營:數(shù)據(jù)驅(qū)動的數(shù)字化運(yùn)營決策、實時動態(tài)看板,實現(xiàn)數(shù)字化精益運(yùn)營;
(7)智能數(shù)據(jù)分析:基于產(chǎn)品全壽期數(shù)據(jù)實時數(shù)據(jù),開展跨域/部門綜合數(shù)據(jù)分析,形成機(jī)器學(xué)習(xí)模型和企業(yè)知識圖譜,提升設(shè)計及決策效率。
PLM 與 ERP 整合過程中的挑戰(zhàn)
既然PLM與ERP各自具有其不同的特點,相互之間還存在著緊密的聯(lián)系,那么企業(yè)如何進(jìn)行PLM和ERP整合呢?這必須由企業(yè)結(jié)合其選定的咨詢服務(wù)組織,圍繞企業(yè)的具體應(yīng)用場景來做最終決定。在實際執(zhí)行過程中,企業(yè)面臨如下挑戰(zhàn):
功能應(yīng)用面臨挑戰(zhàn)。PLM管理前端的產(chǎn)品研發(fā)數(shù)據(jù),然而,非研發(fā)用戶有時也需要訪問產(chǎn)品研發(fā)數(shù)據(jù)。因此,在PLM和ERP系統(tǒng)之間的界面應(yīng)該具備如下功能:ERP系統(tǒng)用戶能夠調(diào)用PLM功能,并且利用通用的瀏覽程序來查閱產(chǎn)品研發(fā)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)需要確保完整性、及時性及準(zhǔn)確性。
產(chǎn)品BOM和配置面臨挑戰(zhàn)。產(chǎn)品BOM和配置管理是PLM與ERP之間最關(guān)鍵的結(jié)合點,也是最難解決的問題。但迄今為止,幾乎沒有一家企業(yè)能夠在一個單一BOM下實現(xiàn)產(chǎn)品全壽期BOM和配置管理。最佳實施方案就是創(chuàng)建涵蓋EBOM、MBOM、訂單BOM等的產(chǎn)品多BOM結(jié)構(gòu)視圖,在PLM系統(tǒng)中創(chuàng)建EBOM及研發(fā)配置管理,然后由工藝人員對它進(jìn)行修改,形成MBOM及工藝配置管理。然后傳遞到ERP系統(tǒng)中,由生產(chǎn)計劃人員基于MBOM及工藝配置,形成初始訂單BOM,指導(dǎo)訂單生產(chǎn)工作。在整個過程中,需要考慮上游數(shù)據(jù)向下游傳遞,以及數(shù)據(jù)快速精準(zhǔn)重構(gòu)。
工程變更面臨挑戰(zhàn)。更改請求是由多個部門發(fā)出的,通常對它們的評估是由工程設(shè)計部門完成。評估過程要求分析對應(yīng)的工程數(shù)據(jù)和受影響的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。一旦更改請求獲得批準(zhǔn),在設(shè)計和制造部門之間所做的聯(lián)合決定將生效。顯然,為方便更改,工作流必須從PLM系統(tǒng)開始,然后傳遞到ERP系統(tǒng)。對每一個工作流,理想的方法是使用可配置觸發(fā)器來回傳送更改任務(wù),需要PLM與ERP建立工作流銜接,確保工程變更的準(zhǔn)確執(zhí)行。
物料端到端管理面臨挑戰(zhàn)。生產(chǎn)保障計劃是ERP系統(tǒng)的核心內(nèi)容之一。工程人員也經(jīng)常需要訪問這些通常駐留在ERP系統(tǒng)中的數(shù)據(jù),包括成本信息、庫存狀態(tài)以及供應(yīng)商物料在途狀態(tài)等。這類信息對制定良好的工程決策至關(guān)重要,工程人員需要從PLM系統(tǒng)界面獲取這些信息。
實現(xiàn)效益
正確集成PLM和ERP,確保企業(yè)能夠正確使用系統(tǒng)功能開展業(yè)務(wù)活動,同時幫助企業(yè)充分挖掘兩個系統(tǒng)的潛在價值,實現(xiàn)提升產(chǎn)品研制效率、降低產(chǎn)品研制成本、改進(jìn)產(chǎn)品合規(guī)性,進(jìn)一步優(yōu)化工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
提高效率:PLM和ERP集成可以減少手動輸入需求,消除這個過程中的人為錯誤,有效避免因重新輸入數(shù)據(jù)而導(dǎo)致的效率低下問題。除了這種顯而易見的好處,PLM系統(tǒng)還可以持續(xù)捕獲和實時共享產(chǎn)品BOM、物料、模型等數(shù)據(jù),配合上下游流程關(guān)聯(lián),提高了工作效率,提升了企業(yè)生產(chǎn)力。
改善協(xié)同:PLM和ERP流程貫通也可以大幅減少線下的、低效的協(xié)作工作,顯著改進(jìn)企業(yè)內(nèi)部的協(xié)同效率。例如,采購團(tuán)隊可以實時了解產(chǎn)品設(shè)計團(tuán)隊的決策、行動和意圖,因此,他們能夠根據(jù)情況在必要時順利對供應(yīng)商做出準(zhǔn)確調(diào)整。
降低成本:隨著業(yè)務(wù)流與數(shù)據(jù)流拉通與應(yīng)用,這些效率、協(xié)同和創(chuàng)新方面的改進(jìn)可大幅降低成本。降低成本在一定程度上又可以增強(qiáng)企業(yè)競爭優(yōu)勢,幫助企業(yè)贏得更多市場份額,提高銷售利潤。
提高客戶滿意度:客戶滿意度是企業(yè)衡量PLM和ERP集成是否成功的另一個指標(biāo)。幫助客戶深入了解產(chǎn)品設(shè)計和制造過程,在客戶提出改進(jìn)要求后,進(jìn)一步優(yōu)化業(yè)務(wù)規(guī)劃與活動。這樣可以有效提高產(chǎn)品質(zhì)量,加強(qiáng)企業(yè)和客戶之間的聯(lián)系,提高客戶滿意度。
監(jiān)管合規(guī)性:嚴(yán)格的監(jiān)管制度,加上鮮明的地區(qū)和行業(yè)差異,讓監(jiān)管合規(guī)性問題變得日益復(fù)雜,為企業(yè)帶來了沉重的成本負(fù)擔(dān)。PLM和ERP的集成可以提供可靠的系統(tǒng)框架,實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中化,改進(jìn)數(shù)據(jù)訪問,簡化合規(guī)流程,進(jìn)而有力保證監(jiān)管合規(guī)性,降低合規(guī)問題對盈利能力的不利影響。
數(shù)據(jù)驅(qū)動轉(zhuǎn)型:數(shù)字主線技術(shù)在PLM和ERP應(yīng)用,將極大挖掘數(shù)據(jù)價值,為研發(fā)改進(jìn)、工藝優(yōu)化、質(zhì)量問題處理、精準(zhǔn)決策提供依據(jù),進(jìn)而幫助企業(yè)由流程驅(qū)動向數(shù)據(jù)驅(qū)動轉(zhuǎn)型。
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