PLM实施：横向推进VS纵向突破

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PLM（Product Life Management）诠释为产品全生命周期管理，更明确的说，是对产品的技术数据进行全生命周期的管理。它应该涵盖产品从技术协议----订单----设计---工艺---生产准备---生产制造---现场安装调试----运行维护----修理----报废所有环节。在大多数企业，首先都选择设计部门进行PLM项目的起步和实施，随着设计部门的实施再陆续向上、下游拓展，延伸到工艺、生产、制造、物资等管理部门。

本文将结合笔者近年来在企业实施PLM项目的实践，重点探讨在设计部门实施PLM的方法。

在设计部门，重点管理的技术数据大致可分为四大部分：

1． 产品设计的三维模型、二维图纸、设计文档

2． 产品结构数据（设计BOM）

3． 与设计BOM数据密切相关的编码数据，工程资源数据

4．设计工作流程，更改流程及项目管理

对于传统的制造业企业，上述四部分数据在PLM实施的时候或多或少都已经有了大量的历史积累和沉淀，其形态从纸质的到电子的，无所不有，数据规范程度也千差万别。与此同时，历史多年形成的传统设计方式和管理模式往往已经基本固化，并且已经成为大家习惯遵守和认可的制度。在这样的背景下，如何去实施PLM，既要让PLM项目的实施充分继承和保持企业传统模式中的合理内容，又要做到创新突破，引进更科学的管理方法，这其中必然会涉及到很多方法学和系统工程的问题。如何结合企业的实施基础和数据状况，选择科学合理的PLM实施方法，让实施进度和实施效果都达到理想状态，是一个值得探讨和总结的课题。

纵观PLM实施的案例，常见的有两类方法，一种是纵向突破，单线挺进，另一种是横向推进，步步为营。

所谓纵向突破，就是在实施PLM时，以一到两个典型产品为对象，连续实施PLM的全部功能模块。这一方法的特点是PLM软件的绝大部分功能在典型产品上全面实施，单线挺进，用较短的周期与企业需求进行磨合，PLM项目的实施目标及验收依据明确，而且容易实现。这种方法，往往是软件供应商首选的实施方案。

使用纵向突破的方法，对许多企业而言，由于产品设计和生产绝不仅限于典型产品，特别是如果产品间借用数据多，新设计要使用大量老数据的时候，由于PLM系统内数据匮乏，所以并不能真正显示和发挥PLM的优越性。另外，在技术管理和生产管理中，由于PLM方式与传统方式并存,也可能给企业各部门的管理带来一定的冲突和矛盾。特别是一旦软件公司验收结束撤退后，企业缺乏后续的组织能力进行数据的补充，则PLM的应用有可能逐渐流于形式，极端情况甚至会导致PLM实施的失败。所以一般来说，纵向突破的实施方法比较适用于历史电子数据积累教少，新产品对老产品数据的借用少，以全新设计占主导位置的企业。

横向推进，则是将PLM系统分解为若干功能模块，如图档管理，工作流程管理，产品结构管理，工艺管理，项目管理模等，以全部产品为对象，以数据准备为重点，逐一实施PLM的功能模块。采用这种方式的特点是，基础数据先行，实施上线紧随，夯实一部分数据，实施一部分功能。每一功能上线时，PLM系统中积累的数据达到基本满足企业全部产品设计对该PLM功能的需求。所以，一旦某功能模块实施上线，就此功能而言，可以覆盖企业所有工作，没有任何死角，PLM管理模式和ＰLM规范也可以一步调整到位。这一方法的特点对企业而言，实施PLM是循序渐进，步步为营，稳扎稳打，平稳过渡，PLM的功能是逐一见效，而且基础扎实，准备充分。但整个项目实施周期会很长，在软件合同和项目实施中要充分考虑这一因素，企业和软件供应商必须互相理解，建立长期合作实施和服务的关系，分阶段地取得PLM的实施成果。一般来说，横向推进的实施方法比较适合于历史电子数据积累较多，借用设计占主导地位的企业。

当然，最终衡量一个企业PLM实施是否成功的依据，应该是PLM在企业所有产品中的全面应用，不仅是技术系统要全面使用PLM的全部功能，而且还能满足ＥＲＰ组织生产所需要的全部数据。纵向突破方式下，企业的PLM验收决不意味着PLM项目的结束，企业还是要花时间，花力气来补充数据，横向推进方式下，虽然PLM总体验收所需要的时间长，但按功能实施对企业的平稳过渡非常有利。当然，无论是选择纵向突破还是横向推进，最后都应该殊途同归，让PLM真正在企业全面发挥作用。而且在PLM的不同实施阶段，也可以结合企业的不同状况，柔性地结合和选择两种方法，以加快PLM实施效率和提高PLM覆盖面。

笔者所在企业由于在PLM实施时，所面临的实施基础是：

（1）从97年实施CAD甩图版工程开始，已经积累了大量的电子数据，覆盖了汽轮机、燃气轮机、发电机、电动机四大产品的所有设计和工艺部门，而且有一套严格的管理制度，从CAD图框，标题拦到CAD模版、工艺规程模版，甚至电子文件名，都建立了规范，所有电子数据都是井井有条，管理有序的。

（2）在图纸和工艺文件的CAD设计会签工作和对图样的更改管理工作中，也建立了比较规范的流程管理制度，通过纸质的流程单进行流程签名和流程运转的控制。

（3）面对200多人进行管理，仅靠制度，仍然出现有章不循的现象，导致管理漏洞。特别是在电子数据的版本管理上缺少技术制约手段，如多专业对同一文件（如部套目录）进行修改时就无法保证版本的唯一性，电子数据与纸质图纸的不一致性，手工填写流程控制单的随意性，重大数据更改记录无法有效保存，也不可追溯等等。

（4）传统的设计方法形成的产品结构数据中，除了自制件的图号可以基本满足信息化管理的物料唯一性标识要求外，大量的标准件、外购件、规格件、焊接材料等辅料的标识都不能满足数据库管理的需求，而且数据的一致性差，数据的随意性时有发生，企业没有一套合理科学的物料编码体系，更没有企业工程资源库，原材料在产品中的使用也处于比较随意的状态。

（5）企业四大产品的技术数据各具特色，比较复杂。汽轮机产品以自制为主，产品数据量极为庞大，燃气轮机产品与GE公司合作，产品数据中外合壁，发电机/电动机的产品数据也自具特点，其管理体系与汽机和燃机有着明显不同。

上述现状，决定了在我们企业实施PLM，既有图档管理管理和流程管理的良好基础，又存在产品结构管理和物料管理方面的薄弱环节，加上产品复杂，数据复杂,设计部门的工作又比较繁重，必须要有合理的实施方法才可能取得实施的成功。

通过分析。我们决定从具备良好实施基础的图档管理管理和流程管理入手，采用横向推进的方法，集中力量全面导入所有电子数据后，再组织图档管理管理和流程管理的上线。同时也开始建立企业编码体系和工程资源库，为后续实施做准备。

我们先后花了2年多的时间，将企业汽机，燃气轮机，发电机，电动机四大主要产品的全部历史电子数据（约112284份/23G）全部整顿导入PLM系统，每类产品的历史电子数据一旦导入完毕，立即组织实施该产品的PLM图档管理和工作流程管理上线，并同步建立PLM管理规范。PLM上线之日，就是传统管理方式结束之时，全部新老数据的生成和更改都立即切换到PLM流程上进行，确保了100%的覆盖，不留任何死角。

截止2007年底，PLM系统的图档管理和工作流程管理两大模块，在技术系统的设计部门已经全面上线，四大产品的全部电子图样均通过PLM系统管理维护。到2008年7月底，PLM系统中管理的电子图样数据规模达35.3G,，其中汽机设计图样77173份，燃机设计图样38761份，发电机设计图样25224份，电动机设计图样25224份，累计工作流程9172个。目前，每天都有几百个PLM工作流程在系统中正常运行。

PLM图档管理和工作流程管理的全面上线在企业取得了阶段性实施成果，技术系统的电子图样管理水平和工作流程管理水平得到显著提高。CAD设计图纸的手工签名被PLM系统的电子签名所取代，手工交接的流程单被PLM电子流程所取代。通过PLM软件所提供的两级版本管理体系，不仅确保了由更改通知单进行的图样更改和图样大版本升级的正确性，也记载和保存了图样在设计—校对—审核—标准化审查—工艺会签—审定—批准—打印—归档—定版各环节中的任何修改痕迹。技术设计信息和更改信息全面实现了可查询，可追溯，图样版本的准确性，电子数据和纸质数据的唯一性也得到可靠的技术保证。现在，所有技术人员可以随时通过系统，快速方便的查询所需图样，技术领导也可以随时通过系统，掌握各项图样提交后的进度状况，PLM系统已成为技术部门不可缺少的工作平台。

在实施PLM图档管理和工作流程管理期间，企业花力气制定了编码体系，组织标准化室，物资公司，各专业技术部门共同参与，建立了包括金属材料，非金属材料，辅助材料，标准件，规格下料件，产品配套外购件在内的４万多条规范数据的企业工程资源库雏形，实施PLM产品结构功能的条件终于形成。

这时我们也面临着企业的年生产制造能力不断形成突破的局面。特别是汽轮机产品，从过去的年产四、五十台发展到目前年产100多台，对设计，工艺，生产组织都带来很大压力，迫切需要有快速高效的技术手段进行产品结构数据的组织。但在具体实施方法上，如果选择纵向突破方式，仅在个别典型产品上完成设计BOM搭建，不仅在设计部门无法形成规模效应，而且在生产管理部门，也与组织生产所要求的数据量相差太远。所以我们决定，一切从需求出发，率先对汽轮机产品的设计实施产品结构功能，在实施方法上，仍然采用横向推进的方式。

横向推进的特点是兵马未动，数据先行，而且应该是规范的数据。所以夯实基础数据，是横向推进能实施成功的基础。

我们经过统计分析，发现汽机产品结构数据在总量上虽然极为庞大，但对一批母型机组的借用率却很高，在部套（第一层装配结构），借用率就高达80%。因此，在数据准备和具体实施步骤上，我们选择循序渐近，分层突破。

我们将汽机产品结构拆分为部套目录层和综合零件明细表层：

第一步，针对部套目录层部分数据量相对较少，而且其代号体系完备，不需要重新编码的特点，首先组织力量，将企业所有汽轮机产品的部套目录数据全部整顿导入PLM系统，然后立即组织部套目录层产品结构的上线。

一旦上线，PLM系统可以提供产品新设计想借用的所有部套数据，完全满足了新产品部套搭建这一纲领性工作的任何借用需求。

第二步，将借用率极高的一批母型机组的综合零件明细表数据集中整顿导入PLM系统，这部分数据是企业组织生产必须高度依赖的，而且其中相当部分需要重新编码标识并直接使用企业工程资源库。虽然整顿的工作量很大，但一旦整顿入库，不仅将为后续的设计和工艺工作中所涉及到的借用数据带来极大便利，而且可以解决福州OA的主要需求。所以这样的数据准备工作是完全值得花力气去完成的，而且磨刀不误砍柴功，现在所花的时间将在上线后充分显示其效益。

目前，按照上述方法，企业部套目录层的产品结构已经上线运转，技术人员不仅可以从PLM系统中快速查询需要借用的任何母型部套数据，而且还可以快速查询任何部套在所有产品中的借用状况，数据库管理的优势已经初露端倪。可以预期，一旦综合零件明细表层，的产品结构功能上线，即可实现明细表下图，产品的BOM数据完全以PLM数据库产品结构数据为准的变革。而这一重大变革将彻底杜绝目前产品结构的同一套数据在图纸和报表上的不统一性，彻底改变同一产品数据在不同机组中借用时的不统一性，届时PLM产品结构功能的上线必将对企业设计BOM数据的管理维护带来一次重大革命和技术进步。

回顾近年来，采用横向推进方法实施PLM的过程，虽然表面看起来整体进度不快，但由于我们花大力气整顿和规范了大量的基础数据，夯实了PLM数据库，极大地减轻了上线后再补充数据的压力，不仅实现了传统方式向PLM管理方式的平稳过渡，而且实际效果也很好，而且对企业来说，基础扎实更是利在长远。目前企业整个PLM系统平稳运行，已成为技术系统不可或缺的平台。

在后续的实施过程中，我们还将继续探索，踏踏实实地做好各项基础数据的规范工作，更好地把握基础数据和上线进度的匹配状况，进一步提高PLM实施效率。（e-works）