汽車工業(yè)是一個技術(shù)高度密集的成熟產(chǎn)業(yè)，是當(dāng)今許多新技術(shù)的載體，而汽車的新產(chǎn)品開發(fā)則是汽車技術(shù)的核心。當(dāng)代汽車新產(chǎn)品的開發(fā)，從它的基本理念、組織形式、實施步驟和開發(fā)手段上都貫穿著信息技術(shù)和微電子技術(shù)的成果，已經(jīng)達到了全新化的程度。中國作為汽車工業(yè)的后起發(fā)展國，不僅要引進發(fā)達國家汽車工業(yè)大批量生產(chǎn)的先進技術(shù)、設(shè)備和工藝，盡快掌握汽車設(shè)計開發(fā)和制造技術(shù)，更重要的是要不斷地學(xué)習(xí)和應(yīng)用現(xiàn)代的管理思想和科學(xué)、高效的管理方法，從而來推動我國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
一、產(chǎn)品生命周期管理（PLM）的概念
產(chǎn)品生命周期管理PLM（Product lifecycle Management)來源于全球制造業(yè)信息化的長期實踐和發(fā)展。自20世紀(jì)末提出以來，這一管理發(fā)展十分迅猛，成為全球制造業(yè)關(guān)注的焦點。近年來，國外已有超過70%的大中型汽車制造商使用了PLM系統(tǒng)，從而節(jié)約了開發(fā)成本，縮短了開發(fā)周期，提高了經(jīng)營效率。而我國在PLM的研究應(yīng)用上則剛剛處于起步階段。
產(chǎn)品生命周期管理PLM不僅是一種戰(zhàn)略性的思想方法，而且也是一套應(yīng)用系統(tǒng)和具體的解決方案：即是一種在虛擬企業(yè)范圍內(nèi)管理整個產(chǎn)品開發(fā)過程中如何進行協(xié)同工作的協(xié)調(diào)方法。
概括地說，PLM是一種“產(chǎn)品至上”的理念，屬于企業(yè)信息化的范疇。但是，由于PLM屬于一個發(fā)展很快、比較新的信息化領(lǐng)域，所以提供PLM系統(tǒng)方案的各個公司尚沒有特別統(tǒng)一的定義。國外研究人員普遍認(rèn)為：實施PLM是以企業(yè)的產(chǎn)品為中心，以提升創(chuàng)新能力和隨需求而提高的應(yīng)變能力為目標(biāo)，以信息技術(shù)（包括應(yīng)用軟件）為手段，通過對企業(yè)知識型資產(chǎn)的管理，建立一個從概念、開發(fā)、生產(chǎn)到維護的整個產(chǎn)品生命周期動作的體系。圖1為產(chǎn)品全生命周期框圖。
具體來說，PLM系統(tǒng)的實質(zhì)就是通過構(gòu)筑產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)而建立一個統(tǒng)一的產(chǎn)品研發(fā)系統(tǒng)平臺。在這個平臺上，參與設(shè)計的人員通過瀏覽器就可以共享所有的設(shè)計文檔與信息，甚至可以通過瀏覽器共同完成某種產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計工作。系統(tǒng)平臺可以根據(jù)不同需求，實時提供個性化的技術(shù)信息咨詢服務(wù)。PLM可以做到，不僅僅是企業(yè)的員工之間，包括企業(yè)的最終用戶和合作伙伴，都可以跨越時空的限制，參與到該企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計的各個環(huán)節(jié)中來，使產(chǎn)品從設(shè)計開始階段就可以充分注意到和體現(xiàn)出用戶的需求。同時，由于產(chǎn)品的設(shè)計信息可直接進入企業(yè)的生產(chǎn)制造系統(tǒng)，從而大大縮短了新產(chǎn)品從創(chuàng)意到上市的時間周期。
PLM系統(tǒng)包含了CAD（計算機輔助設(shè)計）、PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）和CPC（協(xié)同產(chǎn)品商務(wù)）3種不同層次的信息系統(tǒng)。CAD主要用于企業(yè)部門內(nèi)部；PDM主要用于企業(yè)部門之間；CPC則是不受時空限制，可應(yīng)用于不同企業(yè)（含供應(yīng)商及客戶）之間的產(chǎn)品開發(fā)信息系統(tǒng)。
協(xié)同是PLM系統(tǒng)的核心，其包括兩方面的含義：
第一，產(chǎn)品全生命周期內(nèi)各階段之間的協(xié)同和管理；
第二，產(chǎn)品開發(fā)各個階段或環(huán)節(jié)上各相關(guān)企業(yè)、相關(guān)部門和相關(guān)人員之間的協(xié)同工作。
追溯起來，PLM系統(tǒng)并不是個全新的，它來自于PDM，是PDM的繼續(xù)發(fā)展和優(yōu)化，兩者之間有著深刻的淵源關(guān)系。可以說：PDM是PLM系統(tǒng)中的一個子集，其功能也是PLM系統(tǒng)中非常重要的基礎(chǔ)內(nèi)容。但是，PLM系統(tǒng)更加強調(diào)對產(chǎn)品生命周期內(nèi)跨越供應(yīng)鏈的所有信息進行管理和利用，這是兩者本質(zhì)的區(qū)別。
目前PLM系統(tǒng)主要的解決方案有：IBM推出的基于Catia V5和ENOVIA的PLM解決方案、EDS提供的基于機械設(shè)計系統(tǒng)Unigraphics和協(xié)同商務(wù)管理系統(tǒng)Teammcenter的PLM解決方案、SAP公司推出的mySAP PLM解決方案、PTC公司推出的基于Web架構(gòu)以及整合了Pro/ENGINEER和Windchill的PLM解決方案等。
二、實施PLM系統(tǒng)進行汽車新產(chǎn)品研發(fā)的重要性
近20年來，中國已從國外先后引進了不同級別的數(shù)十種車型，推動了一批轎車企業(yè)的建立和發(fā)展，汽車零部件行業(yè)的技術(shù)水平也有了迅速的提升。中國汽車產(chǎn)業(yè)用10余年時間走完了發(fā)達國家轎車工業(yè)幾十年走過的路。經(jīng)過10多年的努力和摸索，我國的汽車制造技術(shù)得到顯著的提高，且已形成了一定的產(chǎn)量規(guī)模。目前，我國汽車產(chǎn)業(yè)的客觀條件已經(jīng)初步具備，實施新產(chǎn)品開發(fā)戰(zhàn)略理所當(dāng)然地應(yīng)該被提到議事日程上來。
利用PLM系統(tǒng)進行汽車新產(chǎn)品的研發(fā)是十分必要的。其重要性在于，PLM系統(tǒng)是圍繞產(chǎn)品開發(fā)創(chuàng)新的信息集成。也就是說，它是從提高制造企業(yè)核心競爭力的角度出發(fā)，把企業(yè)方方面面的信息進行匯總，然后提供給設(shè)計師的，所以能夠使產(chǎn)品開發(fā)取得事半功倍的效果。從國外實施PLM系統(tǒng)企業(yè)的成功案例可以看出，PLM系統(tǒng)不僅給這些企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益，而且在綜合競爭力方面也使企業(yè)占有了無可比擬的優(yōu)勢。同時，實施PLM系統(tǒng)，不但能夠提高我國汽車企業(yè)的開發(fā)設(shè)計、制造能力和競爭力，還能帶動相關(guān)的IT行業(yè)的發(fā)展，從而體現(xiàn)出汽車工業(yè)作為國家經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)的作用。
三、PLM系統(tǒng)在汽車產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用
以往的產(chǎn)品設(shè)計，是按時傳統(tǒng)的專業(yè)職能劃分，包括車身、底盤、發(fā)動機、電器等各個總成的設(shè)計、工藝、采購、裝機和調(diào)試等，整個過程采用的是串行模式。傳統(tǒng)設(shè)計的產(chǎn)品研發(fā)人員屬于獨立的功能部門，各部門往往從自身的利益出發(fā)，使信息流集成不暢、工作流出現(xiàn)很多障礙，致使下游不能及時、準(zhǔn)確地反饋改進信息，而上游又無法控制下游的更改，出現(xiàn)錯誤時容易造成相互扯皮、責(zé)任不清。另外，每天大量的圖紙、更改單、工藝文件和各種數(shù)據(jù)報表在這些部門間傳遞，繁瑣的審批流程以及紙介質(zhì)的傳遞方式，也使設(shè)計工作在管理、進度上和質(zhì)量上都遇到很大的困難，數(shù)據(jù)的安全問題也很嚴(yán)重。為此，企業(yè)迫切需要一個進行信息交流的平臺來提供強大的工作流管理功能，PLM系統(tǒng)就是在這種情況下應(yīng)運而生的。
PLM系統(tǒng)貫穿于汽車全生命周期的始終：
設(shè)計概念：基于市場信息，獲得新產(chǎn)品或產(chǎn)品設(shè)計改進的概念的生命力的信息。
市場需要分析：制造企業(yè)研究新產(chǎn)品的市場需求，以及滿足需求的可行性。PLM系統(tǒng)從所連接的其它系統(tǒng)提取信息，增加市場需求分析的準(zhǔn)確度。
設(shè)計：設(shè)計工程師綜合利用PLM系統(tǒng)提供的信息（售后服務(wù)信息、工藝數(shù)據(jù)、客戶需求和偏好等）進行產(chǎn)品設(shè)計。
采購：采購人員對產(chǎn)品制造所需的器件、材料、部件和設(shè)備進行初步分析。PLM系統(tǒng)提供器件/材料的可獲得性、報價、潛在供應(yīng)商、替代器件等信息。
生產(chǎn)：根據(jù)研發(fā)工程師建立的設(shè)計規(guī)格和采購的器件和材料進行生產(chǎn)。通過質(zhì)控/質(zhì)檢或其他過程控制方法來檢查生產(chǎn)是否與設(shè)計規(guī)格一致。
分銷：產(chǎn)品運送到分銷商，分銷商儲存商品等待客戶定單或者將產(chǎn)品直接送到最終用戶。PLM系統(tǒng)提供歷史需求數(shù)據(jù)，從而降低庫存水平。
售后服務(wù)：產(chǎn)品維護、服務(wù)和維修。使用PLM系統(tǒng)存儲各種售后服務(wù)信息，為今后的產(chǎn)品改進提供信息。
隨著國際合作分工的深入，國際異地同步設(shè)計或者零部件企業(yè)和整車廠的同步開發(fā)、同步設(shè)計變得越來越普遍。使用PLM系統(tǒng)將有效地保證異地同步設(shè)計的完事性和一致性，并可以縮短產(chǎn)品的開發(fā)及上市時間。
PLM系統(tǒng)具有“創(chuàng)造”、“控制”、“協(xié)作”的功能。所謂“創(chuàng)造”，就是能讓汽車制造商以及他們的供應(yīng)商在開發(fā)汽車組件和系統(tǒng)時，利用該系統(tǒng)分析這些新開發(fā)產(chǎn)品的外形、尺寸功能，以及建立制造這些零件必需的指令。所謂“控制”，就是提供安全、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)環(huán)境，在整個概念、外購、發(fā)展、更改、生產(chǎn)就緒狀態(tài)階段控制數(shù)據(jù)，并將其支持為產(chǎn)品提供服務(wù)時所需的審計跟蹤咨詢。所謂“協(xié)作”就是說，由于產(chǎn)品開發(fā)過程日益分散，所以消除不必要的出差成本和時間就非常必要，該系統(tǒng)通過利用互聯(lián)網(wǎng)的可伸縮性，可為分布在全球的工程師提供實時協(xié)作工具，使他們不用離開總公司就可以高效地交流各自的設(shè)計或提出更改意見。
四、國內(nèi)外汽車制造業(yè)應(yīng)用PLM系統(tǒng)概況
PLM系統(tǒng)為全球汽車業(yè)提高競爭力和經(jīng)濟效益提供了有效途徑。TICO（TOYOTA INDUSTRIES CORPORATION）于2000年下半年開始IBM和達索公司的PLM解決方案應(yīng)用叉車的開發(fā)，使開發(fā)周期由原來的18周減少到10周，開發(fā)成本降低53%；通用公司使用了EDS的PLM解決方案后，每個車型可以節(jié)約5000萬美元的開發(fā)成本；福特公司采用EDS的PLM解決方案后，僅開發(fā)蒙迪歐一款車，就節(jié)約了2億美元的研發(fā)費用，縮短開發(fā)周期13個月，設(shè)計工程提高了25%。
目前我國汽車制造企業(yè)，例如北京吉普、上海大眾、東風(fēng)集團等企業(yè)已經(jīng)開始意識到了PLM系統(tǒng)的重要性，并在企業(yè)中應(yīng)用了PLM解決方案作為產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的平臺和工具。
五、我國汽車企業(yè)應(yīng)用PLM系統(tǒng)存在的問題及建議
由于我國汽車產(chǎn)業(yè)運用PLM系統(tǒng)還處于剛剛起步階段，所以存在和容易出現(xiàn)一些問題，需要引起注意。
其一，企業(yè)發(fā)展不平衡，信息基礎(chǔ)太薄弱。我國在應(yīng)用計算機輔助設(shè)計技術(shù)上和國外汽車企業(yè)存在著很大的差距。目前基本牌以下狀態(tài)；汽車造型是我國汽車設(shè)計領(lǐng)域應(yīng)用CAS技術(shù)最薄弱的環(huán)節(jié)，CAS技術(shù)的利用剛剛處于起步階段。近年我國的CAE水平有了很大的提高，表態(tài)分析軟硬件水平已經(jīng)與國外水平接近，對應(yīng)力、應(yīng)變、位移、剛度和強度的分析比較成熟，但對整車車身的分析近期才開始，對整車的模擬碰撞只有部分分析，沒有完整的整車模擬碰撞分析。CAE分析技術(shù)人員還很缺乏。PLM系統(tǒng)雖然有些企業(yè)開始在做，但水平不一，多數(shù)只是停留在文檔級。
其二，實施PLM系統(tǒng)往往要涉及到企業(yè)管理，橫跨多個部門、多個環(huán)節(jié)，這無疑加大了實施難度。實施時應(yīng)受到領(lǐng)導(dǎo)層的高度重視，成立專門的領(lǐng)導(dǎo)小組，參與項目的全過程。
其三，實施PLM系統(tǒng)，獎金投入很重要，但更重要的是要有合格的掌握相關(guān)知識的應(yīng)用人才，因此在引進和實施PLM項目的同時，應(yīng)以提高員工整體素質(zhì)為目標(biāo)，培養(yǎng)企業(yè)自己的信息化技術(shù)隊伍和復(fù)合型人才。
其四，企業(yè)上PLM項目時不能盲目求大，指望一蹴而就，一上來就追求完整的解決方案，而是應(yīng)從本企業(yè)的實際出發(fā)，根據(jù)自身的需求，采用逐漸分步，由局部到整體的方式實施，著眼于解決目前的實際問題。
其五，目前實施PLM系統(tǒng)獲得成功的企業(yè)還都是國外的一些大型企業(yè)。中國企業(yè)，特別是大型國有企業(yè)的管理模式（人、財、物、產(chǎn)、銷等方面）和國外企業(yè)有很大程度上的不同，實施PLM系統(tǒng)方案時既要借鑒國外企業(yè)的成功經(jīng)驗，也要充分注意到自身的不同特點。
總之，中國汽車產(chǎn)業(yè)為了要在全球化市場競爭中不斷發(fā)展壯大，必須采用類似于PLM系統(tǒng)這樣先進的、優(yōu)化的管理方法和技術(shù)手段來優(yōu)化和加快產(chǎn)品開發(fā)進程，不斷增強產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)能力。
（轉(zhuǎn)載）
