產品生命周期管理是一種先進的產品管理方法，現(xiàn)在工程機械行業(yè)競爭的日趨國際化，而工程機械電子控制又屬于電子高科類企業(yè)，技術發(fā)展日新月異，正如制造是20世紀七八十年代企業(yè)競爭的關鍵領域一樣，產品研發(fā)是20世紀90年代乃至21世紀的企業(yè)競爭主戰(zhàn)場。，要想在激烈的競爭中立于不敗之地，產品的研發(fā)管理及生命周期的規(guī)劃尤為重要，企業(yè)的產品就必須具有一定的科技含量，研發(fā)出屬于自己的高科技技術產品，這就是所謂的自主創(chuàng)新能力。本文在PTC系統(tǒng)Windchill平臺上，結合對企業(yè)的業(yè)務的分析，以市場為導向，定義了科學嚴謹?shù)难邪l(fā)流程、實現(xiàn)了機電軟設計協(xié)同、提高了設計重用，達到了企業(yè)核心競爭力的提升。
一、企業(yè)背景介紹
筆者所在企業(yè)是一家工程機械控制系統(tǒng)供應商，由中國最大的工程機械集團公司和德國知名自動化公司合資組建，中方是中國工程機械產品品種和系列最齊全、最具競爭力和最具影響力的大型企業(yè)集團。德國是歐洲著名的企業(yè)集團。近四十年所取得的專有技術及制造經驗支持著產品不斷的創(chuàng)新和發(fā)展。在中國地區(qū)已設立生產基地，擁有與德國同步的產品及技術。和應用開發(fā)能力、專業(yè)的技術團隊和服務大眾客戶的強大的銷售網(wǎng)絡，為中國廣大的工程、建筑及港口機械客戶提供了優(yōu)質的產品及服務，是該領域控制系統(tǒng)及產品的最大供貨商。
二、產品研發(fā)的問題
公司成立之初，主要業(yè)務是引進國外的產品，做一定的安裝配套，由于沒有核心技術，大部分的支持來自德國，在需求多變的中國市場環(huán)境下，業(yè)務開展比較被動，隨著應用經驗的積累，從2001年開展了產品的國產化的研究工作，開發(fā)了系列的控制器產品，這些產品由于具有自主知識產權，又結合了國外的一定的先進技術，在一定程度上拓展了業(yè)務市場，但是一些產品由于缺乏設計規(guī)劃，在產品開發(fā)的道路上走了許多彎路，主要表現(xiàn)在以下方面：
1、市場調研不夠充分。在設計產品之初，雖然大致知道要開發(fā)一個什么樣的東西，但是往往通過設計工程師的設計經驗確定產品的規(guī)格，把一些從市場上反饋回來的信息，只言片語考慮一下，就做出設計方案。
2、產品規(guī)劃不完善。往往在設計一個產品的針對的只是一部分市場需求，單獨的考慮，而沒有考慮整個產品體系的覆蓋面，無形之中拉長了開發(fā)時間，降低了開發(fā)效率。規(guī)劃不完善反映出的另一個問題是技術平臺的共享困難，每個產品都有可能自起爐灶從底層設計一直到應用層面設計，對產品的維護升級、技術支持、現(xiàn)場服務都帶來很大的麻煩。
3、檢測不全面。盡管在每次設計產品的過程中我們都做了大量的檢測，大多是在實現(xiàn)功能層面上的測試，對于基本模塊測試不夠細致，由于缺乏系統(tǒng)的測試方案，疏漏時常出現(xiàn)，造成很多產品質量反映。
4、流程不規(guī)范。表現(xiàn)在流程粗放、層次不清，不具體，操作性不強等方面，另外在流程的執(zhí)行方面缺乏紀律性，比較隨意，各自按照自己的理解行事，沒有一致的流程，推行新的流程比較困難，哈佛大學教授約翰，科特曾經指出，變革最大的阻力就是組織內部原有的觀念，另外大多流程屬于公司的二級流程，在一級流程上面有缺失，因此進行產品研發(fā)時往往缺乏系統(tǒng)性，沒有一個聯(lián)合了所有的職能部門的總體流程，導致跨部門開展工作缺乏統(tǒng)一的部署安排，部門的協(xié)作接口不暢。
5、項目管理環(huán)節(jié)松散。雖然我們公司已經使用了一定的項目管理工具，由于研發(fā)工作本身的不確定性、復雜性、設計面廣，研發(fā)項目管理還沒能真正發(fā)揮更大的作用，通常會出現(xiàn)時間計劃的估算不準確，進度計劃不能及時修正，進展情況得，不到及時跟蹤，缺乏有效地監(jiān)控手段，沒有有效地成本控制和風險控制。
三、PLM解決方案
盡管公司在發(fā)展過程中是逐漸擴張，但是以上方面不足將會對公司今后的發(fā)展帶來多個方面的約束，而且隨著公司的壯大，部門人員的增加，沒有科學的研發(fā)管理方法，會導致以后的公司發(fā)展后勁不足，工作效率低下，需要科技項目管理理念的變革、科技項目管理知識領域的拓展、科技項目管理技能的提升，如何在產品的開發(fā)階段更注重客戶需求，強調開發(fā)任務檢測計劃，風險管理充分，有最終的確認程序，所有的研發(fā)工作按部就班的進行，在每個生命周期階段都會有相應的轉換控制，對于我公司的研發(fā)有著至關重要的意義，因此我們在2010年開始產品生命周期管理的調研，選擇PTC公司的Windchill作為我們的生命管理的平臺。
1、總體實施規(guī)劃。Windchill包含大量的技術管理模塊，我們結合公司的實際情況，本著統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施的思想，我們把生命周期管理系統(tǒng)的實施分為三個階段：
第一階段：實施模塊為圖文檔和產品結構管理、零部件分類屬性管理、Creo、AD、SVN集成、變更管理、項目管理、可視化。此階段項目目標主要是為了滿足公司的最急需改善的技術研發(fā)管理。
第二階段：供應商管理、SAP集成、制造過程管理、設計工藝一體化，ERP集成，方便與下游進行數(shù)據(jù)共享;PLM系統(tǒng)流程優(yōu)化。
第三階段：需求管理、質量及可靠性管理、產品分析、動態(tài)出版物管理。
2、解決方法及經驗總結。項目一期從2011年9月開始實施，2012年11月上線，首先進行業(yè)務調研，隨著公司的近年來業(yè)務的擴展和客戶的要求越來越高，我們原來的設計人員獨立研發(fā)產品的模式越來越不適應，我們引進了德國母公司的V-Model研發(fā)流程，結合公司的現(xiàn)有業(yè)務，開發(fā)出適合公司的產品研發(fā)流程，相比較原來的研發(fā)模式，我們做了較大改進，解決了一些公司運營過程中的難題：
1)客戶的需求管理：以往的新產品的開發(fā)，都是以研發(fā)人員為主導，雖然銷售人員和客戶接觸會帶來一定的客戶的需求，但是總體來說是片面的、支離破碎的，很難對產品發(fā)展方向提供有效的輸入，這里有兩個原因，首先公司的產品的所處技術領域比較專業(yè)，銷售人員在和客戶的交流中受自身技術能力的限制，很難和客戶的技術人員進行有效的技術溝通，出于對銷售自身的保護，往往提出一些要求也相對片面不夠中肯，往往是要求產品既要行業(yè)領先，又要價格最低，具體的技術要求相對比較粗，導致技術可行性分析無從下手，另一方面研發(fā)人員對市場的需求了解不充分，經常會做一些叫好不叫座的項目，無法給公司的業(yè)務帶來有效的提升，為了解決上述矛盾，我們一方面在項目立項流程上進行項目批準機制，通過編寫《客戶需求規(guī)格書》，用結構化的內容把客戶的需求全面收集，充分了解客戶需求，規(guī)劃產品的生命周期，從而推動研發(fā)資源的效能最大化。
2)產品實現(xiàn)過程管理：客戶需求往往都是基于實際使用環(huán)境和客戶的直接經驗產生的，如何有效的進行技術規(guī)格轉化，在V-Model里提供了較好的最佳實踐經驗，我們實現(xiàn)技術轉化的方式類似于QFD之類的工具，在流程里《客戶需求規(guī)格書》完成之后，經過審批通過，技術人員需要將之轉化為《系統(tǒng)需求規(guī)格書》，用技術語言把客戶的需求進行轉化，為了保證其連貫性，我們在文檔里進行了需求編號的規(guī)定，凡是客戶提出的需求，都對應響應的編號，在系統(tǒng)需求規(guī)格書里沿襲相同的編號，寫出對應的技術指標，然后通過《系統(tǒng)架構規(guī)格書》分解成不同的模塊，在測試上同樣采用此類技術路線實現(xiàn)，測試人員根據(jù)需求，在設計開始之前，就進行測試計劃的設計，同樣測試計劃也是分了不同的層面進行，有針對客戶需求的客戶確認計劃，有針對產品規(guī)格的系統(tǒng)測試計劃，還有針對產品架構的系統(tǒng)集成計劃，環(huán)環(huán)相扣，結構嚴謹，有效的把協(xié)同設計工作貫串起來。提高了產品的設計質量。
3)基于工時和交付的研發(fā)項目管理：公司在2010年實施了SAP的項目管理模塊PS，在PS模塊中，我們把研發(fā)項目進行WBS分解，通過網(wǎng)絡設置項目活動的關聯(lián)關系，設置不同的研發(fā)工作中心及人員費率，通過系統(tǒng)報工以及項目費用報銷，進行項目管理，SAP的項目管理模塊在項目費用的管理上相對細致，但是基于項目掙值的管理很難控制，存在著工時花費和實際工作的不對應，很難發(fā)現(xiàn)項目的風險，基于Windchill的項目管理有一個較大的優(yōu)勢，就是可以把項目的交付和實際的項目工時結合起來，可以通過掙值分析，對項目的進度和項目的風險有更具體的信息，而項目活動的預定對于管理者提供了很好的信息幫助，可以由原來的不斷查詢跟蹤，到事件觸發(fā)，使得管理人員運籌帷幄，決勝千里。
4)生命周期的控制：通過Windchill我們對產品的生命周期進行了細致的規(guī)劃，對處于不同生命周期產品及物料設置了不同的控制策略，結合SAP系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)物料的采購、提前采購、物料借用、銷售預測、銷售訂單、生產訂單、倉庫管理、合同和交貨等等活動進行控制，杜絕了物料的采購的浪費、呆滯物料的增加，提高了合同的交付質量、產品的生產質量，對于產品的升級換代也有了完善的控制。
5)機電軟設計數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理：雖然公司的規(guī)模并不大，但是結合了機械、電子、軟件、應用等多種設計，在管理上相對困難，之前我們也采用過一些技術數(shù)據(jù)管理工具，但是相對來說功能單一，對于一個產品，可能會有不同的變型，每一種變型都有不同的應用軟件，對于同一個系統(tǒng)軟件可能對應不同的產品，隨著產品的升級，我們還需要對于歷史版本的技術狀態(tài)進行售后服務支持，這種發(fā)散的多對多的技術結構特點使我們的產品技術資料的管理比機械制造行業(yè)的其他產品難度大大的增加，通過和業(yè)務顧問討論，除了系統(tǒng)的標準功能之外嗎，通過建立軟件試圖的方式，把軟件和硬件數(shù)據(jù)有效的結合起來，實現(xiàn)了機電軟的靈活的數(shù)據(jù)存儲。
6)工程變更管理：公司在過去的運營過程中，呆滯品一直困擾著我們，通過業(yè)務分析，一部分原因是由于變更過程中導致的，由于工程師對于公司運營的其他流程不熟悉，經常會在變更中忽略物料在采購、銷售、生產的各個環(huán)節(jié)的處理方法，我們經過詳細定義，基于國際的標準變更流程，在變更申請單上通過固定的信息收集模板，將各個方面的因素進行收集統(tǒng)計，杜絕了信息缺失導致的庫存積壓，從而解決了因變更不當造成的物料呆滯，同時，為了保證產品的研發(fā)質量，減少不必要的變更，我們通過開發(fā)，做了變更記錄統(tǒng)計表，可以通過時段、變更產品、類型、負責人、及時性等多個維度進行變更數(shù)據(jù)統(tǒng)計，輔助管理者進行問題分析，改善工作。
四、結語
除了解決以上公司的難題以外，我們通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理平臺、使大量的設計數(shù)據(jù)進入了Windchill系統(tǒng)，分類屬性模塊提高了設計的重用率，AD集成使我們建立了統(tǒng)一的元件庫，檢入檢出的功能也進行了查錯控制，保證了設計的正確性，在整個實施過程中，我們進行了充分的討論，識別了了研發(fā)工作中存在的問題，并進行了相關改進和技術培訓，如為了提高電氣系統(tǒng)設計的效率，引進了國際流行的設計軟件EPlan，使設計效率提升50%，通過引進FMEA工具，提升產品的設計和制造水平，這些工具、軟件通過研發(fā)流程的固化，深深的結合在實際的研發(fā)工作中，逐漸為公司的研發(fā)能力發(fā)揮出巨大的作用，我們認為通過引進先進管理理念、借用Windchill的強大的管理平臺，結合公司的實際業(yè)務，一定能夠開創(chuàng)出適合電子高科行業(yè)的技術管理之路，，打造出企業(yè)的研發(fā)核心競爭力，讓企業(yè)能夠從容應對日益激烈的競爭。
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