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導(dǎo)讀：對(duì)于制造型企業(yè)而言，創(chuàng)新是“爹”，集成是“娘”，“爹”的數(shù)字化抓手是PLM，“娘”的數(shù)字化抓手是ERP；“爹”與“娘”之間的相親相愛是家庭和諧的基礎(chǔ)，PLM與ERP之間的有效集成是企業(yè)發(fā)展的保證。

作者：丁肇之 | 來源：數(shù)字化演易，本文已授權(quán)

一流的企業(yè)賣技術(shù)，二流的企業(yè)賣品牌，三流的企業(yè)賣產(chǎn)品，四流的企業(yè)賣體力。技術(shù)來自于研發(fā)和創(chuàng)新，所以，創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的“爹”；品牌來自體系和集成，所以，集成是企業(yè)發(fā)展的“娘”。在一個(gè)環(huán)境持續(xù)變化、供應(yīng)同質(zhì)化和需求碎片化的市場，企業(yè)要活下去，必須要有高于競爭對(duì)手的運(yùn)營效率，這來自于全環(huán)節(jié)的集成，ERP的應(yīng)用就是嘗試幫助企業(yè)解決集成的問題；而企業(yè)要活得好，則必須為市場提供創(chuàng)新性產(chǎn)品或服務(wù)，PLM的應(yīng)用就是嘗試幫助企業(yè)解決創(chuàng)新的問題。

PLM的創(chuàng)新使命

大體來說，在制造型企業(yè)中，與產(chǎn)品開發(fā)有關(guān)的創(chuàng)新包括產(chǎn)品功能和結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新（產(chǎn)品創(chuàng)新，Product Innovation），比如5G技術(shù)和產(chǎn)品；以及產(chǎn)品制造過程的創(chuàng)新（過程創(chuàng)新，Process Structure），比如5nm芯片加工技術(shù)和工藝。只要具備其中一種，企業(yè)就能獲得競爭優(yōu)勢；如果兩者兼而有之，那無疑將處于行業(yè)的絕對(duì)壟斷地位。

那么，PLM是如何幫助企業(yè)提升創(chuàng)新能力的呢？作為一種數(shù)字化產(chǎn)品研發(fā)管理解決方案，PLM的主要功能包括需求管理、文檔管理與CAX集成、研發(fā)協(xié)同與可視化、知識(shí)管理、產(chǎn)品組合管理、通用件庫管理、項(xiàng)目管理、分類管理、配置管理、工程變更、質(zhì)量保證，等等。通過上述功能及模塊的應(yīng)用，PLM可通過以下途徑為產(chǎn)品或過程的創(chuàng)新賦能：

（1）提高零部件重用度，助力架構(gòu)化產(chǎn)品開發(fā)，從而減少重復(fù)性的研發(fā)開支，讓企業(yè)有更多的預(yù)算從事真正的創(chuàng)新性活動(dòng)，并大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，并降低產(chǎn)品制造成本。

（2）促進(jìn)跨專業(yè)的協(xié)同，提升同步工程的工作質(zhì)量，以多領(lǐng)域、虛擬化的團(tuán)隊(duì)合作來激發(fā)專業(yè)人員的創(chuàng)意和構(gòu)思；

（3）促進(jìn)跨團(tuán)隊(duì)的共享，共享與產(chǎn)品或過程（工藝）有關(guān)的關(guān)鍵信息，提高相關(guān)人員獲取信息的便利性，并打破專業(yè)和領(lǐng)域之間的信息壁壘；

（4） Know-How的應(yīng)用，通過知識(shí)工程、專家系統(tǒng)和參數(shù)推薦等方式，在細(xì)節(jié)性的工程設(shè)計(jì)決策中為相關(guān)人員提供技術(shù)建議和經(jīng)過工程驗(yàn)證的優(yōu)選方案，比如，機(jī)械零件尺寸公差或材料的選擇；

（5）構(gòu)思的顯性化、結(jié)構(gòu)化和不斷迭代，通過需求結(jié)構(gòu)、需求與功能映射、機(jī)理模型、產(chǎn)品原型、數(shù)字化模裝（Digital Mock-up）等形式，不斷地將產(chǎn)品的創(chuàng)新性構(gòu)思進(jìn)行迭代，提高從構(gòu)思到產(chǎn)業(yè)化的速度和質(zhì)量。

從哲學(xué)的角度看，PLM的核心使命是幫助企業(yè)把客戶對(duì)產(chǎn)品的功能性需求，轉(zhuǎn)化為企業(yè)對(duì)上游的人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等資源的需求，是一個(gè)從“一”到“多”的過程。

ERP的集成使命

產(chǎn)品和過程的創(chuàng)新是“爹”，是“生”，是從功能需求到生產(chǎn)資源的從“一”到“多”；那么，銷售、采購和生產(chǎn)等之間的集成就是“娘”，是“成”，是將資源轉(zhuǎn)化為商品或服務(wù)的從“多”到“一”。在制造型企業(yè)中，從數(shù)字化建設(shè)角度來說，集成的使命主要由ERP等IT系統(tǒng)來完成，具體內(nèi)容包括：技術(shù)與生產(chǎn)的集成、業(yè)務(wù)與財(cái)務(wù)的集成、需求與供應(yīng)的集成，詳細(xì)內(nèi)容可參考筆者的前一篇文章：ERP應(yīng)用成熟度模型概述，本文就不在此贅述。

PLM與ERP的集成

“爹”和“娘”要結(jié)婚才能生養(yǎng)孩子，企業(yè)中的創(chuàng)新和集成也需要通過某種機(jī)制將它們形成一個(gè)有機(jī)的整體，才能形成企業(yè)的競爭力，這可以通過PLM與ERP的集成來實(shí)現(xiàn)。

圖1：制造型企業(yè)的PLM與ERP

如圖1所示，PLM與ERP的集成主要包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和制造過程等相關(guān)數(shù)據(jù)的傳遞，具體包括：物料主數(shù)據(jù)、合格供應(yīng)商清單、物料清單（制造BOM）、工藝路線、分類和配置關(guān)系、工程變更和斷點(diǎn)等數(shù)據(jù)在PLM與ERP之間的傳遞。其中，物料主數(shù)據(jù)、物料清單等屬于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息，工藝路線、合格供應(yīng)商清單等屬于制造過程信息，配置關(guān)系是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或制造工藝的內(nèi)部要素之間的組合邏輯，工程變更和斷點(diǎn)則用于上述信息的維護(hù)和管理。

集成的挑戰(zhàn)

在技術(shù)特點(diǎn)上，PLM與ERP的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有某些不同；PLM是以產(chǎn)品或過程對(duì)象為中心（Model-based）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，ERP是以交易記錄為中心（Record-based）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；因此，PLM與ERP的集成不是一件簡單的事情，如何保持兩者之間數(shù)據(jù)傳遞的一致性和穩(wěn)定性，是系統(tǒng)集成的難點(diǎn)。另外，還有一個(gè)數(shù)據(jù)交換的頻率問題；具體來說，不同的制造型行業(yè)或企業(yè)，因?yàn)樯a(chǎn)運(yùn)營模式的不同，PLM與ERP之間數(shù)據(jù)交換發(fā)生的頻率和時(shí)間點(diǎn)也不同。

圖2：制造型企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營模式

如圖2所示，根據(jù)行業(yè)、產(chǎn)品或工藝特點(diǎn)的不同，制造型企業(yè)主要有四種運(yùn)營模式：1）面向庫存生產(chǎn)（Make to Stock，MTS），2）面向訂單裝配（Assembly to Order，ATO），3）面向訂單生產(chǎn)（Make to Order，MTO或Build to Order，BTO），以及4）面向訂單工程（Engineering to Order，ETO）。不同運(yùn)營模式下，預(yù)測與訂單的切換點(diǎn)不同。比如，在MTS中，開發(fā)、采購、加工、裝配等作業(yè)都是根據(jù)預(yù)測和計(jì)劃來組織的，只有商品的發(fā)運(yùn)是根據(jù)客戶的銷售訂單來進(jìn)行；又比如，在ETO中，除了架構(gòu)設(shè)計(jì)和開發(fā)外，產(chǎn)品開發(fā)、采購、加工、裝配、發(fā)運(yùn)等作業(yè)都是在企業(yè)有了客戶銷售訂單后才開始進(jìn)行的。

通常，我們評(píng)價(jià)一個(gè)企業(yè)運(yùn)營模式的復(fù)雜程度，可以從這么幾個(gè)維度來進(jìn)行：

（1）產(chǎn)品BOM的層次和零部件種類的多少。層次和種類越多，生產(chǎn)運(yùn)營模式則越復(fù)雜。比如，乘用車產(chǎn)品，其零部件種類可能多達(dá)上千種。

（2）加工和制造工藝中工序數(shù)的多少。工藝數(shù)越多，生產(chǎn)線越長，生產(chǎn)運(yùn)營模式則越復(fù)雜。比如，民用飛機(jī)的生產(chǎn)，其工序數(shù)可能多達(dá)上千個(gè)。

（3）運(yùn)營模式的不同。ETO模式下的生產(chǎn)組織相對(duì)復(fù)雜，而MTS模式下的生產(chǎn)組織則相對(duì)簡單。

（4）生產(chǎn)規(guī)模的大小。生產(chǎn)規(guī)模越大，生產(chǎn)作業(yè)的頻率就高，生產(chǎn)組織也相對(duì)復(fù)雜。比如，汽車行業(yè)中，60JPH的生產(chǎn)作業(yè)要比20JPH的生產(chǎn)作業(yè)復(fù)雜得多。

（5）訂單種類的多少。訂單種類越多，生產(chǎn)組織的復(fù)雜度越高。通常，多品種、小批量生產(chǎn)的復(fù)雜度，要高于少品種、大批量生產(chǎn)的復(fù)雜度。

根據(jù)上述運(yùn)營模式的劃分和運(yùn)營復(fù)雜度的評(píng)價(jià)，我們可以推斷，ETO運(yùn)營模式下復(fù)雜性（機(jī)、電、軟一體化）產(chǎn)品的小批量、多品種生產(chǎn)最復(fù)雜。在這種模式下，PLM與ERP之間的集成也相對(duì)復(fù)雜，對(duì)集成的質(zhì)量要求也非常高。

圖3：復(fù)雜模式下PLM與ERP的集成難點(diǎn)

如圖3所示，復(fù)雜模式下PLM與ERP之間的集成，其難點(diǎn)不僅表現(xiàn)在集成的內(nèi)容很多，數(shù)據(jù)交換的頻率也很高。在MTS或ATO運(yùn)營模式下，PLM與ERP之前的數(shù)據(jù)交換可能是一年中才發(fā)生幾次；而在MTO或ETO模式下，PLM與ERP之間數(shù)據(jù)交換的頻次可能是每月數(shù)次，甚至每天數(shù)十次，這對(duì)集成的一致性、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性都提出了更高的要求，需要對(duì)PLM、ERP等IT系統(tǒng)的應(yīng)用和集成架構(gòu)做詳細(xì)的設(shè)計(jì)、評(píng)估、測試和驗(yàn)證。

數(shù)字化考量

因?yàn)楫a(chǎn)品復(fù)雜度、工藝復(fù)雜度，以及運(yùn)營模式的不同，PLM與ERP之間的集成要求也不同，相對(duì)應(yīng)的數(shù)字化解決方案也不同。在簡單產(chǎn)品的MTS或ATO模式下，PLM與ERP之間的集成相對(duì)簡單，企業(yè)可以針對(duì)PLM或ERP各自的使命和技術(shù)特點(diǎn)來做PLM或ERP的選型、開發(fā)和實(shí)施。而對(duì)于復(fù)雜產(chǎn)品在MTO或ETO模式下的生產(chǎn)，在PLM或ERP系統(tǒng)的選型及設(shè)計(jì)時(shí)，兩者之間的集成性要求可能要放在最優(yōu)先的位置來考量；即，只有在滿足集成要求的前提下，才去考慮各自所應(yīng)具備的功能或模塊。根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)和了解，很多采用ETO模式的企業(yè)，比如工程機(jī)械、電梯、商用汽車等行業(yè)的企業(yè)，其PLM與ERP之間基本沒有集成或集成性很差，技術(shù)、銷售、采購和生產(chǎn)之間的協(xié)作基本靠“吵”或“吼”，并由此導(dǎo)致生產(chǎn)組織混亂和運(yùn)營效率低下，產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)優(yōu)化的空間巨大，PLM與ERP集成改進(jìn)的空間也巨大。

小結(jié)

從“賺快錢”到“賺慢錢”，從市場機(jī)會(huì)導(dǎo)向轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新或集成導(dǎo)向，是廣大制造型企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必然，而升級(jí)的主要內(nèi)容就是借助數(shù)字化手段，提升企業(yè)的創(chuàng)新和集成能力。因此，PLM、ERP等IT系統(tǒng)的深化應(yīng)用，尤其是PLM與ERP的集成和優(yōu)化，是當(dāng)前階段下，制造型企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

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