除了豐田,還有許多公司采用了PLM軟件,對(duì)產(chǎn)品從產(chǎn)生到衰落的整個(gè)壽命期──從研發(fā)中創(chuàng)造,到生產(chǎn)、測(cè)試,再到現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)──進(jìn)行管理。率先采用PLM的公司,如普惠加拿大公司(Pratt & Whitney Canada),通用汽車公司(General Motors)和IBM,已經(jīng)節(jié)約了數(shù)億美元的費(fèi)用(單是IBM一家就節(jié)約了7億多美元),并減少了三分之一的產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間。波音公司也正在為生產(chǎn)新的7E7型夢(mèng)幻客運(yùn)噴氣機(jī)安裝PLM軟件包。并非所有的用戶都是巨型公司。加利福尼亞州亞伯林達(dá)市GID公司只有六名員工,它也用這種軟件來(lái)設(shè)計(jì)輪式溜冰鞋和制造這種溜冰鞋的工具。
PLM通過(guò)結(jié)合了兩種人們熟悉的較舊軟件做到了這一點(diǎn)。一種是計(jì)算機(jī)輔助三維組件設(shè)計(jì)程序(CATIA),這是一種工程設(shè)計(jì)工具;另一種是較新的軟件,具備模擬裝配線乃至整個(gè)新工廠等功能。在豐田公司那些逼真的演示中,機(jī)器人揮舞著機(jī)械臂,機(jī)床往復(fù)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行任務(wù),真人一樣的模擬人在工廠里走來(lái)走去。有了PLM,包括設(shè)計(jì)、研制在內(nèi)所有工序都可以在電腦同時(shí)進(jìn)行測(cè)試,因此,工程師在產(chǎn)品還處于設(shè)計(jì)階段的時(shí)候就能制定生產(chǎn)布局。
軟件能力還有了另一個(gè)驚人的飛躍:在改進(jìn)產(chǎn)品時(shí),PLM自動(dòng)地根據(jù)商業(yè)要求改變?cè)O(shè)計(jì)規(guī)格。例如,飛機(jī)的某項(xiàng)任務(wù)要求,如最大飛行時(shí)間,它可能同發(fā)動(dòng)機(jī)推力和油箱容量的設(shè)計(jì)規(guī)格有關(guān),這些規(guī)格反過(guò)來(lái)影響到機(jī)翼尺寸。PLM軟件能像變魔術(shù)般更新翼展尺寸、改變翼肋和桁條的數(shù)量及形狀。有了這個(gè)新能力,飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)制造商(如普惠加拿大公司)就能夠在設(shè)計(jì)規(guī)格這個(gè)問(wèn)題上同客戶進(jìn)行更密切的合作。
曾有些潛在用戶認(rèn)為PLM就像ERP(企業(yè)資源規(guī)劃)和CMR(客戶關(guān)系管理)一樣,只不過(guò)是又一個(gè)被過(guò)度炒作的三個(gè)字母的時(shí)髦軟件,對(duì)它不屑一顧,但隨后,PLM得以流行開來(lái)。馬薩諸塞州坎布里奇市的行業(yè)觀察機(jī)構(gòu)Daratech公司首席執(zhí)行官查爾斯?范戴勒(Charles Foundyller)把PLM稱為“造就創(chuàng)新的最佳方法”。最主要的一種PLM軟件是由IBM負(fù)責(zé)營(yíng)銷的,IBM技術(shù)與制造高級(jí)副總裁尼克?多諾弗里歐(Nick Donofrio)稱這種軟件是“在制造業(yè)歷史上的一次最重大突破──亨利?福特(Henry Ford)裝配線基礎(chǔ)上的新發(fā)展”。他解釋說(shuō),“產(chǎn)品制造出來(lái)后生產(chǎn)線上的工作往往就會(huì)停止,但PLM則更像一個(gè)不間斷環(huán)路,它從制造到售后服務(wù)各階段都跟蹤著產(chǎn)品,然后又返回到設(shè)計(jì)理念和生產(chǎn)階段等環(huán)節(jié),以重新設(shè)計(jì)或升級(jí)產(chǎn)品。這種閉環(huán)式方法可能會(huì)把原來(lái)平庸的產(chǎn)品轉(zhuǎn)變成貨真價(jià)實(shí)的行業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品。
IBM是PLM重要構(gòu)件的孵化地和走向市場(chǎng)成熟的發(fā)射臺(tái)。上個(gè)世紀(jì)90年代,IBM公司正在首席執(zhí)行官郭士納(Lou Gerstner)的領(lǐng)導(dǎo)下走向復(fù)興,它發(fā)現(xiàn)自己有35%產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間比競(jìng)爭(zhēng)者多出一倍以上。研發(fā)成本也失去了控制。設(shè)計(jì)工程師只顧設(shè)計(jì)本部門產(chǎn)品的組件,卻不看IBM其他部門是否已經(jīng)設(shè)計(jì)過(guò)這種組件。這種現(xiàn)象并不少見。大約25%的研發(fā)預(yù)算都浪費(fèi)在這些從未進(jìn)入市場(chǎng)的產(chǎn)品上了,而競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在這方面的比例卻只有5%。IBM成立了一個(gè)結(jié)構(gòu)調(diào)整小組,由多諾弗里歐和IBM高級(jí)副總裁琳達(dá)?桑福德(Linda Sanford)領(lǐng)導(dǎo),組織工程師開發(fā)了一個(gè)稱為“產(chǎn)品經(jīng)理”(PM)的數(shù)據(jù)庫(kù),幫助IBM工程師利用公司已有的1,491,879種部件,包括21,860種電纜、127,008種電子元件和大約30,000種機(jī)械組件及子組件。PM不僅是一個(gè)電子數(shù)據(jù)儲(chǔ)存庫(kù),它還利用IBM已經(jīng)采用的設(shè)計(jì)工程軟件CATIA生成的數(shù)字資料,分送給全公司的工程師、會(huì)計(jì)師及所有需要這些信息的人員。
1998年,IBM以4,500萬(wàn)美元的價(jià)格把PM賣給了正在開發(fā)一種PLM的法國(guó)達(dá)索系統(tǒng)集團(tuán)公司(Dassault Syst es)。達(dá)索公司大大增強(qiáng)了PM的功能,而IBM承接了PLM軟件包的銷售業(yè)務(wù)。
IBM從中賺到了大把的利潤(rùn),津津樂(lè)道地向員工、股東和潛在的客戶宣揚(yáng)這些成就。從1994年開始,由于采用了PLM,IBM把高端計(jì)算機(jī)和服務(wù)器投放市場(chǎng)的時(shí)間由原來(lái)的70個(gè)月減少到了19個(gè)月。同期,硬件研發(fā)支出與經(jīng)營(yíng)收入的比率也由原來(lái)的12%下降到了5.8%。在IBM的“老大難”問(wèn)題(下馬項(xiàng)目上的支出)也由原來(lái)的25%削減到了2%以下。全球高端服務(wù)器生產(chǎn)主管小雷?沃特洛巴(Ray Watroba Jr.)說(shuō):“我們將這些PLM程序合并、集成并在隨后優(yōu)化的方法,給我們的產(chǎn)品研發(fā)流程帶來(lái)了意想不到的好處”。
藍(lán)色巨人有1,000名PLM銷售人員和1,000多名咨詢工程師,專職負(fù)責(zé)全球PLM用戶。去年,IBM和達(dá)索兩家公司的PLM軟件銷售金額合計(jì)約20億美元。電資系統(tǒng)公司(EDS,今年被賣給一家投資集團(tuán))的子公司UGS PLM緊隨其后,銷售額達(dá)17億美元,其最大的客戶是EDS的原所有者通用汽車公司。
行業(yè)分析師指出,今年P(guān)LM的收入為120億美元,在此基礎(chǔ)上,今后每年將以14%的速度增加。德勤國(guó)際咨詢公司(Deloitte & Touche Tohmatsu)在一份新的報(bào)告中認(rèn)為,采用PLM是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率和利潤(rùn)驚人增長(zhǎng)的原因。由于PLM是一種新產(chǎn)品(在2002年2月份才成為真正的商業(yè)性產(chǎn)品),只有為數(shù)不多的一小部分公司全面地掌握了該項(xiàng)技術(shù)。但是,在歐美的650個(gè)主要制造廠家中,掌握了該項(xiàng)技術(shù)的55家公司的利潤(rùn)卻比其余公司的利潤(rùn)高出73%。市場(chǎng)研究公司Gartner的一份研究報(bào)告指出,“財(cái)富1000”排行榜上的制造業(yè)公司若在2007年前還未安裝PLM,它們維持其競(jìng)爭(zhēng)力將十分艱難。該報(bào)告還說(shuō):“采用PLM的中小企業(yè)將對(duì)那些不采用PLM的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手擁有優(yōu)勢(shì)。”
正如其它業(yè)務(wù)軟件一樣,PLM也能降低成本,但其真正的功能卻充當(dāng)創(chuàng)新的發(fā)動(dòng)機(jī)。它能比過(guò)去更快速、更容易地生產(chǎn)從農(nóng)業(yè)機(jī)械到玻璃器皿等各種產(chǎn)品。波士頓的行業(yè)觀察機(jī)構(gòu)AMR Research公司PLM研究主任邁克爾?巴克特(Michael Burkett)說(shuō):“其它主要的企業(yè)軟件基本上都是用來(lái)提高現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)活動(dòng)的效率,而PLM卻能改變游戲的規(guī)則”。伊萊克斯公司(Electrolux)運(yùn)用PLM來(lái)研制無(wú)繩自動(dòng)自充電真空吸塵器,它看起來(lái)就像一條巨大的三葉蟲,因此就起名為“三葉蟲”。可惜,它的價(jià)格高達(dá)1,800美元。
PLM能夠生成數(shù)據(jù)庫(kù),保存有關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)方法的數(shù)據(jù)和點(diǎn)子,因此無(wú)論是相關(guān)的點(diǎn)子還是部件都可以比從前更快捷、更高效地反復(fù)利用。PLM體現(xiàn)著一種思想,本身又是一整套軟件程序,它將產(chǎn)品設(shè)計(jì)與產(chǎn)品開發(fā)緊密地結(jié)合在一起;反過(guò)來(lái),又將產(chǎn)品開發(fā)與工具、裝配線乃至整個(gè)工廠的設(shè)計(jì)結(jié)合在一起,而且一切都可以在計(jì)算機(jī)上詳細(xì)地模擬出來(lái)。以前,設(shè)計(jì)、開發(fā)和制造工程師依次完成各自工作,相對(duì)隔絕。現(xiàn)在,他們能夠在世界各同時(shí)工作,相互協(xié)調(diào)。波音公司的工程師們目前正在研制最新型的客機(jī),他們能夠與身在各大洲的同行合作,同時(shí)在電腦屏幕上檢查同一個(gè)機(jī)翼模型。所有參與者都能看得到設(shè)計(jì)中的變更,而且變更的成本還能自動(dòng)計(jì)算出來(lái)。
精明的PLM觀察家、AMR公司的邁克爾?巴克特看到,PLM正在對(duì)新產(chǎn)品的工廠量產(chǎn)期(即實(shí)時(shí)量產(chǎn)曲線期)產(chǎn)生重大影響。早在1999年,巴克特就創(chuàng)造了PLM這個(gè)術(shù)語(yǔ),他說(shuō):“許多公司重視新產(chǎn)品的即時(shí)上市,而沒(méi)有認(rèn)識(shí)到規(guī)劃、供應(yīng)鏈準(zhǔn)備和制造的重要意義,沒(méi)能在這方面為新產(chǎn)品的批量生產(chǎn)提供支持??匆豢锤呒夹g(shù)產(chǎn)業(yè)就能明白了:摩托羅拉(Motorola)、奔邁(Palm)、微軟(Microsoft)等公司全都因?yàn)樾庐a(chǎn)品上市的制造和供應(yīng)準(zhǔn)備工作不充分而損失了銷售量。”他還說(shuō),PLM可以讓產(chǎn)品上市“完美無(wú)暇”。它確保了各種跨功能要素都協(xié)調(diào)一致:確保有合適的制造、供應(yīng)工具及流程,確?,F(xiàn)場(chǎng)服務(wù)文件制備妥當(dāng)和市場(chǎng)營(yíng)銷活動(dòng)到位。
除此之外,有了PLM仿真三維模型,設(shè)計(jì)理念更容易把握,因?yàn)槿四X可能迅速處理日常生活中熟悉的景象。最后,PLM還有大多數(shù)軟件沒(méi)有的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)。達(dá)索系統(tǒng)公司首席執(zhí)行官伯納德?查爾斯(Bernard Charles)得意洋洋地說(shuō):“使用PLM很有趣。”他還說(shuō):比較一下,“你聽到有誰(shuí)說(shuō)過(guò)看著ERP軟件顯示出的一串串對(duì)象清單會(huì)感到有趣?在那兒你甚至還沒(méi)有開始就感到厭煩了。”
在蒙特利爾郊區(qū)朗奎爾的普惠加拿大公司的工廠里,喬治穿著工裝褲,走進(jìn)了一個(gè)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的彩色三維電腦模型。喬治是一個(gè)計(jì)算機(jī)模擬人,數(shù)字化的骨骼、關(guān)節(jié)和韌帶一應(yīng)俱全。他正在試驗(yàn),想弄清楚真人修理工在進(jìn)入真發(fā)動(dòng)機(jī)的某處時(shí)是否會(huì)遇到障礙。如果喬治不能進(jìn)入某個(gè)部分,他的手臂就變成紅色,提醒發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)員需要做些變更。普惠公司為噴氣飛機(jī)、螺旋槳飛機(jī)和直升飛機(jī)設(shè)計(jì)和制造發(fā)動(dòng)機(jī),它兩年來(lái)一直使用PLM。到目前為止,在PLM上已投資了4,000萬(wàn)美元,在企業(yè)資源規(guī)劃上的投資也只是6,000萬(wàn)美元。
普惠正在研制四種新型發(fā)動(dòng)機(jī)。在計(jì)算機(jī)屏幕上進(jìn)行試驗(yàn)十分有效,因此普惠去年開始不再用木頭和塑料制作發(fā)動(dòng)機(jī)模型。這些模型中有些有4,000多個(gè)部件,停止使用這類模型,公司在每項(xiàng)設(shè)計(jì)中節(jié)約了50萬(wàn)到100萬(wàn)美元。
普惠工廠有4,000名員工。由于采用了全套PLM軟件,無(wú)論在工廠內(nèi)部業(yè)務(wù)還是工廠外部業(yè)務(wù)中都獲益不淺。裝配設(shè)計(jì)階段過(guò)去要持續(xù)一年,現(xiàn)在縮短了20%。工程師采用電子手段把發(fā)動(dòng)機(jī)外殼的CATIA圖像傳輸給飛機(jī)制造商,看看能不能與模型匹配。大約有70%的不吻合部分在設(shè)計(jì)的早期就能發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行改正。使用模擬人可以更準(zhǔn)確地估算出維修時(shí)間,演示出從機(jī)身拆下發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳方法,而不必建造實(shí)物模型就能通過(guò)飛機(jī)制造廠的設(shè)計(jì)驗(yàn)收。不過(guò),還必須用金屬制造出發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)物模型進(jìn)行振動(dòng)、工作環(huán)境溫度和運(yùn)行速度方面的試驗(yàn)。但是,有了PLM,普惠的工程師不用再制造模型,而是制造用于測(cè)試的第一款生產(chǎn)型號(hào)。
由于把三維設(shè)計(jì)、開發(fā)與制造結(jié)合起來(lái),普拉特還把制造流程的編程工作加快了9倍,并把零件加工時(shí)間縮短了35%。采用CATIA,工程師們可以設(shè)計(jì)零部件和組件,建造虛擬的發(fā)動(dòng)機(jī)模型。CATIA :還能用數(shù)字編碼和圖像說(shuō)明生產(chǎn)車間機(jī)器切削發(fā)動(dòng)機(jī)工件時(shí)要采取的數(shù)值控制路徑。數(shù)碼企業(yè)規(guī)劃項(xiàng)目經(jīng)理舍里爾?諾沃薩德(Sherrill Novosad)說(shuō):“為了模擬,機(jī)器不必停下來(lái)。不過(guò)你仍然要在車間內(nèi)進(jìn)行最后一道工具試驗(yàn)。但現(xiàn)在你只需要做一次就行了,不必做三、四次。”
PLM的另一個(gè)大用處就是管理發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的相關(guān)數(shù)據(jù)。首席信息官阿馬爾?杰爾吉斯(Amal Girgis)說(shuō):“我們有大量的紙面數(shù)據(jù),存放在不同的地方,檢索起來(lái)很困難。”比如渦輪機(jī)葉片,公司過(guò)去靠設(shè)計(jì)工程師的記憶,而現(xiàn)在設(shè)計(jì)人員只需點(diǎn)一下鼠標(biāo)就能檢索到某個(gè)葉片設(shè)計(jì)的所有信息。
PLM還顯著地節(jié)約了制造成本。據(jù)公司的統(tǒng)計(jì),夾具設(shè)計(jì)減少了13%,切削廢料減少了86%,返工減少了近10%。庫(kù)存周轉(zhuǎn)率去年由原來(lái)的每年4次猛增到14次。盡管PLM價(jià)格不菲,但普惠估計(jì)三年就能回收全部投資。
杰爾吉斯說(shuō):“能獲得從產(chǎn)品概念直至產(chǎn)品報(bào)廢整個(gè)歷程的所有信息,一直是航空航天公司這樣的大型公司的愿望。在我們這行,由于發(fā)動(dòng)機(jī)壽命周期很長(zhǎng),能達(dá)50年之久,也由于本行業(yè)是管制行業(yè),所以數(shù)據(jù)變得非常重要。另一個(gè)重要的事情就是開發(fā)和制造成本。如果你有這方面的經(jīng)驗(yàn),又能重復(fù)使用零部件,你就可以實(shí)現(xiàn)增值。”
我們可以把PLM評(píng)價(jià)為引領(lǐng)制造業(yè)走向完全數(shù)碼化未來(lái)的重要變革力量。正如達(dá)索系統(tǒng)公司首席執(zhí)行官查爾斯所說(shuō):“我們不會(huì)停下來(lái),直到地球上所有的物質(zhì)產(chǎn)品在整個(gè)壽命期中都實(shí)現(xiàn)了數(shù)碼化設(shè)計(jì)、數(shù)碼化生產(chǎn)和數(shù)碼化管理。我們的遠(yuǎn)景是有一個(gè)讓你能定義、監(jiān)視和控制整個(gè)物質(zhì)世界的數(shù)碼模型。”將來(lái)也許有一天,我們甚至不再使用看板紙卡
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