上海奕胜信息科技内容提要：PLM在汽车行业中的使用：PLM零部件项目管理中的应用

  在加入WTO以后，中国正在迅速成为世界制造业的中心。在经济全球化的压力下，中国的制造业企业面临更加激烈的市场竞争。我国制造业的利润已经进入微利时代，提升企业的核心竞争力—研发能力，已经成为企业的首要任务。产品研发的过程涉及到设计、制造、市场、销售以及客户服务等多个部门。产品研发中用到的数据包括需求分析、产品开发、产品设计、加工制造、服务支持等各种数据，以上数据信息在企业中都是分散管理，因而，项目团队成员获取信息困难，效率低下。产品生命周期管理系统(PLM)很好实现了各种数据的集成与整理。在项目管理中引进PLM系统，消除了企业的信息孤岛，保证了项目管理数据与PLM系统的数据一致性，还为项目跟踪和管理执行中的任务提供了方便。笔者通过PLM的各个功能模块。论述了产品生命周期管理与项目管理的有机联系，并从项目管理体系角度描述了产品生命周期管理在整个项目生命周期各个阶段的作用。

　　1 产品生命周期理论及产品生命周期管理系统框架

图1 制造业产品生命周期管理系统

　　产品生命周期管理(Product lifecycle management，PLM)是一种战略业务方法，能够更好地将产品推向市场，可以从生命周期的角度最大化产品的价值，并使产品生命周期信息透明化，企业结合信息系统和商业系统，建立起把产品带入市场并且到它的生命尽头所有过程中的所有信息。为制造商和供应链合作伙伴进行有效的合作提供产品信息支持。借助于产品数据管理软件系统，企业可以实现研发部门、其他相关部门甚至企业间对产品数据的协同应用，从而达到合理设计利用企业内部各档次产品的产品生命周期，降低产品的综合成本，提高产品质量，缩短新产品投入和产出时间，实现企业利润的最大化从而提高企业的核心竞争力。PLM涉及的技术非常广泛，包括并行工程技术、虚拟制造技术、统一数据模型技术等等，将这些技术应用到系统集成中，就成了用户终端使用的PLM系统，如图1所示，根据功能不同。PLM系统主要有电子仓库、文档管理、产品结构与配置、零部件管理、工程变更管理、项目管理等几个功能模块。企业从战略角度出发，以产品为核心，建立从产品研发、制造、销售到售后服务等环节的管理体系，实现了对企业工程文档、BOM结构、工作流程生产计划、产品质量、ERP系统的有效管理。基于Internet技术，不同部门可以使用企业单一的产品数据源和与产品一致的产品信息管理，确保正确的人员在正确的时间，以正确的方式访问正确的信息。作为PLM系统的一部分，CRM、SCM等系统的发展，可以将制造企业、合作伙伴、供应商及客户联系在一起，由此可见，PLM作为一个信息桥梁．允许制造企业及其合作伙伴，在整个生命周期内对产品进行设计分析制造和管理。

　　2 基于PLM的项目管理内容

　　项目是为提供某项独特产品、服务或成果所做的临时性努力。而项目管理是指通过项目负责人和项目组织的努力，运用系统理论和方法对项目及其资源进行计划、组织、协调和控制，旨在实现项目的特定目标的管理方法体系。项目的整个过程可以概括为前期立项、计划实施期以及评估结束期三个阶段。在整个项目管理的生命周期内，范围管理，时间管理，成本管理，人力管理，质量管理，沟通管理，风险管理，采购管理及集成管理构成一个完整的整体，尤其在时间管理，成本管理和质量管理方面，使项目管理的有效性得到了极大提高，如图2所示。

图2 项目管理体系

　　2.1　时间管理

　　在项目任务分解和资源配置后，需要对项目的任务工期进行估算，进而对项目的整个工期进行计划和管理，PLM在建立任务时给出时间估算，它可以是某一个区间数甚至是一个时间分布概率函数，根据各任务之间的关系计算出每个任务开始时间和结束时间的统计特性，进而计算出整个项目完成时间的统计特性，从而可以判断项目能够以多大的概率按时完成，在时间管理方面，除了时间管理和状态管理外。对任务定义多个后续任务时，PLM系统可以定义在执行任务时选择哪个后续任务的判断条件。从而支持在执行时自动判断系统中的可行任务集合，根据任务占用的资源数量和任务的优先级从可行任务集合中选择执行的任务，PLM系统项目管理中各项任务的输入输出数据及对数据对象的审批、发放能够使任务的输入条件或输出条件得到满足，使任务的状态发生变化，并通知相关人员进行调度资源和任务，是并行工程技术甚至多项目管理的有力的技术支撑，从而使项目进度、成本和利润达到最佳的平衡。

　　2.2 成本管理

　　在开发的早期阶段选择基本的设计方案时，产品的生命周期成本就已经确定，包括流程的选择也会影响项目的实施周期和成本，工作分解结构初步确定项目所需资源需求，资源需求包括项目所需的资源种类和数量，根据资源单价就可以确定跟时间无关的资源成本，根据时间估算的结果，可以计算与时间有关的人工、设备和资金的使用成本，由于PLM与ERP系统的有机连接，项目的成本估算变成了工作分解后的简单计算，而且在项目更改及时间延后时，项目管理人员能清楚知道项目成本变化及对整个项目盈利的影响。除了执行项目本身的成本外，产品开发成本(项目执行成本)虽然只占不到产品生命周期成本的20％，但是制造业产品生命周期成本的80％是在产品设计阶段决定的，通过PLM系统与企业制造系统的无缝集成，企业能够在所有的产品配置中进行数字化的优化与验证任何制造工艺和流程，能够有效降低产品生命周期的成本。

　　2.3 质量管理

　　传统的质量控制仅仅对制造过程进行控制，实际上，产品的研发形成过程也伴随着产品质量的形成过程。影响质量的因素贯穿于产品的整个生命周期，仅仅对制造阶段进行质量控制并不能最终保证产品的质量要求，结合传统的质量工具，如质量功能展开(Quality Function Deployment)、试验设计技术(Design of Experiment)和68设计(Design for Six Sigma)，PLM的一些关键技术如虚拟制造技术、统一数据模型技术等能够尽早发现产品设计中存在的质量缺陷，避免在制造阶段昂贵的修改费用，从而大大缩短产品研发试验时间和成本，研究表明75％的错误是由产品研发形成阶段引起的，80％的修改工作是在产品制造阶段或是后续制造阶段完成的。综上所述，借助于PLM系统，企业可以在产品研制和生产活动中实施集成化质量管理系统，不断改进企业的产品质量管理能力。

      3　基于全生命周期的项目管理在汽车零部件项目管理中的应用

　　汽车研发过程具有目标明确，参数要求多，市场时效性强，人力物力资源消耗量大等特点。这需要汽车零部件企业在时间、成本和质量性能条件下，尽可能高效地完成研发任务。

　　3.l 实施案例

　　N公司设计工作往往都是在总的产品设计定型后，才开始分部件的开发设计，零部件的产品模型有一定的单一性和片面性，由于各零部件的设计相对孤立，造成设计信息不能在设计团队中互相共享，且原始的图纸版本控制也非常混乱，不利于数据安全及管理，使产品开发效率受到极大影响。由于各种设计信息相对孤立，造成并行工程中倡导的模块化设计得不到很好的执行，零件的通用性大打折扣。为了解决上述问题，公司决定引进PLM软件，对所有产品信息和相关过程进行规范管理，建立统一的设计平台，提高数据共享性，实现协同开发及并行工程，缩短产品设计周期，更好控制项目进度。针对N公司的实际情况，PLM项目组成员决定选用Matrixoile公司提供的MatrixlO，Matrix PLM平台，Matrix One对所有的文件实行文件级管理。同时对必要的元数据信息进行管理，通过工作流程管理自动实现数据传递控制。实现了分析结果和设计文档在设计人员之间的无缝传递。通过Intralink，基本实现了Pro/E与Matrix One的紧密集成，Pro／E可以与Intralink直接集成，Intralink直观的用户界面提高了效率，简化了数据管理活动，提高电子仓库和Pro／ENGINEER模型、关系和功能的修订管理，控制个人和小组层面的信息访问权，更好地管理何时允许变更、谁能作出变更，并广泛地沟通变更。同时，Intralink还是一个功能强大的搜索工具，有助于设计的重复使用；MatrixOne与Intralink之间通过映射进行数据交换，通过以上方案，实现了Pro／E和MatrixOne的双向数据交换。新产品开发项目管理流程与MatrixOne的集成相对简单。通过协同应用组中的program central模块，将已经定义好的工作流程在MatrixOne中进行定义，实行新的系统后，项目经理只需要根据系统预先的定义，针对不同的业务对象选用不同的产品生命周期。即可在创建这一项目时，自动启动相关的项目管理流程，并给相关的项目团队成员下达不同的任务，通过公司邮件系统，自动发送任务通知和任务提醒。

　　3.2 实施效果

　　通过Matrix 10的实施，N公司建立了一个以Matrix 10为中心的统一的、安全的协同PLM平台，使得公司可以与其产品生命周期的所有合作伙伴都在同一平台上，Matrix PLM组件、协同应用组件和生命周期应用组件形成了一个比较完整的协同PLM组件，极大缩短了公司项目开发周期，降低项目开发成本，提高了项目开发的整体效益。

　　3.2.1 项目计划和进度管理

　　公司实施Matrix 10后，项目经理可以组建一个虚拟的全球性的项目团队，计划和协调在项目每个阶段的关键活动，分配和组织与项目相关的各项任务。具有实时日程安排功能的任务列表会随着每个任务的完成自动更使新，从而使项目的进度和状况对整个团队是透明的。这样就极大避免了经常性的电话会议和进度确认，突破了项目组织的地域和时间限制。而且，借助program central，项目经理可以直接创建和管理项目进度计划，并可以在全球性的项目团队内进行任务分配。由于与MS Project的双向集成。项目经理也可以先用MS Project创建进度表和资源分配信息，再导入到Program central中执行和监控。

　　3.2.2　项目权限管理

　　项目经理可以建立项目层面的安全权限，通过设定访问项目的各种权限，对每个项目内的文件夹和文件权限进行控制，同时，系统管理员可以设定整个系统的权限，如项目财务状况等敏感信息。通过这个功能，项目领导能够及时获取和管理项目成本和收益的估值，借助于Program Central的工作流管理，项目小组成员可以创建一个特定的工作流。将相关的成员联系起来，共同完成某个任务或审批某个文件。

　　3.2.3 管理层仪表板(Dashboard)

　　仪表板为项目提供了更高层面的视图，从仪表板中可以直观地了解到项目生命周期的各个阶段。如风险级别，质量要求，评估效益，成本和投资回报率等。高层管理人员和项目领导可以通过仪表板迅速得到关于项目投资收益率，风险评估，进度报告及任务状态的高层图表报告。借助系统的自动超级链接，管理层可以深入地了解某一个报表更为详细的信息。除了项目层面的报表，管理层和项目组可以实时查看项目产品的关键指标和规格要求。

　　3.2.4　项目模板

　　由于汽车零部件行业的产品有比较大的相似性，许多项目的开发流程也渐渐标准化，公司将任何产品的开发流程定义为七个阶段(Phase)：概念阶段；项目定义阶段；设计开发阶段；产品验证阶段；正式生产阶段；售后维护阶段；项目审核阶段。每个阶段通过关口(gale)来控制，在七个阶段中，分别应用了公司的日常流程来实现每个阶段的任务，如收集客户要求(Voice of customer)，项目定义和可行性评估，市场启动计划。产品设计，生产工艺设计等等。通过项目模板功能，企业原先的针对风险级别设立的标准化流程可以直接在系统中设置成不同的模板，新的项目在指定计划时就可以直接按照某个模板来创建，其WBS、文件夹结构、文档模板等都可以从模板中继承，使项目计划和创建的过程大大简化。

　　通过Matrix One系统的实施，公司实现了产品生命周期内的全数据管理，优化了公司现有的产品开发流程和项目管理流程，形成了一套完善的产品知识管理体系，是实现项目管理成本控制，确保项目进度的非常有效的手段。

　　4 结束语

　　本文描述了产品生命周期管理系统的功能框架，分析了汽车零部件企业在产品研发过程中存在的问题，建立了基于PLM平台、面向产品开发全过程的项目管理模型。通过在企业的实际应用，证明了基于PLM面向汽车零部件研发的项目管理的实用性。随着现代项目管理理论的发展，出现了一些新的问题，例如如何在多项目下的资源约束条件下进行项目管理，如何对项目进行全程动态的风险管理等，为了实现产品生命周期内的项目管理，使PLM系统真正成为一个全生命周期的平台，需要对以上问题进行进一步的研究。