制造业信息化杀手锏：PLM加协同管理

PLM技术和协同工作管理技术是依托IT技术实现企业最优化管理的有效方法，是科学的管理框架与企业现实问题相结合的产物，也是计算机技术与企业文化相结合的一种产品，是企业实施信息化管理的必由之路。成功实施PLM协同工作管理技术，能使企业管理和工作效率得到极大提升，实现上游技术部门和下游生产制造部门之间信息及时传递和共享，为企业由纸质管理中心到电子数据管理中心转移提供支撑保障。

一、企业业务过程管理现状分析

在激烈的市场竞争环境中，企业为了适应变化迅速的市场需求和提高产品竞争力，需要尽可能地缩短产品开发周期，同时又要保证产品质量。目前，许多企业在产品研发制造过程中存在着一些制约产品开发和工艺设计的因素，采取传统单线手工管理模式，缺乏统一协同管理工具平台。当前，许多企业的业务过程管理还存在一些亟待解决的问题。

1）缺乏管理平台实施标准管理体系。在产品整个生命周期过程中，始终需要贯彻和执行标准体系。许多制造企业基础标准管理薄弱，标准管理体系缺乏管理平台的支持，导致标准体系难以很好的贯彻执行，只能通过相应的管理制度和检查工作来保证。ISO/TS16949:2002质量标准的实施与企业信息化密切相关，也是保证信息系统正常运行的基础工作。PLM技术提供数据管理平台，帮助企业建立符合现代管理要求的标准管理体系，PLM协同工作管理技术为企业标准管理体系的实施和贯彻提供了支持平台。

2）产品研制过程中的产品数据管理困难。无论是新产品设计或定型产品的重大改进设计，还是定型产品的订单配置设计，在概念设计、详细设计、工艺设计、生产制造、总装调试和使用维护等诸多生命过程中会生成不同类型的数据。整个生命周期中不同阶段、不同类型、不同人员和不同地点的数据动态变化和相互关联，如何利用PLM技术把产品生命周期过程中的数据进行有效管理是现有企业技术管理信息化的一个主要目的。

3）过程管理随意性大。在产品整个研制过程中，对项目和产品研制的过程管理显得越来越重要，许多企业由于缺乏协同工作管理机制，过程管理随意性太大。有时，设计文档未经严格评审就提交给生产部门用于生产，而正用于生产中的设计文档未经有关部门和人员审批，设计人员就擅自修改，从而造成了设计和生产的混乱，延长了产品推向市场的时间，也降低了产品质量，使设计规范和设计标准流于形式。

4）协同工作能力较低。由于缺乏协同的工作环境，部门之间和部门内部缺乏及时有效的沟通和交流，部门工作目标不统一，协同工作太多。数据的及时归档、发布和变更难以控制，互相不了解工作进度，造成互相等待的状况，严重影响产品设计质量和设计效率。

5）项目管控和管理困难。项目管理技术只是一种辅助管理工具，在管理技术和对人的管理上，需要企业相应的管理措施来保证。许多企业在项目立项、计划编制、项目团队组建、任务发布和执行及项目决策管理方面缺乏管理工具。PLM协同项目管理技术能够对产品研制过程事务进行有效管理，快速获得项目实时汇报和统计手段，如当前任务的进展情况，任务交付物完成的数量，任务交付物的审批状态和审批情况，各个设计人员的工作进度和其他一些有关项目的实时统计和决策信息等。

二、协同工作管理技术应用方面的认识

许多企业已实施了PLM系统，但企业组织机构、业务过程和开发模式在不断调整和完善，而配套的业务流程系统却没有优化和调整，造成PLM系统不能很好的支持企业业务的深入使用。软件实施商和企业都能认识到协同工作技术对于企业信息化建设的重要性，但具体到实施工作流程究竟该如何实施，如何支持企业业务，还需要进一步探讨。下面结合上节对企业业务过程管理现状的分析，阐述PLM协同工作管理技术对企业规范业务过程的影响。

1）产品数据全相关管理是协同工作应用的基础。PLM系统为企业技术管理信息化提供了一个平台框架及工具，以产品数据为核心和以过程驱动管理两条纵横主线来实现产品数据和过程的管理，其核心功能是产品数据管理。所以在实施过程中，需要将企业现有的大量电子数据和图纸文档进行规范，采取以产品为中心的数据管理思想，结合企业实际需求确定各种管理对象、属性和链接关系，实现产品数据的有效管理。在产品数据有效管理的基础上，企业须明确产品研制过程中的工作流程和审批程序。在PLM系统中定制科学规范的工作流程模板和处理机制，以过程驱动相关业务的管理，使过程和任务传递更及时、更规范。因此企业在实施PLM系统过程中，应采取“总体规划、分步实施、由点到线、逐步推广”的指导思想，明确产品数据和工作流程管理之间的关系。

2）PLM协同工作技术对业务过程支持的范围。企业在实施PLM系统过程中，需灵活运用工作流程管理技术，结合自身特点和PLM工作流程技术，确定工作流程实施范围。第一期可以考虑在研发部门和工艺部门实现业务过程的协同管理，第二期可以在设计和工艺部门的基础上，扩展到其他业务部门，建立企业级协同工作环境。此外，对外邮件发送、传真发送和客户提货及发货等过程管理都可以纳入到PLM系统中管理。

3）明确工作流程和项目管理之间的关系。项目管理和过程管理之间是密切相关的，工作流程的规范管理和协同工作过程是项目管理成功实施的基础。在实现工作流程规范和有效管理的基础上，结合企业项目管理现状，逐级构建和实施企业协同管理工作平台。

三、PLM协同工作管理技术对业务过程的支持

PLM协同工作管理技术是企业业务高效协同管理的核心，能够改善企业各业务部门进行信息交流的方式，提升对项目过程和进度的监控管理，消除各业务部门在时间和空间上的相互分隔，提高各业务部门的工作质量和运作效率。在产品的整个生命周期过程中，无论从整体出发，还是从某一局部环节开始，都需要经过若干个不同的工作过程。每一个工作过程都包含着不同的内容、不同性质的工作，有的工作过程还可以嵌套另一类工作过程。只有经过不同的工作过程，产品数据才能不断地产生和完善，最终成为有效的、用于指导生产和支持维修服务的产品数据。

1. PLM系统对ISO/TS16949:2002的支持

数据规范和标准体系的建立是企业信息化建设基础工作，标准的实施与企业信息化密切相关，PLM系统为标准在企业顺利实施提供了有力的技术支持和实施保障。PLM管理产品整个生命周期过程中的所有数据，以统一数据规范和格式及用户界面，实现CAD、CAM、CAE、ERP和CRM等系统的互操作，为企业从设计到制造提供统一的协同工作平台，标准体系的建立为协同工作的有序进行提供了基础保障。所以随着管理水平的提高和PLM系统的使用，企业的标准体系范围也逐步扩大。借助PLM系统建立文档模板格式、数据、方法、工具和业务流程等标准管理体系，提升企业ISO/TS16949:2002管理和执行能力，PLM系统的各项功能正是标准体系得以顺利实施的软件支持平台。

1）建立数据标准体系。通过PLM系统底层关系型数据库建立与产品设计和制造有关的产品数据库、数据规范库、资源选用库、项目数据库、过程数据库和质量管理体系库等，对文档数据模板格式、数据属性、设计方法和工具及研制过程等进行规范和管理。

2）建立标准流程信息。ISO/TS16949:2002实施需要对产品设计特性和过程特性进行严格地控制，PLM系统工作流程模块可根据ISO/TS16949:2002标准制定标准的工作流程信息。通过电子流程实现设计到制造流程的规范化，提升流程工作效率和标准的执行力度。

3）过程质量控制。在ISO/TS16949:2002标准执行过程中产生的质量文件和产品数据一般都需要经过一定的审批会签流程，才能成为指导生产的产品数据。通过工作流程对产品设计与修改过程进行跟踪和控制，借助变更管理对归档的质量文件或产品数据进行控制，变更信息及时通知和自动发放、信息自动接收和确认，达到实施的优化和质量的提升。

2. 定制标准规范的工作流程实现业务协同工作

要实现高效协同工作管理，企业必须形成一套完善的数据管理和项目管理体制，才能有效的整合、管理、控制、传递和存储整个产品生命周期中不同阶段和过程生成的数据。PLM系统工作流程管理的目的是简化企业工作管理过程，快速安全地管理企业生产信息，缩短企业产品的生产周期。为了实现此目的，首先解决的是要充分利用该项技术优化企业原有的传统工作流程，打破常规手工管理模式中的条条框框。其次，为了实现企业对并行工程的需求，系统需要采用合适的工作流程管理模型和组织方法实现具体的管理。还有，在PLM系统中定制业务过程模型，建立企业协同工作环境，将产品研发过程中的工作人员、数据和过程组合在一起，有效的获取已有的知识积累来支撑企业的技术创新，实现企业设计数据、工艺数据、制造数据、售后服务数据、资源数据、试验数据和生产数据及业务过程的协同。

1）协同工作流程模板的定义工作。工作流程是协同工作平台的基础，必须对产品研制过程进行详细调研，分析企业现有业务管理模式和特点，结合PLM协同工作管理技术，总体规划协同业务应用范围和应用模式。在项目总体规划的基础上，根据企业业务过程管理需要，需重点对工作流程类型进行分类，如项目立项审批流程、设计图纸审批流程、设计文件审批流程、工艺文件审批流程、BOM审批流程和更改流程等。在流程定制过程中，流程中任务节点、路由节点和流程执行策略是定义重点。图1为新产品开发流程定义实例，PLM系统能很好的把相关业务纳入系统中统一定制和管理，对新品开发评审和过程进行管理。

图1 新产品开发流程举例

2）以产品为协同工作中心对数据进行有效控制。以产品为中心，以主要业务过程为基础，通过电子化审批、数据状态、电子数据流转、电子数据交付和发放管理，保证产品数据的正确性和完整性。并对产品整体设计业务过程及时规划和控制，对相关任务与资源进行分配，加速产品数据的流转效率。通过协同工作中心，实现产品整个生命周期中与各阶段操作流程相关的电子化数据进行有效归档控制、传递、交付和发放管理。图2为以产品为协同工作中心的数据审批归档过程监控示例，通过工作流程过程的实时监控，确保数据过程的有效管理。

图2 数据审批归档过程监控

3）以表单驱动产品数据变更和信息发布。当用户需求更改、供应商发生变化、设计错误、产品出现质量问题和产品生产制造过程中发现问题等，都可能提出工程更改的需求。以往手工变更的方式很难有效控制数据的变更和变更追溯，信息不能及时发布，造成生产数据前后不一致，从而影响企业产品质量。通过PLM协同工作管理技术，建立变更体系，定制变更表单和变更审核流程，以表单驱动产品数据的变更和信息发布，降低产品数据变更成本、提高变更效率和减少变更错误；快速、有效地组织各部门人员，完成从设计、工艺到采购、制造和服务等一系列的协同更改管理；保证产品数据的有序更改和变更数据的及时发布，从而实现变更的协同管理，保证变更数据的一致性、完整性和有效性。

工程变更需结合更改单和更改审批流程及发布流程，使相关人员参与到更改中进行更改审签，通过更改流程中的动态权限控制更改状态，使得更改请求和变更数据审批及更改信息发布协同开展。图3为“工程更改批准书”更改单评审示例，通过PLM中的更改流程驱动更改评审，评审通过后，在更改流程中正式更改数据，并触发变更数据审批子流程，更改数据审核通过后，由更改流程及时发放更改数据，并及时通知相关接收单位，保证产品数据的完整性、一致性、有效性和可追溯性。

图3 工程更改单评审示例

4）各业务部门基于协同工作环境并行开展工作。通过建立协同业务工作环境，在产品设计阶段，保证产品设计信息及时传递，其他业务部门可以在产品设计过程并行开展自身的工作。设计部门及时控制生产部门的更改，通过协同业务流程及时监控数据的走向，在时间上保证数据及时生效发布。各业务部门通过有效地沟通与协调方式相互支持及合作，保证各业务部门工作有序进行。

3. 基于工作流程的项目管理对协同工作的支持

PLM系统对产品相关数据和业务过程进行协同管理后，需要在基础数据和业务过程管理的基础上，采取以项目过程驱动产品数据的管理思想，建立企业级协同项目管理和考核体系，将项目组的各项业务活动纳入灵活、规范的电子化业务框架，以确保项目信息的实时、准确和完整。PLM系统提供相关的技术手段，能够支持以项目为中心的管理模式，项目管理者可以合理灵活地制定项目计划、分解和规划项目任务、监控项目进度和质量、协调和分配相关资源。项目执行者也可以根据制定的项目计划和分配的任务快速、方便地执行任务，与其它项目参与者协同工作，并向项目管理者实时报告工作进展情况。

1）基于协同工作过程驱动的项目管理体系。对于以项目形式进行产品开发和制造的企业，项目管理和业务流程是紧密结合在一起的。PLM系统通过项目管理和业务过程管理，建立企业级协同项目管理平台，对项目资源、成本、预算和进度进行合理管理，为决策人员提供决策支持。如图4所示，项目管理主要由项目决策及管理层次、任务执行层次和流程管理层次组成。项目管理层次一般由项目管理人员或项目经理组成，主要进行项目立项、项目立项评审、组建项目团队、计划编制和项目信息发布等工作；任务执行层次是项目任务的执行，项目组成员接收到任务后，根据项目任务的要求开展任务工作，并实时汇报任务执行情况；流程管理层次由企业基础业务流程组成，任务执行员提交项目交付物时需通过项目流程进行审批。此外，除了以上三个层次外，项目管理还能为企业决策人员提供分析与决策支持工具。

图4 基于协同工作驱动的项目管理体系

2）项目任务执行和实时汇报。项目计划编制和任务交付物定义后，触发项目计划审核流程，项目计划经过审核通过，项目任务自动发布，任务执行人接收任务，并按照项目及任务交付物要求开展具体工作。如图5所示，任务执行人通过PLM系统工作平台创建任务交付物，并触发任务交付物审批流程，任务交付物审核通过后进行项目任务提交工作，上级项目经理接受后，项目任务就执行完成。任务执行人执行过程中，可以借助项目任务汇报机制，实时汇报任务进展情况。

图5 项目任务实时汇报

3）项目实时监控和考核。在企业产品设计和制造项目管理中，如图6所示，具有权限的用户利用PLM系统提供的项目管理统计分析、项目进展和决策分析工具，通过甘特图实时监控项目的运行情况，查看任务的详细信息，包括任务提交上来的中间文档、图纸等，发现不正确的任务输出，可以及时地给予协调。项目监控主要包括任务调配、任务工时、任务分配成本、资源成本和资源盈余分析等，项目经理可以宏观地协调多项目的运行情况，对于一人参与多个项目的人员可适当调节其工作量或给予奖罚激励。此外，通过对个人完成工作情况实时统计和项目监控数据报表等，给项目经理和领导提供决策分析依据。

四、实施建议

PLM系统的实施过程和其他管理信息系统相似，开发成质量好、功能完善的系统需要一个过程。企业作为实施任何信息管理系统的主体，要立足于企业内部工作流程的不断改进和优化，与软件供应商之间紧密合作、相互理解，获得实施劳动为企业带来的巨大经济效益。协同工作流程是企业实施PLM系统的核心功能，流程是技术管理信息化数据和过程协同的纽带。在产品数据有效管理和工作流程成功应用的基础上，项目管理是企业协同工作深入应用的高层模块，所以必须合理规划协同工作管理技术的实施和应用推广。

1）改变观念，建立创新的管理制度。许多企业管理粗放、业务流程冗余环节多、缺乏有效的监控机制，存在管理上的空白和漏洞、规章制度不建全、基础数据采集和录入不唯一、准确性难以保证、老员工难以接收新思想等诸多问题。企业须建立一套完善的数据管理和协同工作管理机制，结合自身管理特点和信息系统管理需要，按照数据流转方式和业务过程明确新的岗位职责和考核机制。

2）业务过程优化和重组。在协同工作平台规划和建立过程中，企业要大胆创新的摆脱原有的手工管理模式，突破旧有思想束缚，尽量优化流程改造和项目需要之间矛盾的平衡点。规范开发过程管理，加强企业间各部门、以及企业与客户之间的信息集成，按照现代管理思想和信息管理技术要求对现有业务进行优化和重组。在实施和推广过程中，跟踪实际应用情况，及时进行业务流程调整和优化，确保协同工作平台的运行和实际应用。

3）明确技术管理信息系统实施应用层次。不同企业在实施技术管理信息系统过程中，PLM实施的重点是不同的。PLM的实施应用是分层次的，企业应根据自身实际情况，合理设定PLM的实施目标，解决企业的主要问题。尤其在协同工作技术实施方面，首先须先规范和标准产品研制过程，树立工作流程在产品开发和生产管理过程中的核心作用；其次，在协同设计和并行设计基础上，逐步过渡到企业级协同应用；最后，在企业级协同基础上，实施协同工程项目管理，实现企业级项目管理的应用。

五、结束语

PLM技术和协同工作管理技术是依托IT技术实现企业最优化管理的有效方法，是科学的管理框架与企业现实问题相结合的产物，也是计算机技术与企业文化相结合的一种产品，是企业实施信息化管理的必由之路。成功实施PLM协同工作管理技术，能使企业管理和工作效率得到极大提升，实现上游技术部门和下游生产制造部门之间信息及时传递和共享，为企业由纸质管理中心到电子数据管理中心转移提供支撑保障。PLM协同工作管理技术能够解决企业从产品设计到制造工作过程中的数据流动控制问题，为企业提供了并行产品开发环境。在产品相关数据管理和基础业务流程管理的基础上，项目管理模块通过搭建企业协同项目管理平台，对项目立项、计划编制、任务执行、项目监控管理和项目决策提供支持手段。PLM系统在企业的深入应用，为企业业务过程和协同管理提供有利的协同环境，从而为企业带来可观的直接或间接的经济效益和社会效益，并为企业制定未来可持续发展战略提供必要的技术保障。

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