汽车行业的产品生命周期管理.ppt
产品生命周期管理 汽车行业,目录,PLM相关概念汽车行业的特点汽车行业PLM核心需求汽车行业PLM解决方案案例分析,PLM定义,Michael Grieves 在Production Lifecycle Management一书中给出的定义：,Production Lifestyle Management(PLM)is an integrated,information driven approach to all aspects of a products life from its design inception,through its manufacture,deployment and maintenance,and culminating in its removal from service and final disposal.,PLM关键特性,PLM 所具备的以下关键特性:一项企业信息化战略。需要从企业战略层角度来规划PLM 系统,包括其体系、工具和实施方法等。PLM 的范围。其范围跨越企业或扩展企业,从产品概念产生到产品消亡和回收的所有产品阶段。PLM 的管理对象是产品信息。这些信息不但包括产品生命周期的定义数据,同时,也描述了产品是如何被设计、制造和服务的。PLM 的目的。都是通过信息技术来实现产品生命周期过程中的产品定义、制造和管理。PLM 的实现途径。都需要一批工具和技术支持,并需要企业建立起一个信息基础框架来支持其实施和运行。PLM 的功能是对产品信息的管理。负责对由CAD、CAM、CRM 等应用工具所产生的产品信息进行获取、处理、传递和存储。,PLM系统可以在各信息孤岛之间架设起一道桥梁。,Current Information Model,PLM Information Model,汽车行业的特点（1/2）,产品结构复杂，集机、电、液、软等为一体；产品更新快，新车型、规格层出不穷，批次增加、批量减少，交货周期缩短；产品的工序、BOM复杂，生产流程多，工艺路线灵活，设计变更频繁，制造资源难已有效协调等，加大了汽车企业的技术管理难度；汽车企业内部研发中心地域分散、产品研发工作由多家单位协作完成；产品研发已扩展到了更多的专业领域如电子、软件等专业，形成了跨专业的协同研发；,汽车行业的特点（1/2）,汽车产品的研发具有通用性、重用性和平台化的特征；产品质量要求高，并要求对成品、重要部件有质量跟踪记录；TS16949是汽车行业验证的主流，也是汽车零部件供应商在汽车行业的全球通行证；国际标准化组织（ISO）于2002年3月公布了一项行业性的质量体系要求，它的全名是“质量管理体系汽车行业生产件与相关服务件的组织实施ISO9001：2008的特殊要求”，英文为ISO/TS16949。汽车零部件商如同夹在下游原材料提供商与上游整车厂中间的“三明治”，一方面需要与整车厂紧密协作，与整车厂的生产节奏保持一致，另一方面又受制于供应商的及时供货、产品价格等。,PLM系统在汽车产品开发中的应用,PLM系统贯穿于汽车全生命周期的始终：概念设计市场需求分析产品设计采购生产分销售后服务,汽车行业PLM核心需求（1/5）,汽车行业的特点决定了其信息化的特点，下面是汽车企业针对PLM的核心需求：1、全生命周期数据管理汽车产品从设计、工艺、制造直至销售等全生命周期过程中，每个阶段都会产生大量的数据，这些数据不但种类繁多，格式广泛，而且随着零部件的工程变更，又将衍生出众多数据版本。因此，汽车产品在全生命周期数据管理方面的需求包括：数据对象的准确划分及属性定义、数据对象版本的控制、数据对象之间的联系、数据对象状态的控制、数据对象访问的控制、数据对象一致性控制、数据对象映射及转换的控制等。以保证产品数据的共享性、一致性、完整性、追溯性等。,2、产品协同开发的需求 在汽车产品开发过程中，跨地域的参与协同产品开发已成为一种常态。这些参与者来自不同的地域、不同的专业领域、使用不同的应用工具，因此，汽车企业需要协同产品开发平台支持异地异构协同，以保证产品数据对象在异构异地环境下的共享与安全维护；需要一种协同产品开发过程管理机制，以实现分布式环境中开发链成员各项活动的调度和监控，进而实现协同开发链成员之间的信息交换与协同工作。汽车企业对产品协同开发过程的需求主要包括项目协同、全生命周期产品开发协同和产品开发过程消息的协同。,汽车行业PLM核心需求（2/5）,3、产品规划管理多品种、小批量生产是汽车行业发展的趋势。在最短的时间内，以最低的成本设计并生产出满足客户需求的产品是企业制胜的关键。因此，在产品规划管理方面，汽车企业存在的需求包括汽车产品型谱管理及知识管理，主要表现在对产品型谱及有关产品知识的定义、维护及搜索共享方面。,汽车行业PLM核心需求（3/5）,4、相关标准与规范由于我国汽车行业起点低，知识积累少，目前虽然已形成了比较完善的生产线及产品系列，但是各汽车企业普遍存在编码混乱、流程不规范等问题。汽车企业在标准与规范方面的需求包括：产品数据编码标准（如零部件编码体系标准）、CAD建模标准、CAE分析标准、数据交换与共享标准、产品开发流程标准（包括具体类型零部件的设计流程、规范的设计变更流程、标准化的产品数据发放流程等）。,汽车行业PLM核心需求（4/5）,5、系统集成我国汽车企业信息化建设已具有相对较高的水平，在设计、仿真分析、加工制造、成本估算等领域都拥有相应的系统工具。而且，很多汽车企业在信息化建设过程中购买了格式不一的众多CAX软件。这些同构或异构的各类系统工具之间的无缝集成是汽车产品解决信息孤岛，实现产品协同开发的关键。汽车企业在系统集成方面的需求主要表现在：CAX与DFX工具的双向集成，ERP、MES、PDM等各系统之间的集成。除此之外，还包括汽车质量管理、汽车使用手册和维修手册的管理出版、能兼容机械、电气、电子、软件等多专业一体化的管理平台等。,汽车行业PLM核心需求（5/5）,汽车行业PLM解决方案分析（1/2）,目前，大部分PLM厂商已形成了具有汽车行业属性的专业化PLM解决方案，从各厂商提供的解决方案可以总结出汽车行业PLM解决方案呈现以下趋势：1、关注汽车电子化汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志，汽车产业的创新80%来自汽车电子和软件，因此领先的PLM厂商都比较关注汽车电子和嵌入式软件。2、将PLM应用延伸到汽车全生命周期的各个环节汽车行业作为PLM应用最成熟的行业之一，各厂商已将PLM应用延伸到消费者、合作伙伴、供应商、社区等领域，以及汽车的售后服务、大修维护等环节。,3、注重环保法规随着国家对环保法规的要求越来越严格，汽车企业在产品开发过程中，必须充分考虑不同地区的法律法规，以及风俗习惯等，并将之贯穿于产品研发中的每一个阶段。4、行业标准与PLM解决方案融合诸如TS16949、ISO 26262等行业标准是保证汽车产品整个生命周期质量的标志，但并并非通过了这些认证，就能真正提前预防和抑制一切质量问题。如何通过信息化的手段与行业标准融合，将这一体系落实，与企业的业务紧密结合，才是关键。作为整个产品生命周期管理的平台PLM责无旁贷的成为TS16949、ISO 26262等体系落地的重要工具。,汽车行业PLM解决方案分析（2/2）,汽车行业PLM解决方案（1/5）,达索系统：智能安全和连接解决方案达索系统针对交通运输与移动技术行业的智能、安全和连接解决方案，为汽车企业提供了一个机械、电子、软件和仿真的集成平台，保证了汽车产品的安全性和嵌入式系统的合规性。Electronics&Electrical Definition解决方案行为建模与仿真解决方案电子工程解决方案功能安全交付解决方案,汽车行业PLM解决方案（2/5）,PTC：汽车设计、开发和服务解决方案，特点如下：跨多个工程专业管理嵌入式软件；环保法规贯穿于产品开发和管理过程中，以遵守环保和法律要求；实施闭环系统以提供高产品的质量、安全和可靠性；跨地区、团队和专业，优化全球产品开发的资源；能够在异构环境下实现在上下文中设计，以使用多种工具设计具有更多变型的复杂产品；利用服务解决方案改进售后业务，以提高收入、利润和客户忠诚度。,汽车行业PLM解决方案（3/5）,Siemens PLM Software：汽车及交通运输行业PLM解决方案集成化汽车车身工程及制造：包括车身造型与设计、制造过程管理、仿真与验证等一整套设计/制造应用程序和解决方案。汽车电子产品开发及制造解决方案：提供了一个集成化环境，在单一的产品和过程知识源中，对机械、电气、电子以及内嵌软件内容进行开发和管理。Automotive Interior Design Software：针对汽车行业开发的便于设计和制造交通工具座椅系统和内饰件软件面向汽车动力系统的端对端生命周期集成：包括用于数字化产品开发、生命周期管理以及数字化制造的综合性解决方案套件，支持从规划到开发到制造的整个汽车动力系统设计过程。,汽车行业PLM解决方案（4/5）,Siemens PLM Software汽车行业PLM解决方案包括：全生命周期配置管理；产品架构管理和模块化设计；企业级BOM管理；整车CAE分析及过程管理；汽车冲压模具解决方案；质量控制和尺寸管理；制造工程优化-车身和总装等。,汽车行业PLM解决方案（5/5）,各厂商的PLM解决方案,案例分析PLM技术应用需求分析,某汽车公司是一家专业生产汽车散热器、暖风器、中冷器和蒸发器等热交换系列产品的制造商。产品特点系统结构复杂，精度要求高，参与研制的部门多。且各制造分厂地域分布广，研制配套和技术协作关系较为复杂；多种型号并行开发、多种状态交替生产；产品设计牵涉到很多学科和领域，学科交叉较多。对设计开发人员的综合知识积累要求较高。产品数据的管理现状目前企业图文档纸质文件由资料管理员以文件柜的方式统一管理；电子版的图文档现在是在操作系统下按照文件夹分类保存管理的方式，分别存放在不同部门不同人的计算机上；企业采用纸质文档方式进行图文档的签审、发放；用 EXCEL文件管理相关目录；产品BOM数据通过 EXCEL文件来整理，并提供给ERP系统。由于现在该公司的产品数据缺乏一个统一的平台进行管理，各类产品数据分散在不同的地方进行管理，使得数据查询利用很不方便，数据的安全性、完整性也无法得到保障。,目前该公司设计研发管理及产品数据管理存在的问题数据冗余现象严重电子文档与归档的纸质文档可能存在不一致现象数据查寻效率低下数据的完备性及逻辑规范性难以保证产品数据安全难以保障各种系统的软件独立运行，数据难以交互,案例分析PLM技术应用需求分析,综上所述，在该公司内部存在着大量的信息孤岛，如供应商与制造商之间的信息孤岛、设计与审核存在信息孤岛、设计现场与生产现场存在信息孤岛、工艺设计与生产组织存在信息孤岛、CAPP 与 CAD 之间信息孤岛、CAM 编程与 CAD之间的信息孤岛、ERP 系统与 CAD 及 CAPP 系统之间存在信息孤岛、客户与制造商之间存在信息孤岛。如图所示为 PLM 系统可以在各信息孤岛之间架设起一架桥梁。,案例分析PLM技术应用需求分析,系统集成需求由于该公司相关部门已经实施了各类软件，为了避免信息化孤岛现象，PLM系统必须能够实现和相应软件系统的集成。如 PLM 与 AUTOCAD、CAPP、PRO/E、UG、ERP、企业邮件系统等系统的集成。,案例分析PLM技术应用需求分析,公司 PLM 系统集成需求,产品数据管理应用图文档数据入库与查询管理 由用户将本机上的相关图文档通过此功能模块上传到服务器相关的目录下，并可针对此图文档进行相关授权、关联性、状态变更等操作。,案例分析PLM系统应用及效果分析,零部件分类管理 零部件管理分类为设计人员提供一个快速搜索、查询、复用已有设计数据的强大设计工作环境，显著地提高设计效率，有效地促进和提高部件的通用化、标准化程度，充分利用已有设计数据，加快新产品或变型产品的设计工作，从而缩短产品开发周期，降低产品开发和制造成本。,案例分析PLM系统应用及效果分析,以BOM为中心的数据管理 以 BOM 为中心的数据管理充分利用了 BOM 结构将产品、部件、材料等要素有机联系起来，将所有相关联的数据和业务信息统一在一个集成的界面里，不仅信息管理方便，而且脉络更为清晰。BOM 管理器提供了非常强大的 BOM 编辑、配置、一致性检查、纠错、统计计算等功能，同时还体现了独特的管理思想和集成了许多实用的工具。,案例分析PLM系统应用及效果分析,编码管理 PLM系统建立了一个新的能够覆盖企业所有部门、适应企业现在及未来发展的编码系统，并将新编码体系建立到思普编码系统中，实现软件自动编码和集中统一管理。编码规则表现为树形结构的一条全路径，由用户自定义，由若干个码段组成。,案例分析PLM系统应用及效果分析,项目管理分析项目分类管理 PLM 的分类管理能够将企业目前正在执行、已经完成的项目分门别类的进行管理，让设计研发及管理人员清晰的了解目前企业正在执行那些项目，这些项目的进展。设计人员通过我的项目管理功能，能够直观的看到自己正在参与的项目，了解在这些项目中自己的任务等信息。,案例分析PLM系统应用及效果分析,项目团队管理 当企业对部门级的项目输入评审通过后，设置了项目经理，则在 PLM 系统中就可以建立此项目，赋予项目经理人选。项目经理可以从 PLM 系统中的用户选择所需要的人手组建项目团队，如目前企业经常进行的新产品开发项目，项目团队成员能够看到在项目中自己承担的任务及其他相关信息。,案例分析PLM系统应用及效果分析,供应商管理分析供应商管理 不同的供应商，提供货源的渠道、价格和数量都有迥异，货源又直接影响到企业整个产品生命周期中供应链的源头，因此供应商管理在企业中越发显得举足轻重。PLM系统将公司所有的供应商分类进行集中统一管理，找到某供应商，可以直接看到该供应商的相关信息，来往文件及合同等资料。,案例分析PLM系统应用及效果分析,供应商供应物料对应管理 一个产品可能会有多个供应商来供应零部件，同样一个供应商也会供应多个零部件，在系统通过建立对应零部件关联的供应商属性页，建立零部件与供应商的对应关系，使得企业设计人员、采购人员能够方便了解供应商供货范围及供货能力。,案例分析PLM系统应用及效果分析,工作任务动态考核 PLM 系统提供了专业的工作动态管理模块，使得该公司的每一位设计人员的任务完成数量及质量能够得到及时的了解，为领导进行及时正确的决策提供数据支撑。,案例分析PLM系统应用及效果分析,数据安全分析 系统提供了多重安全机制来确保数据的安全，使得正确的人在正确的时间可以获得正确的数据，不属于自己权限范围内的数据就无法进行相应的操作。,案例分析PLM系统应用及效果分析,售后服务及产品回收管理 公司售后部门在接到客户反映的产品质量及售后问题时，能够通过系统收到客户报修维护的指令，形成快速的售后反应机制，根据故障原因，可以调阅产品生产过程中的相关日志，判断故障产生的环节，进行信息反馈，以便进行工艺改进。在产品报废及更新换代之后，该系统还能够进行回收管理，将回收的产品按照公司的相关规定进行流程化处理，确保产品从设计到回收的每一个环节都有据可查。,案例分析PLM系统应用及效果分析,该公司自实施过产品全生命周期管理系统 PLM 后，以 PLM 为基础平台，建立了企业自主的产品开发体系和信息系统，以标准化和模块化设计作为企业技术管理改善的目标，改变了产品数据零散、版本混乱等管理现状。实现了 PLM数据准确指导生产，实现生产物料的准时化配送，因技术因素停线时间年累计不超过 200 分钟。每一个零件均独立为公司通用资源，以此为基础形成并实施企业标准件、部件系列化。进一步提高了设计标准化程度，减少了多样性。公司技术人员通过建立产品信息模型，实现了产品信息共享，方便了设计人员寻找、检索信息，提高了设计效率，减少了设计修改的重复次数，缩短了产品研制周期，保证产品设计的准确性和一致性，新设计从原来的数天完成减少至数小时完成。,案例分析公司实施PLM效益分析,参考文献,翟晓兰.我国汽车工业目前特点与机遇.世界汽车 8(1999):013.马晓河.中国汽车产业发展特点与问题(一).中国创业投资与高科技 3(2004):60-61.马晓河.中国汽车产业发展特点与问题(二).中国创业投资与高科技 4(2004):57-58.潘祖聪.PLM 技术及其在汽车制造业中的应用研究 D.Diss.合肥:合肥工业大学,2010.,产品生命周期管理 汽车行业,
