1 行业综述
1.1 中国电子产品行业面临的挑战
电子电器行业包括了元器件制造和封装、元器件装配到最终产品装配,是当今全球经济中最大、发展最迅速、最具活力和最复杂的行业之一。由于电子产品高新技术的不断涌现,电子产品产品生命周期正在进一步缩短,电子产品的更新换代越来越快。为了适应新的市场需求,大多数企业越来越重视产品研发,期望通过PLM技术构建创新型产品研发平台,缩短产品上市时间,提升产品质量和效率,进一步促进企业整体运营的效率。
1.2 行业技术管理特点
(1)产品元器件品种多、型号复杂,产品派生情况、零部件升级换代引起的替代情况非常多,给产品结构信息管理带来了巨大的挑战。
(2)为了快速推出新产品以获得市场竞争优势,越来越多的电子及高科技公司采用集成产品开发(IPD)模式,通过整合跨部门的产品开发团队,结构化研发业务流程,帮助企业有效地进行产品开发,缩短产品上市时间,提高产品利润。
(3)多专业协同设计。电子产品设计由电路、软件、结构三部分构成,单独一个人无法承担所有工作,需要不同专业的设计人员参与,并且包括与元件采购、PCB板、机壳加工等负责人员协作,才能完成设计任务。因此彼此间的信息共享、协同工作非常重要。
(4)器件库的管理。开展电子产品设计的时候,设计人员要根据业务需求选择所需要的元器件,就需要接触到范围大的元器件库,而企业在设计、生产中为限制产品制造成本会设定有效的元器件库供设计人员使用。因此管理好器件库,既保证设计人员的正常业务要求,同时能够满足企业合理的管理需求,对于电子产品制造而言非常重要。
(5)EDA软件。电子产品行业通常应用EDA软件进行电路设计。EDA设计图中包含了完整的设计过程信息。在设计图纸中电子元器件的种类和数量都非常多,对于电子元器件,既包括基本属性也包括位置、封装信息等。,在集成EDA软件时,既要考虑与PDM/ERP系统实现统一元器件库的问题,同时也要支持从设计图纸中自动提取信息产生BOM。
(6)软件管理。软件的版本管理以及问题追踪是电子行业的一大特色。对软件代码进行安全管理,对软件的正确的版本进行管理,不同版本在不同软件中的应用管理,同时也需要对软件的问题跟踪进行管理。
1.3 技术信息化业务需求
(1)统一设计源头,建立标准元器件库
通过PDM系统,建立统一的元器件库是电子产品行业突出的业务需求。样品库的建立,与开发相关的所有人员都可以根据自己掌握的信息添加市场上出现的新型元器件,供设计人员查阅。设计人员如需使用样品库的元器件,需要通过规范的申请、审批流程,将样品库的元器件加入正式库。在设计过程中设计人员只能选择正式库的元器件进行设计,所使用的元器件库统一在PDM中管理,其编码、名称、规格、牌号等信息与ERP库保持一致,实现统一的设计源头。
图1 元器件库
(2)统一的产品数据管理
企业随着时间的积累,产生大量、独立格式的电子文件,这些电子文件大多在设计人员的个人计算机上保管,存在图档管理不安全、图纸不唯一、缺乏版本管理、无法实现快速共享、设计重用等问题,无形中降低了工作效率。从企业范围的知识管理角度,迫切需要一个统一的产品信息管理平台,能够以电子产品为主线,把电子产品相关的信息如BOM、电路设计图纸、结构设计图纸、各类申请单、检验单、阶段报告、工艺文件、评审报告等各类文件有序的管理起来,并在企业范围内实现产品信息的安全共享,使销售、设计、工艺、采购、计划、制造、售后各环节的人员都可以通过系统保存并获取所需要的产品数据与文件,提高产品知识在全企业的利用率,使系统成为企业级宝贵的产品知识库。
图2 产品数据管理
(3)高效的项目管理,缩短产品上市周期
电子行业涉及机械结构、电子电路、软件等跨专业、跨部门的同步开发特点,这结定了电子行业研发管理的难度和协同开发要求。IPD(集成产品开发)作为先进的产品开发理念,在电子行业得到广泛的应用。IPD强调在电子产品的设计过程中,需要建立跨部门的产品研发团队,并且对产品开发流程进行结构化的梳理与优化,通过协同设计实现有效的沟通、协调,达到尽快将产品推向市场的目的。而实际工作中,企业管理项目的能力有限,项目的监控完全由人工实现,沟通方式有赖于电话、会议和报告,没有先进的手段对项目的进度、技术状态、交付信息等进行汇总和显示,无法实时的直观的了解项目进度、项目交付,导致进度拖期。因此电子产品企业迫切要求在IPD先进理念的基础上,建立以项目管理为主线的PDM技术平台,使项目管理者可以合理地制定项目计划、分解项目任务、监控项目进度和质量、协调和分配相关资源:而承担项目任务的具体人员可以根据分配的任务快速、方便地执行任务,与其它项目参与者协同工作,形成高效、协同的项目管理平台。
图3 项目管理
(4)积累产品设计知识,提高设计质量
电子产品设计过程中要做多个环节的试验、测试,一些产品设计上的问题在这些环节中发现,并在设计过程中得到修改。同时在小批量试制和量产阶段也会有设计问题被发现,由生产环节人员提出并得到修改。这些设计问题在以往被记录在各类纸介质的测试报告上。项目完成后,这些信息也就归档到各类文档中很难被后来的设计人员所查阅。如何管理这些散落在业务流程中的问题或者知识,使之能够被设计人员方便查阅,随时借鉴,对于电子产品行业提升设计质量、快速培养高质量的设计人才非常重要。
2 技术信息管理先进模式
用友PDM系统是用J2EE、JSP、JDBC等企业级JAVA技术以目前最先进的软件系统架构而开发的新一代PDM软件系统,适应目前国际上管理软件发展的最新趋势,所提供组件化的功能模块可以根据企业需求进行快速组合,以满足市场变化对信息管理的需求。
图4 PLM系统架构
2.1 集成EDA统一设计源头
图5 集成EDA软件
通过集成EDA软件,可以在PDM中建立标准元器件库,在设计时,系统自动下载最新的元器件库供设计人员选用,选择插入的元器件具有完整的编码、名称、型号、规格、封装等信息。系统可以提取设计好的原理图或者PCB板图的信息,自动生成电子BOM。
2.2 以项目管理为主线
图6 IPD管理模式
用友PDM支持IPD管理模式,以项目管理为业务主线,关联IPD中新产品设计业务流程定义、设计任务的动态创建、多项目执行进程对比分析、项目执行过程中对设计资源的占用信息查询与统计,利用先进的管理手段来实现对新产品开发全过程的管理。
图7 用友PDM项目流程的定义
用友PDM项目流程的定义,则支持企业按照电子产品研发流程设置项目模板,关联设计输出、文档模板、审签流程等。无论是管理人员还是执行人员只要按照流程模板分解、执行任务,无需考虑任务属性、约束规则,真正实现了轻松设计、快乐管理。
2.3 产品派生帮助企业梳理产品结构
用友PDM提供产品派生功能,允许使用人员通过产品基型,派生出不同的变形产品来。系统记录了派生产品与产品基型间的派生关系,派生产品的零部件变化等。当产品基型中的零部件发生变化时,可以直接影响到派生产品,设计人员只需正确的修改产品基型的数据,其他的变更工作由系统协助完成。
图8 产品派生功能
2.4 样品库、设计库的管理
图9 物料库管理
用友PDM系统提供统一的物料库管理,根据电子行业的特点分别建立样品库、设计库。样品库可以由不同部门的人员添加,供设计人员参考。设计库是和EDA软件、ERP系统统一的物料库,可以通过EDA接口,直接在设计环境中选用。设计库的信息只有在量产阶段发布给ERP系统,成为正式使用的生产物料。通过物料的选用控制,能够使企业减少新零件数、降低物料不合理库存,同时比较好的解决与ERP系统的物料信息一致的问题,使得物料信息管理不再是企业的难事。
2.5 从问题清单到设计变更一产品知识管理的实现
用友PDM系统支持问题清单的定义,生产人员、设计人员、测试人员都可以把发现的产品质量问题提交到系统中,由技术评估人员作出初步的判断或者方案建议,再根据问题的严重程度转到相应的设计人员,进行正式的设计变更。由于系统记录了所有的问题及分类、处理情况,所形成宝贵的产品知识库无论个人还是企业都是最重要的知识资产。
2.6 设计文档的浏览与批阅
系统内嵌通用文档浏览器,可以对不同格式的文档(图形、文本、表格和多媒体等)按不同权限进行浏览、批阅。
3 解决方案价值的实现策略
用友PLM利用通过验证能够帮助可靠、成功地完成项目的方法,同时吸取用友公司是多年丰富的信息化项目实施经验的基础上,所打造的完整的实施方法体系。旨在帮助客户成功构建PLM平台,并通过PLM平台获取业务的成功。
用友PLM项目实施划分为项目规划、蓝图设计、系统建设、系统切换、持续支持五个阶段,每个阶段都清晰定义了交付物、里程碑和报告。在项目实施过程中,项目团队能够利用行业测试案例库、最佳实践流程库等一整套实施工具工作,使得项目在更高水平规划、实践,提升项目的实施成功率和客户满意度。
图10 用友PLM行业咨询实施流程
图11 行业实施工具
4 成功典范
4.1 浙江红苹果电子一一用友PDM提升企业竞争力
4.1.1 企业介绍
浙江红苹果电子有限公司系中国安防产品行业协会理事单位,是一家集产品研发、生产、销售、服务为一体的专业监控器材制造商。是中国监控行业的领导厂商之一。
红苹果电子自1996年成立以来,为了形成较强的市场竞争力,陆续在萧山区义桥工业园投资组建了93300平方英尺,年产量可达上万台的现代化生产基地,以及先进的监控产品研究所。主要硬件技术采用工业级专用芯片,CPU从8--32位,有DSP、FPGA、PLD等先进技术集成化设计。软件技术采用汇编语言、C、C++等技术。红苹果电子目前拥有视频矩阵控制系统、数字远程监控系统、数字光端机、高速智能球、智能化系统管理平台等几大类,数十个品种的监控产品,形成了比较完善的产品体系。
4.1.2 管理难点
①电子产品研发项目过程缺少有效的控制手段,项目管理难以实现
红苹果电子研发部设计过程需要遵循电子与结构、设计与工艺、工艺与生产等并行设计的理念,而且系统需要实现团队协同工作,按照系统功能模块分解任务实现设计协同,由于电子产品设计复杂度提高,信号和布局的要求越来越严格,需要在前端设计时就进行多次的仿真测试,电子设计的设计步骤多、测试验证环节更多、设计迭代次数也更多,这对企业项目管理的手段提出了很高的要求。
②企业内部缺乏电子化的管理环境,文档管理成为一件头痛的事
红苹果研发部不同研发阶段会产生各种文档,分类较多,图纸主要采用纸介质手工管理方式,组织并管理好这些文档资料本身是比较烦琐的事情。由于产品种类多,并且也在不断继续延伸出新产品,这些产品的各种资料的有序管理,成为企业各级人员头痛的事情。
③变更控制困难,版本的控制设计的可追溯性难以保证
由于市场需求的快速变化、技术创新、工艺适应性或顾客个性需求,都会促使零部件发生变更设计。过去新产品开发中传统的设计变更管理完全依靠人工完成,难免发生各种各样的差错。
④责任管理不明确
公司采用的局部项目管理体制,项目组之外的部门、员工对自身在该项目中的职责不明确,存在一些各行其是、责任感不强的现象。
4.1.3 解决方案
●文档管理 ●产品结构管理 ●零部件管理 ●工作流管理
●变更管理 ●项目管理 ●可视化与浏览 ●数据集成与接口
●系统管理工具 ●CAD ●纸文档管理组件
4.1.4 应用价值
1、理顺并整理了公司产品研发的流程,通过PDM系统对研发流程的控制,对项目任务的分派和项目进度的监控真正达到实时、准确。研发部项目经理在接到项目任务后后,在PLM系统内创建项目,把立项文件作为项目初始文档提交到系统内。并按照系统内的项目模板进行实例化,组建项目团队,并发起项目流程,参与人员在系统内接到自己分派任务,进行图文档的设计、保存和提交,审签人员在系统内对自己负责的节点进行批阅和审签。
2、数据在研发部进行共享,设计人员通过复合查询可以快速地找到符合自己需要的原始模型,按照系统赋予的权限进行下载和浏览,零部件共用的程度得到提高,节省了增加新零部件的成本,也大大缩短了设计周期。
3、建立统一的物料库,将企业物料数据建立在PDM系统中,方便设计人员引用,并能方便知道那些元器件可使用。
4、数据的安全得到保障。系统有严格的信息控制策略,对提交到FTP服务器内的文档都进行了加密处理,只有在系统内才能解密。此外对系统内的数据也进行了权限控制,可按照角色权限和对象权限进行严格限制。
5、系统间紧密集成,使设计手段得到提升。通过ERP接口,实现PDM系统与ERP系统数据双向交互,在PDM系统中直接查询物料库存量,并实现直接将PDM系统BOM数据直接导入ERP系统。
4.1.5 客户赠言
通过用友PDM系统的使用,合理协调结构工程师、硬件工程师、软件工程师之间的分工,提升设计人员协同办公能力,并在实施过程中帮助红苹果暴露管理中缺陷,同时促进管理不断完善,使企业管理水平得到提升。
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