“Windchill 10.0是PTC公司历史上发布的最庞大的一款软件……具体来说，Windchill 10.0将提供比以往更多的开箱即用功能，而直观的用户体验和可升级性将加快其应用速度。”PTC产品开发执行副总裁Brain Shepherd如此评价刚刚上市的Windchill 10.0。
作为PLM领域非常重要的成员，2011年4月11日，Windchill推出了最新的10.0版本。同以往一样，Windchill 10.0定位在帮助制造商在整个产品生命周期中实现更多目标、了解更多产品性能信息，并从产品生命周期管理中获得更多的价值。从构建的产品研发体系的角度讲，Windchill 10.0也代表了由PLM构建的产品研发体系是如何增强产品研发敏捷性的。本文，就以最影响产品研发敏捷性的产品变更与配置为例，来剖析Windchill 10.0是如何构建一个敏捷性产品研发体系的。
一、市场竞争的需求
由于产品开发者、供应商和制造企业都需要更快地将产品投放市场，以便促进盈利，而且这一要求越来越高，因此，如今的制造企业对变更和配置管理的依赖性变得更高。这种趋势来源于市场对企业的需求。
(1)定制产品的增多。市场越来越需要可定制程度更高且带有多个选项的产品，这就增加了产品配置的数量，从而使设计变更变复杂。提供基于模块化产品设计的多个产品变型可以带来竞争优势，但也增加了必须加以控制的复杂性。
(2)全球化和全球性竞争。日渐加剧的全球性竞争正推动着对缩短开发周期、提高成本效率和快速创新的需求。产品开发和制造的全球化和外包需要加大控制力度和改善沟通，以便避免产生错误的修订版本或误解设计意图。
(3)产品复杂性。如今的产品更加小型化和智能化，因此，产品变得更加复杂。许多产品现在都包含必须集成和同步的机械元件、电气元件、固件和软件。
(4)法规监管。法规越来越多（包括环境合规性指令），这就要求骨干员工现在要准确了解和可以立即访问相关的产品内容。某些行业和客户明确提出了有关产品配置管理和跟踪能力的要求，例如规定医疗设备要提供“设备主记录”。
这些市场趋势正推动着应用企业对更好地控制变更和产品配置的需求。即使变更和配置管理并非强制性的，但值得信赖的配置代表着制造企业的核心知识，并且对于支持多个过程至关重要，这些过程包括变更影响分析、制造规划、环境产品合规性、外包和成本计算等。
二、变更和配置管理的定义和作用
现在，企业常以这两个重要的集成式过程为基础，定义所制造的产品：①配置管理过程管理产品的定义和内容，以确保相关各方对所设计、验证、发布、采购、建造、销售和服务的产品达成共识；②变更管理是一个补充的集成式过程，用于控制和跟踪设计变更以及产品的配置在产品生命周期中是如何变化的。
要确保高效率地生产优质的产品，并且在其生命周期内提供支持，这两个过程必不可少。在当今快节奏的全球市场中，这两个过程仅仅是“足够好”已无法再奏效。要保持竞争力，制造企业必须采用变更和配置管理的最佳业务实践。否则，企业将遭遇到效率低下、成本过高、质量欠佳和产品未能及时上市这些问题。今天，制造企业不仅需要有效的配置管理，还需要可靠灵活的控制、协调和沟通以支持其变更过程。
高效、合理组织的变更和配置管理过程将对制造企业、供应商及其客户的竞争力产生积极影响。从早期的产品创新到设计再到服务和支持，公司都能受益匪浅：改善产品的质量和安全性；消除代价高昂的错误；减少报废和返工现象；消除制造过程中的混乱；使支持信息与最新的产品变更保持同步；提供设计决策的审计追踪和跟踪能力。
那么，如何识别“有效”的变更管理过程呢?有效的变更和配置管理要求开展紧密的团队协作和协调，并要求清楚了解在开发生命周期的任意指定时刻需要些什么。产品如今变得越来越复杂，手工进行且写在纸上的过程根本无法有效地管理这些产品。同样，信息不能孤岛化，企业系统不能异类化和互不关联。
当今全球商业环境的节奏和复杂性需要企业合理运用先进的技术来简化这些过程，以便企业能获得必要的控制能力，从而先于竞争对手提供高质量的创新产品。产品生命周期管理(PLM)软件被定义为管理复杂的产品配置，以及提供一个平台来控制、协同处理和传递产品信息，以便企业能够开发、生产和支持世界级的产品。
三、Windchill的实践方法
变更和配置管理过程看似简单，但实际上很复杂，这是由于产品复杂性和提供正确配置重要性的缘故。管理从早期要求到设计、采购、制造和服务的产品信息非常困难。不同的人员需要不同部分的信息，而所有这些部分都需要同步。要实现有效的控制，必须执行一个考虑周到、遵守纪律且高效率的过程，而且不能给产品开发者造成过重的负担。具体地，Windchill从以下几个方面帮助制造企业高效和有效地管理其变更和配置管理过程。
1.管理产品的配置
无法准确地创建、了解和跟踪产品配置及其一段时间内的变更历史记录，始终是制造企业最常遇到的挑战之一。事实上，公司员工在使用产品信息时，需要有一个“真实性的单一来源”。在产品生命周期内发生的许多工程变更中，他们必须获得准确、最新的产品配置定义和相关的信息。考虑到如今产品的复杂性，以及工程部门、供应商、采购部门、制造部门、服务技术人员和无数其他相关各方的不同信息需求，让这些信息保持同步实在是太难了。而且，不同的版本、变型和变更历史记录都必须易于访问，以便提供跟踪能力和确保产品设计的意图不会受到误解。
Windchill的解决方案为：使企业能够创建、了解和跟踪产品配置。具体地说，其在企业中提供完整产品定义的共识，以确保产品质量和防止发生代价高昂的错误。这种一个来源的方法确保人员可以快速自信地检索和共享产品历史记录中任意时刻的准确信息。配置管理过程必须支持工程上的最佳业务实践（包括产品平台和模块化产品设计），以允许公司更好地重复使用设计、管理变更以及在公共的基础上快速开发出不同的设计。具体地，有以下几种做法。
(1)产品配置生命周期管理。在一个系统中创建、了解和跟踪产品配置及相关的变更。理想情况下，寻找产品相关信息的任何人均应有一个公共的、值得信赖的产品信息源：真实性的单一版本。此单一定义应提供有关未来的变更和待处理变更的深入见解，以及过去的变更及其相关配置的详细、准确的历史记录。
在产品生命周期中管理产品配置包括：①在Windchill中利用CAD数据或Microsoft Excel创建BOM；②按基线、版本级别和有效性定义和导航产品；③为按订单配置和按订单设计的产品快速创建规则驱动的变型，同时最大限度地提高数据的重用率；④为按订单装配的产品轻松创建、管理和共享选项集合；⑤集成选项组合的导航、设计和可视化。
(2)模块化产品体系结构的定义。采用系统性方法将产品按可交换的模块组织起来。规范产品模块的接口，以更好地管理设计数据的传输和重新集成，同时保留数据的完整性。这可让设计活动独立发生，以及以一种高度同步的方式同时发生。实施模块化的产品体系结构涉及到：①组织和分析对平台和变型的要求；②将要求转化为所需的功能；③将采用的方法组织为符合逻辑的模块集合；④确定合适的接口。
(3)通用产品平台设计。捕捉和管理模块化产品体系结构的定义，以及在此定义逐渐完善时所关联的详细产品平台设计。Windchill管理高级别的平台结构，包括相关的产品选项以及必需的接口。在开发期间，Windchill解决方案还通过将详细的CAD结构与产品结构相关联，对前者进行管理。通过管理和同步模块化的产品结构，以及支持各个接口和模块化的设计内容，分布式团队在整个开发过程中都能做到进度相同，从而最大限度减少集成过程中的意外。实现通用产品平台设计需要：①捕捉和管理高级别的平台体系结构；②定义模块接口和控制变更；③管理详细产品结构与CAD设计方案之间的协调开发。
2.建立灵活、可靠的变更过程
对于应用企业来讲，建立可靠、灵活且支持快速和准确设计变更的变更过程也是其所面临的挑战之一。产品开发者和下游的职能部门（例如制造和服务部门）需要在评估、审批和实施变更的过程中发挥作用，对于影响到多个设计方案或设计变型的产品变更，此要求特别具有挑战性。
Windchill的解决方案是 实施灵活的自动化过程，以始终提供准确、可付诸行动的信息。具体地说，也就是为企业提供一个清晰、可预测且可重复的过程，此过程要足够灵活，能全面覆盖各种变更（从新产品发布到服务的更新）。有效的过程为决策者提供了恰当的背景，使他们能了解提议的变更及其影响；而且，此过程必须高效进行，以便参与者可以将精力集中在开展创新而不是变更管理上。这个自动化过程缩短了变更的周期时间，并且减少了通常会导致返工和报废的下游问题。
在一个连接到产品数据的系统中采用集成的决策管理过程，此过程支持准确、受控的变更。在这里，变更过程涉及到的每个人都必须能够快速了解提议的变更，并能查看关联的产品信息以作出更好的业务决策。具体地，明确定义、标准化的自动变更过程允许：①在一个单一的整体式系统中使变更与产品配置数据同步；②提供问题报告、偏离/超差请求以及变更请求、通知和活动；③应用预定义的和可配置的变更过程工作流、活动和过程角色；④自动传递变更和发出任务通知；⑤为简单和复杂的变更提供灵活的支持；⑥在整个生命周期中使企业能清楚了解待处理的变更和已批准的变更。
3.跨专业管理变更和配置
在应用企业当中，经常遇到的挑战还有：无效和低效的变更控制过程，以及难以同步设计的变更。
如今的产品包含越来越复杂的设计关系。机械设计、电气设计、软件、固件和各种要求的集成，正推动着用户对更好地了解产品配置和相关信息的需求。对产品所做的变更可能会在整个产品生命周期中产生深远的影响。了解变更对整个产品造成的影响非常有挑战性，但这对于确保完全了解变更和在所有专业中准确实施变更非常重要。
Windchill的解决方法为：使整个企业能够使用和查看综合的产品数据和配置，以便可以跨专业快速准确地同步变更。也就是将数据从企业中链接到产品配置，并向完整的产品定义应用变更。提供集成的变更管理过程，以便使设计、规范、质量计划、制造过程、合规性数据、文档和其他产品信息保持同步。通过以集成方式管理变更，可以减少因不完整、不正确或在不同的时间实施变更而导致的错误和返工。
具体的做法为：实现集成的跨专业变更管理。跨专业实施快速、准确的变更，并且通过一个集成式过程更新完整的产品定义。Windchill提供在一个综合性工具中创建、管理和部署完整产品定义的能力。
支持多个专业的集成式变更管理过程包含：①产品数据的单一来源；②单个全局性BOM，它集成所有产品数据，包括异构的MCAD、ECAD、软件、文档、要求和可视化；③可靠的配置跟踪能力；④通过功能强大的灵活PLM工具集完整地连接到变更信息的产品数据；⑤全面的企业可见性；⑥规范的变更影响和根本原因分析。
4.将合作伙伴整合到变更过程中
如何将合作伙伴整合到变更过程中，同时保护重要的知识产权(IP)?制造企业必须平衡这两种需求：在其供应链和设计链中提供对变更信息的透明访问，以及保护专有的产品知识。解决的方法为：在整个产品开发过程中，使外部各方能够无缝、安全地与产品配置和变更进行交互。
由于第三方对于及时开发和交付高质量的产品显得越来越重要。通过使这些资源保持消息灵活并让他们参与重要的决策，可帮助改善产品的设计和确保下游环节顺利运作。通过以一种明确受控的方式来这样做，可确保合作伙伴能够访问最新、最准确的信息，同时不会让制造企业的IP面临危险，从而帮助制造企业改善产品质量和减少废品。
最佳实践为：使得合作伙伴变更集成。自动执行过程，以便信息能迅速高效地流动。在一个安全的环境中捕捉数字化的数据内容，以便企业用户可以控制和共享此内容，从而在产品的整个生命周期中管理变更和产品配置。管理良好的过程可让第三方获得恰当的访司级别，范围从“保持一定距离”的关系（例如元件供应商）到值得信赖的战略性合作伙伴（可能参与完整的系统开发）。
成功地将合作伙伴整合到变更过程中涉及到：①按照与合作伙伴之间建立的特定关系，以受控的方式共享变更和产品数据信息；②将合作伙伴整合到变更审阅、批准和实施活动中；③脱机交换设计和变更信息；④使用丰富的可视化效果增强协作，例如在设计审阅中增强协作；⑤跟踪有关发送了什么和何时发送的历史记录。
5.跨工程和制造部门协调变更
有些企业还面伍这样的挑战：难以在一个并发的变更过程中将工程和制造联系起来。在变更和配置管理过程中，最重要的联系之一存在于工程和制造之间。在产品设计者和生产者之间准确及时地进行沟通对于产品质量、成本和上市时间至关重要。制造团队所需的产品数据在格式上与工程团队不同，因此，要有效地进行沟通，必须准确地转换信息，使这些相同信息的不同视图保持同步。同时仍要以一种合理的方式为各个机构提供正确的信息，这是一大挑战。
解决方法为：通过在同一个变更管理过程中集成工程和制造，使制造过程紧密地关联到工程设计。为制造团队提供工程数据的关联视图，以便快速规划和执行闭环的变更。消除可能会导致增加库存和拖长周期的错误传达问题。
具体的做法是：将工程BOM(eBOM)转换为制造BOM(mBOM)，同时在这两个产品视图之间保持双向的相关性和联系。关联这两个视图，以便在工程设计发生变更时更好地分析和实施制造上的变更。
在集成式变更过程中将eBOM关联到mBOM包括：①允许同时开发eBOM和mBOM；②为工程和制造团队实施一个公共的变更过程；③将制造过程数据与变更记录相关联；④同步eBOM和mBOM的产品结构变更；⑤对于工程和制造团队，使用同一个变更过程来管理偏差决策，以及综合考虑偏离和超差；⑥提供完全可跟踪的变更历史记录。
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本文标题：用PLM系统构建敏捷性产品研发体系
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