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多用户PLM软件方案
  2022-01-25      64

Nolan Johnson采访专栏

I-CONNECT007

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为了更好地了解物料清单和业务运营软件如何互动,我们采访了George Lewis,他是Arena公司的战略副总裁,Arena从事的是PTC业务。

Arena公司在2000年推出世界上第一个多用户PLM软件作为服务方案。从那时起至今,Arena已经帮助了全球数千家公司将产品更快地推向市场。Arena的软件基于云服务并且管理整个产品的记录,包括物料清单(BOM),从而在连接关键产品时改进质量管理、法规遵从性、培训、需求管理等。Arena的软件让内部产品团队和外部供应链合作伙伴保持一致,这样他们就能够在预算范围内按时推出新产品。

Nolan Johnson:数字孪生是一个概念,几乎出现在每一次重要的工厂自动化讨论会议中,物料清单(BOM)是数字孪生的核心内容,用于设计、制造、工程和产品的现场跟踪。Arena认为你们的产品如何推进数字孪生作为智能工厂模式的发展?

George Lewis:工厂自动化和数字孪生的概念始于对BOM和相关产品的开发过程进行强有力的控制。在这个方面,像Arena公司的软件产品生命周期管理方案(PLM)为这种沟通建立了框架。基于云服务的解决方案在供应链受到严重影响的情况下具有独特的优势,市场力量推动数字化转型,这在今天的许多行业是很常见的。Arena能够很好地创建从工程、质量和运营等内部团队到外部供应链合作伙伴的生产车间的连接。

Johnson:在PCB制造领域,大多数设施之前就已经存在了;除了亚洲,其他地区新开工建设的工厂并不多。在制造业中,如果是一家现存的工厂,希望变得更加数字化、更加“智能”,您有什么建议?

Lewis:无论你是一家新的制造商,还是已有的制造商,都需要更加智能的工作,避免成本超支、产品报废和延期,这是决定你生死攸关的大事。基于云服务的方案之所以很重要,是因为他们不需要技术支持或经常性开支就可以迅速应用。公司不再需要安装软件,或者建立虚拟专用网络(VPN)来保护他们的知识产权(IP)。基于云服务的方案在设计时就充分考虑到安全性和易用性,因此,供应链中的每个成员都可以访问,并与他们的合作伙伴展开协作。

考虑到这一点,我们看到许多制造商努力使他们的客户和跨职能团队的合作拥有更多的沟通协作方式。像可制造性设计(DFM)这样的设计过程应当包含原始设计团队和他们的印刷电路板装配(PCBA)提供商,以避免出现质量问题和制造延误。使用电子邮件或提供大型静态数据包访问的传统做法会造成修订混乱。基于云服务的软件实现动态沟通的做法能够提供最新的实时产品信息,以及产品设计从新产品开发(NPD)到产品发布的数字线程或持续的记录。更智能的工作意味着你建立起更加对客户更加包容的流程,因此可以快速推进产品开发和商业化进程,在预算范围内及时生产出质量更好的产品。

Johnson:为此,制造商在把PLM或质量管理系统(QMS)集成到现有系统中时会遇到哪些最常见的困难?

Lewis:人工、竖井式或书面纸质文件的传统做法与流程会妨碍所有打算利用PLM或QMS软件系统来为自己的客户和供应链合作伙伴提供赋能的制造商的成长。例如,通常不需要创建持续的报告来跟踪、监控和批准BOM或其他设计变更,因为基于云的软件即服务(SaaS)系统会自动完成这些工作。此外,当你使用软件时,包括串行审查过程的传统做法就不再需要了。你可以酌情为团队创建平行的审查和批准流程,以加快批准新设计或变更的时间。

比较老的预置型的PLM或QMS软件方案在实施、跨地区分散的供应链应用和维护起来困难重重。这些旧的客户机/服务器解决方案并不是为云计算而设计的,从而造成了额外的部署挑战、通讯延迟和采用障碍。

现在的制造商们应当寻求充分利用PLM软件和QMS软件实现在整体机械、电气和软件产品设计记录方面进行合作,以确保在从早期设计到批量制造的过程中,全部产品能够按照设计工作。基于云服务的PLM和QMS软件系统已经发展成能更有效解决许多产品开发与质量管理过程。它们被设计成可以在设计系统(如EDA、MCAD)和用于制造产品、支持客户的企业系统(如ERP、CRM)之间轻松传递信息,以便在整个产品生命周期内无缝传递准确的信息。

Johnson:改进软件系统需要提供投资要求的投资回报率(ROI)。可以这样说,投资智能工厂和数字孪生预计一定会有回报,只是预计的时间会比较长。在这种情况下,企业家应该怎么做呢?

Lewis:这是个很好的问题。从历史上看,购买和实施企业预制软件解决方案需要大量的资本投资和较长的投资回报期,然后公司才能证明这笔费用的合理性。基于云服务的软件方案不必购买软件,因此你只要按照SaaS的定价模式支付相应的费用就可以了。此外,正如前面提到的,实施基于云服务的软件方案不再需要在每个客户端上安装软件。你只要有一个网络浏览器就可以访问这个软件。因此,只要几个月的时间就可以得出基于云服务的软件的投资回报率,而不是几年。

关于智能工厂和数字孪生解决方案产生较长的投资回报周期的问题是可以理解的,但这不适用于SaaS方案。无论你部署的是自有的内部云方案还是和合作伙伴的方案进行合作,当与比较旧的预制软件方案(或者托管在云中的客户端/服务器方案)相比时,可以大幅度地降低在培训和实施方面的投资。

我们认为,在评估收益和投资回报时,要同时评估软成本(即收益和业务流程的改进)和硬成本(即软件、系统、支持的成本),这非常重要。根据制造商现有的系统和工艺,我们通常看到的是,采用SaaS方案带来的ROI周期缩短的平均收益如下:

提高生产率

• 整个产品的零件再利用率提高59%

• 搜索信息所需要的时间减少65%

• 通过版本控制的更改消除了 20% 的数据输入错误

• 设计审核周期的时间缩短20%

工程技术变更与新产品开发(NPD)的效率

• 工程技术变更审批周期的时间缩短90%

• 新产品开发(NPD)周期的时间缩短45%

• 新产品引进(NPI)周期的时间缩短60%

• 上市时间加快30%

质量保证与合规性

• 保证质量过程的效率提高40%

• 合规与文档审批周期加快90%

• 对审计的响应速度更快,响应时间减少50%

• 退货授权(RMA)减少50%

加快设计与制造

• 运输延迟减少50%

• 制造错误降低75%

• 产品发布流程的效率提高30%

• 全球制造能力提高了200%

采用现在基于云服务的PLM和QMS方案解决了产品的开发与质量管理问题,特别是对BOM的控制问题,能够更快得到投资回报率。这类云系统使业务的负责人利用数字线程在数字和物理世界之间构建了一个闭环,当产品信息从工程系统交给制造系统和客户系统时,能够更好地支持产品如何在现场工作。在产品的整个生命周期中充分利用数字孪生或虚拟展示,可以更容易地预测产品性能,从而缩短实现ROI的时间。

Johnson:为提高制造产量而对设计进行的小的增量修改往往无法回到OEM设计团队的设计版本中。

Lewis:毫无疑问。有点讽刺意味的是,原始设备制造商(OEM)和合同制造商(CM)都在争取有更好的DFM反馈。问题在于现有的通信系统不适合捕捉和分享这种关于设计或产品记录的反馈。例如,电子邮件是一种非常好的沟通方式,但它们与产品记录本身是分离的,很容易被忽略、丢失或遗忘。电子邮件可能没有发送给正确的人,或者即使正确的人收到了电子邮件,但他也可能无法做出响应,结果电子邮件就躺在他们的收件箱里了。

当前的挑战是如何才能为产品设计的每个方面提供有效、实时的协作,这样,那些负责执行产品设计或制造的人就不会错过这些机会。

基于云服务的PLM系统与QMS系统建立了一种以产品为中心的方法来管理完整的装配过程(或BOM),包括与设计、图纸、模型和文档等各个方面,并与BOM的每个组件建立关联。然后,当团队在审核设计时,他们可能会发起正式合作要求,提出工程变更请求(ECR)或工程变更订单(ECO),或者通过非正式的方式提出相应的要求,(通过社交聊天软件直接与受影响的零件或组装联系),这样,每个人都可以看到在整个产品开发和引进过程中出现的反馈或问题。

Johnson:你的网站上有一个关于产品NPI流程的白皮书[1] 。制造商应该从哪里开始着手?

Lewis:是的。需要与制造商的新产品开发(NPD)流程和新产品引进(NPI)流程进行协作并保持一致。要保证工程设计团队能够持续使用最好的设计系统进行工作,这是关键。下游的企业资源规划(ERP)系统和客户关系管理(CRM)系统也是如此。

我们帮助企业架起从设计到制造的桥梁,把完整的产品设计整合在一起,以便除工程团队之外的所有团队都能保证设计能够在预定的目标时间框架内高效地制造出来。

那么,由于NPI流程包括许多工程团队和制造团队,你必须从创建产品记录的真实来源开始。这允许所有的设计团队、运营团队和供应链团队可以随时随根据最新的信息进行协作。基于云的PLM系统和QMS系统都能在同一套系统中提供集中控制的产品记录,让每个人都在同一个页面上并简化NPD和NPI流程,从根本上保证所有的利益相关者都能在正确的时间生产出正确的产品。

Johnson:谁将对NPI的结果负责?这个责任人需要关注多少细节内容?

Lewis:在很多方面,首席执行官(CEO)是NPI上市的最终负责人。根据我的经验,最成功的产品公司通常都拥有一位专门负责按时在预算内交付高质量的创新产品的领导者。在通常情况下,是由负责运营的高管来确保产品能够制造出来并交付给客户。他们必须确保从设计到制造的所有内部团队和外部团队都按照最新的设计展开协作,实现公司的产品的上市目标。

无论对NPI取得成功负有最终责任的人是谁,关键是要有一个透明的流程。如果产品设计任一个方面有问题,那么,在这个问题上正确的利益相关者就能够注意到这个问题。通常的情况是,低级别的团队可以在不需要管理层或高级领导介入的情况下提出解决方案或修复方案。但是,如果问题很复杂,而且需要管理层的批准以确定最佳的行动方案,那么,使用PLM系统或QMS系统就可以让任何人迅速通知到正确的人,让他知道这个问题,这样做就可以尽可能快解决问题。完整的产品记录和团队协作的历史都存储在数字线程中,确保决策者有正确的信息来做出明智的决策。

Johnson:我们的期刊最近出版的一期是关于设计师与EMS的沟通渠道的问题。不出所料,对话的双方都觉得两者之间的沟通效率低下,很容易出错。根据你目前正在做的工作,展望未来的五年,告诉我从现在开始的五年里会有哪些变化。

Lewis:是的,在我们和那些努力改进他们的工作流程的公司合作时,我们也听到这些情况。PLM系统和QMS系统快速发展,基于云服务的方案帮助许多公司在竞争中超越他们的对手。无论你是消费电子产品制造商、医疗设备制造商,还是工业产品制造商,你都必须比竞争对手更快地将优秀的产品推向市场,才能在全球经济中生存下来。

我们认为,像物联网(IoT)、人工智能(AI)和增强现实(AR)这些智能技术对我们的客户和我们如何帮助他们设计和交付符合消费者要求的产品都会产生巨大的影响。

在PTC业务中,我们把数字技术带进物理现实的整体经验被视为未来成功的关键。因此,拥有持续的数字线程是未来的制造商获得成功的关键。目前,我们正在和跨PTC的SaaS业务部门的跨职能团队合作,构建能够在未来几年帮助公司蓬勃发展的解决方案。就在你问未来五年的愿景的时候,我们已经开始利用新的技术来实现更好的数字线程和数字孪生。

我在此向各位分享我的想法:我们看到未来的团队和流程会更加紧密地集成,正如工程团队在CAD方案中进行设计,扩展团队在PLM/QMS系统中管理和分发这些设计,运营团队随后引进更加智能的产品,同时利用物联网智能产品的能力收集发现更深入的问题。如何利用数字孪生技术,让远程团队可以在远端就能维修产品,或者现场服务技术人员带着智能眼镜,使用AR技术使问题可视化并解决问题,智能眼镜可以实时地突出他们要寻找的问题并把问题解决掉,这是多么令人兴奋的事情。

参考文献

1. “Breaking Down the Barriers to Product Innovation,” and “Streamline New Production Introduction (NPI),” arenasolutions.com.

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