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基于IPD+PLM构建高效研发管理体系的实践探索

2024-12-16天喻软件 施晓峰

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江汽集团对原系统进行全面升级和重构,以满足IPD的管理需要,有效提升了研发效率,缩短产品上市、交付周期。
1 项目背景

       安徽江淮汽车集团股份有限公司(以下简称“江汽集团”)始建于1964年,是一家集全系列商用车、乘用车研产销服于一体,涵盖汽车出行、金融服务等众多领域的全球化综合型汽车企业集团,已累计向全球用户交付各类产品1000万辆,是推动中国汽车工业崛起的重要力量。

       1996年江汽集团实施“甩图板”,与武汉天喻软件有限责任公司(以下简称“天喻软件”)合作实施了IntePDM项目一期工程,实现了文档管理、产品结构管理、工作流程管理,以及与MRPII系统的集成,2004年底完成二期工程,实现了从产品规划、设计、试制、批试、量产和衰退过程中所有产品数据及其处理流程的三维化管理。2008年初实施“甩图纸”,根据自身信息化发展要求,实施JAC-PLM系统,构建了企业自主创新能力体系的支撑平台,优化了技术研发体系的组织、业务流程和管控机制,支持企业五层次研发体系建设、集团化应用、全球多地协同设计。2014年,江汽集团开始推动企业级BOM管理能力建设,启动实施InteBOM项目,实现了BOM数据的集中统一管理,并于2020年启动实施配置BOM管理项目,有效支撑了企业面向订单的产品交付。

       智能网联、新能源等新兴技术的快速发展,为汽车行业带来了前所未有的机遇和挑战。随着与华为的深入合作及IPD产品设计流程管理思想的引进,江汽集团迫切需要对原系统进行全面升级和重构,以满足IPD的管理需要,有效提升研发效率,缩短产品上市、交付周期,同时,企业业务发展和数字化转型的大力推进也对PLM系统的高可用、高并发、高性能提出了更高的要求,为此,江汽集团在2023年启动实施了PLM全新升级项目。

2 项目目标与业务架构

       项目目标:

       1)建立PLM系统协同设计能力,提升研发协同效率;

       2)以IPD管理思想为依托,统一研发数据管理平台;

       3)建立产品数据系统设计及业务协同管理平台,以产品结构为中心,集中有效管理产品全生命周期过程中产生的各种研发数据,实现产品数据合理组织和有效共享,提高零部件通用化率;

       4)构建符合IPD产品设计流程的信息化系统,涵盖计划、资源、问题、评审管理以及IPD流程表单实现,提高项目管理质量,加快产品投放市场速度。
基于PLM的研发数据管理业务架构:
 
基于PLM的研发数据管理业务架构
图1 基于PLM的研发数据管理业务架构

       江汽集团构建了基于配置管理的研发领域产品主数据管理业务架构,通过项目管理模块对产品研发流程和项目过程进行管控,实现项目团队的任务协同,通过协同设计模块对详细设计过程进行管控,实现了工作组级的设计协同;通过内外部数据发布平台,实现了企业内和企业外部的数据协同;以设计BOM为核心,对零部件、三维数模、二维工程图、普通文档等数据进行统一组织和管理;借助发布流程、变更流程和生命周期模型,实现了数据的状态控制、发布管理和变更管控。

       此外,通过项目实施,将零部件库、基础资源库、基础规范等企业知识融入系统进行管理,逐步形成企业的知识积累。

3 PLM应用探索

       3.1 项目管理

       根据江汽集团的业务特点,在PLM系统中建立了面向IPD的项目管理模式,将项目计划管理与IPD的需求、评审和缺陷管理有效集成。

       项目管理业务过程:

       1)企业各类产品项目的模板管理,包括项目计划模板、团队模板及交付物文档模板,基于模板快速建立新项目;

       2)基于系统开展项目各阶段的里程碑评审计划的定义和评审开展,包括交付物评审、技术评审和决策评审等;

       3)将研发过程的缺陷纳入系统管理,包括研发缺陷的录入、跟踪和闭环管理,形成企业的缺陷库;

       4)将项目管理各要素纳入系统管理,项目管理过程更加规范化,包括风险管理、沟通管理、成本管理等;

       5)通过报表功能根据项目需求在项目管理各节点进行快速统计分析,包括项目清单报表、执行情况报表、人员负载报表、项目变更报表。

       3.2 协同设计

       基于PLM系统的TeamSpace协同设计模块,可实现项目组内跨工作组和工作组内的设计过程二维三维数据协同,有效提升了数据协同效率。

       协同设计业务过程:

       1)结合系统的产品库和团队管理模块,按照用户实际业务协同机制搭建协同业务管理模型及应用标准,实现协同设计过程数据唯一性管理,可在业务组内部或者跨业务组按需获取需要的数据;

       2)当借用和参考的数据发生变动,系统会及时提醒,避免以往经常出现的因数据更新不及时产生的各类问题;

       3)通过项目团队+组织机构的双重权限管理对数据权限进行精细化管控。
 
基于PLM系统的TeamSpace协同设计模块
图2 基于PLM系统的TeamSpace协同设计模块

       3.3 BOM和产品配置管理

       基于产品型谱和超级BOM开展配置化BOM的应用,变型设计是通过特征集合和配置表定义,通过使用规则及约束规则,根据各种可能的排列组合生成若干变型产品。实际操作时,业务人员一般只需要根据订单需求,选择配置来生成对应某一客户订单或销售订单的订单BOM。PLM提供特定的配置管理功能,实现通过选取特定的配置来产生新的产品,帮助设计人员快速准确地实现面向订单的变型产品设计。
 
BOM配置管理
图3 BOM配置管理

       配置管理和BOM管理业务过程:

       1)梳理企业特征分类和特征清单,形成特征基础库,包括特征项和特征值、全局约束规则以及配置管理所需的各类属性参数;

       2)面向产品规划的产品型谱管理,满足研发、生产、营销等业务对产品型谱的数据需求,包括型谱定义、配置车型和变型管理、配置表定义、整车属性集等;

       3)整车产品特征集合管理,包括车型和特征数据关联、车型约束规则维护;

       4)将早期BOM和设计BOM均纳入系统管理,针对可配置和不可配置产品均构建了数据模型,可根据业务特点进行管理;

       5)支持汽车行业面向订单的产品交付和计划管理模式,为DMS等系统提供配置数据。
 
变更管理
图4 变更管理

       3.4 变更管理

       基于CMII工程更改标准的变更执行过程管理,结合企业实际变更业务进行变更流程定义;基于结构化表单功能进行变更通知单模板的创建及维护;建立变更申请、变更影响分析、变更执行、变更通知、变更执行评估以及变更追溯等全过程的管理。

       变更申请单、变更前数据、变更后数据基于工程更改单关联,变更后数据基于系统的更改汇总功能自动生成;建立变更数据的有效性、版本管理,保证下游数据的一致准确性。

       变更管理业务过程:

       1)由于企业不同事业部的变更管理要求存在差异,为此,系统根据变更管理业务流程和职责定义了多套变更流程;

       2)对变更方案评审和申请过程进行了流程化管控,包括申请单创建、变更方案维护、变更对象添加规则、变更策略驱动版本变化和评审过程;

       3)对变更执行数据进行结构化管理,包括变更后对象自动生成、数据修改等;

       4)变更情况自动生成更改汇总信息并生成通知表单,发布到各下游业务部门。

       3.5 数据迁移
 
数据迁移
图5 数据迁移

       根据企业对老系统数据迁移的业务需求,研究制定了数据迁移方案,保证系统升级后,可以立即在新系统开展各项业务,保持系统各项业务的延续性,为此,开发了数据迁移和校验工具,以保证数据完整性、准确性和迁移效率。

4 PLM应用成效

       1)“固化”研发体系流程,支撑IPD产品开发流程落地

       通过将IPD管理思想和流程融入PLM系统,并结合项目管理模块,建立了支撑IPD全流程的系统功能和流程体系,在PLM系统中实现了计划、执行、反馈和项目进度跟踪,以及交付物评审、TR和DCP分阶段在线评审和管控,让项目经理对项目监控更透明,为管理和决策提供了数据支持。

       2)建立了从变更发起、执行到通知的企业级变更流程

       通过DC模块和设计变更管理模块的协同,融入变更流程管理的规范和要求,将设计变更、生产变更和售后变更形成了闭环式管理。

       设计变更管理重点对设计变更全过程进行管理,关注设计变更执行和变更发布,保证数据修改按变更方案执行,并将变更结果及时、准确发布给下游业务。

       DC模块重点对变更申请过程进行管控,保证变更方案的准确性和可执行性,将变更发布后的执行过程根据企业业务情况进行任务节点划分,把变更执行所涉及的各业务部门通过任务的形式紧密串联起来,让业务人员对流程关注转向对任务的关注,解决了变更过程中的多部门协同和信息传递问题,更好地提高流程执行效率。

       变更执行记录均通过流程记录,保证变更流程全过程的可追溯,和变更数据的完整性。

       3)建立了在线协同设计模式,研发效率明显提升

       协同设计模块可以和企业所使用的各种CAD工具软件有效集成,大大提高了项目组内的数据协同效率,用户在“必要的时间可以快速获得必要的数据”,通过系统的协同感知功能,保证用户及时获得数据的变更信息,避免了因数据借用错误引发的设计问题。

       改变了原来的数据本地设计、本地存储,并在发布前录入系统的数据管理模式,建立了数据创建即在系统的在线协同设计模式,可以更早发现数据问题。

       4)将多个系统整合到新版PLM,为二期项目实施打下基础

       将CAD数据管理、配置管理、BOM管理和项目管理整合到单一系统,在进行系统整合的同时,更主要的是对原有的系统业务蓝图进行了全新设计,实现了面向下游的数据源统一,同时也简化了业务操作流程,可以更好地进行产品数据管理和BOM管理业务的全局规划。

       通过设计BOM和配置管理的应用,为项目二期的生产端BOM数据管理的实施打下了扎实的基础。
责任编辑:程玥
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