導讀：本文依托于甯波某大型制造業企業的PLM一期及二期項目，在項目實施後，通過結合業務使用方及系統實施方兩個角度來評價項目的得與失。

作者：白福友 張震威 夏文莉 馬傳龍 | 來源：e-works

　　本文依托于甯波某大型制造業企業的PLM一期及二期項目，在項目實施後，通過結合業務使用方及系統實施方兩個角度來評價項目的得與失。

概述

　　通常工藝管理項目會在企業PDM項目實施完成并成功上線後着手開始啟動，但是基于PLM平台的工藝管理模塊并未得到企業的普遍認可，其原因自然是多方面的。本文依托于甯波某大型制造業企業的PLM一期及二期項目，在項目實施後，通過結合業務使用方及系統實施方兩個角度來評價項目的得與失。

1.項目背景介紹

　　PLM的工藝管理需要基于産品數據管理（PDM）模塊進行實施，所以項目的成功不僅僅需要實施方對于企業業務的理解，還需要企業能對已有業務進行約束及規範，并借此形成各種可執行的規範，例如數據規範，業務規範等。這就說明企業與實施方不是簡單的甲乙方的關系，而是需要互相依靠。同時對于“總體規劃，分步實施”類的項目，需要甲乙雙方都具有穩定的項目實施團隊，這是項目成功的必要條件之一。

　　●需求梳理原則：

　　企業在工藝信息化推進的願景是較為宏大的，這直接展示在需求的數量及維度上，在項目内部規劃初期就收集到集團下屬各分子事業部的不同需求，數量之巨維度之多給實施增加了不少難度，但其中也顯示了企業信息化建設的一些問題：

　　1）實施内容及階段劃分

　　工藝管理不是一期項目即可達到目标的，通常業務能力與系統建設會相匹配的進行提升。如果不對需求進行優先級及重要度劃分，那麼就會導緻項目範圍偏大，甲乙雙方都很難将系統落地并與業務進行匹配。所以企業要對需求進行梳理及劃分，從較容易實現的需求點開始，逐步向複雜程度較高的需求進行擴展。

　　2）企業内部管理規範及崗位職責定義

　　系統要能配合業務使用，除系統能解決一定的“痛點”外，還需要明确系統操作在業務上的意義。對于使用系統的人員，其崗位職責要能明确，切記同一類型的操作由不同角色人員來完成。同時企業内部需要根據實施後的系統使用規則及時輸出内部管理規範，例如ISO體系文件（三級）等。

　　3）周邊系統的配合程度

　　對于工藝管理模塊而言，如果不考慮上下遊系統的集成，那麼其能發揮的價值是有限的。通常工藝管理會涉及PBOM或MBOM，以及工藝路線圖、工序工步等，往往這些内容是周邊系統的部分數據源頭。例如MBOM是ERP的生産BOM源頭，工序工步可以導入至MES系統中，作為産能計算的源頭。所以在實施工藝管理項目前就需要審視周邊系統是否具備了互聯互通的基礎與能力，如果周邊系統還沒有進行管理或建設，那麼單純的對MPMLink提出類似要求是不具有可落地性的。所以工藝管理系統建設不是“造煙囪”，而是重點要放在“協同”。

　　4）終端用戶的能力

　　終端用戶平時工作繁重，人員也良莠不齊。主要體現在用戶通常考慮操作是否便利而忽視了整體系統對于企業所帶來的價值，而過于主張單個節點的操作是否便利而對部分業務進行讓步是不少工藝項目推進的主要阻力之一。所以實施過程中，既要兼顧适度的操作便利，又要兼顧工藝管理的主線，這兩點對于顧問的要求是非常高的。企業應配合一定的獎懲措施，多以鼓勵為主，逐步提升終端用戶對于工藝管理價值的理解，積極參與并執行項目組的共識與決定。

　　綜上所述，項目需求的産生需要結合實際情況，不建議将業務部門的需求簡單的彙總後就作為項目招标的實施範圍，應擇時擇事甚至擇人進行逐步實施、推廣及落地。

　　企業在曆經近1個月的讨論後，彙總并形成如下項目目标：

圖1 項目目标

　　1）構建一個結構化工藝設計平台，實現工藝數據的結構化管理，形成面向企業的單一數據源。集中存儲、管理工藝設計數據，并對這些數據進行嚴格控制，确保數據的一緻性、有效性、完整性、安全性和可追溯性；

　　2）實現工藝知識管理，通過定義典型工藝模闆、常用語等知識文件，提高設計效率，實現企業知識庫管理；

　　3）實現結構化管理工藝資源數據，梳理企業資源，有效提高工藝設計效率；

　　4）構建BOM管理規範，實現EBOM、PBOM數據的有效傳遞和共享，通過EBOM、PBOM組織産品設計數據和工藝設計數據，實現數據端到端的打通；

　　5）實現工藝數據結構化管理。實現結構化工藝文件的輸出，直觀高效的指導制造過程；

　　6）工藝資源管理、工藝報表輸出，提升工藝管理水平和效率；

　　7）實現與ERP系統的集成，将PBOM、工藝路線、資源、定額等信息及時傳遞生産、采購等其它内部環節。

2.業務解決方案及過程反思

　　2.1 總體業務規劃

　　結構化工藝平台核心模塊包括：工藝規劃及PBOM構建、SAP工藝路線管理、結構化SOP管理、工藝資源管理、工藝知識管理、工藝報表、工藝文檔及發布、系統集成等模塊。

圖2 總體業務規劃

　　2.2 工藝設計數據流

　　工藝設計任務來源于項目管理模塊，項目啟動後接收工藝任務，在物料發布和EBOM發布後，開始搭建SAP工藝路線、PBOM和結構化SOP，輸出工藝文檔、工藝報表，将SAP工藝路線和PBOM發送至SAP，SOP文件發送至MES。打通BOM結構信息數據流，構建完整的BOM管理規範。打通工藝文檔發送到MES的數據流，實現數據源的統一。

圖3 工藝設計數據流

　　2.3 工藝資源管理

　　2.3.1 工藝資源庫管理

　　工藝資源組織管理包括兩種方式，資源庫文件夾組織管理方式和工藝資源樹管理方式。資源庫文件夾組織管理方式特點為維護效率高，可以批量導入，通過文件夾結構搜索資源對象。工藝資源樹管理方式特點為以工廠為頂點構建工廠下的資源關系，優點為呈現目視化資源結構，缺點為維護工作量大。目前工藝資源管理主要管理的是資源類型，建議以資源庫文件夾管理方式為主，工藝資源樹管理為輔，要求建立完整的資源庫，同時應保證工藝資源樹最基本信息完整。工藝存儲庫管理要求如下：

　　1）創建集團工藝資源庫，管理工廠信息；

　　2）根據各事業部單獨創建工藝資源庫和工藝知識庫；

　　3）工藝資源庫下劃分文件夾管理工作中心、刀具、量具、工裝、安全防護、低值易耗品、資源組等。

　　按此方式處理，能夠更好地：

　　1）定義各工藝資源庫的權限，對于不同事業部的工藝資源區分權限，保障各事業部工藝資源使用的獨立性；

　　2）确定具體的角色，對工藝資源的類型進行統一管理，避免多方管理導緻的工藝資源信息混亂。

　　●特殊業務場景

　　在PLM系統中，各事業部資源庫用以管理各事業部所使用的的資源，但若各事業部之間需要協同，則通過如下方式進行：

　　1）資源借用

　　各事業部雖然生産産品不同，但對于工藝資源的使用還是具有一定的相似性，但考慮到各事業部實際使用情況，所以在PLM系統中，不考慮資源借用的應用場景。

　　按事業部現行模式，各自創建所屬事業部的資源，并維護相關信息。通過資源簽審流程将資源發布，資源發布後才可供使用。

　　2）管理借鑒

　　各事業部管理資源方式不同，這将直接導緻不同事業部管理工藝資源及其結構層級不同。為了整體提升集團工藝資源管理水平，所以通過資源共享查看的方式，逐步統一各事業部工藝資源管理模式。

　　2.3.2 工藝資源維護

　　工藝資源與結構化工藝的工步、工序為最新版本關聯，隻要不影響工藝資源的型号規格，則不會影響結構化工藝所産生的SOP等相關信息。工藝資源的修改隻限于工藝相關屬性的修改及補充。若工藝資源型号規格有變化，則通過新建工藝資源的方式處理，不可直接修改工藝資源。

　　工藝資源升版後，工藝資源結構樹及結構化工藝對象立即關聯新版本對象，無需用戶額外處理，詳見如下：

圖4 工藝資源結構樹

　　2.4 PBOM管理

　　P視圖的零部件及産品結構都是基于Design視圖的零部件及産品結構。所以PBOM簽審的前提是EBOM處于已發布/ERP已發行狀态，同時對于PBOM下所使用的工藝合件、工藝拆分件等無Design視圖的零件也需要将其對應的Design視圖給補齊。隻有這樣才能成功地将PBOM完整準确的發送至SAP系統中。

　　1）PBOM全都為正式物料号時，審簽完成後，發送物料屬性至SAP，發送PBOM至SAP；

　　2）當PBOM簽審完成後，通知工藝經理，示意可以開始編制工藝計劃；

　　3）顔色件BOM，父項和子項都存在臨時物料，EBOM審簽完成後，新增工藝物料取正式物料号後再進行PBOM簽審，流程通過後發送P視圖屬性及PBOM。

　　●工藝物料申請：

　　1）不允許P視圖物料在PLM沒有E視圖，直接新建工藝視圖物料，新建時為臨時物料号；

　　2）PBOM審簽完成後，發送P視圖物料屬性至SAP，發送PBOM至SAP；

　　3）新增的工藝物料需要執行EBOM視圖擴充流程和工藝任務通知，其邏輯參照EBOM審簽流程任務通知邏輯。

　　●多工廠視圖及視圖查詢：

　　工藝視圖根據工廠區分，在創建工藝視圖時選擇工廠組織代碼作為工廠視圖，目前企業存在多個事業部，各工廠組織代碼不一緻，同一個事業部也存在多個工廠的情況。工廠之間的視圖無法區分權限，權限的區分僅通過業務條線進行規範。

　　●内部供應商管理

　　1）分為供應商實施PLM和沒有實施PLM兩種情況。例如A事業部的零部件在B事業部生産時，對于A是采購件，對應B是自制件，C目前還未實施PLM；

　　2）E視圖創建時不區分工廠視圖；

　　3）P視圖創建區分工廠視圖，本事業部完成自有工廠視圖構建和發布；

　　4）存在内部供應商時，供應商如已實施PLM，則在PLM中發起視圖擴充流程，完成後導入SAP後擴充視圖。例如A工廠采購的物料，在B工廠生産，PLM中新建視圖擴充流程後發送SAP，在PLM完成B工廠PBOM審簽發布後發送至SAP，關聯到B工廠視圖中；

　　5）如供應商沒有實施PLM，則線下通知供應商在OA新建工廠視圖和PBOM。例如C工廠接到擴充視圖通知，在OA中維護工廠視圖和PBOM結構；

　　6）内部供應商查看物料信息通過設置在同一個産品庫下查看；

　　7）PBOM發布到SAP增加校驗：如工廠視圖不存在，則通過新建視圖擴充流程将工廠視圖維護完成；

　　8）原則上各事業部工廠視圖由各事業部單獨維護。

　　●視圖擴充查詢

　　視圖擴充是否完成批量查詢功能，在搜索界面定制批量查詢功能。

　　工程師在物料搜索界面選取物料後，PLM通過視圖查詢接口向SAP查詢物料的視圖擴充狀态，通過表格反饋視圖維護完成情況。

　　是否完成需工程師核對，因視圖擴充已走視圖擴充審簽流程，BOM專員彙總時核對數據完整性。

圖5 視圖擴充查詢示意

　　2.5 結構化工藝管理

　　2.5.1 現狀、問題及管理原則

　　●現狀及需求：

　　1）一個産品系列有多個産品，編制SOP時以一個基型SOP，指導多個相似産品的工藝過程；

　　2）SOP編制時工序與物料号需要關聯，SOP發布時隐藏物料号欄，隻顯示名稱、用量；

　　3）SOP定義标準工時表進行工時平衡，設計時先定義工步，平衡工時後再定義工序，工時在SOP中不體現。

　　●存在的問題

　　1）PLM中存在部分PBOM沒有與結構化工藝計劃關聯，後續如SAP/MES需要讀取工序對應的物料信息，則無法取到，需要重新定義；

　　2）基型物料PBOM與結構化數據參裝，同一個系列的産品關聯在結構化數據對象中，通過覆蓋産品屬性表達一個SOP指導的産品範圍；

　　3）一個SOP對應多個BOM，SOP中隻定義名稱，會産生二義性，沒有具體确定到一個物料。考慮到結構化定義的效率，結構化工藝設計中，結構化數據與物料進行參裝，輸出SOP時，隻顯示名稱和數量，不顯示物料編碼。

　　●總體管理原則

　　1）結構化工藝管理應用系統工藝計劃對象，并定制開發界面。結構化工藝包含工藝流程定義、工序工步定義、工藝資源定義，輸出工藝流程圖、SOP；

　　2）當存在一個物料在兩個工廠生産的情況，根據工廠不同可以創建兩個結構化工藝數據；

　　3）多個總成可以應用同一個結構化SOP，結構化SOP創建時，以一個基型物料創建結構化工藝對象，與基型物料的BOM結構進行參裝，其他總成手動關聯到結構化工藝路線的相關物料中，建立一個結構化SOP對應多個物料的關系，并在SOP封面中輸出對應的物料信息。

　　2.5.2 結構化工藝

　　結構化工藝是指，将工藝計劃、工序、工步、資源對象化管理，通過工藝計劃為根節點挂接工序，工序下挂接工步，以樹結構組織各類工藝設計要素的數據組織方式。通過工藝數據的結構化，可以與BOM結構進行參裝，将物料信息和工藝計劃統一管理，可以向下遊提供結構化的工藝數據。并通過結構化數據生成靜态文件，在此方案中輸出工藝流程圖和SOP。

圖6 結構化工藝示意

　　2.5.3 結構化工藝設計過程

　　結構化工藝總體設計過程，創建結構化工藝對象，定義工序工步内容，添加工序工步描述，添加工藝資源和工藝簡圖，參裝件分配後完成數據定義，發起結構化數據發布流程，審簽完成後發布工藝流程圖和SOP文件。

　　2.5.4 工藝路線編制

　　工藝路線圖操作菜單可保存工序位置（位置調整後通過該按鈕保存調整後位置）、并支持自動布局。且實現關鍵工序路線圖邊框标紅顯示，路線圖中包含信息有工序号、工序名、工廠等，默認以自動蛇形布局，也可手動進行蛇形自動布局。

圖7 工藝路線編制示意

　　2.5.5 定義工序工步

　　通過工藝樹中點選工序時，主内容頁面自動展示到工序的詳細信息頁面，顯示工序基本信息及工步信息；

圖8 定義工序工步

　　2.5.6 參裝件分配

　　參裝時，隻能是PBOM發布以後，不能參裝是臨時物料号的物料。

　　參裝時，讀取PBOM并根據物料分類排除部分零件（例如挂載在結構中以部件類型定義的材料）。

　　2.5.7 結構化數據發布

　　工藝人員在完成工藝計劃後，發起結構化工藝審簽流程，流程審簽完成後，系統自動通知文控人員，文控人員确認後，文件發送到MES系統。如沒有實施MES系統，由文控人員打印下發最新文件至車間指導生産。

圖9 部件參裝示意

　　2.5.8 輸出SOP

　　工藝計劃審簽完成後輸出SOP文件，包含一張豎版封面，一張豎版工序流程圖，若幹張橫版作業指導書，輸出EXCEL格式和輕量化PDF格式；

　　SOP文檔作為文檔對象管理，工藝計劃審簽完成後，自動生成，為已發布狀态，SOP文檔與工藝計劃建立關聯關系。不允許用戶直接變更SOP文件。工藝計劃發生變更時，工藝計劃審簽完成後，重新發布SOP文件，狀态為已發布，升級大版本。

圖10 标準SOP輸出

　　若圖片、機、物料、操作步驟、健康環境安全這5個屬性值或圖片超過單頁顯示内容，則PLM系統将創建下一頁标準作業指導書，并将上述剩餘未顯示部分進行填充。若第二頁依舊不夠，則通過第三頁第四頁方式進行展示。

　　通常結構化工藝編制完成後，即可直接将結構化工藝信息提取後形成SOP文件并直接推送至MES系統，但考慮到PLM系統與MES系統的使用需要一定時間過渡，結合數據準确性因素，所以通過PLM系統自動生成SOP文件後，提示結構化工藝流程發起者，示意可以提交SOP簽審。

　　2.6 持續提升結構化工藝

　　本次項目因受進度、費用及質量3重因素制約，所以隻能作為結構化工藝管理的基礎部分，後續随着管理水平的提升還會持續進行優化。

　　從工藝管理的角度來看，可優化提升的點如下：

　　●備用BOM

　　對于同一個SKU，在滿足功能的情況下，所對應的不同BOM。此種情況多為考慮備選供應商、基于産能考慮的設備稼動率及備貨等因素。例如某手機的CPU有2款不同型号，但不對CPU型号進行區分産品。

　　●單産品的多種工藝路線

　　當一個産品為市場爆款時，為了滿足市場需求，可在集團下屬的其他事業部進行産能借調，此時對于同一款産品在不同工廠下具有不同工藝路線。

　　在一個确定的工廠内部，若工廠同時生産多款産品，為了達到産能平衡及設備均衡使用，會對不同生産線進行工藝路線定義。

　　●分段工藝計劃

　　當生産計劃受外部影響時，例如加急趕工其他産品或因産能成本因素進行生産調整，則會根據當前生産情況，适度的調整工藝。例如已經生産了3道工序，因設備故障檢修或優化産能，制造端會對部分生産階段的工藝進行調整。此種調整既可能是内部流水線切換，也可能是進行特殊委外。

　　●檢驗工藝及相關工藝資源管理

　　在結構化工藝設計初期，工藝資源所設計的工具等會以工作中心為單位進行定義。但對于設備、工具等在業務發展到一定程度後需要納入MSA及SPC的管理模式。此時就需要對工藝資源進行序列号及定期核檢進行跟蹤管理。

　　對于工件加工或裝配工序完成後，需要規範工具或設備的檢測過程及操作方法，避免因測量方式或方法不對而造成下一道工序出錯。

　　●工位工藝

　　SOP為标準操作步驟，其對象主體為産品。是以産品的視角來跟蹤生産過程。但生産是動态調整的，不可能所有生産都按照理想化的過程執行，此時就需要基于工位來定義工序工步，使企業真正做到柔性生産。

　　●節拍及産能規劃

　　每一個産品的生産耗時是工藝人員經常關注的内容，因為通過節拍能大緻預測産品在上市初期的産能。當産品需求量增大時，也可基于節拍反向優化工序工步，縮短中間的耗時以進行産能爬坡。

　　并非所有工藝計劃、工序工步在産品SOP定義初期就能完整并以最佳的形式生成，通常會因為人員操作熟練度的提升、新設備的引入而生成新工藝。新工藝又會直接影響節拍及産能，所以結構化工藝是一個不斷提升和優化的管理過程，應從更長時間維度來進行審視。

3.結論

　　結構化工藝模塊MPMLink已被許多企業采納并實施，但企業及實施方常反饋此模塊不易實施及落地。在回顧諸多類似項目後，我們發現：MPMLink模塊雖然功能十分強大，但對于用戶的操作要求十分高，需要用戶十分清楚每一步操作的實際意義以及所對應的業務含義，然而考慮到企業用戶對于新事物的接受度不高、新模塊的掌握程度不佳、新調整的業務邏輯不清晰時，MPMLink的實施及落地一定會帶來十分巨大的阻力和困難。

　　本次項目借助實施方對MPMLink的優化：在系統原有功能的基礎上進行了頁面功能的封裝，使其原有MPMLink界面更易操作、簡化操作步驟還提升了使用性能，才使得項目能得以推進。

　　從本項目的實施情況可得出以下幾點建議：

　　1）業務合理規劃，明确實施階段及要求

　　2）合理平衡業務需求與操作習慣

　　3）重視曆史數據整理及應用

　　4）業務大膽設想，系統小心驗證

　　5）業務管理能力持續提升，系統随之匹配及優化

　　本次項目前後曆時10個月，正如本文前文所述，曆經了需求調研、梳理整合、業務方案架構及實施等一系列過程，可以說每一個階段都十分耗費雙方項目團隊的心力，而正是由于雙方人員的投入，才使本次項目得以圓滿收官。

　　未來雙方基于現有基礎，需要不斷提升業務管理水平，同時不斷打磨産品，以期為制造業企業提供更大的價值及便利。

轉自公衆号：PLM之神

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