撰文/湖南師范大學工程與設計學院 許弟洪 許探探長沙凱士達信息技術開發有限公司 李小龍 鄭欽尹
中小企業PDM系統選型過程中的風險與對策
撰文/湖南師范大學工程與設計學院 許弟洪 許探探長沙凱士達信息技術開發有限公司 李小龍 鄭欽尹
本文分析了制造企業實施PDM的原始動機以及PDM系統能帶給制造企業的核心價值,介紹了目前國內市場上可供選擇的PDM系統。從PDM系統的應用深度和應用廣度提出了PDM系統應用水平的評估標準,分析了PDM供應商的銷售策略及制造企業可能面臨的風險,介紹了PDM系統軟件功能評估和服務商實施能力評估的方法和策略。
本文中所提的中小企業是從企業信息化建設的角度進行劃分的,其年銷售額在5千萬至5億之間、工程技術人員在10~50名之間,信息化現狀是各個職能部門孤立地使用各種單元技術,有CAD軟件、財務軟件、CRM系統等單元技術的應用經驗。通常只有1~2名IT專員,沒有專門的IT部門,沒有實施與營運管理型軟件的成功經驗。
中小企業已經充分認識到信息技術的重要性,許多企業實施了PDM系統,但只有20%的企業達到了預期的商業目標,其PDM系統能夠為企業帶來價值。大約30%的PDM系統實現了基本的圖文檔管理,其價值離預期的目標相差甚遠。大約50%的PDM系統根本無法上線使用,沒有產生任何價值。筆者見到一家機床企業10年間實施了三次PDM系統,既嘗試了國產PDM系統,也嘗試了國際主流的高端PDM,均以失敗而告終。
PDM系統是一個高投入、高回報且高風險的信息化項目,本文旨在討論PDM系統的實施目標、關鍵技術、選型與實施中的風險,并提出一些應對措施,幫助中小型制造企業規避PDM選型中面臨的風險。
PDM系統的軟件供應商和實施服務商非常多,按其目標市場定位,軟件原廠商的自我標榜、制造業的認同度可把PDM系統大致劃分為如下幾類。
1.高端PDM系統
主要品牌有Siemens PLM Software公司的Teamcenter、DssaultSystèmes公司的ENOVIA及PTC公司的Windchill。這三家公司同時也是三維CAD/CAE/CAM軟件系統的供應商,能夠提供CAD/CAE/CAM/PDM一體化解決方案。
Siemens PLM Software公司提供的軟件產品涵蓋三維CAD系統、專業的模具設計系統、CAM系統、結構與流體仿真系統、工藝設計和車間生產流程仿真系統、生產執行系統(MES),其Teamcenter能夠與上述產品深度集成,為大型制造企業提供完整的設計與制造解決方案。高端PDM系統主要面向大型集團企業,功能模塊多,系統復雜、實施難度大,價格昂貴。
Siemens PLM Software公司和PTC公司采用直銷和代理混合的商業模式,大型集團企業由直銷團隊負責。其PDM系統的實施由原廠的技術團隊負責,原廠的實施團隊非常專業,實施費也非常昂貴。其代理商的水平參差不齊,大多數代理商的PDM實施能力不強。
2.主流PDM系統
面向主流市場的PDM品牌主要有SolidWorksEnterprise PDM,它是DssaultSystèmes旗下面向主流市場的解決方案。SolidWorks Enterprise PDM本著“大道至簡”的原則,采用了與傳統PDM系統完全不同的風格,首先它沒有獨立的PDM界面,而是附身于Windows資源管理器,用戶只要會使用Windows資源管理器,就會使用SolidWorks Enterprise PDM,所以SolidWorks Enterprise PDM的學習成本非常低。SolidWorks Enterprise PDM聚焦于產品研發管理,能和各類三維CAD軟件深度集成,在設計知識庫管理、設計重用、協同設計方面做到了極致。
SolidWorks公司采用代理商模式,原廠不直接銷售,PDM系統的銷售和實施均由代理商負責。
3.國產自主版權的PDM系統
國內自主品牌的PDM系統很多,知名的品牌有清華英泰、天喻和開目等。國產PDM系統的功能模塊比較齊全,一般都自稱是PLM系統,既定位大型客戶,也服務中小企業。最大的優點是與CAPP的深度集成;最大的不足是無法與三維CAD軟件進行深度集成。
國產PDM軟件的開放性較差,沒有提供定制工具,任何修改和定制都是基于源代碼進行的,所以國產PDM只有原廠自己能夠實施,代理商和用戶自己都無法對PDM系統進行定制和修改。
4.ERP廠商的PDM系統
ERP廠商為了解決ERP數據源的問題也推出了PDM/ ERP集成解決方案,作為ERP廠商開發的PLM系統,非常關注設計BOM和制造BOM的管理和轉換,其實施目標是為ERP提供數據源,為生產制造服務,其核心還是ERP。
國際上最知名的ERP廠商SAP、Oracle,國內的ERP廠商金蝶和用友,都通過收購方式推出了自己PDM/ERP集成解決方案。
1.企業實施PDM系統的原始動機
企業在籌劃PDM系統時,可能無法清晰地描述自己的需求,也無法對PDM的功能有詳細的了解。中小企業購買PDM的原因很多,但其需求是碎片式的、不完整的,通常最直接的驅動力包括以下幾項。
(1) 產品設計數據得到有效保管,不遺失、不被惡意刪除。設計人員離職頻繁,離職人員的設計成果能夠保留下來。
(2) 確保產品數據版本的正確性,不正確的版本導致生產出錯誤的零件,造成巨大的浪費和交貨期的延誤。
(3) 設計資源的高效查詢、共享與重復利用,提高設計復用率,控制零部件數量。
(4) 規范設計更改流程,知道要更改的零件被“用于何處”,確保設計更改的關聯性。
(5) 為ERP系統提供源數據。一些先實施了ERP系統的企業,通常會由于物料編碼的混亂和產品BOM的不準導致ERP系統無法運行,他們實施PDM系統的動機是解決ERP系統的數據源。
2.PDM系統的價值分析
PDM系統可以解決上述問題,但其價值并非僅限于此,PDM帶給制造業的價值包括但不限于下述三個方面。
(1) 知識管理。設計是基于知識的創新過程,產品設計所需的知識包括行業標準、設計手冊、企業技術文檔模板、標準件庫、外購件庫以及設計案例等。PDM是企業知識工程的管理平臺,是企業設計標準化落地的基礎,PDM必須管理上述產品設計知識并與CAD/CAE工具軟件深度集成,讓知識在設計過程唾手可得。
(2) 設計重用。重用已有的零部件是提高設計效率、保證產品質量,降低產品成本的重要手段。實施PDM的一個重要目標是規范標準件、外購件的選用,建立企業產品平臺、重用已有零部件,從而控制零部件的數量。控制零部件數量、減少呆滯庫存是PDM實施的一個非常關鍵的目標。
(3) 協同設計與并行工程。智能產品的設計涉及軟件、電子、電氣和機械四大專業,今天的產品設計通常由一個團隊完成。為了提高企業響應市場的速度,需要設計、工藝、標準化人員并行工作,縮短產品設計周期。PDM系統是實現團隊協同設計和并行工程的基礎。
(4) 企業信息系統集成。物料編碼的唯一性和BOM準確性是ERP/MES系統正常運行的前提,而PDM系統是ERP/MES系統的數據源,所以確保物料編碼的唯一性和BOM準確性是PDM實施的另一個關鍵目標。
3.PDM系統應用水平評估標準
近10年來,國內許多頂級制造企業投入巨資購買了所謂的高端PDM系統,但實施的深度卻很淺,通常只實現了最基本的圖文檔管理,投資回報率非常低,造成巨大浪費。PDM系統是制造業產品研發人員協同工作和數據傳輸的公共平臺,管理與產品相關的各種數據、控制產品研發過程中的各種流程。根據PDM系統的實施廣度和深度,可以把PDM的實施分為四個層次。
(1)圖文檔管理。這是最初級的PDM應用,包括的功能模塊有圖文檔管理、工作流管理、產品結構配置管理與權限管理。管理的數據包括產品模型與工程圖、仿真分析結果數據、工藝文檔等,但一般只管理設計結果,不管理設計過程。其最核心的技術是與各種應用軟件、尤其是三維CAD軟件的深度集成。
(2)產品研發平臺。增加的功能模塊有知識管理、設計庫管理、項目管理。不僅管理設計的結果(數據),更重要的是管理設計的過程,貫徹設計重用和模塊化設計,實現團隊多學科小組之間的協同設計。實施中最核心的技術是對歷史數據進行統計、歸納、上升為企業知識,實現設計的標準化、規范化和模塊化。
(3)設計制造一體化管理。PDM管理的對象擴展到制造領域,管理工藝設計、工裝設計數據,管理與制造過程和質量檢驗相關的數據;實現與MES/ERP系統的集成,最核心的技術是如何保證物料編碼的唯一性和BOM報表的準確性。
(4)產品全生命周期管理。管理產品全生命周期中的各種數據,增加的功能模塊有客戶需求管理、成本管理、質量管理、產品維護管理等。
風險管理是通過對風險進行識別、衡量和控制,以最小的成本使風險損失達到最低的管理活動。中小企業在PDM選型中存在明顯的信息不對稱,是信息化建設外行與信息化建設專家的對決,所以在項目初期進行風險評估非常重要。
在很多人的心目中,PDM只需要簡單的實施就可以投入使用,而且能用起來;只要上了PDM系統,企業今天面臨的問題就會迎刃而解。但客觀現實是中小企業PDM系統實施的成功率不足20%,一方面是制造企業對PDM系統實施難度的認識不足;另一個方面是軟件供應商的誤導。在PDM選型中常常陷入的誤區和風險有如下幾點。
1.選擇盜版的高端PDM系統
高端PDM系統的殺手锏是品牌,世界500強都在用我的軟件,一定錯不了。但是大型的高端PDM系統非常復雜,對實施服務商的要求非常高,企業需要非常專業的人員才能保持這類大型系統后期營運。如果企業的信息化應用基礎非常好,財力充足,能購買軟件原廠商或者有實力的代理商提供的實施服務,高端PDM是一個不錯的選擇。
但對于中小企業,高端PDM系統中的大多數功能短期內都用不到,由于資金的限制,通常買不起正版的軟件和原廠的實施服務。一些不道德的代理商會推出一個低價的高端PDM解決方案:名義上購買1套PDM軟件,實際上使用不合法的軟件,這類代理商一般實施能力較弱,其結果一般都會失敗。即便實施成功,將來正常營運時也會面臨非常大的法律風險,因為轉換PDM平臺的成本非常之高,面對軟件原廠打擊盜版時沒有議價的空間。
2.參觀其他服務商的成功客戶
參觀成功客戶是選型中必不可少的環節,實施能力不足的服務商常會安排選型人員參觀由軟件原廠商實施的標桿企業或其他代理商實施的樣板企業。這些標桿企業通常是行業知名企業,具有良好的信息化基礎,有完善的IT組織架構,實施團隊是原廠的高級咨詢顧問,PDM應用水平的確很高。但考察成功客戶的目的是考察實施服務商的服務能力,而不是軟件,對于國際主流軟件,選擇任何一家都不會有錯,都有許多成功的標桿客戶,參觀其他服務商的成功客戶對評估服務商的能力沒有任何參考價值。只有參觀企業規模和經營模式與自己相近似、且由待評估的服務商提供實施服務的成功企業才有參考價值。
3.售前方案講解人不負責后期項目實施
技術能力不強的服務商為了獲得項目,通常會聘請業內資深專家進行前期的技術方案講解,資深專家的演講很能打動客戶,但是外聘的資深專家不會負責后期的項目實施,等到項目實施時派出的項目經理能力平平,既不了解前期的技術方案和交流內容,也不理解客戶需要解決的問題,這類項目的實施通常都會流產。
4.多家代理商聯合打單
由軟件原廠商協調,本地的代理商負責項目的商務攻關,外地有實施服務能力的代理商負責前期技術交流和后期實施服務,看似陣容龐大,實乃烏合之眾,由于利益分配的問題常常不歡而散,最終使制造企業蒙受損失。
5.盲目的功能模塊和價格比較
有些PDM系統看似功能模塊很全,價格也很低,但系統的技術水平低,不能與主流設計工具(主要是三維CAD軟件)深度集成,完全不能滿足企業的需要,信息技術不精通的選型人員很容易被誤導。最常見、最可怕的風險是所選軟件不能有效管理3D設計數據,以致最基本的圖文檔管理都不能實現。
1.以需求為導向的選型策略
實施PDM的目的是解決問題,而不是購買時髦的概念和軟件的功能模塊,所以在項目選型之前就必須明確項目總體目標和詳細需求。總體目標決定了項目實施的方向和最終達到的效果,詳細需求使需求更清晰,更易于操作。需求分析首先考慮總經理的企業戰略目標和產品研發戰略,其次是總工程師的管理思路,標準化負責人的需求、企業相關職能部門面臨的困境。可以使用表1統計企業相關部門的需求。

表1 企業需求統計表
需求調查中一方面要挖掘顯性的需求,還要在外部專家指導下挖掘企業潛在的需求,因為三維CAD和PDM系統是典型的“使能”技術,在傳統模式下很難實現并行設計、協同設計、模塊化設計在實施PDM之后將成為主導的產品研發模式。
2.軟件的功能評估
根據企業需求評估軟件是否達到要求,要通過需求倒推軟件功能,可通過表2進行評估。對軟件的評估不能只聽PPT介紹,重點看軟件操作。因為所有PDM廠商的產品介紹都相差不多,但軟件的實際功能卻有很大的技術差距。要重點關注PDM對企業現有CAD/CAE/CAM等工具軟件的集成深度,尤其是與三維CAD軟件的集成深度。失敗案例中最多的是PDM不能與三維CAD深度集成。通常而言,CAD和PDM選同一家公司的產品集成度最高。如果要與ERP/MES系統集成,則重點考察如何確保物料編碼的唯一性和BOM的準確性。當然還要考慮軟件的開放性、可定制性及未來的發展前景。不要貪大求全,對于短期內用不到的功能要果斷舍棄,確保最佳投資回報率。

表2 軟件功能評估表
3.服務商技術能力的評估
項目成敗的關鍵在于服務商的技術能力和做事態度。可以從下面幾個維度對服務商的技術能力進行評估。
(1) 是否具有清晰的實施方法論。
考察服務商最重要的指標是咨詢服務能力,是否精通產品研發流程和現代設計理論與方法,是否熟悉制造業的每一個環節,是否具有清晰的實施方法論,能夠幫助企業優化產品研發流程,實現設計的標準化、規范化和模塊化,能否引導企業推行并行設計、協同設計等先進的工作模式。PDM實施的靈魂人物是服務方的項目經理,前期方案講解中要重點考察服務商項目經理的專業水平、是否具備戰略咨詢能力、項目管理能力以及做事的態度。
(2) 是否有一支穩定的PDM實施團隊。
PDM系統需要集成各種工具軟件,需要定制和二次開發,還要協調企業各部門之間的關系,通常一個人不可能具備實施PDM系統所必須具備的各種知識,所以PDM的實施需要一個5人以上的、專業技能互補的團隊,而一個PDM實施團隊的構建和磨合至少需要2~3年。PDM系統實施需要改變企業的工作流程,改變一個群體的工作習慣,實施難度非常大,項目經理必須具有豐富的項目管理經驗和溝通協調技巧。
服務商要有科學的質量控制體系,要有項目溝通匯報的標準流程和工具,有實施團隊協同工作的模式與流程,關鍵節點的質量評審機制。
(3)服務商成功案例的考察。
考察成功案例的目的是考察服務商PDM實施能力。實施案例考察通常要求服務商提供5家PDM實施案例,其中有1~2家同行業案例,要求提供客戶方項目經理和實施方項目經理的聯系方式,先通過電話訪談進行項目評估,再選擇1~2家企業進行現場考察。成功案例現場考察的重點包括項目實施的范圍、實施周期、已經集成的應用軟件、基礎數據整理、設計庫是否豐富、PDM系統在那些部門獲得應用、編碼的唯一性和BOM的準確性以及業務流程的改進等指標。還要考察服務商對PDM后期營運與維護的支持。
PDM系統選型中最關鍵的工作是要梳理企業的現實需求、挖掘未來的潛在需求,制定出清晰的實施目標。在滿足需求的情況下,重點考察投資回報率,不要貪大求全購買過剩的功能,也要警惕因貪圖便宜購買技術水平太低不能滿足要求的軟件。項目成功最關鍵的要素是選擇一個優秀的實施服務商,服務商的項目經理必須精通產品研發管理,熟悉制造業的每一個環節。因為實施的工作量很大,后期維護成本很高,所以最好選擇本地化的優質服務商。