電子電器行業企業目前主要分為三類企業:以提供代工制造為主的OEM企業;部分代工制造但有一定自主研發能力的ODM企業以及具有自主設計制造能力的企業。三種企業的信息化在生產制造上的需求是共通的,但是ODM企業以及自主設計制造企業除了生產制造上的信息化需求外,還偏重企業的研發管理也就是設計工藝的需求。
一、設計工藝需求分析
電子電器行業產品的生命周期較其他行業產品要短很多。據統計,目前手機產品的平均市場壽命只有10個月,建筑電器的平均市場壽命為8個月,而汽車電子產品的平均市場壽命稍長,但是也只有18個月左右。這也就是說,如果想快速進行產品的更新換代,除了在生產制造上下足功夫外,還必須引入一些有效的技術管理手段,縮短產品的研發周期,提高產品質量,控制產品成本。目前電子電器行業企業普遍采用了系列化模塊化的設計思想,更多的系列化模塊化產品為企業的技術管理又帶來了新的矛盾。
(1)首先是系列化產品設計與傳統圖文檔管理之間的矛盾。系列化產品設計有兩種方式,一種是根據市場的需求,一次設計一整個系列的產品,在設計過程中充分考慮整個系列產品零部件及元器件的復用率。比較典型的產品是電腦產品;另外一種方式是先設計該系列下的一個產品,然后根據需要在這個產品的基礎上進行變型設計,逐步拓展成為一個系列。比較典型的產品是手機產品。
嚴格來說,這兩種系列化設計的方式本質上并無太大的不同,區別僅僅在于是以企業自己為主賣提供多種產品供客戶選擇還是根據客戶的需要在自己已有產品上進行發展。兩種系列化設計的方式希望達到的管理目標都是共同的,即在企業能力允許范圍之內,盡可能多的為客戶提供高質量的產品。采用了系列化設計手段之后,企業往往會繪制一張系列產品的圖譜,去表示該系列下所有產品之間的物料差異,同時在設計過程中也盡可能的采用“表格圖”的方式將多個零部件繪制在一張圖上。通過這樣的方式,不僅可以有效的減少異形零部件或者特殊電子元器件的產生,降低了采購及生產的風險,同時也減少了圖紙的設計數量,縮短了設計周期。
但是這種新的設計方式向傳統的一件一圖的管理方式發起了挑戰。傳統的圖紙管理方式是“檔案袋”式的管理,所有的產品及零部件都是一件一圖,放入以這個產品命名的檔案袋中管理,這樣的方式顯然不能適應系列化產品設計的管理方式。
(2)其次是模塊化產品設計與傳統圖文檔管理之間的矛盾。模塊化產品設計的思想是為所有零部件建立統一的標準,通過組合搭配已有的零部件,去滿足不同的客戶需要,電腦產品是最典型的模塊化設計的產品。目前很多具有自主研發能力的企業也在應用這一思想。
利用模塊化產品設計思想設計的零部件不在依附于某一個具體的產品,而是類似放在“零部件倉庫”中隨時準備被調用的零部件,產品的設計人員根據訂單的要求,直接在“零部件倉庫”中調用需要的零部件進行裝配設計,裝配設計完成后即可以立即投入現場制造。
模塊化設計更加清晰的將研發和設計區分開來:研發負責按照企業定義好的標準的接口進行零部件的設計,研發完成的零部件納入“零部件倉庫”中,供設計人員進行選擇,設計人員從“零部件倉庫”中選擇零部件進行裝配設計交給采購及生產部門。實際上,模塊化產品設計除了標準的產品研發管理外,更加注重產品的可配置能力,即通過靈活的配置去滿足不同的客戶需要。
“零部件倉庫”的引入,讓模塊化產品設計于傳統的圖文檔管理之間的矛盾更加突出,因為所有的零部件都不依附于具體的產品了,產品與零部件之間的關系不再是從前那種從屬的關系而是一種鏈接的關系,這種關系很難用“檔案袋”去管理。
(3)最后是系列化模塊化產品設計與傳統工藝設計之間的矛盾。采用了系列化模塊化產品設計手段以后,我們就不難發現,以前與產品設計對應的工藝設計手段也不再適用,工藝文件的設計也必須隨產品設計一起更新,形成系列化工藝和模塊化工藝。例如一個系列的產品,裝配過程大同小異,而不同系列的產品,裝配過程可能就有很大差別,所以如果能夠用一份裝配工藝表示一個系列下所有的產品的裝配過程,就無需為每個產品都單獨設計裝配工藝。這樣不僅可以大大縮短工藝設計的周期,也可以保證工藝設計的質量。
電子電器行業系列化模塊化設計,現有的人工管理手段已經不能勝任,引入能夠支持這兩種設計方式的PDM軟件是最佳選擇。在PDM中,所有的產品信息以數據的方式存在,通過PDM可以反映整個產品與產品,零部件與零部件之間的數據關系,這些數據關系通過人工是無法理清的。
二、行業PDM/CAPP系統的需求分析
電子電器行業屬于典型的大批量生產型企業,大批量生產型企業一般90%以上的零部件外購,因此在電子電器行業實施信息化時,ERP應當是實施的重點。ERP實施的基礎是數據,很多ERP實施不利,在總結原因時都認為是基礎數據準備不足造成的。因此在電子電器行業實施信息化時,企業通常還需要考慮用PDM/CAPP系統進行基礎數據的管理。
通過上述的需求分析,我們不難發現,無論是生產制造需求還是設計工藝需求,都離不開基礎物料信息的管理。當然,在ERP系統中可以實現部分物料信息的管理,但是對于那些有一定研發能力或者希望獲得一定研發能力的企業來說,僅僅在ERP中管理是不夠的,企業需要一個工具對產品的設計數據以及設計過程進行管理,這個工具就是PDM。而工藝作為從設計到制造的中間環節,既包含大量物料信息,有包含生產制造信息,這些信息如何在PDM/ERP系統中進行傳遞,也是企業需要考慮的重要環節。
電子電器行業企業在進行PDM/CAPP選擇時需要考慮一下幾點:
(1)是否具有靈活的零部件分類管理方式。電子電器行業企業,一般來說都有很多種產品,傳統的以產品結構樹為主要管理方式的PDM是很難管清楚如此之多種類的產品的。我們可以想想一下,如果Windows不允許通過建立文件夾來管理諸多的文檔資料,我們查找電腦上的數據將會是多么痛苦的一件事。建立文件夾實際上就是通過分類來管理電腦上的文檔資料。
在傳統的PDM軟件中,所有的零部件及相關信息都必須依附與產品結構樹,這與“檔案袋”管理圖紙的方式如出一轍。這種方式最明顯的缺陷是,除了在產品結構樹上查詢,幾乎沒有其他方式及時的找到想要找到的零部件,分類的意義此刻凸現。
電子電器行業還有一個突出的業務特點是,有些零部件設計了一整個系列,但是該系列的產品還沒有設計完成,這時候那些已經設計完成的零部件就沒有具體的產品結構可以依附,如果采用傳統的PDM管理方式,這些暫時沒有放入具體產品的零部件只能先游離于系統之外,待產品設計完成后再納入管理。如果PDM軟件除了以產品結構樹組織產品數據之外,還具有分類組織產品數據的能力,這個問題就可以得到很好的解決。
做過信息化的人都清楚,信息化的第一步應該是編碼,而編碼的第一步是分類,一個好的分類模型可以方便企業迅速查找相關的物料信息,能夠為編碼的定義帶來極大的便利。分類的方法很多,可以按照產品分類,或者按照組成產品的產品的結構模型分類,也可以按照零部件的工藝類型分類或者按照零部件的材料分類等等。
(2)是否支持系列化產品設計模式。系列化產品設計模式是電子電器行業普遍采用的設計模式,傳統的以產品結構樹為主的管理方式的PDM雖然可以提供不同產品結構的比較,但是很難獲得一個產品或者零部件系列的圖譜。
從某種角度上說,系列化產品其實是更加明確的分類,實際上就是將一組相近的零部件或者產品以一個統一的視圖的管理方式。系列化設計除了要有系統圖譜的要求之外,還要求能夠解決多零件共圖共工藝等產品數據文件的要求,這一點在傳統PDM中也是無法實現的。
電子電器行業突出的系列化設計模式決定了電子電器行業的PDM必須要具備系列零部件的管理能力,能夠在PDM系統中形成產品圖譜,能夠通過在產品圖譜上快速變型形成該系列下的新產品,能夠解決系列零部件共圖共工藝的問題。
(3)是否支持模塊化產品設計模式。模塊化設計個人認為是系列化設計擴展,打破了系列與系列之間的界限,讓同一功能的零部件具有相同的接口,同樣功能但是性能不同的零部件,既可以組裝成A系列的產品,又可以組裝成為B系列的產品,通過這樣的方式,可以用比較少的零部件組成比較多的產品滿足不同的市場需要,這實際上“大規模定制”思想的一個具體體現。
產品具有了一定的模塊化能力以后,設計人員可以根據市場的需要進行靈活的配置。在傳統PDM軟件中,這個配置的過程通常需要手工完成,但是當配置具有一定的規律及經驗后,配置完全可以由系統自動完成,這時候就需要PDM具有支持企業模塊化設計的產品配置能力。
(4)是否支持與EDA軟件的集成。電子電器行業除了進行機械部部分設計以外,還需要進度電子電路的設計。因此除了普通的CAD軟件外,還會應用到諸如Protel這樣的EDA軟件。傳統的PDM主要應用在離散制造行業,能夠比較好的同CAD軟件進行集成,但是對EDA軟件及電子元器件的管理還缺乏一定的深度。
例如電子電器行業一般不自己加工制造電路板,通常是自己設計完成后外委加工。此時如果將電路板看成是一個部件,所有的電子元器件看成是組成電路板的零部件,是有些問題的。首先電路板上的電子元器件有的數量龐大,都作為下級零部件顯示在產品結構上,會造成產品結構樹的膨脹。其次將電子元器件作為組成電路板的下級零部件并沒有多少實際的意義,電子元器件全部都是外購的標準型號,即不需要管理圖紙,又不需要管理結構信息。我們只需要在設計時了解這些這些電子元器件的性能,設計完成后獲得一個電子元器件清單,而這些功能,所有的EDA軟件都具有。因此在PDM中管理,只需要管理電子元器件的清單,讓使用PDM的其他人不借助EDA軟件就能夠看到設計的電路板以及電子元器件清單就可以了。
電子電器行業的工藝文件除了傳統的機械部分工藝外,還有一種特殊的工藝——電裝工藝。電裝分兩種——機插和手插。高度集成的電路一般是機插,機插不需要設計工藝,但是很多企業為了降低成本采用集成度并不非常高的電路設計,電路板上的電子元器件需要手工插到電路板上,這時候企業就需要進行電裝工藝的設計。雖然電裝工藝的表現形式不同,但是基本目的都是分步分工位的指導現場操作人員按照由低到高,由小到大,先正后反的順序將電子元器件插入到電路板上。
企業在設計電裝工藝時,為了能夠清楚的表示該工序電子元器件插入的位置,需要插入大量的圖形,這些圖形有些是樣版的彩色照片,有些是從EDA軟件中轉換出來的圖形,這些圖形插入后,電裝設計人員需要在圖形或者圖片上用顯眼的記號進行對該工位工序需要插入的電子元器件進行標記。無論是圖形或者圖片,現有的工藝編制手段在進行標注時都非常不方便。
電子電器行業需要專業的電裝工藝編制工具,這個工具能夠直接從EDA軟件中讀取設計的電路板的圖形,或者提供圖片的插入工具,并能夠快速進行電子元器件的定位,以解決企業編制電裝工藝的這個難題。
(5)是否支持與ERP軟件的集成。電子電器行業產品多,產品變型快,如果靠手工進行產品物料信息的錄入,肯定無法滿足企業生產管理快速變化的需要。企業在實施企業信息化的時候,除了ERP以外重點應當考慮PDM與ERP的集成,讓物料信息在PDM中產生,然后將這些信息傳遞到ERP當中去,只有這樣才能保證ERP能夠及時準確的獲得產品的物料信息。
PDM與ERP集成的方式有很多種,這些集成方式都有其固有的優勢和缺陷,這里不再贅述。其實真正影響集PDM與ERP集成效果的不是集成的方式,而是集成的內容。除了集成基本的產品結構信息以外,PDM與ERP還應當集成物料的屬性信息、工藝過程信息、設備工裝信息等等。只有擁有了這些信息,才能組成一個完整的、ERP真正需要的制造BOM結構。加入僅僅有產品結構信息,那么ERP需要的多數與生產相關的屬性信息依然需要到ERP中維護,集成很難獲得一個良好的效果。
那么這些與生產相關的信息是如何產生的呢?其實與生產相關的大多數信息都在工藝文件中有所表現,只是以前缺乏手段將這些信息提取出來向其他系統傳遞。因此電子電器行業的PDM必須考慮設計/工藝一體化在PDM中既能夠進行設計信息的管理,由可以進行工藝信息的管理,只有這樣,設計和工藝的信息才能夠通過PDM這個統一的平臺向包括ERP在內的其他系統傳遞。
轉載請注明出處:拓步ERP資訊網http://www.vmgcyvh.cn/
本文標題:電子電器行業PDM的需求