PLM（製品ライフサイクル管理）とは？必要な理由や導入メリット、PDM との違いについてわかりやすく解説

今回はPLM （製品ライフサイクル管理）とは何かを解説します。
記事の最後で PLM のお客様導入事例もご紹介しておりますので、ご興味ある方はぜひ最後までご覧ください。
PLMに関する詳細はこちら

PLM は「Product Lifecycle Management」の略称です。「製品のライフサイクル（製品の生涯）を管理する」という意味で、経済やマーケティングの用語の一種です。
現在さまざまな場面で語られる「製品のライフサイクル」の定義には大きく 2 つあり、製品の企画、設計、製造、販売、使用、保守、廃棄のサイクルを示す「ミクロの PLM」と、製品の販売開始、市場拡大、成熟、販売終了のサイクルを示す「マクロの PLM」があります。いずれにせよ、製品のライフサイクルにおける製品の市場規模や投資コスト、利益が変動していくことを示します。

今日における製造業の製品開発では主に「ミクロの PLM」を指し、ITシステムでのデータマネジメントの核となる概念の 1 つという位置づけです。PLM により製品の企画、設計、生産、保守などの情報をひとつなぎにして管理・分析しながら、生産効率や利益率を高められる業務をしていこうという考え方で多くのグローバル企業で採用されています。
このような考え方に基づき製品開発プロセスを管理することで、市場投入までの期間短縮、投資コストの低減、品質向上などを実現しながらも利益の最大化を目指します。

PLM が必要な理由やメリット

PLM が必要になる大きな理由の 1 つとしては、市場の変化の激しさが挙げられます。特に近年は、モノがあふれて豊かになり、インターネットの普及により個人で情報収集がしやすくなりました。こうした背景から現在の製品市場は、消費者の興味が移ろいやすく、かつ購買したいと考えるものも個人で異なります。

そのため製品の市場投入はとりわけスピードが求められ、かつ「安く・たくさん作る」大量生産から、「誰かが欲しいものを必要なだけ作る」多品種少量生産にシフトしてきています。つまり、設計・製造における業務の複雑化が加速していることを示します。

これに追従し自社に大きな利益をもたらすためには、人の経験や勘ではなく、PLM のような理論的な概念に基づき製品ライフサイクルにおける業務プロセスを分析し「Q（quality：品質）C（cost：コスト）D（delivery：納期）」を管理・最適化し、最大限の利益を得られるよう管理していくことが求められます。

品質向上につながる

PLM 上にある情報を活用し自社の人材や設備を最大限活用するための管理を行うことで、品質を向上させることができます。また市場投入後に不具合が発生してしまった製品の設計・製造の情報を PLM から取得。原因を分析し改修などに対応するとともに、以後に開発・製造する製品に反映し中長期的に製品品質を向上させることもできます。

コスト削減につながる

製品や設計に関する問題が製品ライフサイクルの後半で発生するほど、コストがかかります。特に市場投入後に大きな問題が発生すると、リコール対応など多大なコストがかかるだけでなく消費者の信用を失いかねません。PLM上の情報を活用すれば設計のできる限り早い段階で問題の早期発見や原因を徹底的に洗い出すことができ、後工程での手戻り（設計変更の対応など）を極力削減することができます。

製品開発力や企業競争力向上にもつながる

PLM によりQCD を管理・最適化すればするほど、設計・製造現場に余裕が生まれ、製品の改善・改良や新製品開発などより高価値で創造的な業務に時間やコストを割きやすくなります。さらに社内の技術者や製造オペレーター達の働きがい向上にもつながります。これらが総合的に作用し製品開発力や生産能力の最大化、ひいては企業の競争力を高めることにつながります。

PLM とよく似た言葉に「PDM」があります。こちらは「Product Data Management」の略であり、「製品データ管理」の意味になります。ここでいう製品データとは設計図面や 3D データ、部品表、技術文書など、いわゆる「設計の成果物」のことを指します。
PDM は、PLM よりも「下位かつ小規模」であり、多くは設計業務に特化したデータ管理の仕組みを指します。また、PDMは3D CAD とセットのデータ管理システムと表現されることもあります。
一方、PLM は PDM よりも「対象範囲が広くかつ上位」の概念です。そのため、取り扱うデータも上記のような設計成果物に限定されません。設計フェーズだけではなくその後の調達や生産、物流、販売などに関するデータなども管理対象となります。
製造業向けソフトウェアのマーケティングの現場ではPLM と PDM の定義の間にはグレーゾーンのようなものが存在し、IT ベンダーの製品戦略や販売戦略の在り方で少しずつ異なるようです。PDMをPLM に含まれる一部システム・機能と定義していたり、PLM と PDM を切り離して全くの別物として定義していたりと、ベンダーによりその表現はさまざまです。

PLM ソフトウェアはその名の通り、PLM の概念に基づくデータ一元管理ソフトウェア全般を指します。設計・製造のあらゆる情報を 1 つのソフトウェアプラットフォームで一括管理することで情報検索・精査など間接業務の負荷を大幅に削減することことが採用目的の 1 つになっています。
例えば複数のソフトウェアでそれぞれのソフトウェア専用フォーマットのデータを探すのには非常に手間がかかります。特に長年二渡り紙の書類ベースで業務が遂行されてきた製造業では書庫に格納された大量のファイルを 1 つひとつ開き、必要な情報を探すことが多くあります。図面などの書類がPDF 化されていても掲載されている図や画像データそのものに重要な情報が記載されている場合はテキストデータで検索するPC の検索機能で必要な情報を探しあてることは不可能です。結局は画像ファイル 1 つひとつを目視で確認して精査しなければなりません。

PLM ソフトウェアでは、このような製品ライフサイクルにまつわる情報をデジタルデータ化して一カ所に集約し、ソフトウェアプラットフォームで一元管理することで、情報検索の手間を省きます。PLM ソフトウェアではこのような製品ライフサイクルにまつわる情報をデジタルデータ化して一カ所に集約し、ソフトウェアプラットフォームで一元管理することで情報検索の手間を省きます。さらにPLM ソフトウェアを介するとユーザーのアクセス情報や作業履歴も管理できるため、他メンバーの作業状況や自分が作業しようとしているデータが最新版であるかどうかも一目で分かるようになります。

PLM ソフトウェアの重要な役割としてデータの可視化や共有、活用があります。例えば一元管理されたデータを基に、「ガントチャートやグラフを作成して共有する」、「3D データを関連情報と一緒に閲覧する」などです。最近では、AR（拡張現実）や VR（仮想現実）のデバイスを接続し 3D データを閲覧できるようにする機能も含まれます。このような機能は PLM ソフトウェア自体に含まれていることもあれば、PLM と連携可能なソフトウェアが担うこともあります。

こうしたAR・VRなどのデバイスで3Dデータを閲覧できる機能で複数人や遠方の拠点メンバーと同じデータを見ながら、コミュニケーションをとることができます。これにより、従来は物理的または心理的壁で隔てられていた部門や企業間の横連携コミュニケーションを可能とし品質・コストを左右する設計初期における問題の洗い出しにつながります。
製品ライフサイクルにおいてPLMソフトウェアが取り扱う対象データは、ソフトウェアを提供するベンダーによって異なります。PTC の PLM ソフトウェア「Windchill」は設計成果物や生産情報、保守・サービスの情報をメインに取り扱い、設計の成果物を管理するPDM 機能も PLM ソフトウェア内に包含しています。

PLM ソフトウェアの導入時は3D データを中心に設計成果物を管理することが重要です。3D CAD ソフトウェアで作成する 3D データは2Dデータなどに比べ記載できる情報量が多くさまざまなデータを紐づけやすいためです。、また3Dデータは図面に慣れていない設計以外の部門メンバーでも直感的に部品や製品の形状を理解しやすく製品ライフサイクル全体の工程でデータ活用・共有ができ導入効果の最大化につながります。そのためPLMソフトウェアは、「3DCADソフトウェアとセットで導入」が前提で使用されています。PTCの3DCADソフトウェア「Creo」についてはこちらをご確認ください。

PTC の PLM ソフトウェア「Windchill」

PTCのPLMソフトウェア「Windchill（ウィンチル）」は自動車や家電、産業機械、半導体など国内外の製造業で採用されている PLM ソフトウェアです。製品ライフサイクルのデータはクラウドもしくはローカルの データベース 上で取り扱い、Web ブラウザベースで簡便で直感的な使い勝手のプラットフォームから欲しいデータへ素早くアクセスできます。
Windchill は部品構成や設計変更改訂履歴や品番、購入品、代替品、スケジュールなど製品ライフサイクルに関連する情報を3Dデータに紐づけて管理します。さらにWindchill はマルチ CAD 対応（複数のCADソフトウェアで作成されたデータの読み込み・連携に対応）です。そのためPTC の CAD で作成された3Dデータに限らず、取り扱うことが可能です。

また開発製品の業界に特化した機能あるいは設計・製造にかかわる業務や役割ごとに適した機能をカスタマイズすることも可能です。

導入の際には既存顧客の活用事例や実際に使用している機能も参考にできるよう、PTC や PTC のパートナー企業がサポートします。

PTC の PLMソフトウェア「Arena」

「Arena」は、SaaS (Software as a Service) ベースの PLM ソフトウェアです。製品記録管理と BOM 生成、設計変更の管理、チームコラボレーション機能などを備えます。

Arena は SaaS システムであるためサーバー上にあるプログラムとデータにアクセスして利用します。ユーザー側の端末でソフトウェアやプログラムをインストールしたり、特定の仕様や機能を備えたりする必要はありません。リモートワーク環境での設計・製造業務の遂行やPTC の製品を利用していない社外パートナーとの協業にも適しています。

また Arena は PLM と合わせて、品質管理システム (QMS) を備えていること
も特色です。ISO や FDA（Food and Drug Administration）、ITAR（米国政府の国際武器取引規則） といった製品製造にまつわる規格や規制を遵守した製品を効率よく確実に実現するための便利なパッケージ機能を提供しています。

Arena は 2021 年よりSaaS ベースの 3D CAD システム「Onshape」とともに PTC ファミリーとなりました。近年のコロナ禍を背景に両ソフトのような、ユーザーの場所にとらわれず高品質なコミュニケーションができる SaaS システムへの関心が非常に高まっています。

まとめ

製品ライフサイクル全体におけるデータを分析することで設計・製造における業務を最適化し、利益を最大化させる PLM の概念自体は比較的昔からありました。市場変化が激しく製品設計が複雑化した今だからこそ、PLM がますます必要とされています。
PLM ソフトウェアは設計・製造にまつわるさまざまなデータを 1 つのプラットフォームから自在にアクセスを可能にします。これにより、情報検索など間接業務の負荷やストレスを軽減しながら、さまざまな企業や部門、担当者による横連携コミュニケーションをスムーズにします。このような環境が、コストや品質の大半を決める設計初期における問題の早期発見を促進。後工程の手戻りを大幅に抑制し製品開発における QCD を最適化します。それが自社の利益を最大化させることにつながります。

さらに PLM ソフトウェアは「3D データを核としたデータ統合管理」が肝となります。 3D CAD を用いた設計のデジタル化もPLM と合わせて推進することでその真価を発揮します。具体的にPLMで部品管理を最適化することによりどの程度のコストを削減できるのかは、こちらをご覧ください。

設計業務の DX 化を加速！PLM が部品管理の効率化にどう貢献するのか？

PLM がどのように「部品管理」を最適化させ、設計業務の効率化とコスト削減に貢献するのかを紹介します。

詳細はこちら

• UD trucks社 | 3D CAD と PLM で設計開発の QCD を向上
• オムロン ヘルスケア株式会社｜PLM で設計現場に意識改革を！ その力を未来の製品へ
• 日本電産 (Nidec Corporation)｜PLM により市場投入までの期間が 48% 減少

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