從 PDM 移轉到 PLM
Volvo CE 如何奠定 Digital Thread 的基礎
Volvo CE 需要一套整合的產品生命週期管理系統,為廣大企業提供產品導向的資訊骨幹
Volvo Construction Equipment (CE) 總部位於瑞典哥德堡,是首屈一指的頂尖營造設備跨國製造商。該公司在營造領域擁有超過 180 年的專業經驗,旗下共有超過 1.4 萬名員工,在全球 180 多個國家/地區提供產品和服務。Volvo CE 將「創新」設為公司策略和文化的核心,提供適合所有營造工作的機械和解決方案,協助客戶掌握成功關鍵。
變化不斷的市場情況、更短的產品生命週期,以及日益增加的產品複雜度,都使得 Volvo CE 這類工業組織必須適時做出改變。許多企業為了順應潮流,打造出新的商業模式、透過分散生產的方式將營運全球化,並運用自動化和連線等技術來
打造客製化產品和智慧裝置。為了打造關鍵業務能力並確保企業長期成長,Volvo CE 開始定義數位轉型的願景。
就像許多歷史悠久的公司一樣,Volvo CE 的產品和服務組合也受到了合併與併購的影響。過去 40 年來的科技發展,孕育出了以四種不同產品資料管理系統 (PDM) 為基礎、既複雜又昂貴的 IT 環境,因此,該公司將大量資金投注在舊系統的維護上,但用來實際改善工作方式的投資卻幾近為零。
Volvo CE 需要一套整合的產品生命週期管理 (PLM) 系統,因此他們選擇了 PTC 的 Windchill。這套全方位 PLM 解決方案可以管控和追溯資料,為工程、營運、供應商及客戶提供權威的資料來源。Volvo CE 透過建立 Digital Thread 和一致產品架構的方式,使跨部門組織團隊得以集中管理複雜的軟硬體。
他們是如何辦到的?Volvo CE 運用 PTC 立即可用、能立即實現價值的 Windchill 部署打造 Digital Thread
方式
Volvo CE 如果導入整合式 PLM 解決方案,公司內幾乎所有組織都會受到影響,因此必須在導入過程一開始就將所有組織納入實施範圍。為了與公司的各個團隊共同定義目標和策略,「策略、架構和系統」團隊舉辦了一場加速導入研討會。在這第一場研討會之後還舉辦了多次會議,用來確保以靈活的實務操作方式進行變更管理。
這些會議的目的是建立「影響力 (Pull)」,意思是組織中相關部門人員因為需要團隊提供某些協助,而促成改變的情形;對 Volvo CE 而言,這代表採用新的 PLM 解決方案和更現代化的工作方式。該團隊透過
由下而上持續滿足和定義需求,建立起「上下翻轉」領導三角,由領導階層來負責支援前線員工和相關組織的目標。
加速導入研討會之後,Volvo CE 對 PLM 計畫有了清晰的願景,也就是提供方法、流程和工具 (亦即 Windchill),為每個人建立與特定產品相關的資訊管理中心。PLM 能提供新的產品開發方式,並使產品團隊人員之間的溝通更加順暢,以縮短上市時程、提升品質並降低成本。團隊能針對與其產品和架構相關的任何項目查閱單一資料來源,確保所完成的任何工作都能帶來價值,並集結眾人的智慧。最後,Volvo CE 成功打造出 Digital Thread,為轉型為服務導向解決方案供應商奠定了基礎。
當他們定義好願景後,策略、架構和系統團隊構建了圍繞端對端 PLM「環境」的解決方案。端對端 PLM 環境是用來描述基本變更領域,由端對端產品和服務說明文件組成,包括零件導向變更和組態管理、產品資料管理 (整合 3D 多 CAD 環境)、應用程式生命週期管理、產品多樣化管理、多材料清單 (BOM) 管理 (工程、製造和服務 BOM)、同步工程等等。
為了實現這個願景,Volvo CE 採用 PTC 的 Windchill 立即可用價值備妥部署方式 (VRD)。Windchill 的 VRD 是一種預先設定的彈性組態,以 25 年來累積的 PLM 最佳工作模式為基礎。「價值備妥部署」意指 Windchill 解決方案的效能經過實證且可立即部署,幾個月內就能上線運作,而且由 PTC 專家提供完整的支援。
Volvo CE 採用最佳工作模式,仿照 VRD 的流程簡化了產品開發相關流程。該公司很快就完成了簡化工作,而且不必對立即可用的解決方案進行任何開發作業。Windchill 成為產品和架構生命週期中唯一的資料來源。
執行Volvo CE 在導入解決方案的過程中,按照「策略和解決方案組合」團隊定義的解決方案和功能部署流程進行。該團隊根據指定使用者社群、提供的能力、成本評估,以及資料可用性和成熟度等因素,列出可在各個步驟中獨立導入並發揮價值的功能。
Volvo CE 分階段對目前的生產專案和新專案進行了部署,並根據專案影響、使用者可用性、資金能力等排定部署的優先順序。Volvo CE 讓關鍵使用者參與了此解決方案的開發,以確保每次部署都包含每個特定團隊所需的功能。Volvo CE 產品團隊和 Windchill 專家每天開會,所有層面的整合與移轉都在幾個月中分階段進行。
要順利提供系統並確保變更管理成功,不只需要訓練。變更由早期採用者發起,並以組織的「影響力」領導原則提供支援。首先,參與部署的關鍵使用者協助訓練了產品線中的早期採用者。接著,早期採用者協助所有團隊成員熟悉 Windchill,將解決方案自然導入整個組織的工作流程中。
效益:Volvo CE 專注於可以提高效率的五個領域
「策略、架構和系統」團隊專注於需要提高效率的五個產品開發流程領域。Volvo CE 將 PLM 基礎功能套用到這些領域,以使業務營運改為採用整合式 PLM 方法。
設計工程
實行前在採用 Windchill 之前,Volvo CE 在設計工程領域沒有通用的產品文件結構。Volvo CE 擁有多個設計工程系統,但這些系統彼此幾乎無法連結,因此使用者必須手動建立和比較 CAD 中已有的組件架構。
工程師還必須耗費許多時間製作大量安裝工程圖,以顯示零件在機器中組裝的方式。為了在三個 PDM 系統和三個工程材料清單 (EBOM) 系統之間共用零件,使用者通常必須手動設定另一個系統中已經存在的零件。
實行後Volvo CE 導入一個通用的產品資料管理系統,讓使用者得以統整其工程工具 (包括軟體),並建立資料管控和可追溯性,以即時查看上游和下游資料。該公司透過消除人工作業和移交步驟,並提高重複使用率,改善了效率並降低了成本。此外,工程師之間也能在早期階段就進行跨部門互動,有助於減少昂貴的後期設計變更。
從現在開始,Volvo CE 將運用一個共通的 PDM 系統,在同一系統中管理 CAD 和組件架構。如此將避免出現重複項目,並提供在整個生態系統中尋找和共用零件的簡單方法。
虛擬開發
實行前Volvo CE 在導入 Windchill 之前,由於缺乏共通的資料基礎架構,針對虛擬模型的不同方法,而且組態和視覺化之間未連結,因此並非所有重要相關人員都清楚跨產品、地點、專案和組織的全球生命週期流程。
實行後Volvo CE 使用共通的資料基礎架構建立一致的全球流程後,各個團隊現在只要建立一次資料,就能在許多不同的地方重用,不但大幅提高了效率,也使相關人員能夠看到組態。該公司還設定明確且正確的組態規則,更精準地追蹤模型和分析的虛擬驗證狀態,從而提高了品質。
生產準備
導入前以前,本地生產調整工作與 EBOM 間並沒有連結,因此只能在沒有視覺指導的情況下,生產準備是人工方式進行複雜流程。更新工作指示也是一項耗時的工作。
導入後Windchill 讓 Volvo CE 能夠透過基於事實的回饋和視覺化,建立從 EBOM 到作業流程清單的完整連結。該公司減少這些流程中的人工作業後,同時也降低了人為錯誤的成本,並加快了工業化的速度。在開發過程中,設計師與製造工程師之間增強的互動有助於在早期階段發現問題,並確保生產能力和靈活度。
工程變更
導入前Volvo CE 擁有多個不同的 PDM 系統,但處理多項變更的組態檢查流程並未經過最佳化。產品組態透過 Microsoft Excel、Teams、有時甚至是用紙本資料來管理,因此很難建立和更新產品與選項組態 (包括組合及限制)。此外,不但與後續應用程式之間沒有直接連接,而且無法與 VPM 和 PROST 等技術系統共用選項。
此外,工程變更通知 (ECN) 分析和準備工作並未以視覺化方式呈現給設計人員,也沒有連結到系統中。變更要求是在多個系統 (例如
Excel、Teams 和不同的資料庫) 中進行處理,因此沒有通用的工作方式。一旦出現 ECN,工程師就必須在多個系統中搜尋零件或資訊。而且,工程師也無法了解在下游流程 (如流程清單 (BOP) 和服務能力) 中進行變更會造成什麼影響。
導入後Volvo CE 運用 Windchill,在單一系統中建立並收集所有變更管理要求和問題報告。透過視覺化方法為 EBOM、製造材料清單 (MBOM) 和服務材料清單 (SBOM) 中的零件建立連結,可讓工程師看到變更對下游流程的直接影響,並根據單一資訊來源執行分析,進而大幅縮短變更週期時間。由於只使用單一配置器,因此可以更輕鬆地將選項連接到產品並追蹤其組合情形。此外在新增或移除選項時,工程師也能看到與產品和專案的直接連結。
單一資訊來源以及 CAD 和 BOM 資料之間簡化的連結提高了效率,讓設計人員能夠快速驗證開發變更對產品的影響。
同步工程
導入前Volvo CE 所使用的資料一致性不足,導致下游需要重新展開產品準備工作,還要開耗時的會議來協調工作流程。由於不同的資料儲存在不同的系統中,因此 Volvo CE 無法在現有系統中建立基準,以利相關人員彼此溝通。
若沒有系統支援就進行多次移交,會導致在早期階段被動因應問題,並使協同合作程度受限。等到發現問題的時候,往往已經進行到開發流程後期,導致必須重工,並且更有可能無法符合 Volvo CE 的高品質標準。缺乏可見度和處理跨部門需求的狀況,也會導致在流程後期才進行重工。
由於存在許多舊有系統,因此工程師難以從其他 PDM 社群中找到現有的零件,導致重複建立零件:每年新增的零件編號約有 28,000 個,根據估計有 6% 是重複的。
實行後單一資料庫和單一權威資料來源可提供一致的資料,這代表跨
部門團隊可以使用同一個共用系統進行協同合作。越來越頻繁的跨部門協同合作可以改善產品和流程品質,並提供重用現有解決方案和資產的能力,有助於團隊降低成本並縮短重疊時間。
總結:運用跨產品和架構的單一資料來源
Volvo CE 從 PDM 移轉到 PLM 後,為其產品和架構生命週期建立了單一資料來源。他們從多個地點使用不同系統,改為所有地點運用相同的架構。
該公司很快就將這個架構正式上線,用於緊湊型挖掘機、鉸接式卡車、
從 PDM 移轉到 PLM
緊湊型輪式裝載機等機械的 PLM 系統也會在幾個月後上線。到 2021 年底,Volvo CE 將訓練 3,000 多名使用者,並在 15 個地點成功導入 Windchill。該公司已將前三個舊有系統完全升級為 Windchill,目前正在升級第四個舊有系統,這使該公司得以開始利用數位組件和智慧圖表等改進功能。
PLM 基礎將在未來讓 Volvo CE 的產品、生產和供應鏈相關運作如虎添翼。例如,基於模型的系統工程將讓 Volvo CE 能夠擷取部門需求,並將其連結到模擬和產品結構。透過新的產品架構,Volvo CE 將能重用整個工程車輛產品組合中的設計與子系統,進而縮短新產品的上市時程。在生產和供應鏈方面,模組化生產方式可在全球營運中提供更高的彈性和擴充性。
Volvo CE 現在擁有更好的立足點,可在未來享有無窮的好處。