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。

解決方案

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。

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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。

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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

Volvo CE 如何奠定 Digital Thread 的基礎

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。

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