制定以 BOM 為中心的方法:組織您的資料並成為數位領導者的十種方法
前言
您的數位轉型始於 BOM 管理
縮短上市時程、加快改版速度和降低成本是大多數產品開發組織的目標。產品生命週期管理 (PLM) 是實現這些目標的關鍵推動因素,但是大多數製造商已經擁有 PLM。那麼問題出在哪裡呢?儘管許多製造商已全面採用 PLM,但卻發現自己擁有多個未相連的舊有系統,而這些系統根本無法融入公司的業務過程。許多組織沒有以零件為中心的最新正確材料清單 (BOM),這也是值得依賴的權威性資料來源。
若系統彼此不相連,會發生以下情況:由於使用工程圖工作的工程團隊必須從工程圖重新輸入資訊,或者不斷從工程圖和 CAD 中提取資料以供製造、供應鏈、服務和客戶使用,因此必須耗費大量時間處理無附加價值的工作 (例如資料輸入量增為四倍)。因為資料可能分散在多個位置,因此進行變更時,幾乎無法找到正確的資訊。採購經理訂購錯誤的零件,因為他們無法確定優先採用的供應商和元件,以便協商批發折扣。供應鏈經理可能做出錯誤的庫存決策,造成零件重用率偏低及庫存量偏高。工廠規劃員無法配合產品發行日期及時調整機器。由於他們一開始必須先更新流程 (例如整備裝配線和制定工作指示),很快就進度落後,因而錯過客戶交貨日期。技術出版品撰寫者使用錯誤的指示來編寫使用者手冊,造成服務來電量暴增。
進行 BOM 轉型,改善組織體質
當適當的 BOM 策略和系統就位後,組織便能在產品生命週期的每個步驟中,運用完整的數位產品定義來擷取、配置和管理產品資訊。組織不但可以提高效率,還能避免影響在市場上推出高品質創新產品的能力。完整的數位產品定義能做為產品的數位呈現方式,以及所有相關加工品的單一資料來源 (如 CAD 模型、工程圖、需求、零件結構和其他相關資訊),可以降低資料、流程、系統和組織的複雜性,進而提高效率並縮短前置期。
超出數位工程圖範圍的整體產品定義,能用來有效地最佳化關鍵業務過程。簡言之,此定義允許組織依據產品的 BOM 進行協同合作,讓產品開發與策略性企業目標保持一致,獲得更優良的業務成果。
儘管這種方法可以真正實現變革,但是並不需要全盤推翻組織的 PLM 做法。組織可以改為基於優先順序和業務需求導入數位產品定義功能,藉以逐步實現轉型。
本白皮書列出十種方式,說明組織如何在改用全面 BOM 的過程中,從數位產品定義立即獲得好處,最終達成產品開發轉型。
親身體驗價值所在
在醫療裝置領域實現的價值
Philips 是一家位於荷蘭的領先保健技術公司,提供診斷造影、影像導引療法、病患監控、醫學資訊學,以及消費者保健和居家護理產品。Philips 建立和維護完整的 eBOM,以提供生產方面的彈性和靈活度 (隨處設計、隨處製造)。透過標準化 Windchill BOM 管理最佳工作模式,該公司不但提升了品質、降低了成本,還提高了可預測性,並減少延遲上市的情形。
在聯邦、航太和國防領域實現的價值
美國海軍是擁有超過 30 萬名現役官兵、數百艘船舶和數千家供應商的組織,運用 Windchill 軟體即服務 (SaaS) 提供呈現一切所需資訊 (BOM 和零件文件)、以模型為基礎的整合式檢視,用於維護、支援和操作船舶。該組織的全組織數位轉型專案將改善艦隊的可用性和整備程度、減少 IT 開支,並為物流、服務和其他領域建立高效率的流程。
在工業領域實現的價值
Nidec Global Appliance 是全球最大的製冷壓縮機製造商,運用 Windchill BOM 管理來實現產品和流程的治理及可追溯性。該公司的數位轉型專案將上市時程縮短了 48%,大型專案的數量則增加了 284%,但只消耗了 78% 的資源。由於直通率提高、生產線故障和保固索賠減少,因此與品質無關的總成本降低了 40%。
在電子與高科技領域實現的價值
Seagate 是領先全球的資料儲存公司,運用 Windchill BOM 管理做為全企業 Digital Thread 的骨幹,應用範圍包括 3000 萬筆記錄 (零件、BOM、變更通知、文件)、35 個以上的上游/下游系統、多個企業單位和職能群組,以及內外部供應商。透過 BOM 標準化,以及簡化設計中心和產品之間的流程,該公司得以縮短工作完成時間、降低錯誤率、減少重工和尋找資訊的時間,進而提升效能 (工作品質) 和生產力 (效率和規模)。
在汽車製造領域實現的價值
BMW Group 是全球最大的汽車製造商之一,運用 Windchill 做為生產和採購材料清單的 PLM 骨幹。Windchill 是在全球範圍為車輛進行配置和投入生產的關鍵驅動力。
簡介:為未來的成功奠定基礎
大多數製造組織會與企業和延伸供應鏈中的多個專業領域合作,以溝通和協同合作產品開發事宜。產品生命週期中的各個團隊所建立的數位資料,就像參與開發的團隊一樣多種。需求工程師、機電設計人員、軟體開發人員、測試工程師、工廠規劃員、品質檢查人員、管理人員、服務技術人員、設計和製造合作夥伴,以及銷售人員都有不同的資料需求。這些數位資料不僅豐富多樣,而且會隨著時間快速累積演變。為了確保每項產品都能滿足需求並達到高品質,每位負責人都需要存取目前的產品資訊。
在大多數組織中,通常將此產品資訊稱為 BOM。在整個產品生命週期中,有許多不同的負責人都在使用和調整 BOM。當這些負責人不得不在 PLM 系統之外工作以存取上游可傳送作業時,企業流程和資料管理就會變得極為分散且效率低落。此外,相同 BOM 資訊的這些變化版本 (或檢視) 通常是在不同的系統中進行管理。在各個團隊之間共用這些 BOM 不但效率低落,而且若資訊分配不當,還會有產生錯誤的風險。若變更產品設計,下游團隊所使用的資訊就不會是最新版。
解決這些問題的一種方法,就是將 BOM 的使用最佳化,讓組織能夠享有完整數位產品定義的好處。數位產品定義實質上是在單一中央存放庫配置、管理和儲存所有產品相關內容 (從最終組件架構到個別元件)。「Digital Thread」一詞是用於描述產品定義如何串起所有這些下游資料集。Digital Thread 實際上是用來連接公司的各個主要系統,例如讓工程 BOM 成為工廠 ERP 系統中的物料主檔。
透過跳脫工程圖框架以納入零件設計,工程師就能花費更少的時間發佈產品資訊,保留更多時間開發產品。以零件為中心的 BOM 有助於確保正確配置產品,進而減少重工和廢棄物,並加快產品上市時程。零件也是企業中所有部門針對客戶將取得的產品內容所達成的協議結果。知道確切零件的製造工程師可以建立製造 BOM (mBOM),以便工廠規劃員根據零件公差來設定機器。此外,製造工程師還可以配合設計工程來建立工作指示。
採用以零件為中心的方法後,工程部門就能讓品質人員及早持續掌握法規遵循、效能及風險等資訊。他們能夠在產品開發生命週期中更早規劃及預測問題,並持續提升產品及流程品質以減少問題數量。有了正確的零件詳細資料,採購部門就能找出優先供應商及元件,協商大量採購的折扣事宜。若不著重於「零件」,就無法將工程提升到企業層級。
享受 BOM 管理優勢的十種方法
產品資訊會在開發生命週期中不斷變更。產品資訊的核心包含在 BOM 中,用於定義產品、製造產品所需的零件,以及與廣泛專業領域相關的資訊,包括機械和電子零件的定義,以及構成產品設計的內建軟體等。
零件是 BOM 結構的基礎,可以是單一項目 (例如螺栓),也可以是整個產品 (例如包含數十萬個零件的商用飛機)。零件共同定義了整體 BOM,並提供關鍵資料,例如零件數量、測量單位和其他關鍵產品特性。
但是,公司越來越需要管理的不只 BOM,還有完整的產品定義,包括與產品的電子、機械和軟體方面有關的所有內容。在所有協助實現產品開發的專業領域 (包括相依性領域) 人員都需要理解此定義。在理想情況下,組織可使用多面向、跨領域的 BOM 來管理完整的數位產品定義,不但可往回延伸至需求管理流程,也可應用於服務及使用流程中。
跨 Digital Thread 的數位產品可追溯性
在進行完整的 BOM 轉換時,組織可以透過以下十種方式,從其數位產品定義中立即獲得好處。
1.為負責人提供早期可見度。
讓產品上市的過程涉及完成許多工作和可傳送作業的多位負責人。許多組織仍然仰賴將零件設計、BOM、製造和供應商的資訊加入工程圖的方法,內建軟體開發人員在完全不同的時間範圍內工作,也缺少軟體清單。若要存取此資訊,企業中的各個負責人必須在理解軟體相依性之前「耐心等待」,即等待工程圖的繪製、審核和發佈,如此會引發環環相扣的問題:
- 在工程圖和更新軟體尚未發佈前,尤其是在執行本地生產、法規遵循和服務調整工作的期間,製造、品質和管理、供應鏈和服務等職能人員將無法繼續進行工作。
- 如此一來,這些職能人員必須從工程圖或原始程式碼存放庫中提取資訊以在自己的系統中使用,而形成資訊孤島,資訊往往是過期的且難以維護,而建立/更新工作指示更需要耗費心力手動處理。
- 如此會造成許多問題,例如零件激增和 BOM 重複,進而可能導致週期延遲、品質問題、專案風險增加和重用率不佳。零件變更或更新時,其他社群也不會接獲通知。整段流程迅速惡化,造成管理和法規遵循的噩夢。
另一種方法是分別維護處理中 (WIP) 流程和發行管理流程。這個方法所面臨的挑戰是確定同步資料的最早時機和頻率。整個企業中的負責人都需要盡早取得資訊,以增強跨部門的協同合作,並確保公司在市場中保持競爭力。但是,由於新產品引進 (NPI) 的早期階段不停變更,因此這種方法需要經常與用於 WIP 和發行管理的系統進行同步。WIP 管理包括管理單一資料及資料之間的複雜關係 (例如內建軟體模組和硬體的 BOM、視覺表示、供應商認證、參考文件等),這讓同步作業變得更加複雜。
全面化範例:早期參與供應鏈管理
早期持續存取單一產品資訊來源的方式,可讓跨職能工程師在早期開發階段更有效地協同合作。由於具備完整的可見度和單一通用流程,因此負責人能夠按時完成工作。此外,負責人可在充分理解相依性的情況下合併變更,因此提供回饋也更容易。
請試想一下供應鏈管理 (SCM) 希望在早期參與 NPI 流程的情況。在這個階段,對核心產品開發團隊之外的參與者來說,資訊可能過於含糊不清。PLM 軟體能在此階段透過簡單的生命週期或成熟度管理存取控制來滿足 SCM 的需求,讓組織按照使用者的角色來共用特定資訊。
一旦產品開發團隊認為設計已可供下游進行協同合作,這時就必須以容易了解的方式共用相關設計資料。透過數位產品定義,組織可以輕鬆將資訊「提升」為適合協同合作的狀態。如此一來,包括製造和設計合作夥伴在內的企業參與者,就能存取可追溯且正確的最新相關資料。此外,PLM 系統可以按照負責人的角色向其提供資訊。如下圖所示,採購員可以輕鬆地從任何便於使用的裝置直接登入以 Web 為基礎的應用程式,並查看所需的零件資訊。
2.支援多種 BOM 結構。
組織可以採用多種方法來建立 BOM。產品開發部門可以使用許多資源來建立和更新 BOM,包括手動建立零件、CAD 工程圖、外部資源 (例如試算表) 及重用現有的 BOM。這些來源的零件組織在一起,就形成 BOM。
接著,BOM 成為數位產品定義的「配方」,在整個組織中用於理解要分析、測試、製造、銷售和服務的內容。此「配方」可幫助每個人理解如何真正實現打造中的產品。
此外,組織可以根據銷售的產品類型及產品上市的銷售策略,以不同的方式設計 BOM 結構,例如按庫存組裝、接單後組裝和接單後設計。在產品開發階段,BOM 必須能夠支援這些策略。BOM 還應該能以多種形式來使用,例如一次性產品的固定 BOM,或可配置為滿足專屬客戶訂單和/或整個市場的 BOM。
開發產品不僅是製造要提供的產品,多半還包括打造可供量身訂做的一系列產品項目,以滿足各種客戶需求。模組化、可配置的 BOM 方法讓公司得以連接 BOM 結構與需求驅動的邏輯,以提供可按照各種市場需求擴充的可供配置產品。只要能夠管理邏輯和功能,就可在產品系列內和不同產品系列之間重用模組和子系統,以便在整個產品生命週期中盡量重用產品設計、製造和供應鏈。模組化方法能讓工程部門快速驗證設計,以檢查一系列產品中的干涉或環境法規遵循,同時減少人工作業,藉此提高產品品質和縮短上市時程。這個模組化設計可以用於滿足下游需求,並為製造規劃、服務和供應鏈提供通用定義。最後,模組化平台和邏輯不會再隱藏在許多試算表中,而是在整個企業中管理並提供使用,也能與 CPQ 或 ERP 等下游系統共用。
透過為部門提供特定的 BOM 檢視,每個檢視均相互關聯,以確保零件 (CAD、電子、機械、軟體等) 之間的可追溯性。每個人都能深入了解數位產品定義,如此可減少後期迴路的次數、設計變更的次數和識別問題的前置期。企業中的團隊可以全面、準確地檢視所有產品資料,在組織和產品線中的各個專案及零件之間推動同步工程。
平台視覺化與設計
3.全面管理組態。
如上所述,產品資訊會在產品開發流程中不斷改變。如果仰賴由不同專業領域管理的分散系統,就不可能掌握資料概況並充分擷取所有流程參與者的需求,或著手理解相依性。
PLM 系統可方便擷取產品的發展過程,並顯示哪些數位產品資訊可用於工程、製造、供應鏈等領域。如此一來,任何參與者都能取得準確的資訊,並收集該資訊的所有相關資料。舉例來說,假設製造群組需要檢視框架焊接件修訂。對此團隊來說,查看與修訂相關的任何資訊 (例如 CAD 工程圖、測試文件和變更通知) 也很重要。如果使用合適的 PLM 系統,就可以輕鬆找到正確的新舊資訊,以供整個組織使用。例如,最新的發行資訊可提供給工作場所,為供應鏈提供幾個月或幾個季度的 BOM 有效內容。
組態管理並不只包括管理 BOM,這是有合理原因的。只管理「最新」或「已發行」資料的話,將無法有效地開發產品。因此,組態管理也包括在 PLM 系統中管理任何「關係」,例如與產品相關的舊內容。也因為如此,能夠追溯到正確版本的相關資訊,與能夠存取 BOM 本身同等重要。
產品的「可追溯性」通常是指零件、文件、CAD、可檢視項和其他可傳送作業之間的連結,而且是做為設計主記錄 (DMR) 和設計記錄檔 (DHF) 的基礎。
以 BOM 為基礎的 Digital Thread 結合管理人員、製造商和連線產品資料來建立合併的「封閉迴圈」生命週期系統。來自上游定義的組態流程會以關聯概念為基礎,自動合併到下游的已配置 BOM 中。
縮短生產 (和上市) 時程
4.採用全面視覺化。
一張圖片可傳達無窮涵義;在整個企業內共用產品資訊時,產品視覺至關重要。對於沒有密切參與產品設計工作的使用者來說,零件編號和隱密的結構幾乎沒有價值。此外,快照或衍生圖像也不足以支援複雜的產品開發流程。數位模型功能強大,但是如上所述,需要運用類似 BOM 的進階組態管理方式。簡言之,若人們不信任模型和可檢視項,便無法加以運用。
全面的視覺化讓視覺化內容/數位模型得以用於整個產品開發流程。
視覺化有助於辨識零件,同時還可以在整個產品開發流程中利用數位模型,以及最佳化下游流程與可傳送作業。負責人可以「接觸」以數位形式呈現的零件,並在進行虛擬規劃時,透過虛擬方式理解和驗證如何製造和維護產品。
視覺化可以改變企業的作業規則,但是呈現的資料必須準確完整,才能為企業盡量提供最多價值。由於產品資料不斷改變,且不同的角色需要不同的組態,因此這是不可或缺的要素,但又充滿挑戰性。
管理不善的視覺化內容會以飛快的速度散播不良資訊。
範例:存取組件的 3D 和擴增實境視覺化內容:
請試想受到許多組件使用的單一元件。若變更此元件,此變更必須反映在使用此元件的所有組件中,否則工作人員將用到不正確、已過期的資料。
任何使用「快照」方法的 PLM 系統在進行變更時都需要「觸發條件」,以及用於影響分析的完整用途可追溯性。此外,組織必須重新發佈受變更影響的每個組件,以確保適當的可追溯性。若要在發佈時傳遞快照 (例如在 ERP 系統中完成的快照),必須已審核和鎖定資料,以確保其準確性。
但這在 NPI 或重新設計的早期階段並不實用,因為 WIP 會不斷改變。透過數位產品定義,隨著 CAD 工程圖的更新,所有使用者都可以在整個產品開發流程中看到更新的視覺化內容。全面的視覺化是 PLM 多個方面的基礎,包括提供負責人早期可見度、全面管理組態,以及確保完整的可追溯性。視覺化也能推動下游的關鍵流程。
範例:改善視覺化決策過程、工作指示和品質檢查:
從 CAD 產生且在 BOM 中維持最新狀態的視覺化內容,也可透過擴增實境 (AR) 用於下游製造,以及為服務手冊和其他可傳送作業建立技術插圖。擴增實境提供與您的產品定義進行互動和協同合作的新方法。使用者可以與依生命週期狀態及設計審核生失效狀態篩選出的產品變體進行視覺化互動,以檢視疊加在現實世界中的實際大小設計。擴增實境還可以將您現有的 BOM 和相關 CAD 資料轉換成詳細的體驗,在訓練、品質檢驗、修復等過程中,為一線員工在最需要的時間點和地點提供重要資訊。
5.改善元件和供應商管理。
新零件可能要花費數千或甚至數萬元。正因如此,重用零件成為企業降低成本和提高效率的關鍵驅動因素。重用零件有助於降低庫存複雜性、提高供應鏈利用率,並降低售後服務能力的複雜性 (例如在確定要使用的 M6-1.0 x 25mm 螺栓版本或提供零件的供應商時)。
假設某間公司每年建立大量的零件,即使零件的重複率很低,透過重用來節省成本的機會也很高,如以下公式所示:
Pi x 12 x D% x Pic = $2,880,000/年
- Pi - 零件引進比率 (3000)
- 12 - 時段 (月)
- D% - 重複零件百分比 (2%)
- Pic - 引進新零件的成本 ($4000)
PLM 支援兩種方法,來協助解決企業面臨的零件重用挑戰。第一種方法稱為「分類」,也就是將更多資訊新增到零件的描述中,以便輕鬆依類別細分零件。這些類別可能包括硬體、電子、採購元件等。
例如硬體類別中的螺栓可能歸類為「六角頭、重」,其屬性包括長度、螺距和加工處理;電容則可能歸類為「薄膜、表面黏著」,其屬性說明其電容、電壓、溫度定額等。
使用者只要存取此類資訊,就能輕鬆找到能滿足設計需求的現有零件,無需建立新零件。此資訊可為設計產品的工程團隊和需要資料的下游團隊人員提供益處,並讓供應鏈更有效地針對可用零件進行溝通。同時,製造團隊也能準備適當的刀具和驗證,而服務部門可以規劃現場服務需求。
零件的生命週期價值
若要更有效地管理產品重用,另一種方法是透過供應商管理來實現。許多零件通常要向外部供應商採購。在許多情況下,同時會有多家供應商供應相同的螺栓或電容,視區域、可用性、成本或法規遵循情形而定。為了最佳化產品的重用情形,企業需要在定義產品時,了解可以向哪些供應商採購哪些零件。
只要運用 PLM 系統,就可以列出和追蹤廠商、製造商及他們所提供的零件,例如上述範例中的螺栓可能可從三家公司取得。為了更加了解產品定義,BOM 可以顯示零件與供應商之間的關係,甚至可以包括與每個供應商相關的特定資訊,例如單張紙、規格文件、法規遵循認證等。利用相關的產品資訊,使用者可以深入研究零件,以查看產品需求、CAD 工程圖及相關的供應商文件。此外,使用者可以指定優先採用或核准的供應商,甚至可以根據地點來定義指示,例如美國的工廠可能與某家核准的供應商合作,歐洲的工廠則可能與另一家供應商合作。
下面的範例顯示組織可如何使用 PLM 系統,將供應商零件及其狀態 (例如「已核准」或「勿使用」) 與 BOM 相關聯。
若合併運用 PLM 系統中的分類支援功能與供應商管理功能,將有助於提升零件的重用率,同時為企業提供有關使用中零件的更適當資訊,讓使用者快速找到所需零件。
6.確保完整的變更管理和可追溯性
在當今的現代環境中,產品發展速度極快。使用者需要可輕鬆管理產品定義變更,並在整個企業中共用這些變更的方法。由於這些變更顯示為開發中產品的記錄文件,因此產品開發團隊傾向擷取 BOM 中的變更。但是,許多專業領域的可傳送作業必須反映任何產品開發變更,以確保在執行過程中已主動考慮和管理所有變更。因此系統化存取相關資訊,以及存取正確的版本和組態至關重要。
數位產品的可追溯性與變更管理密切關聯。跨產品開發可傳送作業的可追溯性功能會建立控制階層,以在整個設計中傳播變更,因此團隊不會孤軍奮戰,並且可以在子組件之間共用和維護設計意圖。無論變更來源為何 (無論是來自工程、供應鏈或製造),產品變更都會在跨專業領域的可傳送作業中引發連鎖反應。
但是,若資訊分散在各系統中,可能會造成難以開發和監控關鍵可傳送作業,以及分析單一可傳送作業的變更對其他可傳送作業的影響。手動彙總資訊不僅會將應投注在策略性工作的注意力分散出去,還增加了出錯的可能性,並可能衍生相關的成本。若特定版本上有紅線,表示該版本可能已過期。變更意圖和規劃可確保將紅線自動重新整理到最新版序,讓紅線保持最新狀態。在使用者提出修訂之前啟用規劃和核准,可以提高變更品質,並減少挫敗感和重工。
PLM 和全面的組態管理功能對確保整個變更流程的可追溯性大有助益。PLM 系統可讓組織在數位產品定義中識別、收集和執行所有專業領域的變更,而且還可在後續將相關變更提供給企業系統,例如 ERP 和製造執行 (MES),進而大幅簡化和改善產品開發。
範例:利用 BOM 以最佳化變更:
出現產品變更時,組織需要分析變更對技術與業務造成的各種影響。舉例來說,在變更某個框架焊接件時,組織必須判斷哪些其他項目需要一起變更,例如 CAD 工程圖與需求文件。另外,如果有另外兩個組件使用同一個框架,那麼與這些組件相關的所有文件也需要一併更新。這時如果要進行變更,就需要具備收集並分析相依和相關資料的能力,還必須能指出需要一起參與變更的部門,例如供應鏈、製造部門等,以便針對變更及其影響範圍做出正確的規劃。
影響分析能協助確保已全面地考慮變更的影響,並在整個組織中以適當的方式執行變更。當組織可在企業變更流程中輕鬆識別、規劃和考量所做的變更時,影響分析最有效。如下圖所示,若要第一次就進行高品質的變更,關鍵是讓使用者能使用紅線等工具來規劃變更,並在整個企業中審核和了解變更。
為了實現有效的影響分析,組織需要基於對產品組態的理解來收集所有相關資料,以確保使用的是正確的資料版本。組織可使用數位產品定義,採用可靠的組態管理方法,以確保存取正確的相關資訊。
下一頁的圖表顯示完整的數位產品定義如何運用不同類型的資訊和關係,來輕鬆收集資訊「組」。其他領域也可以利用這種「收集」方法,包括變更影響分析和實現協同合作等。
7.最佳化下游使用率。
PLM 系統有助於確保上下游可傳送作業的資料準確性及組態,以最佳化整個組織的工作流程和程序。組織需要及早了解耗材資訊,才能進行跨部門協同合作並執行平行流程。若在早期取得資訊,可以減少開發時間,但這不足以支援平行工作。
下游職能 (例如供應管理、製造規劃和服務) 可以使用來自工程 BOM 的資料平行建立各自的可傳送作業,以加速下游原有的流程。視覺化是讓下游職能提升效益和效率的完美方法。舉例來說,準確完整的視覺化可讓下游團隊 (例如製造) 編寫可傳送作業,包括工廠特定的 MBOM 或工作指示及產品支援,以制定技術服務資訊和程序。
「透過著重於產品設計資料並有效管理數位工程內容,開始打造 Digital Thread。一旦奠定基礎,組織就可以為專案、部門、合作夥伴和客戶擴大提供資訊存取權,以實現極高的價值。」
如此會帶來可觀的效益。由於下游可傳送作業運用數位產品定義,因此組織可以大幅減少重工,同時加快產品開發發行週期並縮短上市時程。
範例:運用視覺化規劃製造和服務:
許多公司正在追求「隨處設計、隨處製造、隨處服務」的策略,這需要產品、製造和服務工程部門之間緊密協同合作。這三個部門通常專注於產品開發的不同面向。產品工程部門專注於設計出滿足最終客戶所需形式、版型和功能的產品,製造工程部門致力於規劃公司建構、組裝和製造實體產品的方式,服務工程部門則著重於規劃採購零件和現場修復實體產品的方法。為了滿足這些相似但又不同的目標,這三個部門通常以不同的方式組織資料。
3D 視覺化屬於完整數位產品定義的一部分,可做為這些組織之間的通用詮釋工具。無論產品工程部門如何組織產品結構 (例如 BOM),製造和服務工程部門都可以輕鬆檢視和了解 3D 設計。當製造和服務工程部門取用產品工程部門的可傳送作業和資訊,以建立自己的可傳送作業時,PLM 系統就會進行追蹤。這種「等效性」建立了關聯,有利於輕鬆協調上游的變更與下游可傳送作業。要達成以上目標,應將視覺化和上下游結構的完整組態管理做為運作機制。產品支援部門也可以使用此下游轉換流程來取得技術插圖、零件清單和程序。
下圖顯示視覺化如何在管理上下游結構及維持兩組資料之間的「關聯性」方面扮演關鍵角色。以視覺為中心的 PLM 工具可讓使用者從 3D 檢視器中選擇和操控資料,以因應下游團隊的需求。
3D 視覺化不僅提供單一 BOM 或設計,還可以進行擴增,更輕鬆地提供模組化可供配置產品的 3D 內容。可供配置平台的強大功能不僅協助提供各種不同的產品項目,還可以讓使用者存取這些平台的精確 3D 可檢視項。如此一來,使用者就不再需要向 CAD 設計人員索取設計的正確 3D 可檢視項,只要選擇所需的組態,就能取得零件均位於正確位置的 3D 模型。此外,企業可以針對產品系列,存取所需的任何特定組態內容,包括 3D 可檢視項。此資訊也可用來開啟 CAD 中的正確組態。組織可存取 3D 視覺化內容,包含各種產品項目的正確組態,以省下大量時間。
8.實現有效的協同合作和 IP 保護。
內部和外部參與者都涉及 NPI 的產品開發流程。為了盡量發揮相關資源的生產力,就必須共用相關、準確、最新的資料,而且要在最低重工程度下存取和使用這些資料,同時保護智慧財產 (IP)。
因為所有內部參與者通常都可以直接存取 PLM 系統,因此內部協同合作看起來往往比外部協同合作簡單。但是即便如此,也必須制定 IP 政策,以確保存取權限符合法規或其他內部政策。
如果跨國公司希望在最佳化協同合作時不造成 IP 損失或不符合法規需求的風險,就必須盡力保護 IP。全面的 IP 保護必須滿足多方面的條件,以有效協助實施存取任何物件時應遵守的不同規則與組合。當維度存取的概念擴展到所有產品開發資料時,自然無法持續採用傳統的存取控制清單 (ACL) 政策或資料夾式方法。
此外,安全性模型的基礎中必須包含 IP 保護,如此無論透過何種方式存取資料 (無論是透過使用者介面、在協同合作期間、透過 API 等),都必須遵循強制性政策。但是,要在多個存取點實行標準 IP 政策,可能極具挑戰性。每個應用程式可能會以不同方式管理 IP 政策,維護多個系統之間的政策同步化可能複雜、耗時且容易出錯,而 IP 保護更是其中最脆弱的一環。
為了簡化和實現與外部參與者之間的有效協同合作,組織必須收集並提供相關資料集的存取權限。基於這些目的手動收集資料時,必須完成收集才能展開初步的互動,在與外部參與者之間的整個協同合作過程中也要持續收集資料 (無論要花多長的時間)。若資訊過期,參與者將無法做出明智的決策或建議。
為了實現有效的協同合作,共用資訊時必須採用其原生形式的格式。例如,細部設計通常直接以 CAD 格式處理,用以共同開發設計或建立支援的可傳送作業。
只要以 PDF、衍生可檢視項或工程圖的形式提供快照,下游參與者就能負責重新建立滿足其目的的資料。這類 CAD 組件若是沒有支援文件 (例如包含所有元件、系列元件和工程圖的需求或規格),在協同合作過程中也不會有太大的用處。
為了確保達成最佳協同合作的目標,並充分降低風險,組織必須能夠輕鬆收集並適當共用所有類型的資料,同時遵守存取控制和 IP 政策。只要運用可以有效管理所有協同合作要素的 PLM 解決方案,組織便能避免重複的孤立資料,以及與重工、廢料或 IP 損失相關的成本。
確保智慧財產獲得保護
9.建立基於 BOM 的報告。
如上所述,產品開發是動態的過程,不斷發生變化。整個組織中的使用者都需要從數位產品定義中取得資訊,以滿足各種需求。這類資訊通常會以報告的形式呈現,或單純讓使用者控制查看 BOM 時所顯示的資訊。
組織將量身制定 BOM 以有效管理產品資訊,並將產品資訊交給企業中的各個角色和參與者,進而從 BOM 中獲得最大價值。
隨著數位產品定義發展成熟,負責人 (來自許多專業領域) 必須能夠檢視設計,並將設計與各自的工作職能整合。組織可以透過多種方式共用產品資料和設計,包括透過標準使用者介面、臨機報告、3D 視覺報告及管理員建立的進階報告。
PLM 系統的關鍵驅動因素,是能夠為組織提供各式各樣的報告。這些報告讓使用者更加了解數位產品定義、查詢和尋找特定資訊並了解模式,以及分析產品。組織可以透過 PLM 工具來提供此資訊,或以報告的形式提供,以供需要進行分析、提出審核結果或與他人共用的人員離線存取。
PLM 系統還能夠提供互動程度更高的方式,以了解和使用資料。這類系統能透過傳送表格和圖形資料,讓使用者更輕鬆有效地深入了解其數位產品定義。這種做法有助於在開發流程中做出更明智的決策,例如判斷需要關注的產品領域,或找出降低成本的機會。
報告與文件管理
10.實現 BOM 轉換。
BOM 可以為整個企業帶來許多好處,但是企業中的不同專業領域可能需要以不同的結構來檢視 BOM。
許多企業僅仰賴一種 BOM 檢視 (工程檢視),迫使產品開發部門以外的人員手動複製和重新建構 BOM,以滿足其需求。在讓上游和下游變更保持一致時,這會導致資料過期和人力的耗費。
用於提供系統和工程設計的 BOM 結構方式,對製造或服務部門而言可能沒有意義。製造部門會希望以有助於提升生產規劃和驗證效率的方式來建構 BOM,服務部門則希望以有助於服務規劃的方式來建構 BOM。
PLM 中涵蓋 BOM 轉換的概念,也就是可讓各部門將原始 BOM 調整成適合他們的檢視。舉例來說,製造部門可以操控工程檢視以進行生產規劃,服務部門也可按照自身需求來操控。
採用數位產品定義的組織可以透過等效概念來實現轉換。也就是說,轉換為新檢視的零件了解自身等同於原始檢視內容的地方。這讓下游使用者 (例如製造和服務部門) 可以在流程中提早規劃其 BOM,不必等工程部門完成工程圖。換句話說,他們可以隨著工程 BOM 的發展開始規劃工作。
BOM 轉換讓製造部門不只能提供一份計劃,還能針對不同生產工廠,甚至工廠內的不同生產線提供多份計劃。由於這些下游計劃能回溯到工程檢視,因此人員可以在下游檢視中輕鬆了解、協調和追蹤所有上游變更。如此一來,就能節省上下游使用者的時間,並在嘗試讓不同計劃保持最新狀態時降低出錯的可能性。
全面的數位產品定義讓使用者可以輕鬆轉換 BOM 結構和視覺化內容,同時保持井然有序。如此能提供強大的視覺回饋,讓製造工程師和服務規劃人員得以更加了解自己的工作。健全的數位產品定義還可以讓使用者在執行 BOM 轉換時,輕鬆查看和追蹤任何差異。
BOM 轉換不只適用於工程和製造,在建立服務部門用來規劃服務 BOM 和零件清單的產品檢視時,也可以運用相同的概念,讓服務部門享有同步規劃的優勢,有餘裕為製造部門提供回饋。
BOM 轉換也可以用於其他需求,例如建立用於驗證活動 (例如模擬或材料法規遵循) 的 BOM 分析檢視。BOM 轉換為不同的使用者提供符合需求的 BOM,同時確保 BOM 資料維持一致。只要具備及早存取資料、真正同步設計和回饋的能力,組織就能縮短上市時程,同時提供品質更好的產品。
逐步達成長期願景
請務必記住,任何轉換都是一趟旅程。組織只要努力實現完整的數位產品定義和更多產品開發功能,就能按照可管理的階段逐步實現目標。
即使採取細微的步驟來實現數位產品定義,組織也能立即開始受益,包括更妥善地整理 eBOM 中的產品資料,到輕鬆整合相關資訊以供外部負責人使用。
有了 BOM 做為 Digital Thread 的基礎,下一步就是建立 mBOM 和 sBOM。儘管快速實現目標對於提高組織信心和採用 PLM 系統很重要,但務必設立可行的長期願景。理想情況下,組織應該保持平衡:若一次只遵循一種最佳工作模式,可能會很難實現長期願景,因此需要避免會限制長期價值的短期決定。簡言之,為了充分發揮導入 PLM 的價值和投資報酬率,組織必須確保可以建立能夠滿足其短期需求和長期目標的數位產品定義。
採用本白皮書介紹的一或數種 PLM 最佳工作模式時,一開始可能看不出價值所在。但是每贏得一次勝利,組織就會看到有形的正面業務成果,有助於加強內部信心。只要採用這些最佳工作模式,組織就能以完整的數位產品定義和完整的 BOM 為核心,營造環境來採用成熟的 PLM 方法。
請記住:有意義的改變不會在一夜之間發生。組織需要有明確的目標和耐心,並記得 PLM 和數位產品定義最終將推動企業進入數位時代。
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