隨著新能源戰略的興起，各國汽車廠商紛紛投入電動汽車的研發和制造。鋰離子電池因具有比能量高、自放電小、循環壽命長、重量輕和環境友好等優點成為電動汽車電源首選，從而拉動鋰動力電池行業高速發展，也為電池制造裝備廠商提供了前所未有的機遇。該行業特點是產業鏈長、發展前景廣闊、與國外同行先進企業差距不大，國內外企業有機會同臺競爭。存在的問題是基礎核心技術比較落后，產品設計和工藝技術不成熟，需求多變，安全性和一致性要求高。
SZB公司是鋰離子電池和超級電容器生產裝備及自動化生產線的專業制造商，強調產品實用性，致力于使客戶產品達到高品質、高效、低成本和綠色生產。自成立以來，銷售額連年翻番，產品組合不斷優化，目前具有核心技術的鋰離子動力電池和儲能電池制造裝備已占到全部產品的80%，成功應用到國內各大動力電池生產廠家并出口到海外。
一、實施PLM項目是企業業務發展的客觀需要
從發展的角度，SZB公司希望未來10年實現幾何級數增長，服務對象包括新能源、汽車電子和機器人應用等高新技術產業。而企業的業務模式也將是以客戶為導向，關注客戶使用過程，使客戶產品制造更輕松，創造鋰動力電池制造裝備產品創新和服務創新緊密結合新模式。
為了達成自己的的發展目標，SZB巳公司采取了一系列優化自身業務的舉措：
(1)針對鋰電池材料、型號和品種不斷變化以及質量要求不斷變化的特點，把設備做成模塊化、系列化，可以靈活組合，在各個環節精密設計，以適應不同產品的要求；
(2)站在客戶的角度去熟悉和提高鋰電產品的制造工藝，時刻關注鋰電池的技術創新和發展，自主開發具有核心技術的關鍵制造裝備，為客戶提供整體解決方案；
(3)對已有的產品和技術進行優化升級；
(4)將客戶服務做到“完全方案，完美服務”，在實踐中發現問題，解決問題；
(5)管理提升：2008年引入產品研發管理咨詢，2008年通過ISO9001質量體系認證，2010年開始TS16949質量體系認證；
(6)企業信息化建設：2007年實施ERP系統應用于財務、倉庫和采購部門；2009年實施項目管理系統RDM和OA系統；2009年開始PLM項目選型，2010年6月開始實施，2011年1月完成。
其中，為了實施PLM系統，SZB公司為自己的PLM項目設定了詳細的業務目標：
①借助PLM使先進研發管理體系和質量管理體系“落地”；
②建立機電產品協同設計開發平臺，推行模塊化系列化設計；
③實現包括圖文檔在內的所有產品數據有序管理和信息共享；
④減少后期設計變更；
⑤提高產品質量和可靠性；
⑥提高整體解決方案及其成套產品交付能力；
⑦提高售前售后客戶服務能力；
⑧增強行業知識經驗積累和利用，促進行業標準化；
⑨建立支撐企業分布式組織架構和保障未來發展。
二、項目實施過程
1.第一期實施內容
經過目標分解和詳細需求分析，項目實施閉隊制定了SZB公司PLM項目總體解決方案，其中第一期的目標是打基礎，關鍵是實現產品結構協同設計、提高模塊化系列化程度、產品數據管理和信息共享。
第一期項目實施的內容，主要包括以下幾個部分。
(1)產品數據一體化管理與可視化。包括：
①對設計圖文檔、產品零件、研發過程、問題和缺陷跟蹤記錄等所有產品數據實現統一管理和控制；
②版本管理；
③制定細致、靈活和嚴謹的訪問規則，實現有效的權限控制；
④工程師可正確、快速地查詢所需的信息；
⑤建立快速產品數據重用機制，在訂單設計時可以快速找到相關產品的完整數據以高效重用；
⑥通過瀏覽器實現可視化查看、瀏覽和標記等功能，可瀏覽的數據包括3D/2D, PDF和Office等圖文檔，將3D模型轉換成輕量化格式，加快數據的傳輸，方便協同設計評審，節省企業軟件投入；
⑦通過縮微圖功能實現比瀏覽器更為快捷直觀的可視化。
(2)優化與固化研發管理流程。包括：
①對產品研發流程進行整理和優化，再在PLM系統中固化；
②圖形化的工作流管理支持任務指派、條件判斷、狀態設定、E-mail通知、定時執行任務和流程同步等操作；
③流程任務與圖紙關聯，確保所有參入者看到的都是同一份圖紙。
(3)評審流程。包括：
①根據SZB公司的業務需要對不同類型的產品劃分不同的評審業務，從總體方案評審到工程圖評審；
②為不同的評審業務分別定制評審流程，確定評審工作節點、評審參與者、評審工作指南或評審要點，以及評審不通過的處理機制等；
③評審時參與者能夠萬便地查詢到關聯的對象，提高評審效率。
(4)變更管理。包括：
①根據SZB公司的業務流程特點和變更活動的特征和所處階段，定義簡單變更及復雜變更兩種的變更管理萬法，兼顧變更活動的嚴謹與效率；
②定制變更單流程，實現設計研發變更信息與計劃、采購部門的業務銜接；
③對變更活動的過程進行流程的設計，并以電子流進行固化。
(5)產品結構和BOM管理。包括：
①以零件為核心，建立零件與圖樣及文檔的關聯關系，真正實現數字化的產品管理；
②根據產品結構特點和專業，建立整機BOM、結構BOM和電氣BOM的產生及管理規范；
③支持變更前后BOM差異比較和報表導出；
④實現基于BOM報表的ERP初步集成，消除手工重復錄入錯誤和工作量。
(6)標準件、外購件、通用件和通用模塊等公共資源的管理。包括：
①在PLM系統中建立外購件庫、通用件庫和通用模塊庫等通用設計資源庫；
②根據SZB公司的業務特點定制相關導入流程，支持標準化審核萬法；
③建立外購件、通用件和通用模塊的權限管理規范及變更管理流程；
④通過編碼申請流程和編碼器，對外購件、組件、零件和成品進行受控的自動編碼，實現嚴格高效的編碼管理。
(7)MCAD協同設計。包括：
①結構設計環境標準化；
②MCAD與PLM集成；
③模塊化設計和管理；
④規范設計工程師的設計過程，強制要求設計工程按照規范的方式在集成環境中使用3D CAD進行設計，保證產品結構、零件與模型文件和工程圖的關聯性，完整性；
⑤要求支持大批量快速打印，自動標記打印狀態和操作。
(8)問題跟蹤流程。包括：
①定義問題的類型及屬性字段，如客戶需求變更、設計不良變更和性能優化變更等；
②對問題的信息進行詳細的描述，如提出部門、嚴重級別、問題詳細描述和發生頻率；
③定義問題的歸檔、審批和關閉流程，以便實現對問題及時、完整和持續的記錄和跟蹤，并持續對流程進行改善。
2.第一期實施成果
第一期PLM項目的實施，為企業貫徹落實T516949和研發管理體系提供有效工具和平臺。建立了一體化產品數據管理和研發協作管理平臺，實現了對研發數據、流程管理能力的提升，提高了研發對客戶與市場的響應能力。同時，建立了統一的CAD設計標準及設計環境，規范了CAD數據的管理，從源頭保證了數據的準確性和一致性。更重要的是，優化與固化了研發管理流程，實現產品數據審批流程電子化，管理了設計變更過程。
根據SZB公司的業務流程特點和變更活動所處階段，第一期項目還定義不同級別的變更管理方法，兼顧變更活動的嚴謹與效率。同時，建立了外購件、通用件和公共模塊等通用設計資源的物料庫，促進標準化模塊化設計，提高零件重用率，實現了產品結構與BOM管理。同時，以部件為核心，建立了數據之間的邏輯關系管理，為下一步實現報價管理、配置管理、工藝管理和ERP深度集成打下基礎。
第一期項目的主要應用部門和用戶：研發中心研發一部(結構設計和電子設計)、標準化和工程技術中心技術部、工藝部、品質部、生產制造中心生產計劃與采購部和文控中心。
3.項目實施成功因素和難點
項目成功的原因在于，在項目的實施過程中，研發總監親自擔任項目經理，始終把住PLM項目服務于企業發展戰略的大局，排除阻力。同時，乙方深刻理解SZ8公司研發管理體系，項目團隊穩定，項目經理具有豐富經驗和良好的溝通協調能力。另外，項目也遇到一些困難，例如，SZB公司公司訂單趨于飽和，研發和生產任務非常重，涉及到的部門和用戶沒有足夠時間和精力配合項目實施。但是從另一個角度講，企業生產經營狀況良好也是PLM項目實施成功的最大保證。另一個方面，SZB公司的公司文化比較溫和，以前多個管理咨詢項目和信息化項目都沒有完全推開，遇到困難習慣等待觀望。PLM項目實施過程中經歷至少兩次組織結構調整、TS16949認證和子公司成立等大事件，因此需求和方案也都隨之調整。
三、案例分析
1.PLM客戶面臨的挑戰
鋰電池產業發展迅猛市場不等人，SZB公司不能等體系建立完善了再發展，只有一邊發展一邊建立。從一開始管理層就意識到：必須建立整套的先進管理體系，必須實施信息化。在成立后短短3年時間內先后導入ISQ9001、研發管理體系和TS16949質量管理體系等，目前TS16949認證還在進行中。這些做法著眼點高，直接針對企業突出矛盾，希望一年上幾個臺階。但是任何事物都有規律性。項目初期，咨詢顧問進駐半年首先普及概念，把體系框架搭建起來，然后交給企業自己落實到日常工作中，進一步細化完善。這些工作一要有決心，二要有工具和平臺，三要有一定的時間發酵。
信息化建設解決的是工具和平臺問題，在戰略上，管理層對此看得很準，但是在戰術上，信息化整體規劃、實施策略和步驟存在不足。無論是管理還是信息都沒有抓住真正的源頭——產品研發管理系統和產品數據管理，導致再好的管理體系和流程都難以落實或者落實的時候走樣。另外，面臨的問題還包括：項目管理系統與研發交付物脫節，無法真正用起來；ERP應用效果打折扣。結果人財物投入不少，但是在市場響應能力、產品質量、交貨期、產品標準化模塊化設計和變更管理等方面依然存在大量問題，離市場要求和行業發展要求有差距。
另外，從技術和產品創新角度看，動力電池廠商自身都可能失去方向，作為制造裝備廠商，期望全新的、一步到位的創新以滿足客戶需求簡直就是無的放矢，潛藏巨大風險。因此現實的做法更多是改進型創新：在已有基礎上創新，“領先一小步”。這需要具備可重用機制和知識源。
2.PLM供應商面臨的挑戰
10年來，PLM行業越來越成熟，成功案例越來越多，但是無論是理念、功能還是市場格局相對于用戶的變化幾乎沒有變化，作為供應商到底怎樣“以不變應萬變”，為快速變化中的客戶迎接挑戰提供實實在在的價值，正是所有PLM供應商此時面臨的挑戰。筆者認為關鍵在于全面的需求把握、靈活而又扎實的應用方案和PLM文化傳播幾個方面。
關于應用方案，現在已經從成功案例中提煉出各種被廣泛認可的典型應用，有些已經預定義到PLM系統軟件產品中，以便“開箱即用”(如按照CMII規范定義的變更管理)。但是客戶現場每個應用點都是人、技術和傳統各種因素混合體，沒有完全相同的，好的應用方案一定是經過“解構-結構”的產物(如簡單變更和復雜變更)，加入到已有的混合體中，使快公司更快，慢公司更穩，使每個客戶都穩步快速發展。因此，對于應用方案同樣需要全面把握和認真兌現。
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本文標題：PLM在裝備制造業應用新挑戰
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