基于PLM的B公司产品研发流程管理改进范文研究

论文价格:150元/篇 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis 编辑:vicky 点击次数:70
论文字数:62000 论文编号:sb2021022109432934616 日期:2021-03-03 来源:硕博论文网
本文以应用 PLM 理论来改进 B 公司的产品研发流程为研究对象,按照发现问题,分析问题,解决问题的思路,结合文献研究法、数据收集和分析法、深度访谈法,针对 B 公司现阶段在研发过程中存在的问题展开分析和研究,致力于应用现代化的信息技术以及多方协同的理念来解决 B公司在研发过程中的管理问题。

第1章 绪论

1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究背景
作为现实背景,随着汽车发展,尾气排放日益严重,人们开始注重新的节能减排技术的研发。在步入 20 世纪以后,特别是在 1908 年,亨利.福特的福特汽车公司推出了标志性的“T”型车,这种车的市场销量迅速地增长。此后,福特公司于 1913 年还首次应用了流水线生产模式,促使其制造汽车的成本得以巨幅降低。由于汽车价格能够被大众消费者所接受,汽车不再只是有钱人专属的奢侈品和贵族身份的象征,汽车逐渐成为寻常人家的代步交通工具。但是,如图 1.1 所示,伴随着汽车产业不断地发展、世界各地区的汽车保有量持续地攀升,全球范围的大气污染及汽车尾气危害也接踵而来。在全世界各大、中型城市,汽车尾气排放所导致的环境问题已经对地球生态形成了相当大的影响。为了对此类环境污染的源头予以有力的限制,欧美各国频频升级了抑制汽车污染排放的法规标准。我国也建立了相关的法律,对机动车的废气排放标准制定了新的限值。国Ⅲ、国Ⅵ的合规性工作正在我国的各级环境保护部门以及汽车制造企业之中有序推进,从而对汽车尾气的排放起到降低和控制的目的。由此,汽车节能减排的新技术研发变得愈加重要和关键,为了能获取新的增长机会、争取更大的市场份额,以及满足国家对于排放的技术要求和时间表要求,各相关车企都在加大研发力度,力求抓住新的机遇。
图 1.1 1990-2017 年全球二氧化碳排放量
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1.2 研究思路和方法
1.2.1 研究思路
本文的研究对象为 B 公司,通过探究其研发流程的管理,将理论与实践应用相结合,同时结合行业内对 PLM 理论认识、应用现状以及 B 公司的实际情况,将对于 PLM 的理解与企业的实际结合起来,运用 PLM 的理念和思路来解决企业现实遇到的问题。主要的研究方法是通过挖掘、分析问题、提出解决方案、落实改进方案的保障措施,最后对改进效果进行评估的这样一个完整的过程,以此为 B 公司的研发价值提升提供实际执行层面上的参考依据。主要的研究过程是结合公司现状和文献研究,通过对于 B 公司的研发运营数据分析、管理人员和员工的访谈,梳理和总结 B 公司在研发过程中的问题,挖掘问题并深入分析,进而基于 PLM 的理念和理论指导对于罗列的问题的背后原因提出方案、对症下药,从而为 B 公司研发效率的提升提供理论和实践依据。
首先,研究行业内对于 PLM 的理论研究和先进应用经验。PLM 作为一种管理理论,即,从产品的概念产生、工程技术的应用,直至退出市场等,将整个生命周期的信息数据加以整合。PLM 自 20 世纪中期就开始为欧美等发达国家所研究和应用,通过将产品技术的信息化和数据化,这些国家的生产力又提升了一个台阶水平。而我国在近几年也在积极地在该领域进行探索和实践。对于先进的理论研究,能够理解 PLM 在研发流程管理中的作用和管理框架,以及明确 PLM 的管理方式帮助企业做出快速方案或产品设计的机理或机制,帮助企业做出准确的技术和商务决策。
其次,对 B 公司的实际研发管理系统的情况进行调查和研究,发掘阻碍提升业务能力的问题点。对于 B 公司的研发过程中的调查研究主要通过数据研究和人员访谈方式,从而保证问题发掘的完整性。数据研究主要包括通过现有的数据库来获取 B 公司的研发流程运营指标,如研发成本构成、各研发阶段的周期时间、研发人员资源等,以此来了解研发过程的运作效率以及需要改进的方面。通过与管理人员的访谈,了解他们对于当前研发效率的认识和期望,通过和一线研发工程师的访谈,来了解他们的对于当前研发过程中存在的日常问题和来自第一线的观点。在完成数据探索和人员访谈之后,对于探索到的现象以及人员反映的问题进行梳理和归总,总结出关键的要点。
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第2章 理论基础与文献综述

2.1 PLM产品生命周期的基本理论
2.1.1 基于PLM的产品研发流程概述
产品研发流程管理是个宽泛的概念,其不仅仅包含处于核心位置的技术研发工作,而且覆盖整个产品的全生命周期的管理。产品的研发流程是指企业通过一系列的步骤,将一整套输入要求、边界条件以及约束范畴转换为一连串的产出,包括物理的产品、特定的产品特性、一整套的服务或者解决方案,以及满足预定期待的商业承诺。
产品的 PLM(Product Lifecycle Management)全生命周期管理的概念是将产品作为管理的核心,对产品在其各个生命阶段中产生或需求的信息进行综合管理。产品的各生命阶段包括从产品的最初创意形成、概念方案建立、市场定位确认、产品性能参数制定、技术细节确认、方案及技术文件发布以及最终的市场退出。而相对应的各个管理模块则包括产品的市场定位、项目资源管理、产品数据管理、品质管控、风险预测及控制、团队及业绩管理等领域。
PLM 产品生命周期管理贯穿于整个研发过程,甚至延展到概念产品的市场策划阶段以及最终的市场退出阶段。产品的研发流程可以被归总为六个阶段:首先是计划阶段,这一阶段主要关注于细分市场的需求及容量,对于技术及商务可行性的评估;第二阶段是概念开发,这时候的开发思想被细化成产品的外形、功能和相对于竞争产品的特征特性优势;第三阶段是系统设计,在此过程中将客户的关键质量特征(CTQ:Critical ToQuality)转换为产品的系统级特征参数,进而将系统级特征参数下发至子系统级和部件级;第四阶段是细节设计,包括产品的尺寸、公差和物料设计等;第五阶段是测试和改进,在这个阶段,通常会制造 Alpha、Beta 等原型机,通过一系列的实验来验证其性能以及可靠性指标;第六个阶段是最终的产品推出阶段,在这个过程中将规划生产系统、供应链系统来制造产品,经过一系列的准备和试生产,对产品的可生产制造特征做微小的设计调整,最终发起规模性生产。在完成了研发和投产之后,产品又将经历递送服务和售后服务,最终报废和退出市场。3如图 2.1 所示。
图 2.1 基于 PLM 理念的产品研发流程示意图
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2.2 PLM在企业研发管理的行业应用
基于 PLM 的研发流程管理可以帮助企业以一系列规范、标准的做法,帮助企业发现新的技术、挖掘新的机遇,持续不断地为客户开发出优秀的产品或服务。随着市场需求的多元化以及竞争的日趋激烈,对于新产品的研发能力成为了企业获取成功的核心因素之一,而高效的研发流程管理则成为企业获取竞争优势的源泉。PLM 研发流程管理能够以相当高的速度、低的成本以及可靠的质量将新产品投入到目标市场中去,从而获得期望的利润和市场份额。
根据各理论以及实践经验的归纳总结,图 2.3 是基于 PLM 的产品研发流程管理的示意框图。
图 2.3 基于 PLM 的产品研发流程管理示意框图
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第 3 章 B 公司的产品研发流程管理及 PLM 应用现状 .................25
3.1 B 公司的发展现状 .................... 25
3.1.1 公司发展概况..................... 25
3.1.2 市场的变化促使公司寻求变革.................... 27
第 4 章 B 公司的研发流程管理问题调研 .........................36
4.1 研发流程运作情况的数据收集和分析..................... 36
4.1.1 调查的目的和执行.................... 36
4.1.2 调查数据的解读.................... 41
第 5 章 公司研发流程管理存在问题的原因分析........................61
5.1 人工操作和干预拖慢研发效率.................... 61
5.1.1 标准不统一及复杂的流程.......................... 61
5.1.2 相互独立的信息数据........................ 62

第7章 PLM研发流程改进的实施保障及效果评估

7.1 PLM研发流程改进措施的实施保障
B 公司为了落实 PLM 理念以及研发流程的优化,需要采取一系列的保障措施,以克服诸多阻力问题。当企业在要做出系统性的变化和调整,从而要达到转型的目的时,由于这些变化会影响到在企业中各部门、个人的工作方式以及利益,所以往往会遇到各个方面的阻力。这些阻力的来源可以总结为主要来自两个方面。首先,从个人层面,由于变革会改变现状,打破已有的均衡,这类“均衡”包括员工的日常工作方式、生活节奏以及满足公司 KPI 指标要求的各种应对方式,而当有巨大的改变来临,意味着原有的知识技能、原有的地位、经验及资源优势都可能不复存在,而对于变革的结果存在各种不确定,由于员工不得不要脱离当前已经习惯了的或者舒适的工作环境,又不确定是否自己有学习新技能的能力或者学习新技能需要付出额外的代价,因此不可不免地存在抵触情绪、不合作的态度和行为。其次,从组织层面,企业的流程再造必定会导致对各级部门的重组或合并,甚至有些部门可能被裁撤,而且会对职责权限进行重新界定和分配,因此一些处于不利地位的部门就有可能抵制变革。
在 B 公司中就存在就研发流程和 PLM 改革的困难。首先遇到的是当采用一系列系统机器人自动化技术以及人工智能技术之后,将会取代一大批的人工操作,有很多的工程业务专员的职位将不再需要,这些专员原本通过理解复杂的流程规范和操作标准之后,日复一日地在电子系统中根据自身对规范的理解来进行着系统中的任务操作,而这些将被自动化技术替代,自动化技术将比他们达到更低的出错率,能够 7x24 小时不间断地运行,而且一旦完成开发和应用后可以快速地提升运算能力,完全覆盖全球的同类事务。这些专员何去何从将是个现实问题。另外,当打破研发业务部中部门的界限后,各个项目将以技术专业为基础来配备人员,并且向各级工程人员开放各项专业工具和资源以保证资源能够被最广泛的获取。而这打破了原来为各个部门所控制的资源或专业技能门槛和限制,原本的一些管理或技术人员可能就因此而失去了原本的资源优势或技术优势。
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第8章 研究总结

8.1 研究结论
本文在各国加大环境保护力度、大力推行节能减排政策的大背景下,对专业于汽车动力技术的机械制造企业 B 公司的研发流程改进问题展开研究。本文以应用 PLM 理论来改进 B 公司的产品研发流程为研究对象,按照发现问题,分析问题,解决问题的思路,结合文献研究法、数据收集和分析法、深度访谈法,针对 B 公司现阶段在研发过程中存在的问题展开分析和研究,致力于应用现代化的信息技术以及多方协同的理念来解决 B公司在研发过程中的管理问题。
为确保 B 公司能够抓住各国政府各项环保政策接连推出而带来的市场机遇、应对激烈的竞争环境以及满足客户日益提高的期望和要求,本文作者为 B 公司提出了研发流程管理改进的具体的落地措施。
首先,对于现有的研发流程的各项工作流进行简化和标准化,以此为基础来做 PLM电子信息自动化处理。流程的统一化和标准化是一切流程改进活动的基础,标准化如同将当前流程状态平整为一方“台阶”,而后续的一切改进都是基于这一方“台阶”,当改进取得了一定的成效之后,将形成一道更高的新的“台阶”,成为下一次改进的新的基础。并且,通过建立一整套持续改进的日常机制,保证这种流程改进活动不是“一阵风”活动,确保整个企业组织通过一个长效的机制来不断地识别流程改进机会、落实改进措施、在新的高度形成新的标准。而在此背后,PLM 的信息自动化理论将作为指导持续改进的方针来帮助企业发现改进点,利用信息化技术、机器人自动化处理技术等实现流程效率的提高。
其次,建立与客户与供应商之间的双向 PLM 信息协作平台,采用信息对接以及并行工程的方式提升研发效率、缩短研发周期。仅仅在企业内部做改进的效能终将有限,因为对于产品的研发的初衷是要源自客户的需求、配合整机厂客户的研发里程碑计划,而最终的研发方案实现是要依靠下游的供应链的。因此,企业必须突破原有自身对“四面墙”(单体工厂)的思维局限性,打开自己的数据网络,在基于安全的前提下,以 PLM系统为切入点,与客户的数据网和供应商的数据网进行连通,达到信息共享。而此举的目的是通过信息互通、数据共享的方式来形成协同效应,将各方面的信息和工程研发资源及早地联合在一起,消除由于信息不对称、不同步导致的信息流断裂、流程中的等待、返工设计等等一系列的浪费活动。进而,通过信息的同步更新和即时性地联合,使得并行工程成为可能,各方可以从一个时间节点出发,在保持畅通沟通的情况下同时对于产品的不同零件或者不同特征进行分别开发,而各条设计流又将集中汇总在一起形成最终产品或方案,从而抛弃原本的串行研发方式,达到整体研发周期缩短的巨大效果。
参考文献(略)

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