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数字化转型的基础:系统工程(SE)和产品生命周期管理(PLM)的整合

来源:控制工程网2019.03.28阅读 7523

  为了生产智能、互联的产品,工程团队必须采取系统方法,来管理整个产品生命周期中的信息和流程。问题是,大多数工程师都局限在两个学科中的一个——系统工程(SE)或产品生命周期管理(PLM)。  
  虽然系统工程和产品生命周期管理都可以管理复杂的产品,但也有明显的差异。这两个历史悠久的学科如果结合起来,就会创造出生产下一代复杂产品所需的方法。然而www.cechina.cn,重新规划工程组织如何管理产品开发并不是一件容易的事。

  实现系统级的方法
  如今的产品,多个系统相互嵌套,同一个设计中可能包含电气、机械和软件等多个层次。为了管理相互依赖的多个学科,工程团队必须使用系统级的方法。系统工程和PLM作为系统级学科CONTROL ENGINEERING China版权所有,具有相对优势——就像同一枚硬币的两面CONTROL ENGINEERING China版权所有,目标是按时、在预算内(或低于预算),交付优质产品。每个学科如何实现这个目标各不相同,但理解这些至关重要。
  系统工程的起源,最早可追溯到用笔和打字机在纸上设计的时代。它始于航空航天和国防工业,企业花费数月甚至数年的时间,开发出一种满足客户需求的产品。无论是过去还是现在,这类客户仍然主要是政府机构,需要精确地满足客户要求。系统工程师的任务是获取这些要求,以及在生命周期中其它利益相关者的需求,并将其转换为系统模型,以指导开发最终产品或系统所包含的软件或硬件。
  另一方面, PLM在生命周期的后期出现,着力于物理设计、计算机辅助设计(CAD)模型和物料清单(BOM)上。PLM的基本元件是零件、子组件或装配结构。起初它们主要由系统工程师来定义。
  尽管这两种方法都使用相同的信息,并且相互补充,但是它们的起源和重点各不相同。局限在系统工程方法中的工程领域的领导,可能并不愿意为PLM费心;同样,在PLM工作的机械工程团队的领导控制工程网版权所有,也不想把一天的时间都花在管理需求上。他们都选择集成方法的原因是这个行业正在发生变化。为了跟上竞争的需要,这两个团队也需要这样做。
  工程组织的协作 
  计算机程序员Melvin Conway在1968年就指出,系统设计的结构必定复制设计该系统的组织的沟通结构。这一理论后来被称为“康威定律”,意味着产品将反映构建产品工程团队的组织结构。如果系统工程和PLM组单独工作,这可能会出问题。
  当系统工程和PLM团队独立工作时出现的挑战源于文化和技术的不一致。他们已经规范了他们的做事方式,并期望对方适应并效仿。除了彼此独立之外,其它部门甚至同一公司的工程职能部门(例如软件团队),也会因为自说自话导致沟通困难。独立的信息系统也使这一过程变得更加困难。
  系统工程和PLM团队正在开发相同的产品,但由于所用的开发工具以及数据处在不同的数据库控制工程网版权所有,共享信息并不容易。因此,在生命周期中,团队和下游之间的数据处理和切换过程,非常容易出错。康威认为,这些错误将出现在最终产品中。一个完全集成的系统概念——在产品生命周期中,每条产品信息都是相互连接和一致的——就是个神话。然而www.cechina.cn,这并不意味着不可能实现整体产品的开发。
  面向未来的工程组织
  面向未来的工程组织,听起来可能像是一项艰巨的任务。尤其是在今天,团队正忙于应对日益复杂的产品、法规和激烈的全球竞争。实现这一愿景的第一步,是创建系统工程和PLM合作的环境。要做到这一点,工程领导应该考虑:
  联合系统工程和PLM团队——在概述了他们的共同目标和集成开发方法的好处后,整合系统工程和PLM团队将取决于跨学科的沟通。如果组织中还不存在类似的沟通论坛,那就创建一个。如果已经存在,那就鼓励人们使用。
  为这两个学科创建包容性流程——摆脱"自我为中心"的信仰体系,设计新的流程,将每个学科的各个部分连接起来。通过保留一些有利于其它团队的最佳实践来满足每个团队的需求。
  将信息连接并集成到工程中的单一可信来源中——系统级设计需要系统级平台。多供应商解决方案将具有管理开发过程每个阶段所需的广度。超越文档、PDF和电子表格的界限非常重要。
  规划变革——保持灵活性,选择具有开放应用程序接口(API)和灵活架构的工具,使组织能够轻松适应变化。在当今的数字时代,今日之最佳实践,未必使用于明日。
  咨询外部合作方——集成方法还需要考虑客户、供应商和工程过程中其它参与者的需求。联合供应链上下游合作方召开会议,并利用来自现场的反馈来改进新流程。
  将系统工程和PLM的最佳技术结合起来,将为持续改进和数字化转型奠定基础。开发颠覆性产品和系统需要采用颠覆性方法,这需要正确的变更管理流程和技术。(作者:Pawel Chadzynski)

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