制造类企业产品过程及其信息化分析
作者:圣龙永真 来源于:计算机世界网
2004-4-7 11:46:23
本文以“制造业产品过程的双环系统模型”为基础,提炼形成制造业的产品周期过程(PCP),并结合当前企业信息化发展现状,将当前的管理实践与实际的产品过程对应起来,期望能理顺企业BPR和信息化的思路,根据企业实际情况和工作需要去实施信息化,使之目的明确、思路清晰,逐步建设系统,务实推进。

    制造业是经济领域的重要部分,中国要成为未来的世界“制造工厂”也突显中国制造产业光辉的发展前景。家具、家电、交通工具等制造业产品也与我们的生活息息相关。

    一.制造业产品业务分析

    ISO9000:2000中指出,产品分为硬件、软件、服务和流程性材料四类,其中硬件产品又称为离散型制造业产品,是与流程性材料相对而言的。离散型硬件产品和流程性材料又称为“货物”,它们大都来自常说的制造工厂,且具有相似的过程,所以这里我称它们为制造业产品。
    国家统计局于2003年5月以国统字[2003]14号文向各省、自治区、直辖市统计局、新疆生产建设兵团统计局,以及国务院各部门印发了新的《三次产业划分规定》(“三次产业”,听起来有点别扭),并在其官方网站上公布其详细分类规定,其中制造业为第二产业C门类1343大类(其中空缺38大类)共30个类别名称,如下表:
    


    上述的制造业产业产品包括在本文所定义的制造业产品中。另外,采矿业(《三次产业分类》之第二产业之B)产品也是ISO9000:2000所定义的流程性材料(如金块、铁锭等),电力、热力、燃气和水的生产也算是一种流程性材料制造业(不包括电力、热力、燃气和自来水的传输服务)。再者,对于第一产业的农、林、畜牧、渔业也算是一种特殊的制造业,他们的产品是粮食、木材、畜禽和鱼等原始产品,当然,他们的产品过程十分特殊,它们的“生产车间”是有时间特征的自然界提供的环境。而包括在第一产业中的农、林、牧、渔服务业则提供服务产品。
    通过上面的对比,我们认识到三次产业分类主要用于国家统计局对国民经济的统计分析之用,而ISO9000:2000中对产品的四大分类法则用于组织(一般指企业)的产品,两者并不矛盾,反而通过对比,发现两者存在着必然的联系。
    离散型制造业产品如汽车、电脑、电视机、手机等等,它们都是可计数的,是当前制造业的最容易理解、最常见的形式。
    流程性材料制造业具有多种形式:
    (1)生产原料可见型,如润滑油、水泥、饮料、饼干等,它们都以一种相似的配方或工艺,进行大批量生产,并以桶、块、包等不同的包装形式发售。
    (2)如采矿业等的原始作业,它的原料直接取自大自然,依赖一系列的设备、工序和过程控制,完成产品
    (3)农、林、畜牧、渔业产品生产在于时间和过程控制,
    离散型和流程型制造业产品在设计方面的区别在于前者主要偏重于结构和功能的设计,而后者主要偏重于品种的配方和功效设计,在生产过程方面,前者主要偏重于组装和调试,如飞机、汽车、电视机等生产需要大型生产线和智力参与,而后者则主要依赖于生产设备、工序和时间过程控制。总之,流程型制造业具有极强的连续批量生产特征,产量依赖于一定的包装和计量单位。
    离散型和流程型制造业产品在销售和客户服务方面具有相似的过程,如直销、建立庞大的销售网络或委托第三方销售。
    对于离散型制造业产品,其原料可能是流程性产品,如钢板用于制造汽车底盘,用木材制造家具,用油漆喷涂汽车和家具的外壳和表面等。对于流程性产品,其原料十分复杂,可以是离散型(如由废汽车回收钢材)、流程型(如发电厂的煤、油等),可以依赖于自然资源(如采矿业)和自然原理(如农业)。
    离散型制造类产品可能由多种原始产品组成,如汽车由硬件(如发动机)、软件(控制软件、使用说明书)和服务(定期的保养等)组成。而流程型产品可能具有多种成分和特征,从原料到成品已发生物理和化学反应,很难辨别,如乙炔气体提炼自石油,却和石油的形态完全不一样。由于产品的组成部分不同,因此,对于构成产品的不同部分的过程控制也十分重要,并且要与相应的产品过程联系起来。
    由于产品不同,因而其业务重心也不尽相同,因此企业根据业务模式特点来分将有很多种:
    对于硬件制造类企业,有①销售侧重型,如洗涤用品和电器等消费品生产企业,产品的销售、配送等占十分重要的位置;②生产侧重型,如机床厂,机床每年的销售数量很小,设计和生产过程占有十分重要的地位,因此,产品的设计、生产管理对其十分重要。
    对于软件类企业,如计算机软件公司,软件的生产过程是企业的核心业务;对于杂志社,内容的采集和编辑工作是其核心业务,印刷可自行或委托完成。
    对于服务类企业,如大型商品零售企业,他们的库存、物流和销售系统十分重要;对于物流运输企业、金融服务企业、公共事业服务企业,它的服务设施的建设和运行维护将十分重要。
    产品形形色色,企业的业务类型因此也不尽相同。BPR认真分析了企业产品过程之后,根据BPR的实施部署,信息系统应用软件要结合实际情况,十分具体,不得有丝毫马虎,必须针对行业和产品及其业务模式认真分析,对症下药,企图以不变应万变只能导致信息化项目的失败。

    二.制造业产品过程总体分析

    根据“企业产品过程的双环系统模型”,制造业产品的双环系统模型如下:
    

    以产品的过程周期为主线,将产品的策划、设计、生产、销售和服务、客户等环节连接起来,形成产品周期过程(PCP,ProductCycleProcedure),如下所示:
    


    另外,当然企业信息系统还包括设计和生产等专业计算机系统,如产品设计阶段的CAD/CAE和CAPP,产品生产阶段的CAM、CIMS等系统,这些系统的紧密集成,将大大提高管理和生产的自动化和智能化。如下图所示:
    


    下面将对PCP中的每一个部分进行详细分析。

    三.制造业产品过程详细分析

    1.产品策划
    


    产品策划是企业产品的起点,是对产品的可行性总体研究和策划方案,包括对①对产品的市场和实施方法进行可行性分析,②资金计划,③产品的用户需求的分析,定义产品功能,④产品研发和生产的过程设计,⑤产品设计和生产过程的人力资源安排,⑥产品销售安排和客户服务安排。另外还有关产品策划将为产品的后续过程产生指导作用。
    产品策划的输入是客户的要求、对市场的分析以及根据企业战略做的产品规划等等其它因素,输出是一套完整的可行性研究和策划方案。
    产品策划过程是一个智力过程,需要查询企业各方面知识库和历史数据库和现有的产品数据库,同时,策划方案还需要经过多级别的审批和定稿。

    2.产品的立项、设计和样品
    

    如上图所示,产品的立项、设计和样品部分的输入是产品策划方案、客户新要求和其它改进要求;设计人员利用各种工具和协作资源进行创新性、创造性设计;这个阶段的输出是一个产品的完整信息,如产品的配件清单BOM、用于指导生产的图纸和工艺说明、产品的用户市场宣传的资料以及其它信息,使产品快速进入生产制造程序。
    企业要保证产品的立项、设计和样品部分的正常快速地运行所需要的各种信息和设备,并能有效地集成。因此,该部分要与企业KM下的综合知识库,还要与产品的CAD/CAPP系统实现互联,通过PDM实现对所有产品数据的全面管理,同时,样品在试制的过程中有可能要通过SCM去获取配件供应商的支持,并通过中试工厂的CIMS系统的制造出样品。
    “产品的立项、设计和样品”过程是一个智力过程,这一部分的应用对象是产品的设计人员和关注设计的有关管理人员。
    信息系统在本阶段的作用是:
    1.建立基于KM理念的产品设计知识库。包括来自产品本身的客户的报怨、销售人员的改进意见以及生产一线的建议,以及企业内部员工对产品的合理化建议,当然也包括产品研发会议。信息来源来自企业内部和外部。设计人员应能方便地查询到这些信息。
    2.产品立项、研发、试制和定型的项目过程管理。这个管理功能完成设计人员的过程汇报和管理人员对过程的监控。
    3.过程文档管理。包括CAD/CAPP文档、文本文档等电子文档的统一管理,包括入库、查阅等。要注意信息安全问题。
    4.信息协作平台。通过这个系统大家可以在网络上进行设计沟通和信息共享,如BBS、实时通信、应用共享讨论等。
    功能如下图所示:
    


    如上图所示,CIMS和SCM是本阶段的外部功能(涂黄色以示区别)。设计人员要从产品知识库中取得产品设计灵感,使用CAD/CAPP等CAX系统进行设计,产品数据文档和其它协作任务由PDM进行统一管理。
    PDM,ProductDataManagement,产品数据管理是这一阶段的核心功能。著名的咨询机构CIMdata对PDM的是这样定义的:PDM是一门管理所有与产品相关的信息和过程的技术。而GartnerGroup对PDM的定义则为:PDM是一个辅助工具,它用于在企业范围内构造一个从产品策划到产品实现的并行协作环境,一个成熟的PDM系统能够使所有参与创建、交流以及维护产品设计意图的人员在整个产品生命周期中自由共享与产品相关的所有异构数据,如图纸与数字化文档、CAD文件与产品结构等。
    PDM功能的主要是:
    Ø文档管理(包括各种图档、文档等,含版本控制):提供产品信息的存储和提取;
    Ø工作流管理和流程管理:控制处理产品数据的程序,提供了一种用信息驱动业务的机制;
    Ø产品结构与配置管理:处理物料清单,产品配置以及有关的版本和设计更改;
    Ø零部件分类管理:提供关于标准件的信息,方便设计上的重复使用;
    Ø项目管理:提供工作细目结构,允许各流程,资源计划和项目跟踪之间的协调。

    3.产品的原料供应、生产、检验和出厂
    


    如上图所示,产品的原料供应、生产、检验和出厂阶段的输入是产品的配件清单BOM和生产设计图纸,输出是合格的产品。

    这个阶段的系统包括ERP系统(完成主生产计划、物料需求计划、人力资源计划和其它资源计划)、供应链管理SCM(完成原材料的实时采购、供应商管理,以及相应的物流配套管理)、与工厂的计算机集成制造系统CIMS的接口(完成与CIMS的接口,可直接形成操作指令,或操作作业单)。ERP系统中还包括车间管理(完成对车间事务的全面管理)和仓库管理系统(完成成品入库和仓库管理)。
    这是一个紧凑的流程控制系统,由企业决策和市场销售信息手动和自动制定主生产计划MPS、物料需求计划MRP和能力需求计划CRP,再按产品配件清单BOM和生产工艺说明等信息,ERP系统自动产生原料供应计划,并由SCM实施原料采购入库,通过与CIMS系统集成控制生产,在产品经检验合格后入库待售。因此,要建立一个工作流引擎系统支撑工作流程。
    在本过程中,成品产品的原料配件和生产过程参数,及操作人员和生产设备均要与成品产品进行一一标识对应,并记录入信息系统,严格跟踪和管理产品的生命周期,用信息系统完成人工无法完成的功能。

    4.产品的销售和客户服务
    


    如上图所示,产品的销售和客户服务的输入是生产出来的合格的产品以及市场需求信息,输出是销售资金的回收,并提交出客户和所购买的产品信息,以支持后续的客户服务工作。
    对于产品的销售,首先要有一套基于KM理念的完整的产品销售支持信息,如产品资料和价格信息,用于产品的销售,当实现网上销售时可能是一个网站。销售及分销商管理是销售体系的管理,用于日常事务和业绩评价等。物流支持系统包括与库存管理的联系,以及根据市场需求情况调配地区库存和送货上门等,这一部分是SCM的重要功能,可交由SCM实现。客户关系管理CRM用于分析客户分析和忠诚度管理等。当产品在交付当中要在客户现场安装调试时,要引入客户现场服务管理,记录现场服务情况,并可直接与下一个阶段的产品售后服务阶段结合起来。
    在本阶段,产品信息主要销售信息,包括销售商、销售人员和价格,以及产品的最终用户信息等。

    5.产品的客户过程
    


    产品的客户过程完成对客户所有要求的满足和答复,它的输入是客户信息、产品信息和服务请求,输出是客户对产品的满意和由此产生的新的购买欲望。
    产品的服务管理主要是对客户产品实施的服务过程进行记录和产品的客户满意度分析,并对备品备件进行统一调配。产品的售后服务方式很多,可通过电话服务、邮件服务、网站FAQ服务以及上门服务等多种方式。
    产品信息在本阶段的表现是产品的服务信息。

    6.综合分析
    按ISO9000:2000的管理思想,企业应“以客户为关注对象”,这种理念最终将落实到做好“产品实现”这个过程,即“以满足市场需要和客户满意”为导向有效地驱使“产品周期过程PCP”的快速转动,从而在不断地满足客户的同时,促进企业向“钱”发展。
    不同的制造类产品的实现过程不同,每个制造类企业根据产品过程对企业的管理过程也不尽相同,但它们的产品周期过程是企业产品的通用周期过程。
    综上所述,按照目前的企业管理实践,完全过程的制造类企业的周期过程主要由以下几个部分组成:
    PLM(产品生命周期管理系统):以企业的产品为核心,在其全生命周期内,横跨整个企业和供应链,协同化地支持产品定义信息的生成、管理、分发和使用,充分利用企业现有智力资产,推动创新产品的研发。PLM将PDM、CAX和协作设计纳入PLM之中。PLM支持并偏重于产品设计和全面的产品信息管理,包括从产品的概念阶段一直到产品结束它的使命的全生命周期的信息数据管理。
    ERP(企业资源规划系统):面向企业的物质资源,侧重对有形资产进行管理和整合,涉及供应、生产、库存、销售、财务、人力资源等各个环节。偏重于产品的生产、库存、财务、人力资源管理。
    SCM(供应链管理系统):优化企业供应链,让企业更好地采购制造产品和提供服务所需的原材料和服务,并将产品送达客户,涉及供应商、仓储、运输和销售渠道等各个环节。偏重于企业对外的业务处理,支持上游的供应商和下游的客户。
    CRM(客户关系管理系统):以企业的客户为中心,从获取和保存客户资料到跟踪客户、签单、售后服务、记录缺陷、反馈客户需求等业务,主要是销售管理、市场营销和客户服务等,并对产品研发和生产提供客户需求信息。
    PCP与PLM、ERP、SCM和CRM之间的对应关系如下图所示:
    


    如上图,PLM将重点实现“产品策划”和“产品的立项、设计和样品”阶段,还记录产品生命周期过程的全部数据,并采集和吸收产品在整个生命周期过程中数据用于产品的设计创新,产品策划使用PLM的信息。SCM将对产品的四个阶段提供支持,包括从样品制造过程到客户服务时的备品备件供应过程,并将重点放在“产品的原料供应、生产、检验和出厂”和“产品的销售和客户服务”两个阶段。ERP系统重点是产品的制造管理,并可按销售情况组织生产。CRM管理产品的销售和客户服务过程。
    因此,可以说:
    Ø在“产品策划”过程中,主要由基于企业所有的知识库和PLM信息库,结合各方面信息进行产品的策划过程。
    Ø在“产品的立项、设计和样品”过程中,由PLM携PDM和CAX,在市场、客户以及生产、销售实践的驱动下,通过在企业内部和外部的SCM伙伴进行协同工作下,在SCM的支持下开发新的产品和试制样品,最终提供出各种物料清单BOM。
    Ø在“产品的原料供应、生产、检验和出厂”过程中,ERP以BOM为基础,以产品的主生产计划为生产指导,在SCM提供的原料配合下组织产品生产。ERP还将产品的生产数据计入PLM,并向PLM提供改进意见。
    Ø在“产品的销售和客户服务”过程中,CRM组织产品市场和销售,从ERP中的库存领取产品,由SCM送到客户,并实施现场安装服务。CRM将客户信息记入PLM,并对产品的改进提出意见。
    Ø在“客户”过程中,CRM还要对客户用不同的方式实现全程的技术服务和支持,满足客户的要求,解决客户的问题。有时需要SCM将备品备件运达客户现场。CRM记录对客户的产品服务信息,客户可以通过PLM提出对产品的改进建议。
    以产品周期过程PCP为主线,将PLM、ERP、SCM和CRM与PCP进行对应分析之后,可以看出:
    (1)企业的信息化不能仅靠任何一项技术可以完成,需要多种技术综合运用。单一的一项技术不能解决企业的所有信息化问题,只有互相配合才能完成。
    (2)PLM、ERP、SCM、CRM管理实践是企业长期管理实践的结晶,具有十分重要的应用价值,但一定要了解其在企业产品过程中的作用和应用阶段。
    (3)在进行企业BPR和信息化时,必须对企业的产品过程和相关过程进行全面分析,以BPR的功能要求为出发点,然后综合分析EPP、SCM和CRM、PDM、PLM在BPR过程中的作用,选择和组织相关技术实现BPR的目标,而不是被动地选择某一技术
    (4)不同的企业产品在PCP的不同阶段的侧重不同,分析其重点要求,有助于提高BPR和信息化的成功率
    因此,必须认真分析企业的产品过程特征,实事求是,方能取得成功。

    四.总结

    制造业产品种类多,制造业企业业务复杂,每一种产品具有独特的过程特征,以“制造业产品过程的双环过程模型”和“产品周期过程PCP”为基础,认真分析每一类产品的产品过程有助于有序推进BPR和信息化进程。 


 
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