协同设计双支柱　CAD/CAM还有PLM

近期有一个关于PLM/PDM的教育训练，它的宣传上写着「身为技术、研发人员，您是否常思考以下问题？」，包括了如何缩短产品从研发到上市的时间、增加产品毛利率、增加零件规格重用率、缩短工程变更的时间…等等；没错，这些制造业渴望解决的难题！

对于制造业来说，产品研发设计，无疑就是核心的营运命脉，所以包括电脑辅助设计(CAD)、电脑辅助制造(CAM)或电脑辅助工程(CAE)等前端辅助工具，当然十分重要，而为了妥善管理这些工具所产生的图档数据，于是在80年代出现了「产品数据管理(PDM)」概念。

只不过，PDM仅用于看管设计数据，譬如产品结构或工程材料表(EBOM)，但凭藉如此简单的范畴，并不足以帮助制造业者，创造出成功的产品研发。此乃由于，时值产品生命周期愈来愈短、新产品快速过时、自主核心技术缺乏、产品差异性变小、个性化产品激增、用户参与设计与制造、广泛外协与外购、竞争对手愈来愈多…等诸多挑战纷至沓来的今日，企业意欲满足缩短产品上市时程、跨企业协同合作、生产高品质的产品、降低产品成本等多重目标，应该着力的面向，绝对不能局限在工程与产品研发之一隅。

所谓产品，其定义不仅限于工程设计，需要完整涵盖产品从设计、制造、安装、操作、使用、维修、升级、废弃、拆解、回收等一切流程与信息，而这些堪称珍贵的智能资产，也不单单存在于企业本身，而是遍布在供应商、合作夥伴、客户等上下游价值链，这麽繁重的内容，早已远远逾越了PDM的能力范围；于是乎，产品生命周期(PLM)也就因此应运而生，对于制造业的重要性，也明显大于独立的CAD或PDM等解决方案。

PLM促成分散式协同
随着全球化潮流的演进，企业的产品团队成员，已经愈来愈少处在同一地域、厂区，而是四处分散，至于合作夥伴或供应商，情况更是如此，这样的环境，先天上就很容易阻碍产品协同开发设计。

比方说，设计机构件的团队，并不见得与设计电子件的团队同处一地，甚至有些时候，还未必隶属于同一家公司，但这两种零件经常会出现相互干扰的现象，所以亟需藉由严谨的整合测试程序，藉以排除这些负面因子，如果此时没有一个共通平台，让这些团队能够协同作业，肯定会出现冗长的来回修正，徒然虚耗人力、物力与时间，也延误了产品上市的黄金时期。

但有了PLM，便可形塑一个超乎地域或组织等藩篱的集中化作业环境，它可以统一控管与储存所有的产品内容，并透过有效的方式，使得相关人员得以迅速分享这些内容，也就是说，所有参与者就彷佛是同时置身在同一个房间，一起面对面分享相同数据，看着同一份CAD图档，让距离再也不是沟通障碍，更让测试与分析的速率骤增，与先前来回修正虚耗时间的现象相比，真的是天壤之别。

当然，PLM对于产品协同开发设计之助益，还不仅止于。首先，它内建了工作流程机制，可以针对不同成员的职责、任务分派以及执行时间，施予最佳化的定义规范，例如将每个人的工作量做最合理的分配，以期提升整体团队的生产力，接着就会依据这样的规范，由系统执行自动化监管，而在监控的过程中，系统也将持续蒐集相关数据，俾使管理者能找出瓶颈、予以适时修正，不断改善流程品质。

最起 码，有了工作流程管理功能后，相关人员就不需要继续浪费众多纸张来填写数据，更不需要为了等待主管的签核，徒然浪费许多宝贵时间。

管理异质的CAD数据
另一方面，今时今日，绝大多数制造业者在从事产品研发的过程中，经常会采用了许多不同 的3D CAD套件，这些厂商并非不知道要整合质CAD图档，难免有其难度，但有时为了妥善因应不同设计需求(譬如机械设计、电子设计)，或者被客户指定采用特定工具，便不得不将事情搞得复杂化。

然而，就算采用CAD工具，也并不表示产品设计的做法可以百花齐放，仍需要一致性的标准，值此时刻，身系多重CAD数据管理能力的PLM，即可派上用场，它有助于建立一套统一的数据架构，让使用不同工具的设计师，仍能在同一场域存取、加载异质CAD内容，并利用这些数据执行设计工作；在此情况下，零组件之间的相依关系，就可望伴随着整合式材料清单，因而受到正确管理。

值得一提的，这般足以整合多重CAD内容之架构，亦有助于让异质性CAD系统之间，得以进行数据同步化，好让制造商享有「物尽其用」效益，纵使是旧版CAD工具，也都可望发挥最大效益；另外，多重CAD数据环境尚具备一大利基，意即可以让设计师在某项CAD 工具找出元件再加以使用，以便在另一套不同的CAD工具上，妥适地提供关联设计，所以除了加速协同合作研发外，也可以大大减少数据管理上的错误，连带提升产品品质。

前面已约略提到的「整合式材料清单」，也是PLM的基本配备之一。现今产品型态日趋复杂，里头所容纳入的电子零组件或软件程序，都有持续增加的趋势，有监于此，制造商实有必要建立一个单一的产品结构，好让所有参与研发工作的成员，都能掌握一致性的数据与进度，不管是任何零部件的编号、名称、原材料、规格、颜色、表面处理方式、适用产品、相关件、替换件、供应商、单价…等种种信息，乃至于相关的各式工程图、计算书、工程档案，众人皆可一目了然。

再者，在绝大多数的产品研发专案中，多半无可避免变更，每逢变更，确实会让人叫苦连天，但不可否认的，此事也真的由不得你，任谁都无法回避管理变更的责任。此时此刻，PLM系统所具备的变更管理、组态管理之核心能力，就显得相当重要，因为它可确保设计、制造、服务及支持团队，彼此都能共享材料清单之变更，使工程、制造及服务环节的材料清单，全都同步一致，方便不同职能人士，能够针对各个阶段，有效管理并追踪产品组态的更新，影响所及，过往碍于变更信息传递不及，因而产生的种种错误，如今都可望消失不见。

另有一项颇值得留意的PLM延伸功能，即是「应用生命周期管理(ALM)」，此一概念，虽然尚未被多数PLM系统所支持，但确实是制造业者愈来愈不容忽视的一环；只因现今终端顾客所需要的，已不再是单纯的硬件产品，而是软硬合璧的解决方案，所以制造商终有一日务必要将软件纳进BOM表之中，运用平台化的架构来善加管理。

事实上，管理应用程序的难度，显然高于管理硬件零部件，主因在于，各国法令规章、风土民情各不相同，适用的应用系统也会不同，制造商必须将不同应用程序嵌入至相同硬件设备，方可满足客户需求，但此流程十分复杂，肯定需要借助ALM，才能有效掌控。