協同設計雙支柱　CAD/CAM還有PLM

近期有一個關於PLM/PDM的教育訓練，它的宣傳上寫著「身為技術、研發人員，您是否常思考以下問題？」，包括了如何縮短產品從研發到上市的時間、增加產品毛利率、增加零件規格重用率、縮短工程變更的時間…等等；沒錯，這些製造業渴望解決的難題！

對於製造業來說，產品研發設計，無疑就是核心的營運命脈，所以包括電腦輔助設計(CAD)、電腦輔助製造(CAM)或電腦輔助工程(CAE)等前端輔助工具，當然十分重要，而為了妥善管理這些工具所產生的圖檔資料，於是在80年代出現了「產品資料管理(PDM)」概念。

只不過，PDM僅用於看管設計資料，譬如產品結構或工程材料表(EBOM)，但憑藉如此簡單的範疇，並不足以幫助製造業者，創造出成功的產品研發。此乃由於，時值產品生命週期愈來愈短、新產品快速過時、自主核心技術缺乏、產品差異性變小、個性化產品激增、用戶參與設計與製造、廣泛外協與外購、競爭對手愈來愈多…等諸多挑戰紛至沓來的今日，企業意欲滿足縮短產品上市時程、跨企業協同合作、生產高品質的產品、降低產品成本等多重目標，應該著力的面向，絕對不能侷限在工程與產品研發之一隅。

所謂產品，其定義不僅限於工程設計，需要完整涵蓋產品從設計、製造、安裝、操作、使用、維修、升級、廢棄、拆解、回收等一切流程與資訊，而這些堪稱珍貴的智慧資產，也不單單存在於企業本身，而是遍佈在供應商、合作夥伴、客戶等上下游價值鏈，這麼繁重的內容，早已遠遠逾越了PDM的能力範圍；於是乎，產品生命週期(PLM)也就因此應運而生，對於製造業的重要性，也明顯大於獨立的CAD或PDM等解決方案。

PLM促成分散式協同
隨著全球化潮流的演進，企業的產品團隊成員，已經愈來愈少處在同一地域、廠區，而是四處分散，至於合作夥伴或供應商，情況更是如此，這樣的環境，先天上就很容易阻礙產品協同開發設計。

比方說，設計機構件的團隊，並不見得與設計電子件的團隊同處一地，甚至有些時候，還未必隸屬於同一家公司，但這兩種零件經常會出現相互干擾的現象，所以亟需藉由嚴謹的整合測試程序，藉以排除這些負面因子，如果此時沒有一個共通平台，讓這些團隊能夠協同作業，肯定會出現冗長的來回修正，徒然虛耗人力、物力與時間，也延誤了產品上市的黃金時期。

但有了PLM，便可形塑一個超乎地域或組織等藩籬的集中化作業環境，它可以統一控管與儲存所有的產品內容，並透過有效的方式，使得相關人員得以迅速分享這些內容，也就是說，所有參與者就彷彿是同時置身在同一個房間，一起面對面分享相同資料，看著同一份CAD圖檔，讓距離再也不是溝通障礙，更讓測試與分析的速率驟增，與先前來回修正虛耗時間的現象相比，真的是天壤之別。

當然，PLM對於產品協同開發設計之助益，還不僅止於。首先，它內建了工作流程機制，可以針對不同成員的職責、任務分派以及執行時間，施予最佳化的定義規範，例如將每個人的工作量做最合理的分配，以期提升整體團隊的生產力，接著就會依據這樣的規範，由系統執行自動化監管，而在監控的過程中，系統也將持續蒐集相關數據，俾使管理者能找出瓶頸、予以適時修正，不斷改善流程品質。

最起 碼，有了工作流程管理功能後，相關人員就不需要繼續浪費眾多紙張來填寫資料，更不需要為了等待主管的簽核，徒然浪費許多寶貴時間。

管理異質的CAD資料
另一方面，今時今日，絕大多數製造業者在從事產品研發的過程中，經常會採用了許多不同 的3D CAD套件，這些廠商並非不知道要整合質CAD圖檔，難免有其難度，但有時為了妥善因應不同設計需求(譬如機械設計、電子設計)，或者被客戶指定採用特定工具，便不得不將事情搞得複雜化。

然而，就算採用CAD工具，也並不表示產品設計的做法可以百花齊放，仍需要一致性的標準，值此時刻，身繫多重CAD資料管理能力的PLM，即可派上用場，它有助於建立一套統一的資料架構，讓使用不同工具的設計師，仍能在同一場域存取、載入異質CAD內容，並利用這些資料執行設計工作；在此情況下，零組件之間的相依關係，就可望伴隨著整合式材料清單，因而受到正確管理。

值得一提的，這般足以整合多重CAD內容之架構，亦有助於讓異質性CAD系統之間，得以進行資料同步化，好讓製造商享有「物盡其用」效益，縱使是舊版CAD工具，也都可望發揮最大效益；另外，多重CAD資料環境尚具備一大利基，意即可以讓設計師在某項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，妥適地提供關聯設計，所以除了加速協同合作研發外，也可以大大減少資料管理上的錯誤，連帶提升產品品質。

前面已約略提到的「整合式材料清單」，也是PLM的基本配備之一。現今產品型態日趨複雜，裡頭所容納入的電子零組件或軟體程式，都有持續增加的趨勢，有鑑於此，製造商實有必要建立一個單一的產品結構，好讓所有參與研發工作的成員，都能掌握一致性的資料與進度，不管是任何零部件的編號、名稱、原材料、規格、顏色、表面處理方式、適用產品、相關件、替換件、供應商、單價…等種種資訊，乃至於相關的各式工程圖、計算書、工程檔案，眾人皆可一目瞭然。

再者，在絕大多數的產品研發專案中，多半無可避免變更，每逢變更，確實會讓人叫苦連天，但不可否認的，此事也真的由不得你，任誰都無法迴避管理變更的責任。此時此刻，PLM系統所具備的變更管理、組態管理之核心能力，就顯得相當重要，因為它可確保設計、製造、服務及支援團隊，彼此都能共享材料清單之變更，使工程、製造及服務環節的材料清單，全都同步一致，方便不同職能人士，能夠針對各個階段，有效管理並追蹤產品組態的更新，影響所及，過往礙於變更訊息傳遞不及，因而產生的種種錯誤，如今都可望消失不見。

另有一項頗值得留意的PLM延伸功能，即是「應用生命週期管理(ALM)」，此一概念，雖然尚未被多數PLM系統所支援，但確實是製造業者愈來愈不容忽視的一環；只因現今終端顧客所需要的，已不再是單純的硬體產品，而是軟硬合璧的解決方案，所以製造商終有一日務必要將軟體納進BOM表之中，運用平台化的架構來善加管理。

事實上，管理應用程式的難度，顯然高於管理硬體零部件，主因在於，各國法令規章、風土民情各不相同，適用的應用系統也會不同，製造商必須將不同應用程式嵌入至相同硬體設備，方可滿足客戶需求，但此流程十分複雜，肯定需要借助ALM，才能有效掌控。