PRODUCT LIFECYCLE MANAGEMENT DEFINIZIONE, CARATTERISTICHE E QUESTIONI APERTE

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1 PRODUCT LIFECYCLE MANAGEMENT DEFINIZIONE, CARATTERISTICHE E QUESTIONI APERTE Marco Garetti (*), Sergio Terzi Politecnico di Milano, Dipartimento di Ingegneria Gestionale Piazza Leonardo da Vinci, Milano marco.garetti@polimi.it sergio.terzi@polimi.it Sommario La mutevolezza dei mercati e la crescente ricerca di efficienza sta portando le imprese grandi e piccole verso profonde e radicali trasformazioni, mirate al mantenimento e, possibilmente, all incremento del valore generabile dal core business dell impresa. Ne consegue una progressiva ristrutturazione verso forme organizzative sempre più distribuite, in cui le attività che costituiscono i processi principali di engineering di prodotto/processo e di management del sistema di produzione/distribuzione sono realizzate da più partner specializzati che collaborano fra di loro. La conseguente necessità di controllare i processi aziendali che risultano distribuiti lungo la supply chain ha evidenziato le difficoltà di collegare e integrare i supporti informatici utilizzati nelle diverse fasi della vita del prodotto: esigenza che si è presentata sia nelle attività di manufacturing, che di engineering&contracting. Infatti i numerosi supporti informatici alle corrispondenti attività di ingegneria si sono storicamente sviluppati in modo indipendente tra loro, ma ora devono essere utilizzati in ambienti di progettazione e produzione collaborativi. Il nuovo acronimo PLM (Product Lifecycle Management) identifica appunto il modello di business target di questa linea di tendenza, sia dal punto di vista dell organizzazione dei processi di engineering, che dell ambito in cui si devono integrare le varie tecnologie informatiche coinvolte. A tale proposito, la memoria vuole offrire alcuni spunti di riflessione e di discussione sulla significatività del nuovo acronimo PLM, nel tentativo di capire se esso sia indice di un fenomeno destinato a durare nel tempo o, viceversa, solo il sintomo di una passeggera moda di impresa. Parole chiave Product Lifecycle Management, Gestione del ciclo di vita del prodotto, Gestione dello sviluppo del prodotto, Soluzioni Integrate, Integrazione 1. Introduzione Recentemente l acronimo PLM (Product Lifecycle Management) viene ripetutamente citato dai vendor di sistemi IT (Information and Communication Technology) per l industria come un nuovo modello di gestione dei processi di impresa e dei processi di manufacturing o di engineering&contracting in particolare: una sorta di nuova frontiera per una gestione molto più integrata ed efficiente dei diversi processi tecnico-economici coinvolti nel ciclo di vita del prodotto industriale. Gli autori ringraziano gli ingg. Catia Bongiardina e Marco Macchi per la collaborazione nella realizzazione di questo lavoro. (*) Il prof. Marco Garetti è direttore del Master in Product Lifecycle Management del MIP, Business School del Politecnico di Milano.

2 La memoria intende analizzare se dietro l offerta di soluzioni targate PLM, presenti sul mercato, esista o meno una reale esigenza industriale o se, alla luce di alcuni segnali di scetticismo, si tratti solo dell ennesima sigla alla moda. La memoria vuole quindi essere uno spazio di riflessione critica, super partes: non è infatti scopo della memoria presentare paragoni fra le diverse soluzioni di mercato (punto riguardo al quale si ragionerà piuttosto in termini di strategie e di tendenze d approccio), quanto piuttosto di analizzare, naturalmente in termini generali, se esigenze industriali esistenti o emergenti possono giustificare la proposta di un nuovo acronimo di riferimento. La memoria è strutturata come segue: identificazione delle attuali esigenze industriali e del derivante orientamento per processi; analisi dell evoluzione tecnologica dei sistemi IT; proposta di una definizione di PLM; analisi delle strategie dell offerta nel mercato PLM; analisi della trasversalità del PLM rispetto a settori diversi; aspettative di sviluppo del PLM; conclusioni sulla significatività dell approccio PLM. 2. Esigenze industriali e processi aziendali Come descritto da Porter [1], l azienda è un insieme di attività che si susseguono l una all altra nella stessa direzione e con lo stesso obiettivo: la creazione di valore. Per definizione, la creazione di valore deriva dalla forbice fra massimizzazione dei profitti e minimizzazione dei costi e delle inefficienze aziendali, che si nascondono nelle pieghe delle organizzazioni. Se negli anni 80 la ricerca nei modi di creare valore assunse il volto della riduzione dei costi di produzione e dell incremento della produttività, soprattutto attraverso l automazione di fabbrica, dagli anni 90 nuove esigenze hanno comportato nuovi modi di creare valore. Con l accrescersi della competitività e della globalizzazione dei mercati ed il mutare delle richieste dei clienti (sempre più esigenti in termini di qualità-tempestività-servizio), le imprese sono state spinte ad accrescere l innovazione ed a ridurre il time-to-market dei propri prodotti, cercando nel contempo di ridurre tutte le inefficienze gestionali (non più meramente produttive) nascoste nei meandri delle organizzazioni. In tale ricerca del valore (ed è storia dei nostri giorni), le imprese hanno progressivamente dismesso le competenze not-core esternalizzandole e deverticalizzandosi in una rete di più soggetti diversi collaboranti fra di loro. Di conseguenza, le nuove organizzazioni che si sono così create hanno dovuto accrescere il proprio livello di coordinamento e imparare a condividere le competenze. 2.1 L orientamento ai processi In questo scenario, l organizzazione funzionale a compartimenti stagni, regno del middlemanagement ereditato da una cultura imprenditoriale vecchia di un secolo, ha dimostrato tutte le proprie carenze. Al suo posto, ha iniziato ad imporsi una visione più coerente con la creazione del valore, di cui la definizione di processo è l elemento centrale. Come noto, con processo si intende un insieme di attività coordinate ed interfunzionali (cioè appartenenti a più funzioni, ma anche a più aziende) che consentono di raggiungere un obiettivo di business [2], cioè che contribuiscono alla creazione di valore (di un sistema impresa singola o distribuita che sia). Giacché, fisicamente, il valore di un impresa (o di una rete di imprese) è generato dal bene/prodotto/servizio che essa produce e sul quale essa ottiene guadagni, si comprende chiaramente come il processo (o l insieme di processi) che è correlato alla creazione di tale valore sia il più importante. La definizione del processo di creazione di valore dipende in maniera sostanziale dalla tipologia d impresa. Nell ambito di un impresa manifatturiera, esso è normalmente definito da due

3 sottoprocessi: il processo di sviluppo dei nuovi prodotti (SNP o NPD, New Product Development) ed il processo logistico-produttivo (MP, Manufacturing Process). Mentre il primo comprende tutte le attività richieste per la creazione della capacità a produrre, il secondo comprende invece tutte le attività richieste per la pianificazione e la gestione dell operatività dei processi logistico-produttivi. Nel caso invece di un impresa di Engineering&Contracting il macro-processo creatore di valore parte dalla preventivazione e progettazione dell opera, passa per la gestione degli approvvigionamenti e della logistica, per arrivare alla costruzione fisica in cantiere (cioè il cosiddetto processo EPC - Engineering Procurement Construction). Infine, nelle aziende di servizio, la creazione di valore sta nel processo che lega la progettazione del servizio, alla sua erogazione ed al suo mantenimento / ammodernamento. L applicazione dell orientamento ai processi (mirato alla sostanziale ricerca delle competenze core ed alla conseguente esternalizzazione di quelle not-core) si viene di fatto a correlare intrinsecamente alla capacità di accrescere il grado di cooperazione e collaborazione tra i diversi attori responsabili delle singole attività (in parte processate all interno e in parte all esterno dell impresa). La collaborazione che si instaura supera il tradizionale grado di confidenza del rapporto cliente-fornitore, giacché è sempre più mirata al soddisfacimento di mutui obiettivi di valore e di livelli di efficienza complessiva. L evoluzione dei mercati e delle esigenze dei clienti, l aumento della competitività e della complessità, la continua ricerca dell innovazione e del miglioramento hanno quindi portato ad una sostanziale rivisitazione del sistema impresa, di cui: la struttura per processi, la deverticalizzazione, l outsourcing e la collaborazione inter ed extra-aziendale costituiscono le tendenze maggiori. Non si può però sottacere che tali esigenze/tendenze sono state rese possibili e favorite dal comune elemento dell evoluzione tecnologica a basso costo dei sistemi informativi, evoluzione che ha reso plausibili e praticabili forme organizzative altrimenti destinate a rimanere solo puro esercizio teorico. Di tale evoluzione e del suo ruolo si parlerà nel prossimo paragrafo. 3. L evoluzione dei sistemi informativi Dagli anni 70 in poi, le diverse attività che costituiscono l impresa hanno potuto contare su strumenti informativi di supporto che si sono via via evoluti al mutare delle esigenze e con lo sviluppo delle tecnologie IT (hardware e software) che nel frattempo si sono rese disponibili. Tale andamento ha subito periodiche accelerazioni in concomitanza con l introduzione di innovazioni tecnologiche in campo informatico: così è stato per i minicomputer negli anni 80, per i personal computer nei 90 e più recentemente per l introduzione delle tecnologie Internet-based, che hanno pervaso molte attività aziendali e, spesso, facilitato la ristrutturazione dei processi. Un esempio lampante è quello delle diverse forme collaborative (co-marketing, co-design, co-engineering, co-manufacturing, co-selling, ), nate in era pre- Internet, ma oggigiorno facilitate nella loro applicazione e diffusione dalla presenza della Rete L evoluzione IT nei processi di progettazione Il processo che racchiude le attività di progettazione è composto da una serie di sottoprocessi ed attività a supporto dei quali negli anni si sono evoluti numerosi strumenti IT. Nel sottoprocesso di product development, gli strumenti di supporto alla progettazione del prodotto industriale esistono da più di 30 anni e si sono evoluti in almeno 3 generazioni: dai modellatori ed editori di disegni tecnici degli anni '70, si è passati all'utilizzo di modelli numerici tridimensionali (anni '80), mentre negli anni '90, anche a seguito della forte innovazione hardware, i sistemi CAD si sono evoluti verso l'inclusione

4 nel modello di elementi caratteristici (features) dal punto di vista funzionale, costruttivo, di assemblaggio ecc., insieme alla memorizzazione del path di progettazione seguito [3], [4]. A fianco dei classici sistemi CAx, negli ultimi anni si è notevolmente sviluppata la metodologia/tecnologia di visualizzazione 3D, denominata Digital Mock Up, che consente una simulazione realistica di un prodotto sotto diversi punti di vista (stilistico, progettativo, produttivo ed anche di manutenzione) offrendo un notevole supporto alle diverse decisioni relative allo sviluppo del prodotto. Recentemente, sono stati sviluppati nuovi approcci di modellazione 3D, come l approccio funzionale ([5], [15]) o i sistemi di KBE (Knowledge Based Engineering) [6] che sgravano il disegnatore da procedure ripetitive. Nel frattempo, i sistemi CAD hanno abilitato sempre più la comunicazione con altri sistemi computer-aided, come i sistemi CAS (Computer Aided Styling) usati dai designer di prodotto ed i sistemi CAM (Computer Aided Manufacturing) per la generazione automatica dei programmi delle macchine a controllo numerico. Tale comunicazione è stata resa possibile anche dallo sviluppo di standard internazionali, come STEP [7] ed IGES [8]. Qualcosa di simile è accaduto nell'area del manufacturing planning: a partire dagli anni 70 sono apparsi sul mercato i primi strumenti di CAPP (Computer Aided Process Planning) a supporto delle attività di preparazione e di gestione dei cicli di lavorazione e/o montaggio. Gli strumenti CAPP si sono storicamente basati sull'alternativa fra l'approccio variante (cioè basato sulla costruzione dei process plan specifici come derivati da process plan di famiglia) e l'approccio generativo (cioè basato sulla derivazione diretta del process plan da form features del prodotto), fin quando i primi non hanno conquistato del tutto il mercato [9]. Una delle più grandi innovazioni di questi sistemi è data, come messo in evidenza da alcuni ricercatori [10], dall apertura al lavoro distribuito e collaborativo che tali sistemi hanno avuto negli ultimi tempi, superando gli storici limiti di sistemi CAPP sorti sempre con riferimento alla singola azienda [11], [12], [13]. Anche nell'area della progettazione del sistema produttivo (factory planning) si è assistito ad un evoluzione: da strumenti completamente scollegati (es. sistemi CAD per la progettazione del layout, sistemi di simulazione a eventi e modelli analitici per la verifica delle prestazioni d'impianto), si è passati a strumenti sempre più integrati in pacchetti strutturati ed aperti anche agli altri sottoprocessi di progettazione [14], [15]. A queste evoluzioni dei sistemi computer-aided, occorre aggiungere l evoluzione degli ambienti di condivisione delle informazioni di prodotto/processo/impianto, denominati in modi diversi: EDM (Engineering Data Management), PDM (Product Data Management), PIM (Product Information Management), TDM (Technical Data Management), ebop (Electronic Bill of Processes) [16]. Questi sistemi, genericamente definibili anche come sistemi di DM (Document Management) [17] di tipo progettuale, corrispondono alla presenza di un database condiviso ove sono forniti servizi di archivio elettronico controllato (Vault) dei dati di progetto (prodotto, impianto, sistema), corredati dai relativi servizi di gestione degli accessi e delle autorizzazioni, nonché delle modifiche e delle release. Fisicamente i dati archiviati possono essere distinte base (BOM Bill of Materials, BOR Bill of Resources, BOP Bill of Processes), interi progetti CAx, ma anche documenti di supporto (es. fogli Word, Excel ), manuali, istruzioni. In buona parte proprio in seguito all evoluzione di questi sistemi di condivisione e di collaborazione, nonché grazie anche alla creazione di standard di interscambio dati ([16], [17]) è stato possibile realizzare una integrazione sempre più spinta tra i diversi sottoprocessi progettativi abilitando una più efficiente gestione del processo progettuale. Il termine di Digital Manufacturing/Engineering [18] si è recentemente affermato come definizione dell integrazione computer-aided dell intero processo progettuale (prodotto, processo, impianto) [19], [20]. Le risorse internet-based hanno accelerato questo processo di integrazione, mettendo a disposizione nuovi ambienti flessibili e facilmente distribuibili a

5 basso costo, facilitando la comunicazione con i protocolli supportati da tutte le piattaforme hardware (fra tutti l uso di XML, extensible Markup Language [21], [22]) L evoluzione IT nei processi logistico-produttivi Una tendenza simile a quella registrata nei processi progettativi si manifesta anche per gli strumenti IT a supporto delle attività dei processi logistico-produttivi. Come noto, le prime attività gestionali che hanno potuto disporre di supporto IT sono state le attività di gestione della produzione, con i sistemi MRP (Material Requirements Planning), poi evolutisi nei sistemi MRP II e CRP (Capacity Requirement Planning), fino a divenire moduli integrati dei più ampi ERP (Enterprise Resource Planning) aziendali, studiati per il supporto integrato di tutte le principali attività aziendali (dal financing, all accounting, all inventory management). I costi delle tecnologie di interscambio disponibili fino agli anni 90 (le reti EDI Electronic Data Interchange), hanno spesso frenato la diffusione di questi strumenti IT integrati, soprattutto nelle PMI nazionali. La situazione si è sostanzialmente sbloccata con l introduzione dei personal computer e delle reti basate sui protocolli di Internet (TCP/IP in particolare). Nel contempo, man mano che le nuove esigenze dettate dai mercati si sono fatte sentire, ulteriori strumenti IT si sono aggiunti a supporto delle attività logistiche e produttive. Si sono così sviluppati i sistemi a supporto della gestione di un intera supply chain (SCM Supply Chain Management), mentre similarmente, per migliorare i rapporti con i clienti si sono sviluppati sistemi di customer care and management (CRM Customer Relationship Management). Per far fronte alle variabilità dei mercati, si sono sviluppati nuovi sistemi per la previsione della domanda e il miglioramento della pianificazione (APS Advanced Planning System), mentre, per meglio gestire le risorse produttive, i principi di automazione avanzata ereditati del CIM degli anni 80, hanno trovato collocazione negli strumenti MES (Manufacturing Execution System). Al momento, è in atto l ennesimo trend di integrazione, soprattutto nelle grandi aziende e da parte dei grandi nomi del mercato IT con l evoluzione di tali sistemi verso suite integrate di management dei processi produttivi (cfr. par. 5). Certamente l introduzione delle tecnologie Internet ha notevolmente accelerato il procedimento: nell ambito dei fenomeni B2B (Business to Business) [23] e B2C (Business to Consumer) [24], la facilità di comunicazione ed i bassi costi di Internet hanno favorito forme di organizzazione distribuita del processo produttivo/logistico, con il concorso di più partner cooperanti. Grazie all adozione dei linguaggi Internet (HTML Hyper Text Markup Language e XML extensible Markup Language) è stato possibile integrare facilmente macchine e piattaforme completamente diverse, distribuite geograficamente, permettendo di gestire la supply chain dei propri fornitori, di raccogliere informazioni dai propri clienti (CRM) e di portare i servizi ERP nelle diverse attività del processo gestionale L evoluzione IT degli strumenti di pianificazione e coordinamento Le evoluzioni sopra presentate negli strumenti IT a supporto dei processi aziendali derivano intrinsecamente dall evoluzione di strumenti di natura più trasversale. Innanzitutto, con l instaurarsi della visione per processi degli anni 90, si sono sempre più sviluppati strumenti di BPA (Business Process Automation) [17], chiamati anche sistemi di WFM (Workflow Management). Tali sistemi permettono di velocizzare i normali processi di business grazie all uso coordinato di tecnologie informatiche di comunicazione e condivisione. Un sistema di WFM è innanzitutto un sistema di condivisione delle informazioni e dei documenti (Document Management) basato su un repository comune dei dati, in cui sono gestiti gli accessi e le autorizzazioni. Ma è anche un sistema di automazione delle normali attività impiegatizie, che permette di sgravare gli utenti da operazioni ripetitive e a basso valore aggiunto [17], e che è in grado di abilitare comunicazioni standardizzate tra responsabili di attività diverse. I sistemi di WFM costituiscono la base dei sistemi di DM

6 presenti nel processo di progettazione (PDM, EDM, TDM, cfr. par. 3.1), ma anche dei sistemi SCM e CRM, propri del processo logistico-produttivo A fianco dei sistemi di WFM, occorre segnalare il ruolo sempre in crescita degli strumenti che implementano le tecniche di PM (Project Management) e la loro evoluzione (di seguito strumenti di PM ). Nati come strumenti stand-alone (es. [25], [26]) ad uso e consumo di attori sparsi in diverse attività (progettisti, responsabili di produzione), gli strumenti di PM hanno assunto un ruolo rilevante dato dalla accresciuta complessità della gestione per e dei processi, tanto da essere integrati all interno di numerosi pacchetti software sia in ambito di Digital Manufacturing/Engineering (es. [15], [16]), che di ERP gestionali [27]. La tecnologia di Internet ha offerto un rilevante contributo allo sviluppo di questi sistemi trasversali, mettendo a disposizione a basso costo i servizi di posta elettronica ed i linguaggi indipendenti dalla piattaforma (in grado cioè di essere elaborati da browser disponibili su risorse hardware diverse), ma anche i servizi di video-conference e di fonia via Internet. Ad esempio, i sistemi di WFM, nati nell ambito di onerose reti EDI proprietarie, sono oggigiorno facilmente implementabili in ambienti internet-based a basso costo (es. [28], [25]), integrando anche elementi di mobile-internet, come palmari, GPRS, cellulari [29]. Lo stesso si può dire per gli strumenti di PM, per i quali l accessibilità offerta da Internet ha comportato una diffusione ad ambiti prima non considerati (es. processi amministrativi [30]). 4. Verso una definizione di PLM L evoluzione delle tecnologie informatiche ha portato negli anni ad un graduale aumento dell integrazione e dell interoperabilità dei e tra i sistemi IT, facilitando la gestione dei diversi processi aziendali (progettativi, logistici, produttivi, gestionali ) e automatizzando via via flussi di informazioni fino a quel dato momento gestiti manualmente. Questa tendenza, come suo naturale prosieguo, si è recentemente spinta oltre i confini dei singoli processi progettativi e gestionali, portando allo sviluppo di soluzioni IT sempre più trasversali, volte ad integrare e rendere interoperabili sistemi presidianti processi diversi. In particolare - ed è storia recente - questa spinta si è rivolta a quella serie di regolari transizioni di dati fra processi ( flussi ) divenute sempre più critiche nel contesto odierno, in cui non possono più essere tollerate le lente transazioni inter-dipartimentali manuali (la tabella 1 ne riporta le principali classi). Infatti i dati generati lungo il processo progettativo debbono sempre più essere utilizzati e condivisi con diversi sistemi IT gestionali (come gli strumenti di PM, gli ERP ed CRP), ma anche con i sistemi amministrativi e di Cost Management. Ad esempio, la necessità di recuperare in tempi brevi dati tecnici dai sistemi di progettazione per redigere preventivi commerciali è divenuta in alcuni settori (es. impiantistica o settore militare) un conclamato flusso critico, giacché può talora comportare la perdita di un consistente guadagno (es. per scadenza dei tempi di gara), oppure il sostenimento di forti extracosti di ri-progettazione (es. nel caso in cui non si riescano a recuperare le informazioni in tempo utile). A supporto di quest ennesima evoluzione, si è sviluppato un fiorente e variegato mercato di soluzioni IT commerciali che offrono diversi gradi di integrazione ed interoperabilità. Sia dal fronte degli sviluppatori di soluzioni di Digital Manufacturing (es. [14], [15]), che dal fronte degli sviluppatori di sistemi ERP o gestionali in senso lato (es. [27], [31]), si assiste ad una graduale tendenza a spostarsi verso la faccia mancante della medaglia, così da offrire soluzioni che possano definirsi PLM-oriented. Tale integrazione è per buona parte assistita da sistemi di WFM e di DM, prodotti da terze parti (es. [30]) o offerti in modo proprietario dai vendor a corredo della propria suite (es. [14], [15], [27]). Questi sistemi, applicando principi di PM quali la gestione delle responsabilità e delle competenze delle risorse, abilitano fisicamente e proceduralmente la comunicabilità tra i diversi mondi IT, fungendo da repository di interscambio tra gli strumenti della progettazione e della gestione. A questa visione di integrazione, il mercato ha recentemente, anche se in maniera non

7 ancora unanime, assegnato il nome di PLM (Product Lifecycle Management). Flussi informativi Strumenti IT Dati per preventivi commerciali di SNP Dai sistemi di progettazione ai sistemi gestionali Dati di costo dei componenti di produzione Dai sistemi gestionali ai sistemi di progettazione Distinta base di progettazione Dai sistemi di progettazione ai sistemi gestionali Distinta base di produzione Tra sistemi di progettazione di processo e prodotto Due date di progettazione Dai sistemi di pianificazione ai sistemi di progettazione Stato di avanzamento della progettazione Dai sistemi di progettazione ai sistemi di pianificazione Specifiche di prodotto per la vendita Dai sistemi di progettazione ai sistemi gestionali Tabella 1 Esempi di transizioni di dati fra processi 4.1. Origine ed evoluzione dell'acronimo PLM Fra gli addetti ai lavori, l acronimo PLM è una sigla che sta divenendo di moda (come per le molte altre che si sono succedute nel tempo ). Oggi, sono dozzine (cfr. par. 5) i vendor che offrono soluzioni (o suite) definite PLM-oriented, benché ci siano provenienze di mercato anche molto diverse. In realtà, se vogliamo andare a vedere l origine del termine, l acronimo PLM fu originariamente introdotto (anni '70 - '80) negli studi di compatibilità ambientale del prodotto industriale, per indicare come un dato bene fisico debba essere progettato e realizzato nel rispetto dell ambiente, considerando le diverse fasi del suo ciclo di vita, compresi il recupero e la dismissione (es. [32]). In generale, per ciclo di vita si intende l insieme di quelle fasi che si riconoscono come i singoli stadi che un dato prodotto percorre, dalla sua (i) concezione, (ii) progettazione, (iii) pianificazione, (iv) realizzazione, (v) distribuzione, (vi) dismissione ed eventuale recupero [33]. Verso la fine degli anni '90, estendendo la visione eco-compatibile, si è iniziato ad intendere come PLM la gestione e la rintracciabilità [55] dell intero sistema prodotto e di tutte le attività ad esso collegate, nel corso dei suoi diversi stadi di vita, cambiando così il significato del termine. L ambiente PLM risulta ovviamente diverso secondo il tipo di "sistema prodotto" considerato: nelle produzioni manifatturiere, il concetto di PLM si viene a riferire al bene fisico tangibile, concepito, progettato e realizzato in sistemi produttivi predisposti ad hoc, distribuito lungo una rete appropriata e smaltito o recuperato con un altrettanto opportuna rete; nell Engineering&Contracting, il PLM si viene a riferire invece all impianto/opera progettata e realizzata in un cantiere appositamente dimensionato, realizzato e successivamente gestito/mantenuto; nel mondo dei servizi, infine, il PLM si riferisce al servizio concepito, posto in opera ed erogato attraverso un apposita infrastruttura. A differenza di questa definizione neutra di PLM, nel mercato sono presenti al momento definizioni più tecnico/tecnologiche, spesso promosse dai vendor IT sulla base delle proprie scelte di marketing: per essi il PLM può essere di volta in volta: i) un pezzo di tecnologia resa interoperabile con opportune soluzioni, ii) un modulo od un pacchetto aggiuntivo ad una suite di ingegneria, iii) o altro ancora. Questo tipo di definizioni tecnologiche (comunque affette da una visione parziale) appaiono riduttive rispetto ad un fenomeno più ampio, ormai innegabilmente in atto nel contesto odierno. In effetti, l acronimo PLM ha iniziato a diffondersi in maniera estensiva proprio nel momento in cui le mutate esigenze di mercato hanno reso il quadro più complicato (con l affiancamento della riduzione del time-to-market e dell aumento del grado di innovazione alla classica tensione alla cost reduction), spingono le

8 imprese ad indirizzarsi verso i soli processi creatori di valore, ovvero correlati al prodotto creatore di valore. In questo scenario, la tecnologia sta giocando un ruolo di fattore innegabilmente abilitante, ma non per forza proponente. Guardando alla letteratura, che per la novità della problematica è ancora scarsa in campo scientifico, essendo per lo più costituita da documenti dei vendor (positioning white paper, es. [31], [25]) e dei centri di business research e consulenza (AMR Research [32], CimData [33], Daratech [34], ARC Advisor Group [35], Gartner [36], QAD [37]), l acronimo PLM, laddove è definito, incontra diverse declinazioni. Ad esempio, Daratech [34], coerente con le proprie origini di centro di analisi del settore CAx, non fornisce una definizione di PLM, ma con tale acronimo intende l implicita evoluzione del PDM e del Digital Manufacturing in senso lato, senza alcuna distinzione intermedia. Al contrario, QAD [37] definisce genericamente il PLM come il mezzo per assicurare il controllo sulla performance dei prodotti, sugli attributi fisici e funzionali. Ciò include la pianificazione e il coordinamento delle attività, la definizione di documentazione accurata e di sufficiente dettaglio per supportare il ciclo di vita programmato dei prodotti, nonché per tutti gli utilizzatori delle informazioni e dei dati. In questa definizione, l attenzione non è rivolta quindi alle tecnologia, ma piuttosto alle funzionalità di pianificazione, coordinamento e controllo, correlate al PLM. Per ARC Advisor Group [35], una soluzione PLM è tale, perché aiuta le aziende produttrici ad ottenere il prodotto giusto, al momento giusto, nel luogo giusto. Per ARC, il PLM non è quindi uno specifico prodotto ed è più di una strategia: una soluzione PLM impiega software collaborativi per creare documentazione di dati centrati sul prodotto e sul suo intero ciclo di vita; il PLM facilita e coordina le interazioni tra chi ha le informazioni e chi ne è interessato, sia internamente che esternamente all impresa. In particolare, ARC definisce il PLM come composizione di sei segmenti distinti: la gestione del portfolio di prodotti e l innovazione, la gestione dei progetti, la progettazione collaborativa, la gestione dei dati di prodotto (PDM), la pianificazione dei processi produttivi, la gestione dei servizi di supporto. CimData [33] fornisce una delle definizioni più complete, considerando il PLM come un approccio strategico di business che applica un consistente numero di soluzioni IT a supporto della creazione/progettazione collaborativa, dell uso e della gestione delle informazioni relative alla definizione del prodotto, attraverso l impresa estesa, dalle fasi di concept fino alla fine del ciclo di vita, passando per l integrazione delle persone, dei processi e dei sistemi IT. Sempre per CimData, il PLM non è solo una tecnologia, ma soprattutto un approccio in cui i processi sono più importanti dei dati ; una soluzione PLM per essere tale deve poter collegare le informazioni e i dati provenienti da differenti supporti o sistemi, con la configurazione dinamica del prodotto. Nella visione di CimData, all interno del PLM è possibile identificare tre cicli che si interfacciano tra di loro: (i) Product Definition, (ii) Production Definition, (iii) Operational Support. Il primo, Product Definition, si riferisce alla creazione e alla gestione del patrimonio intellettuale: i requisiti richiesti dal cliente, il concept di prodotto fino alla definizione completa dello stesso, includendo i punti di vista meccanico, elettronico, documentale e di software. Il secondo ciclo, Production Definition, è focalizzato sui prodotti producibili ; tale ciclo include tutte le attività associate alla produzione e alla distribuzione del prodotto, quindi aspetti puramente fisici. Infine il terzo, Operational Support, è focalizzato sulla gestione delle risorse principali e di supporto dell impresa. 4.2 Proposta di una definizione di PLM Nelle definizioni e considerazioni sopra riportate esiste una sostanziale convergenza verso un significato complesso dell acronimo PLM, in cui gli elementi comuni sono: (i) gestione dei e per processi, (ii) integrazione delle informazioni e (iii) tecnologia. In particolare:

9 L acronimo PLM si riferisce intrinsecamente ad una visione strategica dell azienda orientata ai processi, atta a rispondere alle nuove esigenze di mercato, con uno strenuo orientamento al risultato finale creatore di valore: il prodotto. L approccio PLM corrisponde ad una soluzione innovativa alla produzione/ gestione/ mantenimento di tutte le informazioni che circolano lungo i processi rilevanti dell impresa. In un impresa, estesa o meno, un informazione può essere raggiungibile e, viceversa, distribuibile attraverso diversi media, dal cartaceo al digitale; il PLM è particolarmente riferito alla gestione della rappresentazione digitale delle informazioni. Queste informazioni, e relativi flussi, vanno dai requisiti di prodotto provenienti dalle indicazioni del marketing, alle definizioni tecniche di prodotto, alle istruzioni di test e pre-serie, alle indicazioni per il sistema produttivo, ai dati provenienti dal campo della produzione dayby-day, alla raccolta delle informazioni dai servizi post-vendita e di customer care, declinandosi in modo diverso a secondo di quali sia il soggetto del PLM (es. prodotto manifatturiero, servizio, impianto). A sua volta, questo approccio omnicomprensivo alle informazioni digitali, rivolto fisicamente all aumento della collaborazione, è reso possibile dall evoluzione tecnologica in atto, che consente di automatizzare i diversi flussi di informazioni, rendendo interoperabili o del tutto integrati i sistemi IT di supporto, con un aumento della complessiva efficienza d impresa. Possiamo quindi tentare di definire il PLM così: Il PLM è un nuovo approccio integrato di business che, con l ausilio delle tecnologie informatiche, realizza una gestione integrata, cooperativa e collaborativa delle informazioni del prodotto, lungo le diverse fasi del suo ciclo di vita. In questo senso, si può asserire che il PLM comprende: un orientamento strategico alla creazione di valore sul ed attraverso il prodotto, l applicazione di un approccio collaborativo per la valorizzazione delle core-competence di attori diversi, l uso di un consistente numero di soluzioni IT per la pratica realizzazione della conseguente gestione coordinata, integrata e sicura di tutte le informazioni necessarie alla creazione del valore. In definitiva, il PLM non è solo uno strumento software [33] più o meno integrato, non è solo una scelta organizzativa [9], non è solo una scelta tecnica. Inteso nella sua dimensione più complessa, l acronimo PLM risulta quindi utile per indicare un fenomeno nuovo di integrazione che è attualmente in corso nel contesto industriale e che unisce le dimensioni organizzative (processi), economiche (costi e ricavi), tecniche (attività e persone) e tecnologiche (sistemi IT). Forse proprio a causa della complessità del contesto una definizione universalmente accettata di PLM non è ancora disponibile: basti pensare che negli ultimi due anni sono stati coniati numerosi acronimi per indicare approcci simili a quello genericamente intendibile per PLM: dalla tabella 2 si può infatti vedere che anche se l acronimo PLM è quello più ricorrente per indicare il settore, tuttavia non è certo l unico. D altro canto ciò può far anche capire perchè il PLM sia di difficile penetrazione all interno di un contesto di mercato certamente non facile ([33], [34], [35]).

10 Acr. Descrizione Anno Fonte CPD Collaborative Product Development 2001 Accenture [40] CPD Collaborative Product Definition 2001 CIMData [35] CPC Collaborative Product Commerce 2001 SUN [41] UPLM Unified Product Lifecycle Management 2001 QAD [39] PDS Product Definition Server 2001 BetaSphere [42] PIM Product Information System 2001 PLMSystems [9] PLM Product Lifecycle Management 2002 ARC [37] ILM Infrastructure Lifecycle Management 2002 Cambashi [44] PLM Product Lifecycle Management 2002 Cambashi [44] PLM Product Lifecycle Management 2002 UGS/EDS [14] PLM Product Lifecycle Management 2002 Meta Group [45] PLM Product Lifecycle Management 2002 SAP [27] MPM Manufacturing Process Management 2002 Tecnomatix [16] PLM Product Lifecycle Management 2002 TEC [46] Tabella 2 Come fonti diverse definiscono l area PLM: acronimi equivalenti del PLM 5. Il mercato dell offerta PLM Il proliferare di nuovi acronimi simili e la conseguente confusione che ne nasce è di per sé un segno della tumultuosità di un mercato ancora vergine, dominato apparentemente da un numero ristretto di player, ma in realtà popolato da una miriade di fornitori, ognuno alla ricerca di un proprio spazio e una propria collocazione. Numerosi sono i fornitori IT che marcano le proprie soluzioni con l acronimo PLM o con uno ad esso simile, spinti talvolta più da motivi di marketing che dall intenzione di indicare qualcosa di veramente innovativo nella propria offerta. Ad esempio, nell ambito degli strumenti di Digital Engineering (cfr. par. 3.1), sono molti i vendor che hanno negli ultimi anni cambiato il termine di PDM nelle proprie suite sostituendolo con il più accattivante PLM. Al di là del cambio del nome, il PDM, ovvero un sistema di gestione condivisa delle informazioni di prodotto a supporto della progettazione, è però soltanto uno dei componenti del PLM, il quale introduce invece una visione più ampia (intero ciclo di vita) ed un approccio collaborativo tra le diverse fasi. In generale, nell ambito del mercato dei sistemi IT è in atto una strategia di concentrazione dei vendor, che, da qualche tempo, anche tramite acquisizioni di società con competenze di nicchia, tendono ad integrare più soluzioni in insiemi coordinati di programmi software (suite). Ad esempio, sul fronte dei sistemi software tradizionalmente più orientati all ingegneria tecnica si sta verificando una tendenza all allargamento della base operativa coperta ed una graduale apertura verso il mondo dei sistemi dell ingegneria gestionale; alcuni esempi sono: Il caso IBM e Dassault Systèmes [15]; la strategia di IBM-Dassault è orientata all integrazione di prodotti tecnici di ingegneria di prodotto/processo/impianto all interno di un sistema unificante per la gestione dei dati. La proposta di business IBM-Dassault porta a maturazione esperienze nell'area della progettazione di prodotto (Catia, SolidWorks) e della gestione dei dati tecnici (Enovia, Smarteam), con l integrazione di prodotti/competenze di società acquisite come Deneb (Delmia per la simulazione robotica e della fabbrica). Una linea strategica analoga - sia per obiettivi, che per rilevanza nel mercato dei sistemi IT è quella di UGS/EDS [14]. La divisione di business PLM solutions commercializza una suite PLM che integra, sotto l ombrello di un unico sistema di gestione dei dati tecnici, sistemi dedicati al concept del prodotto, alla sua ingegnerizzazione, alla progettazione e all ottimizzazione dell'impianto produttivo e alla gestione dei flussi

11 produttivi. La strategia seguita nella creazione della suite software è quella di integrazione, anche tramite acquisizioni, di prodotti delle diverse aree del PLM: Unigraphics (sistemi CAD e PDM), EAI (sistemi di factory planning) e di joint venture di sviluppo (come è stato con Tecnomatix per i sistemi di CAPE e CAE). Un altro vendor che si è mosso dal tradizionale fronte delle soluzioni CAD/CAM è Autodesk [46]. Nel perseguire una strategia di allargamento dello spazio di mercato dal solo mondo della progettazione, Autodesk tramite acquisizioni (Linius Technologies [47] e TruEInnovations [48]) e sviluppo ha creato un offerta per il mercato PLM. Sul fronte dei sistemi software più orientati all ingegneria gestionale si constata un analoga e crescente attenzione all integrazione verso i sistemi dell'ingegneria tecnica. Infatti, i maggiori leader mondiali nel campo dei software gestionali stanno predisponendo l apertura e l integrazione dei propri prodotti con il mondo dei sistemi dell ingegneria tecnica, soprattutto ricorrendo all ausilio delle tecnologie web-based. I fornitori di ERP per la creazione dei moduli/sistemi di interfaccia con il mondo tecnico ricorrono sia a sforzi di sviluppo interno (es. I-Baan), che all acquisizione di società specializzate nelle tecnologie di integrazione (es. l acquisizione da parte di SAP di Top Tier, società specializzata nello sviluppo di soluzioni per portali web-based). 6. Trasversalità dell approccio PLM Per la stessa natura del PLM (gestione integrata dei processi aziendali di ingegneria) la sua concreta applicazione dipende strettamente dalle caratteristiche dell impresa in cui lo si vuole implementare, nonché dal settore e dal mercato in cui essa opera. Sono molteplici già oggi i casi di applicazione dell approccio PLM in contesti molto diversi tra loro: infatti il fenomeno si sta allargando a scenari diversi dalla tradizionale industria manifatturiera (da sempre traino dell evoluzione organizzativa e tecnologica). Uno dei settori più promettenti sotto questo aspetto, è quello delle costruzioni, d architettura e d ingegneria (definito come AEC, Architecture, Engineering and Construction). Nel settore AEC sono presenti diversi momenti del ciclo di vita del prodotto-progetto: la pianificazione e la progettazione dell opera, l approvvigionamento delle risorse, la realizzazione delle infrastrutture e la manutenzione delle stesse. L intero processo relativo alla progettazione e costruzione dell opera, richiede la collaborazione di molte figure diverse: architetti, progettisti, ingegneri, pianificatori; inoltre la schedulazione del progetto può coinvolgere centinaia di parti, tra venditori e sub-contractor. Alla luce delle esigenze di time-to-market, innovazione e riduzione dei costi divenute sempre più stringenti anche in questo settore, il PLM nell AEC (PLM/AECO per Daratech [36], ILM per Cambashi [44]) ha iniziato a diffondersi nei suoi contenuti strategici e tecnologici. Ad oggi, alcune previsioni (Daratech, 2003) stimano una crescita media di mercato del 12% annuo sino al 2005, costituendo un giro d affari paragonabile a quello del settore manufacturing [51]. Altro esempio di applicabilità trasversale dell approccio PLM è riscontrabile nel mondo dei servizi: sono già diversi i casi di applicazione del PLM al mondo della sanità (es. [14], [15], [52]), in cui la qualità del percorso clinico dei pazienti in ospedale viene migliorata attraverso l uso di sistemi informativi integrati, corrispondenti a Data Repository accessibili da più postazioni, nei quali viene accumulata la storia sanitaria del paziente (risultati clinici, immagini, documenti, prescrizioni e quant altro possa tornare utile per futuri interventi). Il mondo dei servizi è quindi una delle più recenti frontiere di adozione del PLM, per il quale è stato coniato [53] l ennesimo acronimo specifico di SLM (Service Lifecycle Management). Anche produzioni particolari come quella del Fashion&Apparel hanno recentemente mostrato interesse verso l approccio e le tecnologie PLM-oriented [54]. Infatti, l industria della moda è un caso particolare, caratterizzato da cambiamenti rapidi lungo la catena, durante lo sviluppo del prodotto, la pianificazione della domanda e delle vendite e la produzione. Il ciclo di vita

12 del prodotto fashion è molto ridotto, dovuto alla velocità e alla stagionalità delle collezioni e reso fra l altro ancora più complesso dalle molteplici interferenze tra le fasi di progettazione e commercializzazione (caratterizzato dalla mutevolezza delle richieste dei clienti, con cicli e ricicli di progettazione/produzione/vendita all interno della singola stagione). A tal riguardo, le soluzioni PLM possono permettere di riorganizzare il processo standard, creando un database generale per l intero patrimonio stilistico e produttivo, gestendo schede identificative del prodotto (con varianti di colore e misura), schede di costo, archivi delle immagini associate ai prodotti, gestione delle distinte basi, controllo dei workflow nello sviluppo dei prodotti, controllo degli accessi ai dati, integrazione dei dati anagrafici e delle distinte basi dei prodotti con i sistema gestionali classici. 7. Aspettative di sviluppo del PLM Il fenomeno PLM sta divenendo un esigenza condivisa da più settori industriali ed è uno dei mercati IT più promettenti per i prossimi cinque anni (AMR Research, 2002). Numerose imprese, sia a livello internazionale che nazionale sono in cerca di soluzioni e suite PLM. Certamente questo crescente interesse ha un suo intrinseco senso nei potenziali benefici che l approccio PLM nella teoria promette. Secondo un indagine di Accenture del 2001 [40], le aspettative del mercato imprenditoriale sul PLM sono molto elevate: per il 71% degli intervistati (100 top manager nazionali ed internazionali) l adozione di un approccio PLM appare necessario per conseguire un buon time-to-market, per il 69% serve a ridurre i costi e le inefficienze, eliminando ridondanze ed errori di comunicazione, per il 59% è in grado di abilitare l aumento della qualità finale del prodotto e del servizio offerto ai clienti, per il 47% infine può essere il volano dell innovazione in azienda, aumentando la comunicabilità tra le persone. Come visto nel par. 5, diversi player si stanno contendendo il mercato, investendo ingenti sforzi anche in una congiuntura economica non certo favorevole, spinti dalla fiducia in un nuovo mercato, anche sulla base del parere di qualificati centri di business research. Ad esempio, Cimdata, prevede una continua crescita degli investimenti nel mercato PLM nei prossimi quattro anni, sino a raggiungere entro il 2007 un giro d affari di circa 20 mld di dollari. Gli investimenti attuali in soluzioni PLM, nonostante le difficoltà che hanno depresso lo scenario economico, fanno infatti pensare ad un ancora inespresso, ma significativo, potenziale di crescita. Anche per Aberdeen Group, il mercato globale del PLM è in crescita, pur con previsioni più contenute: una crescita del 10% circa ogni anno, sino a raggiungere i 5 mld di dollari entro il Sempre secondo Aberdeen, il mercato sarà essenzialmente costituito da investimenti in applicazioni/software, in hardware e in servizi di integrazione e non appena la situazione si stabilizzerà, i vendor saranno in grado di offrire soluzioni apposite indirizzate alle piccole e medie imprese (cosa a cui si sta già in parte assistendo). Anche le proiezioni di Gartner sono positive: entro il 2007, le condizioni economiche comporteranno enormi cambiamenti nei modelli di business, con la continua evoluzione di nuove e migliori applicazioni orientate al PLM. 8. Conclusioni L acronimo PLM ha certamente ragione di esistere nel momento in cui con esso si intenda quel complesso insieme di fenomeni tendenti ad una rivisitazione completa del sistema impresa per meglio rispondere alla esigenze di mercato con l uso di tecnologie IT abilitanti la comunicazione, la condivisione e la collaborazione. Fare PLM in un azienda significa saper gestire il sistema azienda nella sua complessità, ricercando nelle offerte tecnologiche soluzioni efficienti e coerenti con gli obiettivi di business. In particolare, fare PLM significa gestire in maniera efficiente tutta quella serie di

13 informazioni utili al soddisfacimento del core-business aziendale. Infatti, in accordo a Cimdata [35], un approccio PLM è tale nel momento in cui: in azienda si necessita di una gestione globale, distribuita e sicura degli accessi alle informazioni inerenti all intero ciclo di vita del prodotto, al fine di facilitarne l impiego per tutti gli utenti che ne hanno bisogno all interno dell impresa estesa; occorra garantire il mantenimento dell integrità delle informazioni del sistema prodotto e di quanto ad esso collegato (es. impianto produttivo) lungo l intero ciclo di vita identificabile; occorra provvedere alla gestione ed al mantenimento dei processi aziendali usati per creare, gestire, distribuire e condividere le informazioni di prodotto. In questo scenario e sotto queste prospettive ed attese, la creazione di un nuovo acronimo è probabilmente da giustificare. Non è questa la sede per discutere sul ruolo delle moderne tecnologie IT nei confronti del successo delle organizzazioni imprenditoriali (tecnologie necessarie si, ma sufficienti?), ma non si può certamente evitare di osservare come si sia avuto un drastico mutamento (ed accelerazione?) del modo di fare business da quando esse si sono imposte. Per il resto, la conferma del potenziale successo e durabilità del PLM sarà da verificare nei fatti. 9. Bibliografia [1] Porter M., Competitive Advantage: creating and sustaining superior performance, NY, The Free Press, 1985 [2] Bartezzagni, Spina, Verganti, Organizzare le PMI per la crescita. Editrice il Sole 24Ore, [3] Cugini U., Wozny M., From Knowledge Intensive CAD to Knowledge Intensive Engineering, Proceedings of IFIP WG 5.2. International Workshop on Knowledge Intensive CAD. (vol. IFIP 207, pp. 264). ISBN: BOSTON: Kluwer Academic Publishers (USA), 2001 [4] Cugini U., Wozny M., From geometric modeling to shape modeling. Proceedings of the IFIP WG 5.2, International Workshop on Geometric Modeling. (vol. IFIP 208, pp. 256). ISBN: BOSTON: Kluwer Academic Publishers (USA), [5] Impactxoft, [6] Rulestream, [7] Mannisto T., Peltonen H., Martio A., Sulonen R., Modelling generic product structures in STEP, Computer-Aided Design, Vol. 30, No. 14, pp , 1998 [8] Bhandarkar M. P., Downie B., Hardwick M., Nagi R., Migrating from IGES to STEP: one to one translation of IGES drawing to STEP drafting data, Computers in Industry Volume: 41, Issue: 3, May, 2000, pp [9] Codrino A., Le tecniche CAD, CAM, CAE e CAPP al servizio della progettazione e della produzione avanzata, [10] Zhang F., Xue D., Optimal concurrent design based upon distributed product development life-cycle modelling, Robotics and Computer Integrated Manufacturing, 17: , 2001 [11] Wang H.F., Zhang Y.L, CAD/CAM integrated system in collaborative development environment, Robotics and Computer Integrated Manufacturing, 18: , 2002 [12] Cutkosky T.G., Tenenbaun M. R., Glicksman J., SHARE: a methodology and environment for collaborative product development, Proceedings of the IEEE Infrastructure for Collaborative Enterprise, Morgantown: 33-41, 1993 [13] F. Zhang, Xue D., Wallace D., Distribution modelling and evaluation of product design problems, Computer Aided Design, 30: , [14] EDS - PLM Solutions,

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