PLM: per chi sa “guardare” lontano

I sistemi di Product Lifecycle Management (PLM), nelle diverse declinazioni, rappresentano per le aziende una rilevante possibilità di efficienza e miglioramento, potenzialmente capaci di garantire notevoli benefici, in termini di risparmi di costi e tempi, ottenibili a fronte di opportuni investimenti.

È ormai evidente il ruolo assunto negli ultimi anni dalle tecnologie informatiche nei processi di innovazione e sviluppo.
L’introduzione di sistemi PLM in azienda rappresenta un vero e proprio investimento, paragonabile – almeno per i progetti più complessi ed integrati – ai progetti informativi di ambito operations, come l’introduzione di sistemi gestionali ERP. Ciò detto, appare chiaro come la conduzione di tali progetti debba essere attentamente studiata e valutata, visti anche gli intrinsechi rischi di fallimento. In questo articolo si mettono in luce i diversi aspetti di un progetto PLM, dalla sua diversa tipologia, alla sua conduzione, fino ai relativi costi e potenziali benefici, partendo dai risultati di un’indagine empirica.

Risultati di un’indagine empirica
Dal 2009, l’autore ha monitorato oltre un centinaio di casi industriali italiani concernenti l’implementazione di diverse soluzioni PLM. Ne è risultato un database composito, al quale è possibile attingere per interpretare gli aspetti più rilevanti dei “progetti PLM”. In particolare, per 77 casi, omogenei per macrosettore di appartenenza (ambito metalmeccanico, dalle macchine utensili, all’autoveicolo), sono state analizzate le principali variabili organizzative e decisionali. Ne è risultato uno scenario variegato, sintomo del significato olistico che l’acronimo PLM sta oggi giocando nel mercato. Innanzitutto, le imprese definiscono “progetti PLM” tre tipologie di progetti diversi:
– L’introduzione di strumenti CAx per la progettazione avanzata, quali l’introduzione di un modellatore CAD o di strumenti simulativi CAE.
– L’installazione di una soluzione di CPDM (Collaborative Product Development / Definition and Management) per la gestione dei dati di progettazione all’interno dell’ufficio tecnico, consistente nella maggioranza dei casi in un PDM commerciale, fornito da un player tecnico, o eventualmente da un fornitore di altra origine. La soluzione CPDM fornisce la funzionalità di un archivio di progetti, in grado di controllare gli accessi ed automatizzare i workflow tradizionali dell’ufficio tecnico. Nell’indagine effettuata, questa situazione è stata definita come “CPDM di I livello”.
– L’installazione di una soluzione di CPDM rivolta non solo al tradizionale ufficio tecnico, ma anche ad altre funzioni aziendali e/o ad attori esterni (es. fornitori di progettazione, fornitori a catalogo, rivenditori, rete di assistenza tecnica, ecc.). Le funzionalità offerte da questi sistemi (nell’indagine sono indicati come “CPDM di II livelllo”, rispetto a quelli di “I livello”) sono maggiori e prevedono nella maggioranza dei casi una comunicazione biunivoca tra le diverse aree (es. nel processo di gestione delle modifiche, la produzione può specificare richieste di modifica alla progettazione). Fisicamente, tale livello di collaborazione può essere realizzato utilizzando applicativi diversi. Nella maggioranza dei casi le aziende hanno fatto ricorso a fornitori tecnici (in Figura 1 definiti CAD-oriented), installando dei PDM commerciali, spesso muniti di interfacce web per agevolare la collaborazione intra ed extra azienda, anche se non mancano casi in cui si è fatto ricorso a fornitori ERP-oriented o provenienti dal mondo Internet (in figura detti Collaborative Working Environment, CWE-oriented).

Fig. 1 – Risultato dell’indagine empirica che ha preso in esame oltre un centinaio di casi industriali italiani concernenti l’implementazione di diverse soluzioni PLM

Analizzando la Figura 1, si comprende a colpo d’occhio come l’implementazione di progetti di PLM sia possibile per ogni dimensione di impresa. Ci sono Piccole e Medie Imprese (PMI) che si sono dotate delle soluzioni più avanzate disponibili sul mercato, in maniera analoga alle grandi imprese. È comunque evidente che le grandi imprese – per motivi storici ed economici – sono comunque più avanti nella messa in pratica del concetto di PLM: la fase di installazione di soluzioni di progettazione moderne (es. CAD 3D) è già stata fatta da tempo, mentre nelle PMI è in corso in questi ultimi anni. A tal riguardo, l’indagine ha permesso di definire anche il percorso tipicamente seguito dalle imprese nei progetti PLM, fatto da tre step principali, (i) installazione di un modellatore 3D, (ii) implementazione di una soluzione di CPDM in ufficio tecnico (il classico PDM per mettere ordine tra i file CAD) e (iii) apertura della soluzione CPDM al resto del mondo, internamente ed/od esternamente all’impresa. I sistemi di authoring sono installati per migliorare l’efficacia della progettazione, mentre un CPDM permette di aumentare l’efficienza della comunicazione. Un CAD 3D deve soddisfare le funzionalità di modellazione richieste dal progettista e deve aiutare a recuperare lavori pregressi, mentre una piattaforma CPDM deve offrire in primis una buona integrabilità con i sistemi della progettazione e poi con il resto dei software dell’azienda. Nel campione, l’interoperabilità tra CAx e CPDM è il principale criterio di scelta, tanto che oltre la metà delle imprese che ha installato un CPDM ha scelto lo stesso fornitore del CAD. L’integrazione con altre soluzioni IT è cosa ancora per pochi. Spesso si tratta di un mero scambio di dati tramite “flat file”. Ad esempio, la distinta di progetto e/o prodotto è scambiata tra gli applicativi delle diverse chain con procedure più o meno automatizzate. Un’integrazione spinta tra “mondo PLM” e “mondo SCM” è cosa che pare essere ancora di natura prettamente teorica, per le meno nel campione analizzato.
L’evoluzione dei sistemi “verso il PLM” è solitamente graduale. Anche nell’installazione di un software CAx si persegue il più delle volte un approccio passo passo: ad esempio, quasi il 70% del campione mantiene il vecchio CAD 2D a fianco della nuova piattaforma 3D per molto tempo, solitamente per gestire lo storico dei progetti, o perché in alcuni casi risulta ancora il mezzo più efficiente di progettazione (es. per disegnare un layout di un impianto da far visionare al cliente, il “vecchio” 2D è ottimo). L’installazione di una piattaforma CPDM prevede solitamente un pilot iniziale in un’area/funzione dell’azienda. I tempi di implementazione dipendono molto dal tipo di progetto. L’introduzione di modellatori e dei simulatori è spesso rapida: oltre il 60% del campione ha dichiarato di aver raggiunto un soddisfacente livello di impiego in meno di 6 mesi. Le piattaforme di collaborazione hanno invece tempi più lunghi, anche se molto dipende dalla dimensione del progetto (in termini di livello di CPDM, numero di attori da coinvolgere, se interni e/o esterni, ecc.). Un progetto in un’azienda media, ad un medio livello di complessità, necessita da 6 mesi a 2 anni. Nelle grandi aziende non sono rari progetti che durano anche più di 3 – 4 anni. Sotto questo aspetto, l’evoluzione della tecnologia, soprattutto quella basata su Internet, non potrà che agevolare la riduzione di questi tempi.
L’indagine ha anche valutato benefici e costi dei progetti PLM. In estrema sintesi, i benefici ottenuti dall’adozione del PLM sono molto tangibili, anche se spesso non vengono misurati nel dettaglio. I sistemi PLM (sia CAx che CPDM) consentono di ridurre i tempi di sviluppo (e quindi il time-to-market), gestendo meglio la conoscenza di prodotto. Spesso si registra un aumento della qualità del lavoro, intesa in termini di minori errori di progettazione e minori rilavorazioni. Una migliore gestione della conoscenza, permette ad alcune aziende di fare più innovazione, potendo introdurre più agevolmente nuove tecnologie e nuovi prodotti nei mercati. Le criticità sono sempre in agguato. Nel database non mancano i casi di aziende che hanno dovuto cancellare i propri progetti PLM per reticenze del personale, per errori di pianificazione o anche per più “banali” problemi di integrazione fra i software. I costi dipendono molto dalle soluzioni installate. Sia i sistemi CAx che le piattaforme CPDM hanno diverse fasce di implementazione e costo. Le soluzioni di fascia alta portano anche a progetti di milioni di euro, soprattutto se gli attori coinvolti sono molti. Oggigiorno esistono comunque anche numerose soluzioni alla portata delle PMI, tipicamente limitate nelle voci di spesa IT.

Analisi di investimento di progetti PLM
Come descritto sopra, i progetti definibili “di PLM” possono essere di vari tipi, dalla più semplice scelta ed installazione di sistemi CAx ai più complessi investimenti in piattaforme collaborative. Questi diversi investimenti sono solitamente condotti per rispondere, con peso specifico diverso, alle medesime richieste aziendali: (i) aumentare l’efficacia e la qualità dell’innovazione e (ii) migliorare l’efficienza del processo, riducendo costi di sviluppo e comprimendo il time-to-market di risposta al mercato. Data questa comunanza di benefici, è possibile utilizzare le stesse modalità di valutazione per progetti di vario spessore.

Fig. 2 – Il tipico sviluppo di un progetto in PLM

I progetti PLM appartengono alla categoria dei progetti di investimento in sistemi IT a elevato impatto sull’organizzazione. Sono progetti che – anche nelle accezioni più semplici, come l’installazione di un software CAx – comportano e/o permettono un’importante revisione dei processi e del modo di lavorare delle persone coinvolte. Per questi motivi, è quanto mai importante gestire al meglio l’organizzazione di un “progetto PLM”, definendo un chiaro programma di esecuzione ed individuando a priori costi e benefici ottenibili, su cui monitorare i risultati. È altresì importante valutare attentamente la portata del progetto, l’impatto della soluzione sull’azienda, nonché l’utilizzabilità degli strumenti introdotti. Garanzie sul corretto svilupparsi del progetto provengono dalla definizione di consegne chiare e incrementali, ma anche di aspettative realistiche, oltre che dal coinvolgimento sin dalle prime fasi di tutti gli attori (dalla dirigenza agli operativi) che partecipano ai processi interessati, al fine di ridurre le normali resistenze al cambiamento che si andranno ad incontrare strada facendo.
Il tipico sviluppo di un progetto in PLM è riportato nella Figura 2. Definiti gli obiettivi del progetto e la vision da perseguire nello studio (fase di Strategic Assessment), occorre procedere al deployment del progetto, conducendo uno studio di dettaglio della situazione esistente (analisi AS IS dei processi), da cui partire per formulare le possibili alternative di miglioramento. Occorre quindi entrare nel dettaglio del progetto desiderato (TO BE), individuando le funzionalità e le priorità di intervento (es. implementazione di un vault PDM e poi definizione delle anagrafiche). Il mercato IT offre ormai numerose soluzioni commerciali, di diverso grado di maturità, da vagliare tramite una software selection adeguata (ricorrendo nel caso a pilot di approfondimento), anche se non mancano gli sviluppi ad hoc e le forti personalizzazioni di soluzioni off-the-shelf. Definiti i contorni del progetto, inizia quindi la fase di operation, con revisione delle attività, installazione delle soluzioni, training, formazione e sostegno al cambiamento. Tale fase deve essere opportunamente pianificata e monitorata, tenendo ben presente il raggiungimento dell’obiettivo finale: un progetto PLM funzionante, capace di generare benefici.
Lungo lo sviluppo del progetto PLM è quanto mai necessario condurre un’attenta valutazione del ritorno economico dello stesso, ricorrendo ad una tradizionale analisi di investimento. L’analisi del ritorno di un investimento è uno tra i tanti metodi presenti in letteratura per definire una giustificazione di tipo finanziario in relazione ad un investimento. Il termine implica che coloro che devono prendere delle decisioni in azienda valutano gli investimenti potenziali confrontando la portata e la tempistica dei guadagni attesi nei confronti dei costi connessi con l’investimento. Nell’ambito del PLM, la stima dei costi è relativamente semplice da effettuare, mentre risulta più complicata la quantificazione dei benefici. I costi non causano problemi per la loro giustificazione, essendo facilmente derivabili da una lettura critica dei preventivi generati dai vendor interpellati nel progetto. I benefici sono invece facilmente fonte di autocensorie sotto-valutazioni o, al contrario, di pericolose sovra-valutazioni, vista anche la molteplice natura che li caratterizza; essi possono derivare sia da riduzioni di costo, sia da aumenti nelle vendite per svariati motivi quali, ad esempio, l’aumento della qualità dei prodotti o la riduzione del TTM. I tipici costi e benefici di progetti PLM sono qui di seguito sintetizzati.

Costi di progetti PLM
I costi dei progetti PLM possono essere classificati in tre gruppi principali: (1) costi di prodotto, (2) costi di implementazione e (3) costi di manutenzione. I costi di prodotto includono i classici costi per le licenze dei diversi moduli e funzionalità attivabili del vendor, solitamente espressi come costi di licenza per utente (utenti singoli, multipli, ecc.).
I costi di implementazione considerano tutte le spese che l’azienda cliente deve fronteggiare per rendere operativa e utilizzabile una suite PLM. I costi di implementazione includono le personalizzazioni del prodotto PLM adeguandolo a seconda delle esigenze del cliente, le analisi di dati e informazioni utilizzate in azienda, le migrazioni di dati da vecchi sistemi legacy a nuovi sistemi PLM e l’eventuale addestramento e training degli utenti:
– Con personalizzazione del software si intendono tutte le attività di customizzazione delle attività che riguardano il prodotto PLM standard. Queste possono includere la personalizzazione di nomi e attributi degli oggetti, delle GUI (Graphic User Interface), dei permessi di accesso/modifica dei dati, l’attivazione/disattivazione di alcune funzionalità nel senso che alcuni utenti possono averne bisogno e altri no, e di workflow di processi che l’impresa può voler automatizzare e guidare attraverso procedure ben strutturate.
– L’analisi dei dati consiste nell’analisi dell’impresa, dei suoi processi, del suo modello dei dati, dei suoi bisogni e requisiti nonché delle integrazioni necessarie per interfacciare il software PLM con altri sistemi già presenti in azienda. Questa analisi è necessaria per definire i ruoli, gli utenti e la lista di accesso ai dati con l’obiettivo di gestire al meglio quali privilegi, i cosiddetti CRUD (create, read/write, update, delete), dovrà avere ogni utente o gruppo di utenti sugli oggetti presenti nei database o sui file di sistema. Questa tipologia di analisi è fondamentale nonché necessaria per comprendere il modello di dati, le classi degli oggetti e le diverse tipologie di documenti che dovranno essere archiviati nel vault. L’analisi delle informazioni da visualizzare è sviluppata personalizzando le GUI. L’analisi dell’interfaccia con altri sistemi serve per comprendere i linguaggi utilizzati da ogni programma, come esportare i dati dall’uno all’altro e come permettere ad entrambi di interagire con il database.
– La migrazione di dati è una attività fondamentale per la copia dei dati esistenti nel nuovo database. Se l’azienda possiede dati su differenti database, questi dovranno essere messi insieme e convogliati in uno solo evitando la replica e la duplicazione inutile delle informazioni presenti in azienda. L’obiettivo di questa fase è anche quella di testare la capacità di comunicazione tra i database, nell’eventualità che nell’impresa in questione esistano più database.
– I costi di addestramento e training sono necessari per spiegare, semplificare e facilitare le operazione quotidiane. Anche in questa fase si nota una forte dipendenza tra l’impresa e l’addestramento in sé. Questo, infatti, deve essere pianificato a seconda delle personalizzazioni create per incontrare le esigenze dei clienti. Solitamente esistono almeno due livelli di addestramento, uno per gli amministratori del sistema PLM e uno per gli utenti finali.
I costi di manutenzione sono quei costi sostenuti periodicamente nel tempo per l’aggiornamento dei software e per la risoluzione di problematiche non risolvibili dall’azienda. Questa tipologia di costi include aggiornamento di versioni del software PLM e/o altri aggiornamenti (installazione di service pack e quant’altro). Oltre a questi costi è possibile che un’impresa debba affrontare altri costi. Questi potrebbero essere relativi a modifiche dell’infrastruttura aziendale, o a manutenzioni preventive riguardanti l’hardware presente (server, rete, workstation) o tutti quei costi necessari per mantenere operativo il sistema PLM aziendale.