PLM技術深入應用 傳統生產商嘗試“智造”
http://www.debgrams.com 2015-03-24 08:59 來源：文匯報
在邁向先進制造過程中，除了提升機器的自動化水平外，更為關鍵的是通過自動化軟件進行監控管理。目前，越來越多的制造商開始使用PLM（產品生命周期管理）技術，打響了一場靜悄悄的工業領域“數字革命”。
試想一下，如果你是一家汽車生產商的負責人，收到了生產100輛卡車和100輛轎車的訂單。你是先生產100輛卡車，還是先生產100輛轎車，或者是將大卡車與小轎車混合交替生產？
無論是選擇先生產卡車還是生產轎車，都會產生大量的待售品，占用更多的現金流。理想的生產狀況是進行靈活的小批量、多批次生產，使生產得以均勻、連續，這樣產生的庫存待售品才最優，而且生產過程的原材料消耗會更少，現金流也更為順暢。未來制造工廠所追求的目標必然不再是工業化大生產，而是建立在端對端數字化之上的多品種、個性化、高效優質的生產。
然而，要做到這點并非易事。在邁向先進制造過程中，除了提升機器的自動化水平外，更為關鍵的是通過自動化軟件進行監控管理。目前，越來越多的制造商開始使用PLM（產品生命周期管理）技術，打響了一場靜悄悄的工業領域“數字革命”。
加快市場投放速度
豪華轎車的銷售人員經常會聽到這樣一個問題：“這輛車從0到加速到100公里需要多久呢？”但是工業產品銷售的成功，也需要依靠制造商對于市場需求的響應速度和靈活性。毫不意外，今天的世界充滿了競爭，每個人都希望能夠做到首屈一指。
對制造商而言，競爭歸根到底還是取決于三個詞：時間、成本和效率。從時間上看，要盡量縮短產品從研發到投入市場的時間；成本上來考量，要避免成本的浪費，而非縮水原材料；效率更是無需贅言。而隨著產品數據類型和數量呈現爆炸式增長，傳統的管理流程已然不能再適應公司的發展。
自主品牌福田汽車就面臨著這樣的煩惱。企業在國內發展迅速，根據戰略將俄羅斯、印度、巴西、墨西哥、印尼五個國家建立工廠，在中國建設全球總部，建設全球創新中心、業務管理和運營中心。然而，這么多區域之間如何靈活高效運作？
福田汽車信息技術部研發工程系統科科長陸勤柱介紹：“1998年，通用汽車在全球首創產品研發部門信息官，建立PLM戰略，并在全球各工廠開始大規模推廣PLM。此后，通用汽車的新車從設計到上市的時間，由42個月縮短到12個月。”鮮活的案例給了福田汽車很明顯的啟示。他們最終選用西門子公司的PLM軟件來建立統一的平臺解決方案。
通過PLM技術的深入應用，福田汽車實現了總部與各分公司之間的異地管理、協同設計與生產、數據共享以及業務流程和標準的統一，實現了研發數據的體系化管理，將產品開發周期縮短30%，返工量減少20%。
據介紹，西門子已在全球頂級汽車OEM制造商中的90%以上和一線汽車OBM廠商中的近90%中，成功部署了自己的PLM技術和解決方案。
改變傳統生產模式
PLM技術徹底改變了傳統的生產模式。
西門子PLM軟件大中華區首席執行官兼董事總經理梁乃明舉例說，比如生產一支筆，傳統做法是先出一張圖紙，然后調整機床參數去開模做出樣品，圖紙返回研發部門經過比對修改，才能進入生產線。但利用PLM技術，從研發到制造基于同一個數據平臺，在設計時就可以將這支筆的特點、長度、直徑等參數，直接與下游加工機器的數據同步，通過仿真就可以將設計定型，直接上線生產，完全不需要紙質圖紙。傳統制造節奏改變了，費時費力費錢的工藝都可以省下來。
這意味在將來，PLM能夠將技術工人與設計師、工程師、市場經理、公司的客戶通過社交網絡連接起來。3D現實技術能夠讓所有的人員都能夠直接參與到創新過程當中，因此提升了產品對于最終用戶的價值。
另外，梁乃明介紹，協同開發設計也是PLM技術的一大特點。譬如設計汽車零部件，這個部件在這個車上可以用，在那個車上也可以用，就不需要再重新研發、重新測試、重新模擬，效率可以提升很多。除了仿真和數字化制造，有些復合材料是高精尖制造業行業的特殊要求，這部分針對復合材料的設計和仿真，可以用在汽車行業，也可以用在航天航空方面，涉及的領域很寬。
在數字化制造的前提下，產品的設計和制造都基于同一個數據平臺，消除了研發部門與生產部門工作的時間差，彼此同步進行讓各方配合得更加默契，這大大改變了傳統制造的節奏。另外，由于在研發環節產生的數據能夠在工廠各個系統之間實時傳遞，與此同時，數據的同步更新又避免了傳統工廠由于溝通不暢產生的誤差，更大大提升了生產效率。
未來制造想象空間
而就在最近，作為制造業大國的中國也宣布，實施“中國制造2025”。此前美國人已經開始“第三次工業革命”，德國人則啟動“工業4.0”戰略。2015年的政府工作報告明確提出了“中國制造”的概念：“推動產業結構邁向中高端。制造業是我們的優勢產業。要實施‘中國制造2025’，堅持創新驅動、智能轉型、強化基礎、綠色發展，加快從制造大國轉向制造強國。”
在業內人士看來，無論是中國制造2025，還是德國工業4.0，甚至美國第三次工業革命，本質上都是趨同的。不管概念的具體闡述如何，這些大國都逐漸認識到，制造業仍然是經濟可持續增長的發動機。包括PLM在內的數字化、智能化制造，將深刻影響未來工業發展。
數據顯示，目前，PLM的應用行業已經從機械、電子、航空航天和汽車等離散制造行業逐漸向服裝服飾及制鞋、快速消費品、生命科學與制藥，甚至鋼鐵、化工等流程行業以及建筑業延伸，業內預計2014至2018年中國PLM市場的復合年增長率將達14.9%。
無論是叫什么名字，未來制造的一大愿景就在于，讓設備和設備開啟對話，產品和生產設備之間相互溝通，建立虛擬世界與現實世界之間的對話窗口。在未來智能工廠中，人類、機器和資源能夠互相通信，就像社交網絡中一樣自然。智能產品“知道”它們如何被制造出來的細節，也知道它們的用途。它們將主動地對制造流程，回答諸如“我什么時候被制造的”、“對我進行處理應該使用哪種參數”、“我應該被傳送到何處”等問題。
據工信部測算，未來20年中國工業互聯網的發展，至少可帶來約三萬億美元的GDP增量，未來互聯、集成、智能生產、數據處理、產品創新都將直接受益于“中國制造2025”規劃。
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