01

智能制造架構(gòu)下 

PLM系統(tǒng)的地位與作用

在智能制造體系架構(gòu)中，智能產(chǎn)品、智能服務(wù)直接影響著企業(yè)商業(yè)模式的創(chuàng)新，是非常重要的組成部分。智能產(chǎn)品通常包括機(jī)械、電氣和嵌入式軟件/系統(tǒng)，具有記憶、感知、計算和傳輸功能。

物聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)產(chǎn)品智能化、互連化發(fā)展的同時，開啟了一個競爭的新時代。智能產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈中將衍生出一系列相關(guān)產(chǎn)品或服務(wù)市場，這些產(chǎn)品和服務(wù)組合到一起能滿足更廣泛的潛在需求。更多價值從產(chǎn)品向由產(chǎn)品衍生的服務(wù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，也預(yù)示著巨大的挑戰(zhàn)和機(jī)會。企業(yè)需要發(fā)揮智能互聯(lián)產(chǎn)品的全部潛力，結(jié)合全面的服務(wù)創(chuàng)造更多價值。

總的來說，智能制造時代帶來的影響主要體現(xiàn)在新的產(chǎn)品、新的商業(yè)模式和新的流程三個方面。企業(yè)應(yīng)如何適應(yīng)這些變革？從設(shè)計到服務(wù)、從供應(yīng)鏈到資金再到人力資源、從產(chǎn)品使用維護(hù)到報廢回收，產(chǎn)品數(shù)據(jù)如今變得無處不在，如何利用好這些數(shù)據(jù)，讓這些數(shù)據(jù)發(fā)揮出應(yīng)有的價值？如何將客戶的需求與產(chǎn)品相連？企業(yè)應(yīng)采用什么方式進(jìn)行內(nèi)外部的設(shè)計協(xié)同？ 

02

PLM系統(tǒng)應(yīng)用趨勢剖析

CIMdata總裁Peter Bilello就曾指出，在產(chǎn)品生命周期中，如果產(chǎn)品全生命周期沒有形成閉環(huán)將會阻礙具有顛覆性和全球競爭力產(chǎn)品的開發(fā)和支持，并且企業(yè)內(nèi)和上下游企業(yè)間多個領(lǐng)域的團(tuán)隊(duì)難以有效協(xié)作。

為促使生命周期形成閉環(huán)，一方面需要推進(jìn)數(shù)據(jù)分析，因?yàn)槠髽I(yè)在產(chǎn)品生命周期的每個階段都產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)，有些數(shù)據(jù)直接來自產(chǎn)品本身，其他數(shù)據(jù)來自社交媒體和多種松散結(jié)構(gòu)，而這些數(shù)據(jù)大部分都被忽略。

所以，在智能制造體系架構(gòu)下，PLM系統(tǒng)具有非常重要的作用，其應(yīng)用趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）為企業(yè)搭建產(chǎn)品創(chuàng)新管理平臺。

PLM系統(tǒng)將設(shè)計、工藝、工程、分析與仿真、制造、質(zhì)量、維修維護(hù)、回收等相關(guān)的過程多種數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一組織、管理和呈現(xiàn)，解決產(chǎn)品數(shù)據(jù)的集中、安全、有效的管理。同時，通過搭建涵蓋各部分?jǐn)?shù)據(jù)的BOM，將分散于各階段、各部門的設(shè)計、工藝、制造、質(zhì)量等數(shù)據(jù)整合起來，為整個智能制造體系提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

（2）增強(qiáng)企業(yè)個性化、系列化產(chǎn)品開發(fā)能力。

PLM系統(tǒng)通過以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為中心組織產(chǎn)品信息，即能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的系列化管理，通過有效建立物料清單的多視圖管理和配置規(guī)則，又能夠保障產(chǎn)品及零部件版本的有效控制。根據(jù)預(yù)定義的零部件集及它們之間的相互約束關(guān)系，通過合理的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化組合，形成滿足客戶個性化要求的產(chǎn)品設(shè)計過程。在PLM系統(tǒng)產(chǎn)品配置過程中會涉及到大量的數(shù)據(jù)信息如物料信息、各種參數(shù)信息、零部件版本信息等，同時也會涉及到企業(yè)多個職能部門間信息的交互與傳遞如設(shè)計、采購、工藝、制造、售后等部門。

（3）構(gòu)建協(xié)同的設(shè)計創(chuàng)新環(huán)境，與客戶進(jìn)行聯(lián)合創(chuàng)新。

PLM系統(tǒng)基于云端可以與供應(yīng)商、合作伙伴、客戶進(jìn)行協(xié)同研發(fā)，讓所有人都能夠參與到開放式的創(chuàng)新中來。

跨企業(yè)的即時協(xié)同交流

（4）建立全局變更管理。

在產(chǎn)品全生命周期整個過程中還存在變更管理模型，包括功能、設(shè)計、零件、成品、維修等階段的產(chǎn)品數(shù)據(jù)都會存在發(fā)布前的多次調(diào)整，發(fā)布后的多次改變，這種調(diào)整和改變都需要進(jìn)行相應(yīng)的管理與執(zhí)行。在PLM系統(tǒng)上，建立以業(yè)務(wù)流程驅(qū)動的變更管理，管理整個變更過程。

（5）以模型為核心，構(gòu)建基于模型的企業(yè)。

企業(yè)可以將產(chǎn)品全生命周期中所需要的數(shù)據(jù)、信息和知識進(jìn)行整理，結(jié)合PLM系統(tǒng)，建立便于系統(tǒng)集成和應(yīng)用的產(chǎn)品模型和過程模型，通過模型進(jìn)行多學(xué)科、跨部門、跨企業(yè)的產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計、制造和管理，通過模型支持技術(shù)創(chuàng)新、大批量定制和綠色制造。 

（6）互聯(lián)資產(chǎn)，管理基于物聯(lián)網(wǎng)收集的產(chǎn)品運(yùn)行數(shù)據(jù)，開展大數(shù)據(jù)分析。

基于傳感器、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)可以對產(chǎn)品的性能、質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，使工程技術(shù)人員更加直觀地了解當(dāng)前產(chǎn)品在實(shí)際工況下的軟硬件運(yùn)行狀況。在此基礎(chǔ)上，就能夠基于大數(shù)據(jù)分析和智能優(yōu)化對搜集到的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析、編程，進(jìn)行預(yù)防性的維修維護(hù)，也可以明確在以往產(chǎn)品研發(fā)過程中出現(xiàn)的問題，繼而在下一代產(chǎn)品研發(fā)中改進(jìn)設(shè)計，使產(chǎn)品能夠不斷的動態(tài)優(yōu)化來改善用戶的體驗(yàn)，持續(xù)改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量和功能。

嵌入式系統(tǒng)開發(fā)

（7）建立端到端的客戶結(jié)構(gòu)化需求管理。

企業(yè)的產(chǎn)品能否迅速占領(lǐng)市場，很大程度上決定于其產(chǎn)品是否準(zhǔn)確把握住客戶多樣化的需求并付諸實(shí)踐，及時在產(chǎn)品策略上做出轉(zhuǎn)變。PLM系統(tǒng)通過結(jié)構(gòu)化需求管理可以集成產(chǎn)品全生命周期所有過程的需求目標(biāo)，并關(guān)聯(lián)到文件、產(chǎn)品主數(shù)據(jù)以及物料清單上，明確各階段需求的相關(guān)角色和職責(zé)，確定其他過程開始的先決條件和技術(shù)策略，并在產(chǎn)品全生命周期內(nèi)動態(tài)地反饋與產(chǎn)品需求相關(guān)的各種信息，使產(chǎn)品全生命周期各階段及時響應(yīng)需求變化，確保需求管理的順利實(shí)施。

根據(jù)明確的需求來驅(qū)動產(chǎn)品研發(fā)

（8）建立以“系統(tǒng)工程”為核心的產(chǎn)品研發(fā)體系。

系統(tǒng)工程是一個用于實(shí)現(xiàn)智能產(chǎn)品開發(fā)的跨學(xué)科方法，這也是智能制造時代下研發(fā)智能產(chǎn)品的核心需求之一。將“系統(tǒng)工程”融合在PLM系統(tǒng)中，可以將研發(fā)過程中不同部門所產(chǎn)生的模型系統(tǒng)數(shù)據(jù)集中在一個單一的環(huán)境下進(jìn)行管理，對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計綜合和系統(tǒng)驗(yàn)證；其次，對這些系統(tǒng)模型還可以進(jìn)行權(quán)限管理與版本管理，并實(shí)現(xiàn)研發(fā)流程的相關(guān)聯(lián)，保障數(shù)據(jù)的可靠性及可追溯性。

通過模塊化系統(tǒng)工程來管理復(fù)雜結(jié)構(gòu)

（9）實(shí)現(xiàn)流程行業(yè)的配方管理。

隨著PLM的內(nèi)涵和管理范疇在不斷的擴(kuò)展，應(yīng)用的行業(yè)也由最初的離散制造行業(yè)，逐漸向流程行業(yè)延伸。特別是食品、生命科學(xué)與制藥、服裝等以工藝配方生產(chǎn)產(chǎn)品的配方型企業(yè)，通過PLM系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品的工藝配方和工藝過程進(jìn)行管理。 

（10）建立結(jié)構(gòu)化工藝管理平臺。

企業(yè)需要開展結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計并實(shí)行設(shè)計工藝一體化、工藝仿真應(yīng)用、數(shù)據(jù)集成等工作，同時利用PLM系統(tǒng)來更有效地管理工藝數(shù)據(jù)并與產(chǎn)品設(shè)計實(shí)現(xiàn)同步工程。結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計能夠提升制造工藝設(shè)計的效率、提高工藝知識重用率，結(jié)構(gòu)化工藝數(shù)據(jù)理論上能更好地與ERP、MES等系統(tǒng)開展數(shù)據(jù)集成，在解決了前后系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一致性后理論上能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成的自動化，提高產(chǎn)品研發(fā)整體信息化效率，能更好地幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。

結(jié)構(gòu)化工藝管理