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智能工厂从PLM切入 工业4.0迫使PLM技术变革

2015-11-12 16:36 [PDM/PLM] 来源于:互联网
导读:中联重科智能工厂的支点就是PLM与MES的灵活运用。”中联重科股份有限公司(以下简称中联重科)首席信息官王玉坤在接受采访时感慨道。

    “中联重科智能工厂的支点就是PLM与MES的灵活运用。”中联重科股份有限公司(以下简称中联重科)首席信息官王玉坤在接受采访时感慨道。PLM(产品生命周期管理)与产品研发设计息息相关,而这不仅是企业竞争力之源,也是智能工厂建设的基础。市场调研公司CIMdata数据显示,中国主流PLM市场容量2013年达到8.45亿美元,2015年有望超过10亿美元。在中国对PLM进行大量投资的行业包括航空航天、汽车、高科技电子、装备制造等。

   加快产品上市速度

    随着《中国制造2025》的出台,中国制造业的转型升级有了宏伟蓝图。与此同时,美国、德国和日本等都推出了相应的战略规划,为未来制造业进行了重新的定义。Siemens PLM Software 专家Helmuth Ludwig表示,虽然制造业面临的挑战在发生变化,但是成功的驱动力并没有发生变化,仍然由三个重要的要素构成,即“更快”“更灵活”“更高效”:市场推广的速度需要更快,企业运营需要更灵活更高效。中国企业要实现《中国制造2025》的目标,进入工业4.0时代,必须要做到数字化转型,而PLM则是转型的重要工具。

    《中国制造2025》指出,推进制造过程智能化,加快产品全生命周期管理、客户关系管理供应链管理系统的推广应用,促进集团管控、设计与制造、产供销一体、业务和财务衔接等关键环节集成,实现智能管控。借助PLM,制造企业研发进程不断加快,新品上市速度也在不断提高。

    目前已形成了年产15万辆的整车的能力东南汽车又遇到了新的挑战。一方面,公司扩建项目目标是将年产能进一步提升到40-50万辆;另一方面,公司近年来一直大力发展自主品牌车型研发,面对竞争日益激烈的市场,公司需要以更快的速度研发不同车型满足市场需求,如SUV 车型和新能源汽车。如何实现这些目标?PLM(产品生命周期管理)立下了汗马功劳。

    东南(福建)汽车工业有限公司总经理室资讯组经理李永斌告诉记者,通过建立先进的PLM平台,公司可以管理跨多个信息系统的研发数据,涵盖产品规划、工业设计、工程设计、质量管理生产管理到产品服务等。通过实施PLM,公司提高了产品研发效率,设计出图效率提高了30%,管理出图速度提高了40%,数据授受精确度提高至99%,加快了新车型的上市速度,同时也提高了公司的总体运行效率,改进了质量控制,并协助管理层做出更加及时、准确的决策。

    据王玉坤介绍,在智能产品生产之前,中联重科通过自主研发的PLM平台将来自亚洲、欧洲、美洲的近三千名工程师进行协同研发,共同参与产品开发,这样不仅提高了模块化设计能力和效率,更能迅速满足用户的个性化需求,提高市场反应速度。同样,在产品正式制造前,通过在PLM平台上构建虚拟样机,对其外观、性能、工艺等参数进行仿真分析,能够让研发过程变得更加高效、可靠,避免浪费,从而提高生产力。此前,保持着吉尼斯世界最长臂架泵车纪录的101米碳纤维臂架泵车,便是依托PLM平台设计的创新成果,短短5个月便完成了整个研发过程。

    工程仿真技术是PLM平台重要组成部分,可以通过精确地建模来模拟真实世界,帮助企业优化产品性能,减少物理样机及试验。利用仿真手段能够及早进行产品设计的迭代,可以有效地降低产品设计的成本和时间周期。“使用仿真驱动产品的开发流程,你可以看到在设计的最早阶段,就可以将优化的步骤介入到其中。比如在真正的诞生一台实体样机之前,可能就已经在计算机软件上会进行上千次的这种仿真。换句话讲,如果你使用了这个仿真技术,你最后的优化速度会更快,而且成本会更低。”ANSYS公司副总裁Tom Kindermans告诉记者。

    工业4.0给PLM带来技术变革

    无论是《中国制造2025》,还是德国的“工业4.0”,抑或美国的“先进制造业国家战略计划”,均将智能制造作为新一轮制造业发展的重要方向。PTC售前高级总监纪丰伟表示,智能制造一方面强调生产过程的智能化,每一个制造环节都具备自动化或智能化的特征,可以被监控的,能够大大防止不良的产品从上一道工序流到下一道工序,同时可以以智慧生产的模式高效率、高质量的生产产品。在智能生产过程中,信息技术和先进制造技术的结合将成为关键,在工业4.0中叫做CPS(物理信息系统)。智能制造的另一方面是强调研发生产出智能化的产品,例如智能家电、智能照明电器、可穿戴设备等产品研发和产业化。在智能化的产品中,传感器、数据储存装置、微处理器和软件等将以多种多样的方式嵌入产品中。因此,在智能制造时代,PLM需要支撑的产品研发和制造过程将发生极大的改变,并对PLM技术本身带来新的变革。

    纪丰伟强调,物联网技术和PLM平台的结合大势所趋。“无论是生产过程的智能化或者是智能化的产品,物联网技术将成为智能制造体系的关键技术。在生产过程中,所有生产过程将被监控,质量问题将被及时传递到研发部门进行设计改进,而新的产品要求也将及时传递到制造领域,进行智能化的控制。因此,PLM平台必须和物联网技术进行融合,才能最终将物理世界和虚拟世界连接起来。”纪丰伟说。

    ANSYS公司副总裁Tom Kindermans也表示,仿真技术作为PLM平台里重要组成部分,已广泛地应用到产品生命周期各阶段。未来,仿真技术需要满足各式各样的新技术需求,如系统工程、物联网、大数据分析和云端协作。

    另外,智能互联产品需要一整套全新的设计原则,例如通过软件定制产品,实现硬件的标准化;个性化、产品实时升级支持、加强和预判远程服务。要将产品硬件、电子部件、软件、操作系统和互联部件融合到一起,系统工程和软件敏捷开发能力必不可少,新的产品开发流程要求企业有能力在开发后期,甚至售后对设计进行快速有效的迭代。因此,PLM平台需要适应未来软件为主的研发模式、系统工程的方法、敏捷开发快速迭代的特点等。

    值得一提的是,基于“互联网+”的理念,在新一轮的制造业变革中,将产生大量的新商业模式,例如众包设计、云制造、大规模个性化定制等新型制造模式,形成基于消费需求动态感知的研发、制造和产业组织方式和开放型产业生态体系。“这些新商业模式下的研制过程也需要PLM进行相应的变化,例如跨国家、地域、语言的众包协同设计,不仅需要数据进行准确及时的管理和传递,同时还需要PLM进行相应的数据隔离和安全控制等。”纪丰伟强调。

    当然,对于中国国产软件企业而言,安世亚太科技股份有限公司副总裁徐劼勇认为,《中国制造2025》将制造和设计进行更紧密地结合,将对国产PLM尤其是CAE软件带来重大发展机遇。中国制造业存在各种各样的场景应用,这些都会成为软件企业研发的资源,也就是说在行业应用方面,中国的软件企业大有可为。“国外的很多企业提供的是一个通用的技术平台,在中国落地需要中国企业通过基于最佳实践的模板、高级培训、应用咨询、二次开发等来实现,需要一个整体体系的建设,这些都是中国软件企业的机会。”徐劼勇表示。

 
 

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