一、? PLM在工業(yè)4.0中的作用
1、PLM支撐個(gè)性化定制?
支撐個(gè)性化定制是工業(yè)4.0的特征之一。在工業(yè)4.0時(shí)代,個(gè)性化定制不像現在買(mǎi)汽車(chē),只有顏色、型號等非常有限的選項,而是涉及到關(guān)鍵零件,如發(fā)動(dòng)機。?
選零件本質(zhì)上已經(jīng)是一種設計了。用戶(hù)不是設計師,而設計是個(gè)專(zhuān)業(yè)性很強的活。要解決這個(gè)矛盾,就要用軟件來(lái)支撐。這個(gè)軟件就是PLM。PLM提供合適的部件,能保證用戶(hù)所選的部件能與其他部件一起正常運轉,且保證產(chǎn)品質(zhì)量。從這種意義上說(shuō),PLM就像傻瓜相機:自動(dòng)對焦、自動(dòng)調光圈,讓普通人也能照出近乎專(zhuān)業(yè)的照片。
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2、PLM支撐智能生產(chǎn)?
生產(chǎn)過(guò)程的智能化,有賴(lài)于智能工廠(chǎng)和智能產(chǎn)品。其中,智能產(chǎn)品就是依靠PLM開(kāi)發(fā)出來(lái)的:一部分由研發(fā)人員設計,另外一部分由用戶(hù)自行設計。設計軟件的基礎都是PLM。
在工業(yè)4.0的工廠(chǎng)中,智能產(chǎn)品就是一個(gè)CPS。這個(gè)CPS的虛擬部分,首先是由PLM設計出來(lái)的,然后再經(jīng)過(guò)ERP將其與生產(chǎn)計劃和具體部件掛鉤,以便在工業(yè)4.0的工廠(chǎng)中由新一代的MES智能化地生產(chǎn)出來(lái)。
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3、PLM支撐個(gè)性化服務(wù)?
個(gè)性化定制的產(chǎn)品交付用戶(hù)以后,會(huì )面臨服務(wù)的難題:零件是個(gè)性化定制的,維修人員可能都搞不清設備具體用的是哪個(gè)型號的零件。如何有效地進(jìn)行服務(wù)呢?個(gè)性化服務(wù)仍然需要個(gè)性化定制時(shí)的信息,而這個(gè)信息就是由PLM管理的。
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于是,對一個(gè)特定的產(chǎn)品來(lái)說(shuō),在設計之初的PLM是設計圖;生產(chǎn)的時(shí)候PLM是工藝方法;使用的時(shí)候PLM就是說(shuō)明書(shū),維修維護的時(shí)候PLM就是病歷卡。這樣就可以更加精準有效地服務(wù)了。
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二、PLM對制造型企業(yè)轉型的作用
如果說(shuō)工業(yè)4.0是個(gè)漫長(cháng)的發(fā)展過(guò)程,制造企業(yè)的轉型則是企業(yè)面臨的現實(shí)壓力。制造企業(yè)轉型的方向無(wú)非有兩個(gè):一個(gè)是研發(fā)、一個(gè)是服務(wù)。也就是‘微笑曲線(xiàn)’的兩端。PLM對這兩個(gè)方向的轉型,都具有重要的支撐作用。
PLM為什么能支撐企業(yè)轉型呢?把研發(fā)和服務(wù)看成一種生產(chǎn)過(guò)程,就容易明白了。傳統產(chǎn)業(yè)主要生產(chǎn)實(shí)物,現代產(chǎn)業(yè)的競爭力則是生產(chǎn)‘知識產(chǎn)品’:設計圖、工藝方法、軟件等。為了提高生產(chǎn)效率,實(shí)物產(chǎn)品的生產(chǎn)經(jīng)歷了從手工勞動(dòng)到工業(yè)化大生產(chǎn)的轉變。同樣的道理,‘知識產(chǎn)品’的生產(chǎn)同樣也要提高效率。
現代化工業(yè)大生產(chǎn)是從流水線(xiàn)的發(fā)明開(kāi)始的:也就是所謂的工業(yè)2.0。流水線(xiàn)生產(chǎn)之所以能提高效率,是因為壓縮了不必要的勞動(dòng)(如工人更換工具、來(lái)回走動(dòng))。每個(gè)人只做一件事。要做到這一點(diǎn),必須很多人協(xié)作完成。而要協(xié)作完成,每個(gè)工序的操作必須標準化。
PLM的道理也是一樣的:要提高‘知識產(chǎn)品’的生產(chǎn)效率,必須降低一切不必要的設計和創(chuàng )新。具體地說(shuō),就是要盡可能地采用已有的部件、知識和方法,解決新的問(wèn)題、滿(mǎn)足新的需求。而PLM正是用來(lái)管理這些東西的。同時(shí),PLM還可以用在開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)過(guò)程的協(xié)同。從某種意義上說(shuō),PLM就是用于‘知識產(chǎn)品’生產(chǎn)的ERP、MES。
‘知識產(chǎn)品’的生產(chǎn)要跟上時(shí)代潮流,也必須與信息技術(shù)相結合、以信息技術(shù)為工具,而這個(gè)工具就是PLM。
當然,要實(shí)現‘知識產(chǎn)品’生產(chǎn)的流程化,僅有信息技術(shù)還是不夠的,必須與研發(fā)體制改革配套才行。這是題外話(huà),此處就不多說(shuō)了。
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三、用好工業(yè)大數據必須借助PLM
大數據是近幾年的熱點(diǎn)。用好大數據,對未來(lái)的工業(yè)企業(yè)至關(guān)重要。然而可悲的是:大數據理論被有些別有用心的企業(yè)和所謂的專(zhuān)家綁架了,不了解的企業(yè)很可能會(huì )誤入歧途。在某些‘磚家’眼里,大數據就是一堆金光閃閃的寶藏,隨時(shí)可以換成真金白銀。豈不知,非結構化的數據很難利用,‘沙里淘金’不僅是個(gè)花時(shí)間的力氣活,也是個(gè)技術(shù)活:如果礦藏的品味太低,淘金也會(huì )是個(gè)賠錢(qián)的買(mǎi)賣(mài)。有些數據可以淘出金子,更多數據則依然是垃圾。
用好大數據的關(guān)鍵是建議一個(gè)合適的PLM。這是因為,PLM中的知識和數據,就像存在銀行中的現金,是可以隨時(shí)拿出來(lái)用的。數據、知識是一種非常值得投資的‘現金’:會(huì )因為‘存款’而增加,卻不會(huì )因為‘取款’而減少。
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四、做PLM要花大力氣
信息時(shí)代缺少的不是知識或信息,而是人注意力。PLM做不好,有用的知識和數據就會(huì )淹沒(méi)在沒(méi)用的數據和知識的海洋中,成為難用的廢物。
要做好PLM,關(guān)鍵是做好數據和知識的結構。PLM的體系越大,結構就越重要。這就像圖書(shū)的管理:如果家里只有幾本書(shū),隨便放都可以找到。但如果是一個(gè)圖書(shū)館,有數以的圖書(shū),就需要認真編目和存放了。沒(méi)有編目和有序存放的圖書(shū),無(wú)異于一個(gè)廢紙堆。
PLM的難點(diǎn)也就在這里。與ERP、MES相比,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和服務(wù)的流程規范性很差,數據的規范性自然很差。所以,對知識和數據的結構化也就很難了。
PLM在離散制造行業(yè)發(fā)展的很快。但要將其運用到流程行業(yè)就很難了。原因是:流程行業(yè)的數據和知識面臨‘組合爆炸’的風(fēng)險,人們很難把握哪些數據和知識該存、哪些不該存。這樣,PLM在執行過(guò)程中就會(huì )很不規范。
同樣,要把工業(yè)2.0、3.0時(shí)代的PLM用到工業(yè)4.0時(shí)代,也會(huì )面臨眾多的挑戰。正如《工業(yè)4.0》書(shū)中指出的,未來(lái)的產(chǎn)品已經(jīng)成為一個(gè)系統,復雜性大大增加了。同時(shí),PLM的數據管理,要適合CPS的要求。也就是說(shuō),對數據完備性的要求大大提升了。
這些矛盾如何解決?有一個(gè)設想:讓知識自動(dòng)地推送到需要它的地方。
具體地說(shuō),首先要將研發(fā)和服務(wù)的過(guò)程流程化、角色化。當特定的角色進(jìn)入特定的流程時(shí),真正有用的知識會(huì )自動(dòng)地推送到他的面前。這時(shí),要把研發(fā)和服務(wù)看成一種知識的生產(chǎn),把需要推送的‘知識’看成一個(gè)零件,把推送知識的系統看成智能的生產(chǎn)系統、把傳統的PLM看成現代化的無(wú)人倉庫。而這套‘生產(chǎn)系統’需要更優(yōu)質(zhì)別的知識來(lái)管理。這大概就是安筱鵬司長(cháng)所說(shuō)的‘系統的系統’吧?
作為西門(mén)子的工業(yè)軟件板塊,SIMENS PLM SOFTWARE所倡導的數字化轉型在于推動(dòng)虛擬產(chǎn)品與現實(shí)產(chǎn)品的融合,通過(guò)DIGITAL TWIN 幫助企業(yè)以數字化方式為物理對象創(chuàng )建虛擬模型,來(lái)模擬其在現實(shí)環(huán)境中的行為。
在16/17財年,天拓四方成功簽約西門(mén)子工業(yè)軟件業(yè)務(wù),并不斷努力研發(fā)、配套出了向工業(yè)大數據轉型的軟硬件產(chǎn)品及自主品牌的數網(wǎng)星云平臺,同時(shí)推進(jìn)生產(chǎn)制造MES系統。我們致力于未來(lái)成為中國共軛物聯(lián)及智能制造解決方案的行業(yè)專(zhuān)家,期待為提升中國生產(chǎn)制造水平做出更多貢獻。