智能製造不可缺少的核心技術-PLM
發布日期:
2017-04-06

一、  PLM在工業(ye) 4.0中的作用

1、PLM支撐個(ge) 性化定製 
支撐個(ge) 性化定製是工業(ye) 4.0的特征之一。在工業(ye) 4.0時代,個(ge) 性化定製不像現在買(mai) 汽車,隻有顏色、型號等非常有限的選項,而是涉及到關(guan) 鍵零件,如發動機。 
選零件本質上已經是一種設計了。用戶不是設計師,而設計是個(ge) 專(zhuan) 業(ye) 性很強的活。要解決(jue) 這個(ge) 矛盾,就要用軟件來支撐。這個(ge) 軟件就是PLM。PLM提供合適的部件,能保證用戶所選的部件能與(yu) 其他部件一起正常運轉,且保證產(chan) 品質量。從(cong) 這種意義(yi) 上說,PLM就像傻瓜相機:自動對焦、自動調光圈,讓普通人也能照出近乎專(zhuan) 業(ye) 的照片。
 
2、PLM支撐智能生產(chan)  
生產(chan) 過程的智能化,有賴於(yu) 智能工廠和智能產(chan) 品。其中,智能產(chan) 品就是依靠PLM開發出來的:一部分由研發人員設計,另外一部分由用戶自行設計。設計軟件的基礎都是PLM。
在工業(ye) 4.0的工廠中,智能產(chan) 品就是一個(ge) CPS。這個(ge) CPS的虛擬部分,首先是由PLM設計出來的,然後再經過ERP將其與(yu) 生產(chan) 計劃和具體(ti) 部件掛鉤,以便在工業(ye) 4.0的工廠中由新一代的MES智能化地生產(chan) 出來。
 
3、PLM支撐個(ge) 性化服務 
個(ge) 性化定製的產(chan) 品交付用戶以後,會(hui) 麵臨(lin) 服務的難題:零件是個(ge) 性化定製的,維修人員可能都搞不清設備具體(ti) 用的是哪個(ge) 型號的零件。如何有效地進行服務呢?個(ge) 性化服務仍然需要個(ge) 性化定製時的信息,而這個(ge) 信息就是由PLM管理的。
 
於(yu) 是,對一個(ge) 特定的產(chan) 品來說,在設計之初的PLM是設計圖;生產(chan) 的時候PLM是工藝方法;使用的時候PLM就是說明書(shu) ,維修維護的時候PLM就是病曆卡。這樣就可以更加精準有效地服務了。
 
二、PLM對製造型企業(ye) 轉型的作用

如果說工業(ye) 4.0是個(ge) 漫長的發展過程,製造企業(ye) 的轉型則是企業(ye) 麵臨(lin) 的現實壓力。製造企業(ye) 轉型的方向無非有兩(liang) 個(ge) :一個(ge) 是研發、一個(ge) 是服務。也就是‘微笑曲線’的兩(liang) 端。PLM對這兩(liang) 個(ge) 方向的轉型,都具有重要的支撐作用。

PLM為(wei) 什麽(me) 能支撐企業(ye) 轉型呢?把研發和服務看成一種生產(chan) 過程,就容易明白了。傳(chuan) 統產(chan) 業(ye) 主要生產(chan) 實物,現代產(chan) 業(ye) 的競爭(zheng) 力則是生產(chan) ‘知識產(chan) 品’:設計圖、工藝方法、軟件等。為(wei) 了提高生產(chan) 效率,實物產(chan) 品的生產(chan) 經曆了從(cong) 手工勞動到工業(ye) 化大生產(chan) 的轉變。同樣的道理,‘知識產(chan) 品’的生產(chan) 同樣也要提高效率。

現代化工業(ye) 大生產(chan) 是從(cong) 流水線的發明開始的:也就是所謂的工業(ye) 2.0。流水線生產(chan) 之所以能提高效率,是因為(wei) 壓縮了不必要的勞動(如工人更換工具、來回走動)。每個(ge) 人隻做一件事。要做到這一點,必須很多人協作完成。而要協作完成,每個(ge) 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(chan) 品’的生產(chan) 效率,必須降低一切不必要的設計和創新。具體(ti) 地說,就是要盡可能地采用已有的部件、知識和方法,解決(jue) 新的問題、滿足新的需求。而PLM正是用來管理這些東(dong) 西的。同時,PLM還可以用在開發、生產(chan) 、服務過程的協同。從(cong) 某種意義(yi) 上說,PLM就是用於(yu) ‘知識產(chan) 品’生產(chan) 的ERP、MES。

‘知識產(chan) 品’的生產(chan) 要跟上時代潮流,也必須與(yu) 信息技術相結合、以信息技術為(wei) 工具,而這個(ge) 工具就是PLM。

當然,要實現‘知識產(chan) 品’生產(chan) 的流程化,僅(jin) 有信息技術還是不夠的,必須與(yu) 研發體(ti) 製改革配套才行。這是題外話,此處就不多說了。
 
三、用好工業(ye) 大數據必須借助PLM

大數據是近幾年的熱點。用好大數據,對未來的工業(ye) 企業(ye) 至關(guan) 重要。然而可悲的是:大數據理論被有些別有用心的企業(ye) 和所謂的專(zhuan) 家綁架了,不了解的企業(ye) 很可能會(hui) 誤入歧途。在某些‘磚家’眼裏,大數據就是一堆金光閃閃的寶藏,隨時可以換成真金白銀。豈不知,非結構化的數據很難利用,‘沙裏淘金’不僅(jin) 是個(ge) 花時間的力氣活,也是個(ge) 技術活:如果礦藏的品味太低,淘金也會(hui) 是個(ge) 賠錢的買(mai) 賣。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(guan) 鍵是建議一個(ge) 合適的PLM。這是因為(wei) ,PLM中的知識和數據,就像存在銀行中的現金,是可以隨時拿出來用的。數據、知識是一種非常值得投資的‘現金’:會(hui) 因為(wei) ‘存款’而增加,卻不會(hui) 因為(wei) ‘取款’而減少。
 
四、做PLM要花大力氣

信息時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(hui) 淹沒在沒用的數據和知識的海洋中,成為(wei) 難用的廢物。

要做好PLM,關(guan) 鍵是做好數據和知識的結構。PLM的體(ti) 係越大,結構就越重要。這就像圖書(shu) 的管理:如果家裏隻有幾本書(shu) ,隨便放都可以找到。但如果是一個(ge) 圖書(shu) 館,有數以的圖書(shu) ,就需要認真編目和存放了。沒有編目和有序存放的圖書(shu) ,無異於(yu) 一個(ge) 廢紙堆。

PLM的難點也就在這裏。與(yu) ERP、MES相比,產(chan) 品開發和服務的流程規範性很差,數據的規範性自然很差。所以,對知識和數據的結構化也就很難了。

PLM在離散製造行業(ye) 發展的很快。但要將其運用到流程行業(ye) 就很難了。原因是:流程行業(ye) 的數據和知識麵臨(lin) ‘組合爆炸’的風險,人們(men) 很難把握哪些數據和知識該存、哪些不該存。這樣,PLM在執行過程中就會(hui) 很不規範。

同樣,要把工業(ye) 2.0、3.0時代的PLM用到工業(ye) 4.0時代,也會(hui) 麵臨(lin) 眾(zhong) 多的挑戰。正如《工業(ye) 4.0》書(shu) 中指出的,未來的產(chan) 品已經成為(wei) 一個(ge) 係統,複雜性大大增加了。同時,PLM的數據管理,要適合CPS的要求。也就是說,對數據完備性的要求大大提升了。

這些矛盾如何解決(jue) ?有一個(ge) 設想:讓知識自動地推送到需要它的地方。

具體(ti) 地說,首先要將研發和服務的過程流程化、角色化。當特定的角色進入特定的流程時,真正有用的知識會(hui) 自動地推送到他的麵前。這時,要把研發和服務看成一種知識的生產(chan) ,把需要推送的‘知識’看成一個(ge) 零件,把推送知識的係統看成智能的生產(chan) 係統、把傳(chuan) 統的PLM看成現代化的無人倉(cang) 庫。而這套‘生產(chan) 係統’需要更優(you) 質別的知識來管理。這大概就是安筱鵬司長所說的‘係統的係統’吧?

作為(wei) 西門子的工業(ye) 軟件板塊,SIMENS PLM SOFTWARE所倡導的數字化轉型在於(yu) 推動虛擬產(chan) 品與(yu) 現實產(chan) 品的融合,通過DIGITAL TWIN 幫助企業(ye) 以數字化方式為(wei) 物理對象創建虛擬模型,來模擬其在現實環境中的行為(wei) 。

在16/17財年,天拓四方成功簽約西門子工業(ye) 軟件業(ye) 務,並不斷努力研發、配套出了向工業(ye) 大數據轉型的軟硬件產(chan) 品及自主品牌的數網星雲(yun) 平台,同時推進生產(chan) 製造MES係統。我們(men) 致力於(yu) 未來成為(wei) 中國共軛物聯及智能製造解決(jue) 方案的行業(ye) 專(zhuan) 家,期待為(wei) 提升中國生產(chan) 製造水平做出更多貢獻。


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