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智能工廠從PLM切入 工業4.0迫使PLM技術變革

2015-11-12 16:36 [PDM/PLM] 來源于:互聯網
導讀:中聯重科智能工廠的支點就是PLM與MES的靈活運用?!敝新撝乜乒煞萦邢薰荆ㄒ韵潞喎Q中聯重科)首席信息官王玉坤在接受采訪時感慨道。

    “中聯重科智能工廠的支點就是PLM與MES的靈活運用。”中聯重科股份有限公司(以下簡稱中聯重科)首席信息官王玉坤在接受采訪時感慨道。PLM(產品生命周期管理)與產品研發設計息息相關,而這不僅是企業競爭力之源,也是智能工廠建設的基礎。市場調研公司CIMdata數據顯示,中國主流PLM市場容量2013年達到8.45億美元,2015年有望超過10億美元。在中國對PLM進行大量投資的行業包括航空航天、汽車、高科技電子、裝備制造等。

   加快產品上市速度

    隨著《中國制造2025》的出臺,中國制造業的轉型升級有了宏偉藍圖。與此同時,美國、德國和日本等都推出了相應的戰略規劃,為未來制造業進行了重新的定義。Siemens PLM Software 專家Helmuth Ludwig表示,雖然制造業面臨的挑戰在發生變化,但是成功的驅動力并沒有發生變化,仍然由三個重要的要素構成,即“更快”“更靈活”“更高效”:市場推廣的速度需要更快,企業運營需要更靈活更高效。中國企業要實現《中國制造2025》的目標,進入工業4.0時代,必須要做到數字化轉型,而PLM則是轉型的重要工具。

    《中國制造2025》指出,推進制造過程智能化,加快產品全生命周期管理、客戶關系管理、供應鏈管理系統的推廣應用,促進集團管控、設計與制造、產供銷一體、業務和財務銜接等關鍵環節集成,實現智能管控。借助PLM,制造企業研發進程不斷加快,新品上市速度也在不斷提高。

    目前已形成了年產15萬輛的整車的能力東南汽車又遇到了新的挑戰。一方面,公司擴建項目目標是將年產能進一步提升到40-50萬輛;另一方面,公司近年來一直大力發展自主品牌車型研發,面對競爭日益激烈的市場,公司需要以更快的速度研發不同車型滿足市場需求,如SUV 車型和新能源汽車。如何實現這些目標?PLM(產品生命周期管理)立下了汗馬功勞。

    東南(福建)汽車工業有限公司總經理室資訊組經理李永斌告訴記者,通過建立先進的PLM平臺,公司可以管理跨多個信息系統的研發數據,涵蓋產品規劃、工業設計、工程設計、質量管理、生產管理到產品服務等。通過實施PLM,公司提高了產品研發效率,設計出圖效率提高了30%,管理出圖速度提高了40%,數據授受精確度提高至99%,加快了新車型的上市速度,同時也提高了公司的總體運行效率,改進了質量控制,并協助管理層做出更加及時、準確的決策。

    據王玉坤介紹,在智能產品生產之前,中聯重科通過自主研發的PLM平臺將來自亞洲、歐洲、美洲的近三千名工程師進行協同研發,共同參與產品開發,這樣不僅提高了模塊化設計能力和效率,更能迅速滿足用戶的個性化需求,提高市場反應速度。同樣,在產品正式制造前,通過在PLM平臺上構建虛擬樣機,對其外觀、性能、工藝等參數進行仿真分析,能夠讓研發過程變得更加高效、可靠,避免浪費,從而提高生產力。此前,保持著吉尼斯世界最長臂架泵車紀錄的101米碳纖維臂架泵車,便是依托PLM平臺設計的創新成果,短短5個月便完成了整個研發過程。

    工程仿真技術是PLM平臺重要組成部分,可以通過精確地建模來模擬真實世界,幫助企業優化產品性能,減少物理樣機及試驗。利用仿真手段能夠及早進行產品設計的迭代,可以有效地降低產品設計的成本和時間周期。“使用仿真驅動產品的開發流程,你可以看到在設計的最早階段,就可以將優化的步驟介入到其中。比如在真正的誕生一臺實體樣機之前,可能就已經在計算機軟件上會進行上千次的這種仿真。換句話講,如果你使用了這個仿真技術,你最后的優化速度會更快,而且成本會更低。”ANSYS公司副總裁Tom Kindermans告訴記者。

    工業4.0給PLM帶來技術變革

    無論是《中國制造2025》,還是德國的“工業4.0”,抑或美國的“先進制造業國家戰略計劃”,均將智能制造作為新一輪制造業發展的重要方向。PTC售前高級總監紀豐偉表示,智能制造一方面強調生產過程的智能化,每一個制造環節都具備自動化或智能化的特征,可以被監控的,能夠大大防止不良的產品從上一道工序流到下一道工序,同時可以以智慧生產的模式高效率、高質量的生產產品。在智能生產過程中,信息技術和先進制造技術的結合將成為關鍵,在工業4.0中叫做CPS(物理信息系統)。智能制造的另一方面是強調研發生產出智能化的產品,例如智能家電、智能照明電器、可穿戴設備等產品研發和產業化。在智能化的產品中,傳感器、數據儲存裝置、微處理器和軟件等將以多種多樣的方式嵌入產品中。因此,在智能制造時代,PLM需要支撐的產品研發和制造過程將發生極大的改變,并對PLM技術本身帶來新的變革。

    紀豐偉強調,物聯網技術和PLM平臺的結合大勢所趨。“無論是生產過程的智能化或者是智能化的產品,物聯網技術將成為智能制造體系的關鍵技術。在生產過程中,所有生產過程將被監控,質量問題將被及時傳遞到研發部門進行設計改進,而新的產品要求也將及時傳遞到制造領域,進行智能化的控制。因此,PLM平臺必須和物聯網技術進行融合,才能最終將物理世界和虛擬世界連接起來。”紀豐偉說。

    ANSYS公司副總裁Tom Kindermans也表示,仿真技術作為PLM平臺里重要組成部分,已廣泛地應用到產品生命周期各階段。未來,仿真技術需要滿足各式各樣的新技術需求,如系統工程、物聯網、大數據分析和云端協作。

    另外,智能互聯產品需要一整套全新的設計原則,例如通過軟件定制產品,實現硬件的標準化;個性化、產品實時升級支持、加強和預判遠程服務。要將產品硬件、電子部件、軟件、操作系統和互聯部件融合到一起,系統工程和軟件敏捷開發能力必不可少,新的產品開發流程要求企業有能力在開發后期,甚至售后對設計進行快速有效的迭代。因此,PLM平臺需要適應未來軟件為主的研發模式、系統工程的方法、敏捷開發快速迭代的特點等。

    值得一提的是,基于“互聯網+”的理念,在新一輪的制造業變革中,將產生大量的新商業模式,例如眾包設計、云制造、大規模個性化定制等新型制造模式,形成基于消費需求動態感知的研發、制造和產業組織方式和開放型產業生態體系。“這些新商業模式下的研制過程也需要PLM進行相應的變化,例如跨國家、地域、語言的眾包協同設計,不僅需要數據進行準確及時的管理和傳遞,同時還需要PLM進行相應的數據隔離和安全控制等。”紀豐偉強調。

    當然,對于中國國產軟件企業而言,安世亞太科技股份有限公司副總裁徐劼勇認為,《中國制造2025》將制造和設計進行更緊密地結合,將對國產PLM尤其是CAE軟件帶來重大發展機遇。中國制造業存在各種各樣的場景應用,這些都會成為軟件企業研發的資源,也就是說在行業應用方面,中國的軟件企業大有可為。“國外的很多企業提供的是一個通用的技術平臺,在中國落地需要中國企業通過基于最佳實踐的模板、高級培訓、應用咨詢、二次開發等來實現,需要一個整體體系的建設,這些都是中國軟件企業的機會。”徐劼勇表示。

 
 

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