01
智能制造架構下
PLM系統的地位與作用
在智能制造體系架構中,智能產品、智能服務直接影響著企業商業模式的創新,是非常重要的組成部分。智能產品通常包括機械、電氣和嵌入式軟件/系統,具有記憶、感知、計算和傳輸功能。
物聯網推進產品智能化、互連化發展的同時,開啟了一個競爭的新時代。智能產品產業鏈中將衍生出一系列相關產品或服務市場,這些產品和服務組合到一起能滿足更廣泛的潛在需求。更多價值從產品向由產品衍生的服務進行轉換,也預示著巨大的挑戰和機會。企業需要發揮智能互聯產品的全部潛力,結合全面的服務創造更多價值。
總的來說,智能制造時代帶來的影響主要體現在新的產品、新的商業模式和新的流程三個方面。企業應如何適應這些變革?從設計到服務、從供應鏈到資金再到人力資源、從產品使用維護到報廢回收,產品數據如今變得無處不在,如何利用好這些數據,讓這些數據發揮出應有的價值?如何將客戶的需求與產品相連?企業應采用什么方式進行內外部的設計協同?
02
PLM系統應用趨勢剖析
CIMdata總裁Peter Bilello就曾指出,在產品生命周期中,如果產品全生命周期沒有形成閉環將會阻礙具有顛覆性和全球競爭力產品的開發和支持,并且企業內和上下游企業間多個領域的團隊難以有效協作。
為促使生命周期形成閉環,一方面需要推進數據分析,因為企業在產品生命周期的每個階段都產生了大量數據,有些數據直接來自產品本身,其他數據來自社交媒體和多種松散結構,而這些數據大部分都被忽略。
所以,在智能制造體系架構下,PLM系統具有非常重要的作用,其應用趨勢主要表現在以下幾個方面:
(1)為企業搭建產品創新管理平臺。
PLM系統將設計、工藝、工程、分析與仿真、制造、質量、維修維護、回收等相關的過程多種數據進行統一組織、管理和呈現,解決產品數據的集中、安全、有效的管理。同時,通過搭建涵蓋各部分數據的BOM,將分散于各階段、各部門的設計、工藝、制造、質量等數據整合起來,為整個智能制造體系提供數據基礎。
(2)增強企業個性化、系列化產品開發能力。
PLM系統通過以產品結構為中心組織產品信息,即能夠實現產品的系列化管理,通過有效建立物料清單的多視圖管理和配置規則,又能夠保障產品及零部件版本的有效控制。根據預定義的零部件集及它們之間的相互約束關系,通過合理的模塊化、標準化組合,形成滿足客戶個性化要求的產品設計過程。在PLM系統產品配置過程中會涉及到大量的數據信息如物料信息、各種參數信息、零部件版本信息等,同時也會涉及到企業多個職能部門間信息的交互與傳遞如設計、采購、工藝、制造、售后等部門。
(3)構建協同的設計創新環境,與客戶進行聯合創新。
PLM系統基于云端可以與供應商、合作伙伴、客戶進行協同研發,讓所有人都能夠參與到開放式的創新中來。
跨企業的即時協同交流
(4)建立全局變更管理。
在產品全生命周期整個過程中還存在變更管理模型,包括功能、設計、零件、成品、維修等階段的產品數據都會存在發布前的多次調整,發布后的多次改變,這種調整和改變都需要進行相應的管理與執行。在PLM系統上,建立以業務流程驅動的變更管理,管理整個變更過程。
(5)以模型為核心,構建基于模型的企業。
企業可以將產品全生命周期中所需要的數據、信息和知識進行整理,結合PLM系統,建立便于系統集成和應用的產品模型和過程模型,通過模型進行多學科、跨部門、跨企業的產品協同設計、制造和管理,通過模型支持技術創新、大批量定制和綠色制造。
(6)互聯資產,管理基于物聯網收集的產品運行數據,開展大數據分析。
基于傳感器、物聯網技術,現在已經可以對產品的性能、質量進行實時監控,使工程技術人員更加直觀地了解當前產品在實際工況下的軟硬件運行狀況。在此基礎上,就能夠基于大數據分析和智能優化對搜集到的海量數據進行處理,分析、編程,進行預防性的維修維護,也可以明確在以往產品研發過程中出現的問題,繼而在下一代產品研發中改進設計,使產品能夠不斷的動態優化來改善用戶的體驗,持續改進產品質量和功能。
嵌入式系統開發
(7)建立端到端的客戶結構化需求管理。
企業的產品能否迅速占領市場,很大程度上決定于其產品是否準確把握住客戶多樣化的需求并付諸實踐,及時在產品策略上做出轉變。PLM系統通過結構化需求管理可以集成產品全生命周期所有過程的需求目標,并關聯到文件、產品主數據以及物料清單上,明確各階段需求的相關角色和職責,確定其他過程開始的先決條件和技術策略,并在產品全生命周期內動態地反饋與產品需求相關的各種信息,使產品全生命周期各階段及時響應需求變化,確保需求管理的順利實施。
根據明確的需求來驅動產品研發
(8)建立以“系統工程”為核心的產品研發體系。
系統工程是一個用于實現智能產品開發的跨學科方法,這也是智能制造時代下研發智能產品的核心需求之一。將“系統工程”融合在PLM系統中,可以將研發過程中不同部門所產生的模型系統數據集中在一個單一的環境下進行管理,對產品進行設計綜合和系統驗證;其次,對這些系統模型還可以進行權限管理與版本管理,并實現研發流程的相關聯,保障數據的可靠性及可追溯性。
通過模塊化系統工程來管理復雜結構
(9)實現流程行業的配方管理。
隨著PLM的內涵和管理范疇在不斷的擴展,應用的行業也由最初的離散制造行業,逐漸向流程行業延伸。特別是食品、生命科學與制藥、服裝等以工藝配方生產產品的配方型企業,通過PLM系統可以實現對產品的工藝配方和工藝過程進行管理。
(10)建立結構化工藝管理平臺。
企業需要開展結構化工藝設計并實行設計工藝一體化、工藝仿真應用、數據集成等工作,同時利用PLM系統來更有效地管理工藝數據并與產品設計實現同步工程。結構化工藝設計能夠提升制造工藝設計的效率、提高工藝知識重用率,結構化工藝數據理論上能更好地與ERP、MES等系統開展數據集成,在解決了前后系統的數據一致性后理論上能實現數據集成的自動化,提高產品研發整體信息化效率,能更好地幫助企業實現數字化、智能化轉型。
結構化工藝管理
企業數字化的應用時代已經全面來臨
攜手新凱迪,實現智能轉型