e-works總編黃培博士
PLM應(yīng)用熱點(diǎn)與趨勢(shì)
首先請(qǐng)大家看這樣幾個(gè)故事：“好奇號(hào)”登陸火星的故事，這樣一個(gè)極其復(fù)雜的機(jī)械電子一體化的設(shè)備要降落在火星上，需要在未知的環(huán)境中進(jìn)行探索，美國(guó)宇航局NASA通過(guò)NX軟件將火星車(chē)設(shè)計(jì)出來(lái)，并仿真其在火星軟著陸的過(guò)程；另外一個(gè)例子是關(guān)于“冰山之夢(mèng)”的故事，因?yàn)楸街刑N(yùn)含了大量的淡水資源，達(dá)索系統(tǒng)通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)幫助他們做了一個(gè)全面的仿真，在冰山外覆蓋一層防止過(guò)快融化的表層，繼而依靠風(fēng)和洋流的力量，將冰山中的淡水資源轉(zhuǎn)移到需要的地區(qū)；第三個(gè)故事是關(guān)于Local Motors，在一個(gè)只有干洗店大小的汽車(chē)工廠，開(kāi)創(chuàng)了汽車(chē)業(yè)的新模式———眾包服務(wù)，Local Motors的制造車(chē)間是第一家完全對(duì)外開(kāi)放零部件、并進(jìn)行正規(guī)化生產(chǎn)的汽車(chē)制造企業(yè)，最后還獲得了美國(guó)國(guó)防部的訂單；最后一個(gè)是太空3D打印機(jī)的故事，在地球上進(jìn)行低重力拋物線飛行過(guò)程中，美國(guó)宇航局（NASA）測(cè)試了3D打印技術(shù)。未來(lái)的宇航員幾乎可以使用3D打印機(jī)按需打印他們所需的任何物品，甚至連金屬材質(zhì)的機(jī)器零部件也不在話(huà)下……
以上的故事有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即全面應(yīng)用了PLM的相關(guān)技術(shù)，并通過(guò)PLM技術(shù)帶來(lái)了創(chuàng)新。
隨著產(chǎn)品復(fù)雜程度地提高，另外也衍生出一些新的領(lǐng)域，產(chǎn)品本身是按配方進(jìn)行生產(chǎn)，而生產(chǎn)設(shè)備是離散制造，離散制造的容器內(nèi)是按配方生產(chǎn)的消費(fèi)品，離散制造（機(jī)電一體化）產(chǎn)品和配方型產(chǎn)品都應(yīng)當(dāng)優(yōu)化，以便最大限度提升產(chǎn)品性能。譬如自動(dòng)咖啡機(jī)，可以通過(guò)不同的原料配方同時(shí)沖出多種咖啡，而咖啡機(jī)本身是機(jī)械設(shè)備，如果配方設(shè)計(jì)可以?xún)?yōu)化的話(huà)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就可以簡(jiǎn)化。傳統(tǒng)意義上，離散行業(yè)和流程行業(yè)可謂涇渭分明，現(xiàn)在來(lái)看需要進(jìn)行全盤(pán)的優(yōu)化。
PLM作為一個(gè)跨越產(chǎn)品生命周期的平臺(tái)，正是要去解決上述問(wèn)題的研發(fā)創(chuàng)新平臺(tái)。PLM技術(shù)理念也在不斷地發(fā)展和延伸。
圖1 PLM與產(chǎn)品生命周期的所有階段以及整個(gè)價(jià)值鏈息息相關(guān)
我們將PLM應(yīng)用的新趨勢(shì)歸納為以下幾點(diǎn)：
●從重點(diǎn)側(cè)重產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)，向工藝與制造延伸。
●從產(chǎn)品形成生命周期向產(chǎn)品使用生命周期拓展。
●從機(jī)械、汽車(chē)、電子、航空航天等行業(yè)向服裝、消費(fèi)品、醫(yī)藥、食品飲料、建筑等行業(yè)拓展。
●管控對(duì)象從機(jī)械產(chǎn)品向機(jī)電軟一體化產(chǎn)品延伸。
●PLM應(yīng)用從研發(fā)部門(mén)向工藝部門(mén)、營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)、服務(wù)部門(mén)，乃至供應(yīng)商、客戶(hù)與合作伙伴拓展。
●工業(yè)設(shè)計(jì)與分析外包服務(wù)需求迅速增長(zhǎng)。
●PLM應(yīng)用與系統(tǒng)工程的結(jié)合。
除此之外，我們也關(guān)注中國(guó)制造業(yè)PLM應(yīng)用熱點(diǎn)：
首先是，企業(yè)如何構(gòu)建合理的研發(fā)體系? 如何用PLM軟件落地？
其次，PLM管理的范疇不斷拓展，原來(lái)可能只管機(jī)械CAD信息，現(xiàn)在還要管理質(zhì)量信息、仿真信息、數(shù)控代碼、工藝信息等等；
接下來(lái)，我們還關(guān)注如何實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)？PLM應(yīng)用如何與設(shè)計(jì)方法學(xué)結(jié)合？
如何構(gòu)建企業(yè)的產(chǎn)品平臺(tái)？
PLM如何實(shí)現(xiàn)與ERP等應(yīng)用系統(tǒng)的緊密集成？這種集成是雙向的，不是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的，而是一個(gè)多方面的內(nèi)容，不僅和ERP，還要和MES集成。
如何實(shí)現(xiàn)有效的技術(shù)狀態(tài)管理？企業(yè)在應(yīng)用過(guò)程中，如果變更不規(guī)范的話(huà)，最終會(huì)完全失控。尤其是按訂單生產(chǎn)的企業(yè)更要關(guān)注技術(shù)狀態(tài)管理。
如何實(shí)現(xiàn)跨部門(mén)、跨企業(yè)的協(xié)同研發(fā)？尤其是異地研發(fā)。
如何真正實(shí)現(xiàn)全三維設(shè)計(jì)？并不是用了3D CAD就是實(shí)現(xiàn)了全三維設(shè)計(jì)，只有實(shí)現(xiàn)了三維環(huán)境的二維顯示、標(biāo)注、錄入等等，才是真正意義上的全三維設(shè)計(jì)。
如何將仿真分析真正融入企業(yè)的研發(fā)環(huán)節(jié)？
CAPP如何成為設(shè)計(jì)、制造、管理信息的樞紐？CAPP里包含了完整的制造過(guò)程的信息，CAPP的應(yīng)用我們認(rèn)為并沒(méi)有過(guò)時(shí)，而是煥發(fā)了新的生機(jī)。
如何實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)、工藝驗(yàn)證和工藝管理？
實(shí)現(xiàn)企業(yè)的研發(fā)究竟需要幾個(gè)平臺(tái)？現(xiàn)在擺在企業(yè)面前有一個(gè)困難，我們有大的PLM平臺(tái)，有仿真過(guò)程的管理平臺(tái)，還有試驗(yàn)數(shù)據(jù)的管理平臺(tái)，企業(yè)必須清楚大平臺(tái)和小平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、流通和集成的關(guān)系。
如何實(shí)現(xiàn)研發(fā)知識(shí)的有效管理與傳承？企業(yè)里有很多顯性和隱性的知識(shí)，需要充分的重用和傳遞下去。
產(chǎn)品使用的生命周期如何管控？
企業(yè)如何構(gòu)建合理的研發(fā)績(jī)效管理體系？
下面我們?cè)賮?lái)回顧一下近一年P(guān)LM市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。CIMdata是PLM領(lǐng)域的研究機(jī)構(gòu)，e-works和CIMdata建立了這一領(lǐng)域的戰(zhàn)略合作關(guān)系，已經(jīng)連續(xù)三年發(fā)布了中國(guó)市場(chǎng)PLM研究報(bào)告。報(bào)告顯示：
2011年，中國(guó)主流PLM市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了全領(lǐng)域、全行業(yè)的普遍快速增長(zhǎng)，市場(chǎng)容量擴(kuò)大到6.409億美元，較2010年5.235億美元增長(zhǎng)了22.43%。2011年全球主流PLM市場(chǎng)增長(zhǎng)12.8%，市場(chǎng)容量達(dá)187億美元。中國(guó)PLM市場(chǎng)份額也由2010年的3.21%增長(zhǎng)至2011年的3.43%。
圖2 中國(guó)主流PLM市場(chǎng)發(fā)展情況
PLM細(xì)分市場(chǎng)中，大家可以看到，CAD的應(yīng)用還是接近半壁江山，PDM的應(yīng)用還不是很大，四分之一左右。仿真分析市場(chǎng)的增長(zhǎng)勢(shì)頭則更快。
圖3 PLM細(xì)分市場(chǎng)圖
從行業(yè)來(lái)看，航空航天依然是最大的PLM應(yīng)用行業(yè)，接下來(lái)是汽車(chē)、工業(yè)裝備和高科技電子行業(yè)。
圖4 航空航天是最大的PLM應(yīng)用行業(yè)
其中PDM市場(chǎng)的增長(zhǎng)點(diǎn)，我們認(rèn)為表現(xiàn)在以下一些方面：
●制造企業(yè)推進(jìn)自主創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)。
●大型集團(tuán)企業(yè)異地協(xié)同研發(fā)布局的加速。
●企業(yè)收購(gòu)、兼并，研發(fā)平臺(tái)升級(jí)整合。
●用友、金蝶等ERP領(lǐng)域的供應(yīng)商進(jìn)入該領(lǐng)域，其龐大的營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)加快了中型企業(yè)的普及。
●醫(yī)藥行業(yè)、食品飲料等按配方生產(chǎn)制造行業(yè)推進(jìn)PLM應(yīng)用。
●代理商向咨詢(xún)服務(wù)商轉(zhuǎn)型，服務(wù)收入增長(zhǎng)。
●PDM應(yīng)用向工藝管理延伸。
而仿真市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)則表現(xiàn)為：
●大型企業(yè)深化應(yīng)用仿真分析的力度，如噪聲分析、流體分析等方面的應(yīng)用；仿真數(shù)據(jù)和仿真流程管理平臺(tái)的建設(shè)；建設(shè)云仿真平臺(tái)，推進(jìn)多學(xué)科仿真與優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用。
●三維CAD普及應(yīng)用后必然帶來(lái)的設(shè)計(jì)仿真一體化的需求。
●三維CAD系統(tǒng)中內(nèi)置了入門(mén)級(jí)的仿真功能。
●部分中小企業(yè)開(kāi)始嘗試應(yīng)用CAE進(jìn)行驗(yàn)證。
●國(guó)家對(duì)系統(tǒng)仿真給予大力支持。
高端CAD市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：
●航空、航天等軍工行業(yè)是高端CAD的最大買(mǎi)家，其投資主要來(lái)自于型號(hào)項(xiàng)目；
●本土汽車(chē)企業(yè)紛紛加大了自主品牌汽車(chē)的研發(fā)力度，正在建立正向研發(fā)體系；
●裝備制造業(yè)快速發(fā)展，加大了研發(fā)工具的投入。
中端三維CAD市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)表現(xiàn)在：
●廣大的中小企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)依舊激烈，生存環(huán)境相對(duì)艱難，但出于轉(zhuǎn)型升級(jí)的壓力，部分企業(yè)加大了對(duì)研發(fā)的投入力度，從而帶動(dòng)了中端三維CAD市場(chǎng)的發(fā)展。
●相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展成熟，工程師易于操作，上手比較快。
●三維技術(shù)在工科院校中已經(jīng)普及。
●國(guó)內(nèi)廠商開(kāi)始在三維CAD市場(chǎng)發(fā)力。
●制造企業(yè)逐漸從以二維設(shè)計(jì)為主轉(zhuǎn)向以三維設(shè)計(jì)為主。
二維CAD市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)表現(xiàn)在：
●部分供應(yīng)商持續(xù)的降價(jià)行為帶動(dòng)了市場(chǎng)的活躍程度，出現(xiàn)小幅反彈。
●研究院所和大型企業(yè)的正版化采購(gòu)帶來(lái)了二維CAD市場(chǎng)的增長(zhǎng)。
●基于IntelliCAD的二維CAD軟件可用性顯著提升。
目前，實(shí)際上大多數(shù)企業(yè)仍然處于二維、三維混用的狀態(tài)。由于有大量文檔系二維CAD生成，因此向三維設(shè)計(jì)為主過(guò)渡，還需要漫長(zhǎng)的時(shí)間。
CAM市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)表現(xiàn)在：
●國(guó)家開(kāi)始推進(jìn)數(shù)控一代機(jī)械創(chuàng)新工程；
●企業(yè)加大數(shù)控設(shè)備的投入，帶動(dòng)CAM軟件和DNC軟件的應(yīng)用增長(zhǎng)；
●模具行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展；
●新興行業(yè)的拓展，如鞋業(yè)、牙醫(yī)、藝術(shù)品加工等。
除此之外，數(shù)字化制造市場(chǎng)也呈現(xiàn)了一定的特點(diǎn)：
數(shù)字化制造市場(chǎng)整體仍處于起步階段，航空行業(yè)、汽車(chē)行業(yè)、工程機(jī)械行業(yè)企業(yè)開(kāi)始關(guān)注，尤其是對(duì)產(chǎn)品相對(duì)復(fù)雜、三維CAD應(yīng)用到一定深度的企業(yè)開(kāi)始進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用。 一些大型企業(yè)在新建工廠時(shí)，開(kāi)始應(yīng)用車(chē)間布局和物流仿真。汽車(chē)行業(yè)對(duì)于焊裝等關(guān)鍵工藝進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真。
CAPP市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)表現(xiàn)在：
●本土供應(yīng)商進(jìn)一步完善產(chǎn)品，除了完善傳統(tǒng)的工藝文件編制功能外，在制造BOM、實(shí)現(xiàn)與ERP的集成的集成方面做了大量工作。
●紛紛推出基于基于三維CAD環(huán)境的CAPP系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)三維裝配仿真，自動(dòng)生產(chǎn)裝配工藝卡。
●開(kāi)始研發(fā)三維機(jī)加工CAPP系統(tǒng)。
另外，我們也分析了PLM領(lǐng)域其它細(xì)分市場(chǎng)的表現(xiàn)，企業(yè)加大了在試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理（TDM）、大修維護(hù)管理（MRO）、綠色設(shè)計(jì)和合規(guī)管理、三維可視化、研發(fā)平臺(tái)咨詢(xún)等領(lǐng)域的投入。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理成為2011年新的投資熱點(diǎn)，目前在國(guó)內(nèi)活躍的國(guó)際供應(yīng)商有Newtera（優(yōu)必得）、Bassetti、LMS，自主品牌廠商有瑞風(fēng)協(xié)同、神州普惠、海基科技、天健通泰、華天海峰、通力（UFC）等。
最后向大家展示的是e-works聯(lián)合CIMdata對(duì)中國(guó)主流PLM市場(chǎng)2012年到2016年這一時(shí)期的發(fā)展預(yù)測(cè)，中國(guó)主流PLM市場(chǎng)將保持較快的發(fā)展勢(shì)頭，未來(lái)五年（2012-2016）的年均復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)為16.07%。到2016年中國(guó)主流PLM市場(chǎng)將達(dá)到13.5億美元，其中2012年的增長(zhǎng)率大約預(yù)計(jì)為13.9%。
圖5 中國(guó)主流PLM市場(chǎng)2012年到2016年發(fā)展預(yù)測(cè)
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本文標(biāo)題：e－works總編黃培博士：2012PLM領(lǐng)域發(fā)展與應(yīng)用綜述
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