圖1 PTC中國(guó)行業(yè)售前技術(shù)總監(jiān)吳躍
開(kāi)始正式的演講內(nèi)容之前，我想給大家分享幾個(gè)案例。約翰迪爾是一家來(lái)自于美國(guó)的機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)公司，業(yè)務(wù)曾經(jīng)局限在農(nóng)機(jī)設(shè)備生產(chǎn)領(lǐng)域，如今發(fā)展成為一家全球化的高新技術(shù)企業(yè)，為客戶(hù)提供復(fù)雜的綜合機(jī)械設(shè)備解決方案和服務(wù)，業(yè)務(wù)規(guī)模由1987年銷(xiāo)售收入70億美元、利潤(rùn)3.5億美元成長(zhǎng)為2013年銷(xiāo)售收入350億美元、利潤(rùn)33億美元，這種轉(zhuǎn)變離不開(kāi)智能互聯(lián)時(shí)代IT技術(shù)的推動(dòng)。另外一家航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司，從一家產(chǎn)品制造型企業(yè)轉(zhuǎn)變成為一家產(chǎn)品與服務(wù)的綜合型企業(yè)，通過(guò)產(chǎn)品綁定服務(wù)的方式實(shí)現(xiàn)了更高效產(chǎn)出。此外還涌現(xiàn)了大批高科技設(shè)備比如智能穿戴設(shè)備生產(chǎn)公司。
圖2 智能互聯(lián)時(shí)代制造業(yè)的巨大變化
在這些轉(zhuǎn)變中我們可以認(rèn)識(shí)到，處于智能互聯(lián)時(shí)代的制造業(yè)正在進(jìn)行新一輪的轉(zhuǎn)型，IT信息技術(shù)的發(fā)展重塑了制造業(yè)全球化、數(shù)字化的環(huán)境，產(chǎn)品變得智能、互連、個(gè)性化，價(jià)值從產(chǎn)品本身向服務(wù)轉(zhuǎn)換，這些力量預(yù)示著巨大的挑戰(zhàn)和機(jī)會(huì)。針對(duì)這個(gè)話(huà)題，今天我的演講內(nèi)容主要有三部分：智能互聯(lián)時(shí)代的制造業(yè)；信息化支撐智能制造端到端過(guò)程；PTC公司介紹。
一、智能互聯(lián)時(shí)代的制造業(yè)
在智能互聯(lián)時(shí)代，企業(yè)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)時(shí)可視的控制，收集產(chǎn)品信息為研發(fā)、銷(xiāo)售人員提供精準(zhǔn)決策，產(chǎn)品擁有者通過(guò)數(shù)字用戶(hù)界面實(shí)現(xiàn)物理交互，企業(yè)同時(shí)又可以通過(guò)產(chǎn)品應(yīng)用數(shù)據(jù)的采集和分析來(lái)挖掘新業(yè)務(wù)機(jī)會(huì)。
圖3 智能互聯(lián)時(shí)代的制造業(yè)
互聯(lián)的產(chǎn)品信息
企業(yè)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)定義信息關(guān)系，聯(lián)系各系統(tǒng)形成互聯(lián)的產(chǎn)品信息，可以及時(shí)將歷史問(wèn)題反饋到現(xiàn)行研發(fā)制造過(guò)程，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的實(shí)時(shí)優(yōu)化；可以從多種信息源頭獲取產(chǎn)品“問(wèn)題”，實(shí)現(xiàn)早期的問(wèn)題診斷；在企業(yè)平臺(tái)中利用存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)分析和判斷，實(shí)現(xiàn)趨勢(shì)診斷及特殊狀況預(yù)警；通過(guò)集中的問(wèn)題分析實(shí)現(xiàn)根因定位和實(shí)施，制定永久措施，降低重復(fù)故障的發(fā)生。以下是幾個(gè)典型的例子來(lái)說(shuō)明互聯(lián)的產(chǎn)品信息。
首先是針對(duì)智能互聯(lián)產(chǎn)品的自動(dòng)化服務(wù)連通。以前用戶(hù)產(chǎn)品發(fā)生故障，需要打電話(huà)報(bào)修然后等待維修人員，現(xiàn)今通過(guò)自動(dòng)化服務(wù)連通系統(tǒng)，企業(yè)可以主動(dòng)搜集產(chǎn)品狀態(tài)信息并進(jìn)行分析診斷然后制定維修服務(wù)策略。主要的步驟是企業(yè)首先從連通產(chǎn)品中收集傳感器數(shù)據(jù)，APP監(jiān)控傳感器數(shù)據(jù)并決定是否觸發(fā)SLM（服務(wù)生命周期管理）事件或其它狀況（例如預(yù)警）。如果要進(jìn)行維修服務(wù)，服務(wù)知識(shí)庫(kù)、診斷規(guī)則和維護(hù)時(shí)間表用于確定狀況發(fā)生時(shí)需采取的行動(dòng)，通過(guò)優(yōu)化的庫(kù)存位置，確定和訂購(gòu)所需零件。然后開(kāi)出現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)訂單，安排技師，并找到所需服務(wù)信息將其附于服務(wù)訂單，供技師使用。最后開(kāi)展服務(wù)，產(chǎn)品回歸適當(dāng)狀態(tài)。這整個(gè)過(guò)程可以大大節(jié)省時(shí)間和人力成本，并給客戶(hù)帶來(lái)良好的服務(wù)體驗(yàn)。
第二個(gè)例子是針對(duì)智能互聯(lián)產(chǎn)品關(guān)鍵系統(tǒng)的安全監(jiān)控與設(shè)計(jì)改進(jìn)系統(tǒng)，其主要流程是首先通過(guò)配置監(jiān)控看板，設(shè)立性能監(jiān)控的門(mén)限預(yù)警。傳感器捕捉門(mén)限超標(biāo)事件，將事件自動(dòng)記錄到信息系統(tǒng)，預(yù)警信息發(fā)送到質(zhì)量部門(mén)。然后對(duì)安全系統(tǒng)中采集的實(shí)際傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)域狀態(tài)分析。通過(guò)傳感器讀取，將過(guò)程數(shù)據(jù)采集到故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)集中，工程部門(mén)計(jì)算安全系統(tǒng)的剩余壽命。最后定義必要的工程變更以進(jìn)行產(chǎn)品改善，以及定義必要的維護(hù)維修活動(dòng)來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)改善。
圖4 智能互聯(lián)產(chǎn)品的監(jiān)控與設(shè)計(jì)改進(jìn)
第三個(gè)例子是連通的信息展示，企業(yè)可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)控產(chǎn)品狀態(tài)、車(chē)間生產(chǎn)過(guò)程、廠區(qū)生產(chǎn)能力、安全事故等一系列重要信息，這是智能互聯(lián)時(shí)代企業(yè)最典型的特征。
軟件加速制造業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新與智能
下圖反應(yīng)的是一家全球化系統(tǒng)供應(yīng)商的現(xiàn)狀，其中圈圈中數(shù)字代表的是更替速度，可以看出軟件是產(chǎn)品迭代速度最快的一項(xiàng)，如果一款實(shí)體產(chǎn)品一年才能迭代一次，其開(kāi)發(fā)管理軟件套件迭代速度可能是三周一次。軟件加速驅(qū)動(dòng)著產(chǎn)品的創(chuàng)新，如何對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中涉及的軟件與硬件進(jìn)行統(tǒng)一管理是很多企業(yè)將面臨的難題。
圖5 一家全球化系統(tǒng)供應(yīng)商的現(xiàn)狀
MBD實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化的產(chǎn)品研發(fā)
MBD（Model Based Definition）是指基于模型的定義，用集成的三維模型來(lái)完整表達(dá)產(chǎn)品定義信息，并將其作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中的唯一依據(jù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、工藝、制造、檢測(cè)等的高度協(xié)作。單一數(shù)字化主模型可以提供完整的產(chǎn)品定義，企業(yè)不再以2D圖紙為主，MBD模型成為產(chǎn)品研發(fā)流程中的核心，可以進(jìn)行無(wú)障礙傳遞；能在企業(yè)PLM框架中有效管理，并可擴(kuò)展到企業(yè)外部協(xié)作過(guò)程；用戶(hù)能通過(guò)PLM系統(tǒng)、CAD工具、可視化工具和技術(shù)出版物等獲取相關(guān)的信息。
圖6 MBD模型
二、信息化支撐智能制造端到端過(guò)程
支撐智能制造端到端過(guò)程的信息化系統(tǒng)主要有CAD系統(tǒng)以創(chuàng)建概念設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)、分析設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)加工刀具和刀具路徑、執(zhí)行工程計(jì)算；ALM系統(tǒng)以管理產(chǎn)品要求、系統(tǒng)模型、軟件配置、測(cè)試計(jì)劃和缺陷；PLM系統(tǒng)以管理產(chǎn)品整個(gè)生命周期過(guò)程的全面定義、流程與數(shù)據(jù)；SCM系統(tǒng)以管理元件和供應(yīng)商、評(píng)估和管理合規(guī)性以及分析產(chǎn)品成本；SLM系統(tǒng)以在整個(gè)服務(wù)生命周期中規(guī)劃、管理、提供和分析服務(wù)信息、零件及保修。
以PLM系統(tǒng)為例的研制管理系統(tǒng)經(jīng)歷了長(zhǎng)期的演變，上世紀(jì)90年代主要是以各類(lèi)技術(shù)工具、大量獨(dú)立的管理應(yīng)用程序、分散溝通的企業(yè)管理“系統(tǒng)”形式存在，這類(lèi)系統(tǒng)高度定制化、實(shí)施周期長(zhǎng)，難以維護(hù)和持續(xù)發(fā)展；到了本世紀(jì)初演變成為各種強(qiáng)大的應(yīng)用程序包，通過(guò)實(shí)施集成實(shí)現(xiàn)企業(yè)的管理系統(tǒng)，降低了定制化，由業(yè)務(wù)流程驅(qū)動(dòng)，實(shí)施周期縮短，可維護(hù)性和升級(jí)也得到改善；到了今天發(fā)展成為用戶(hù)驗(yàn)證的解決方案，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)業(yè)務(wù)問(wèn)題的解決，最小化客制化范圍和流程/業(yè)務(wù)結(jié)合行業(yè)最佳實(shí)踐，能快速實(shí)施且便于持續(xù)擴(kuò)展和維護(hù)。在這個(gè)演變過(guò)程中，PLM功能也得到不斷擴(kuò)展，能支撐產(chǎn)品研發(fā)、制造管理、服務(wù)管理全過(guò)程。
圖7 擴(kuò)展的PLM支撐全過(guò)程
以前產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)、電子電器、軟件部分是分開(kāi)來(lái)獨(dú)立進(jìn)行的，然后在后端再進(jìn)行集成測(cè)試。隨著軟件在產(chǎn)品中所占的比例越來(lái)越大，為后端的集成測(cè)試提出了更高的要求，有必要在前期就實(shí)現(xiàn)軟硬件之間跨專(zhuān)業(yè)的協(xié)作開(kāi)發(fā)。實(shí)現(xiàn)跨專(zhuān)業(yè)的協(xié)作開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要途徑就是軟硬件之間的集成，系統(tǒng)的需求分析與系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)交互協(xié)作，系統(tǒng)測(cè)試與交付也實(shí)現(xiàn)交互協(xié)作。
圖8 軟硬件集成，驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新與智能
在服務(wù)方面，傳統(tǒng)的電話(huà)上門(mén)維修模式已經(jīng)逐漸被淘汰，企業(yè)服務(wù)已經(jīng)延伸到面向具體產(chǎn)品、人員、研發(fā)銷(xiāo)售等。支撐這些轉(zhuǎn)變的是企業(yè)協(xié)同、智能連接的產(chǎn)品、基于角色的移動(dòng)終端和Web應(yīng)用和閉環(huán)的工程過(guò)程，這些幫助企業(yè)通過(guò)物聯(lián)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息收集，然后傳遞給企業(yè)內(nèi)部不同人員作出相關(guān)判斷再返回到產(chǎn)品研發(fā)端進(jìn)行產(chǎn)品優(yōu)化。
圖9 系統(tǒng)化SLM過(guò)程促進(jìn)產(chǎn)品全連通
三、關(guān)于PTC
PTC發(fā)展重點(diǎn)是在CAD、PLM、SCM、ALM、SLM、物聯(lián)網(wǎng)這六個(gè)系統(tǒng)化解決方案領(lǐng)域支持企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造。PTC的產(chǎn)品現(xiàn)在已經(jīng)非常多，短時(shí)間內(nèi)難以完全說(shuō)明，希望在會(huì)后能與大家進(jìn)一步交流。
圖10 PTC產(chǎn)品生命周期管理相關(guān)產(chǎn)品
PTC擴(kuò)展的PLM解決方案所支持的端到端連接，能夠覆蓋完整的產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)鏈，包括從計(jì)劃到概念、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、制造最后到服務(wù)支持這整個(gè)過(guò)程。
圖11 完整的產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)鏈
在數(shù)字化制造方面，PTC也有面向產(chǎn)品全生命周期的三維設(shè)計(jì)制造一體化平臺(tái)解決方案，支持基于三維模型的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、數(shù)字化工藝和仿真以及三維工藝現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。
圖12 面向產(chǎn)品全生命周期的三維設(shè)計(jì)制造一體化平臺(tái)
本文根據(jù)PTC中國(guó)行業(yè)售前技術(shù)總監(jiān)吳躍在“第十屆中國(guó)制造業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化國(guó)際峰會(huì)”上的發(fā)言整理而成，已經(jīng)本人確認(rèn)。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴(lài)品牌。
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本文標(biāo)題：智能互聯(lián)時(shí)代塑造產(chǎn)品與服務(wù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)
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