e-works總編黃培博士
PLM應用熱點與趨勢
首先請大家看這樣幾個故事：“好奇號”登陸火星的故事，這樣一個極其復雜的機械電子一體化的設備要降落在火星上，需要在未知的環(huán)境中進行探索，美國宇航局NASA通過NX軟件將火星車設計出來，并仿真其在火星軟著陸的過程；另外一個例子是關于“冰山之夢”的故事，因為冰山中蘊含了大量的淡水資源，達索系統(tǒng)通過虛擬現(xiàn)實技術幫助他們做了一個全面的仿真，在冰山外覆蓋一層防止過快融化的表層，繼而依靠風和洋流的力量，將冰山中的淡水資源轉(zhuǎn)移到需要的地區(qū)；第三個故事是關于Local Motors，在一個只有干洗店大小的汽車工廠，開創(chuàng)了汽車業(yè)的新模式———眾包服務，Local Motors的制造車間是第一家完全對外開放零部件、并進行正規(guī)化生產(chǎn)的汽車制造企業(yè)，最后還獲得了美國國防部的訂單；最后一個是太空3D打印機的故事，在地球上進行低重力拋物線飛行過程中，美國宇航局（NASA）測試了3D打印技術。未來的宇航員幾乎可以使用3D打印機按需打印他們所需的任何物品，甚至連金屬材質(zhì)的機器零部件也不在話下……
以上的故事有一個共同的特點，即全面應用了PLM的相關技術，并通過PLM技術帶來了創(chuàng)新。
隨著產(chǎn)品復雜程度地提高，另外也衍生出一些新的領域，產(chǎn)品本身是按配方進行生產(chǎn)，而生產(chǎn)設備是離散制造，離散制造的容器內(nèi)是按配方生產(chǎn)的消費品，離散制造（機電一體化）產(chǎn)品和配方型產(chǎn)品都應當優(yōu)化，以便最大限度提升產(chǎn)品性能。譬如自動咖啡機，可以通過不同的原料配方同時沖出多種咖啡，而咖啡機本身是機械設備，如果配方設計可以優(yōu)化的話，結(jié)構(gòu)設計就可以簡化。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)在來看需要進行全盤的優(yōu)化。
PLM作為一個跨越產(chǎn)品生命周期的平臺，正是要去解決上述問題的研發(fā)創(chuàng)新平臺。PLM技術理念也在不斷地發(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價值鏈息息相關
我們將PLM應用的新趨勢歸納為以下幾點：
●從重點側(cè)重產(chǎn)品研發(fā)設計，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。
●從機械、汽車、電子、航空航天等行業(yè)向服裝、消費品、醫(yī)藥、食品飲料、建筑等行業(yè)拓展。
●管控對象從機械產(chǎn)品向機電軟一體化產(chǎn)品延伸。
●PLM應用從研發(fā)部門向工藝部門、營銷部門、服務部門，乃至供應商、客戶與合作伙伴拓展。
●工業(yè)設計與分析外包服務需求迅速增長。
●PLM應用與系統(tǒng)工程的結(jié)合。
除此之外，我們也關注中國制造業(yè)PLM應用熱點：
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，原來可能只管機械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，我們還關注如何實現(xiàn)模塊化設計？PLM應用如何與設計方法學結(jié)合？
如何構(gòu)建企業(yè)的產(chǎn)品平臺？
PLM如何實現(xiàn)與ERP等應用系統(tǒng)的緊密集成？這種集成是雙向的，不是點對點的，而是一個多方面的內(nèi)容，不僅和ERP，還要和MES集成。
如何實現(xiàn)有效的技術狀態(tài)管理？企業(yè)在應用過程中，如果變更不規(guī)范的話，最終會完全失控。尤其是按訂單生產(chǎn)的企業(yè)更要關注技術狀態(tài)管理。
如何實現(xiàn)跨部門、跨企業(yè)的協(xié)同研發(fā)？尤其是異地研發(fā)。
如何真正實現(xiàn)全三維設計？并不是用了3D CAD就是實現(xiàn)了全三維設計，只有實現(xiàn)了三維環(huán)境的二維顯示、標注、錄入等等，才是真正意義上的全三維設計。
如何將仿真分析真正融入企業(yè)的研發(fā)環(huán)節(jié)？
CAPP如何成為設計、制造、管理信息的樞紐？CAPP里包含了完整的制造過程的信息，CAPP的應用我們認為并沒有過時，而是煥發(fā)了新的生機。
如何實現(xiàn)數(shù)字化工藝設計、工藝驗證和工藝管理？
實現(xiàn)企業(yè)的研發(fā)究竟需要幾個平臺？現(xiàn)在擺在企業(yè)面前有一個困難，我們有大的PLM平臺，有仿真過程的管理平臺，還有試驗數(shù)據(jù)的管理平臺，企業(yè)必須清楚大平臺和小平臺之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、流通和集成的關系。
如何實現(xiàn)研發(fā)知識的有效管理與傳承？企業(yè)里有很多顯性和隱性的知識，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)績效管理體系？
下面我們再來回顧一下近一年PLM市場的發(fā)展趨勢。CIMdata是PLM領域的研究機構(gòu)，e-works和CIMdata建立了這一領域的戰(zhàn)略合作關系，已經(jīng)連續(xù)三年發(fā)布了中國市場PLM研究報告。報告顯示：
2011年，中國主流PLM市場實現(xiàn)了全領域、全行業(yè)的普遍快速增長，市場容量擴大到6.409億美元，較2010年5.235億美元增長了22.43%。2011年全球主流PLM市場增長12.8%，市場容量達187億美元。中國PLM市場份額也由2010年的3.21%增長至2011年的3.43%。
圖2 中國主流PLM市場發(fā)展情況
PLM細分市場中，大家可以看到，CAD的應用還是接近半壁江山，PDM的應用還不是很大，四分之一左右。仿真分析市場的增長勢頭則更快。
圖3 PLM細分市場圖
從行業(yè)來看，航空航天依然是最大的PLM應用行業(yè)，接下來是汽車、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應用行業(yè)
其中PDM市場的增長點，我們認為表現(xiàn)在以下一些方面：
●制造企業(yè)推進自主創(chuàng)新平臺建設。
●大型集團企業(yè)異地協(xié)同研發(fā)布局的加速。
●企業(yè)收購、兼并，研發(fā)平臺升級整合。
●用友、金蝶等ERP領域的供應商進入該領域，其龐大的營銷網(wǎng)絡加快了中型企業(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PLM應用。
●代理商向咨詢服務商轉(zhuǎn)型，服務收入增長。
●PDM應用向工藝管理延伸。
而仿真市場增長點則表現(xiàn)為：
●大型企業(yè)深化應用仿真分析的力度，如噪聲分析、流體分析等方面的應用；仿真數(shù)據(jù)和仿真流程管理平臺的建設；建設云仿真平臺，推進多學科仿真與優(yōu)化技術的應用。
●三維CAD普及應用后必然帶來的設計仿真一體化的需求。
●三維CAD系統(tǒng)中內(nèi)置了入門級的仿真功能。
●部分中小企業(yè)開始嘗試應用CAE進行驗證。
●國家對系統(tǒng)仿真給予大力支持。
高端CAD市場增長點表現(xiàn)在如下幾個方面：
●航空、航天等軍工行業(yè)是高端CAD的最大買家，其投資主要來自于型號項目；
●本土汽車企業(yè)紛紛加大了自主品牌汽車的研發(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市場增長點表現(xiàn)在：
●廣大的中小企業(yè)競爭依舊激烈，生存環(huán)境相對艱難，但出于轉(zhuǎn)型升級的壓力，部分企業(yè)加大了對研發(fā)的投入力度，從而帶動了中端三維CAD市場的發(fā)展。
●相關產(chǎn)品技術發(fā)展成熟，工程師易于操作，上手比較快。
●三維技術在工科院校中已經(jīng)普及。
●國內(nèi)廠商開始在三維CAD市場發(fā)力。
●制造企業(yè)逐漸從以二維設計為主轉(zhuǎn)向以三維設計為主。
二維CAD市場增長點表現(xiàn)在：
●部分供應商持續(xù)的降價行為帶動了市場的活躍程度，出現(xiàn)小幅反彈。
●研究院所和大型企業(yè)的正版化采購帶來了二維CAD市場的增長。
●基于IntelliCAD的二維CAD軟件可用性顯著提升。
目前，實際上大多數(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，因此向三維設計為主過渡，還需要漫長的時間。
CAM市場增長點表現(xiàn)在：
●國家開始推進數(shù)控一代機械創(chuàng)新工程；
●企業(yè)加大數(shù)控設備的投入，帶動CAM軟件和DNC軟件的應用增長；
●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)、藝術品加工等。
除此之外，數(shù)字化制造市場也呈現(xiàn)了一定的特點：
數(shù)字化制造市場整體仍處于起步階段，航空行業(yè)、汽車行業(yè)、工程機械行業(yè)企業(yè)開始關注，尤其是對產(chǎn)品相對復雜、三維CAD應用到一定深度的企業(yè)開始進行試點應用。 一些大型企業(yè)在新建工廠時，開始應用車間布局和物流仿真。汽車行業(yè)對于焊裝等關鍵工藝進行工業(yè)機器人運動仿真。
CAPP市場增長點表現(xiàn)在：
●本土供應商進一步完善產(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)，實現(xiàn)三維裝配仿真，自動生產(chǎn)裝配工藝卡。
●開始研發(fā)三維機加工CAPP系統(tǒng)。
另外，我們也分析了PLM領域其它細分市場的表現(xiàn)，企業(yè)加大了在試驗數(shù)據(jù)管理（TDM）、大修維護管理（MRO）、綠色設計和合規(guī)管理、三維可視化、研發(fā)平臺咨詢等領域的投入。
試驗數(shù)據(jù)管理成為2011年新的投資熱點，目前在國內(nèi)活躍的國際供應商有Newtera（優(yōu)必得）、Bassetti、LMS，自主品牌廠商有瑞風協(xié)同、神州普惠、�；萍�、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對中國主流PLM市場2012年到2016年這一時期的發(fā)展預測，中國主流PLM市場將保持較快的發(fā)展勢頭，未來五年（2012-2016）的年均復合增長率預計為16.07%。到2016年中國主流PLM市場將達到13.5億美元，其中2012年的增長率大約預計為13.9%。
圖5 中國主流PLM市場2012年到2016年發(fā)展預測
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本文標題：e－works總編黃培博士：2012PLM領域發(fā)展與應用綜述
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