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PLM在工業4.0中的作用
1PLM支撐個人化定製
支撐個人化定製是工業4.0的特徵之一。在工業4.0時代,個人化定製不像現在買汽車,只有顏色、型號等非常有限的選項,而是涉及到關鍵零件,如發動機。
選零件本質上已經是一種設計了。使用者不是設計師,而設計是個專業性很強的活。要解決這個矛盾,就要用軟體來支撐。這個軟體就是PLM。PLM提供合適的組件,能保證使用者所選的組件能與其他組件一起正常運轉,且保證產品品質。從這種意義上說,PLM就像傻瓜相機:自動對焦、自動調光圈,讓普通人也能照出近乎專業的照片。
2PLM支撐智能生產
生產過程的智能化,有賴於智能工廠和智能產品。其中,智能產品就是依靠PLM開發出來的:一部分由研發人員設計,另外一部分由使用者自行設計。設計軟體的基礎都是PLM。
在工業4.0的工廠中,智能產品就是一個CPS。這個CPS的虛擬部分,首先是由PLM設計出來的,然後再經過ERP將其與生產計劃和具體組件掛鈎,以便在工業4.0的工廠中由新一代的MES智能化地生產出來。
3PLM支撐個人化服務
個人化定製的產品交付使用者以後,會面臨服務的難題:零件是個人化定製的,維修人員可能都搞不清裝置具體用的是哪個型號的零件。如何有效地進行服務呢?個人化服務仍然需要個人化定製時的資訊,而這個資訊就是由PLM管理的。
於是,對一個特定的產品來說,在設計之初的PLM是設計圖;生產的時候PLM是工藝方法;使用的時候PLM就是說明書,維修維護的時候PLM就是病曆卡。這樣就可以更加精準有效地服務了。
PLM對製造型企業轉型的作用
如果說工業4.0是個漫長的發展過程,製造企業的轉型則是企業面臨的現實壓力。製造企業轉型的方向無非有兩個:一個是研發、一個是服務。也就是‘微笑曲線’的兩端。PLM對這兩個方向的轉型,都具有重要的支撐作用。
PLM為什麼能支撐企業轉型呢?把研發和服務看成一種生產過程,就容易明白了。傳統產業主要生產實物,現代產業的競爭力則是生產‘知識產品’:設計圖、工藝方法、軟體等。為了提高生產效率,實物產品的生產經曆了從手工勞動到工業化大生產的轉變。同樣的道理,‘知識產品’的生產同樣也要提高效率。
現代化工業大生產是從流水線的發明開始的:也就是所謂的工業2.0。流水線生產之所以能提高效率,是因為壓縮了不必要的勞動(如工人更換工具、來回走動)。每個人只做一件事。要做到這一點,必須很多人協作完成。而要協作完成,每個工序的操作必須標準化。
PLM的道理也是一樣的:要提高‘知識產品’的生產效率,必須降低一切不必要的設計和創新。具體地說,就是要儘可能地採用已有的組件、知識和方法,解決新的問題、滿足新的需求。而PLM正是用來管理這些東西的。同時,PLM還可以用在開發、生產、服務過程的協同。從某種意義上說,PLM就是用於‘知識產品’生產的ERP、MES。
‘知識產品’的生產要跟上時代潮流,也必須與資訊技術相結合、以資訊技術為工具,而這個工具就是PLM。
當然,要實現‘知識產品’生產的流程化,僅有資訊技術還是不夠的,必須與研發體制改革配套才行。這是題外話,此處就不多說了。
用好工業大資料必須藉助PLM
大資料是近幾年的熱點。用好大資料,對未來的工業企業至關重要。然而可悲的是:大資料理論被有些別有用心的企業和所謂的專家綁架了,不瞭解的企業很可能會誤入歧途。在某些‘磚家’眼裡,大資料就是一堆金光閃閃的寶藏,隨時可以換成真金白銀。豈不知,非結構化的資料很難利用,‘沙裡淘金’不僅是個花時間的力氣活,也是個技術活:如果礦藏的品味太低,淘金也會是個賠錢的買賣。有些資料可以淘出金子,更多資料則依然是垃圾。
用好大資料的關鍵是建議一個合適的PLM。這是因為,PLM中的知識和資料,就像存在銀行中的現金,是可以隨時拿出來用的。資料、知識是一種非常值得投資的“現金”:會因為“存款”而增加,卻不會因為“取款”而減少。
做PLM要花大力氣
資訊時代缺少的不是知識或資訊,而是人注意力。PLM做不好,有用的知識和資料就會淹沒在沒用的資料和知識的海洋中,成為難用的廢物。
要做好PLM,關鍵是做好資料和知識的結構。PLM的體系越大,結構就越重要。這就像圖書的管理:如果家裡只有幾本書,隨便放都可以找到。但如果是一個圖書館,有數以百萬級的圖書,就需要認真編目和存放了。沒有編目和有序存放的圖書,無異於一個廢紙堆。
PLM的痛點也就在這裡。與ERP、MES相比,產品開發和服務的流程規範性很差,資料的規範性自然很差。所以,對知識和資料的結構化也就很難了。
PLM在離散製造行業發展的很快。但要將其運用到流程行業就很難了。原因是:流程行業的資料和知識面臨‘組合爆炸’的風險,人們很難把握哪些資料和知識該存、哪些不該存。這樣,PLM在執行過程中就會很不規範。
同樣,要把工業2.0、3.0時代的PLM用到工業4.0時代,也會面臨眾多的挑戰。正如《工業4.0》書中指出的,未來的產品已經成為一個系統,複雜性大大增加了。同時,PLM的資料管理,要適合CPS的要求。也就是說,對資料完備性的要求大大提升了。
這些矛盾如何解決?讓知識自動地推送到需要它的地方。
具體地說,首先要將研發和服務的過程流程化、角色化。當特定的角色進入特定的流程時,真正有用的知識會自動地推送到他的面前。這時,要把研發和服務看成一種知識的生產,把需要推送的‘知識’看成一個零件,把推送知識的系統看成智能的生產系統、把傳統的PLM看成現代化的無人倉庫。而這套‘生產系統’需要更進階別的知識來管理。這大概就是安筱鵬司長所說的‘系統的系統’吧。
這些道理說起來還是容易的,做起來會非常不容易。這不僅是技術問題,還是企業戰略問題、企業文化問題、是投資問題。開發一套真正具有生命力的PLM,是件非常辛苦的工作、是件‘黑髮人熬成白髮人‘的工作。
特別地,資料需要積累到一定程度,才能發揮關鍵作用。一個成長性良好的PLM可以變成‘龍’,成長性差的則會變成‘蟲’。PLM本身的成長性就必須受到足夠的專註。這或許是PLM成敗的關鍵因素。
天下沒有免費的午餐,成果必須通過辛勤的勞動才能獲得。如果把工業4.0、工業大資料看成是人們夢寐以求的“果實”,PLM的建設則是種樹。關注工業4.0、關注工業大資料的企業,應該把注意力集中在PLM上。這是需要長期不懈、踏踏實實實踐的工作。
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PLM在工業4.0中的作用