洞见 | 可持续制造迎来拐点，新一代PLM定义产品高质量路径
2022年10月中旬，中国《可持续采购指南》国家标准（GB/T 41835-2022）由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布并实施。中国《可持续采购指南》国家标准的发布，可谓意义重大、影响力重大，特别将引领可持续制造的全面发展。
采购连接着企业生产和客户消费，可持续采购国家标准的发布和消费者更倾向于购买可持续产品，将向企业传递进一步强化可持续制造的重要性。PTC公司认为，业务数据化和数据驱动的业务改善正成为企业开展可持续的生产实践的重要支撑。展望2023年，可持续制造将迎来发展的拐点，企业如何利用新一代PLM代表的数字化技术，打造智能研发、精益制造和敏捷服务体系，实现产品全寿期业务在线及数据可追溯，将成为企业实现可持续制造的必由之路。
可持续制造：从理念到实践
美国经济合作与发展组织（OECD）在一份报告中提出了可持续制造（Sustainable Manufacturing）的理念，并将可持续制造定义为“以对环境和社会负责的方式”管理制造业务的能力。不过，在构建和提高可持续制造的过程中，每个制造企业都是独一无二的。
PTC公司认为，可持续制造是指在环保、安全等法规要求下，采用面向制造智能设计和面向减排工艺设计，打造面向精益的智能制造体系，提升生产效率，减少资源及能源浪费，并建立持续改善机制，持续提升经济效益，并与环境效益平衡。可持续制造并不是新生概念，但它将重塑企业研发生产运营体系，并在满足客户可持续产品要求下，实现经济效益与环境效益最大化。
制造企业竞争优势和经济效益越来越依赖于可持续制造应用实践：向市场推出更具附加值的可持续智能产品，持续提升提质减排的运营绩效，并规避物流低效、生产低效、人员低效等导致的生产成本，正成为企业开展可持续生产实践的核心需求。
如何实践可持续制造？
可持续制造即将迎来拐点，那么制造企业要“如何做?” PTC公司的战略合作伙伴Kalypso是罗克韦尔自动化公司的下属公司，专注于帮助制造企业构建产品研发端到端数字主线并加速产品全寿期研制的数字化转型。通过Kalypso的实践可以得出，企业在产品研发初期，关注环保、制造及运营要求，并在产品研制活动中进行落实，基于数据分析发现质量隐患、资源浪费、生产低效等问题，优化设计制造业务流程，改善生产运营。
产品设计决定了产品制造，企业从产品材料选择、功能结构配置、生产工艺设计等维度，开展面向环保、低碳的可持续设计，是实现可持续制造的基础和前提，例如，在产品开发的早期阶段，通过物料优选及合规分析，选择可以优化能源消耗、减少生产浪费且具备可回收性的材料。通过智能设计技术——创成式设计，设计出性能更优、材料更少且易于加工的零件，结合设计仿真一体化应用，推进数字样机替代实物样机，减少浪费。通过面向制造及运维的模块化设计及配置，设计出易于装配和拆解的产品结构，确保在产品制造中实现快速组装和快速交付，确保在产品报废时实现最大化回收或者重复使用产品组件。
可持续制造是面向精益的智能制造深入应用。在“人机料法环”生产要素打通基础上，对生产周期、生产成本、产品质量、能源消耗等核心指标进行业务建模，并对生产、设备、能耗、物流等数据进行采集和分析，发现质量隐患、资源浪费、生产低效等业务瓶颈，并找到问题产生的根因，建立PDCA（Plan: 计划；Do: 执行；Check: 检查；Act: 行动）持续改善体系，对问题根因进行处理和解决，并不断优化和循环，实现企业经营指标的不断优化和提升，进而推动企业实现可持续制造。
北美某家电制造商，其生产线计划的时间是120个小时，但实际上只生产了80个小时。利用PTC 数字化绩效（DPM）解决方案从ERP、MES等系统中把数据收集上来，找到了损失时间和产能的地方，然后采取措施来提高生产效率、解决问题。结果是每个星期可以节省2.5个小时，给生产线产量和销售带来了高达几百万美元的收益。据统计，如果改进该制造商的整个生产线，大约能带来五千万美元的经济效益。
另一个典型案例是某铝业加工企业，该企业生产线是7×24小时运转，每天3个班次，每星期运行168个小时。但生产线真正有效的工时只有约100个小时。该企业分析自己共损失了54个小时。当PTC把DPM解决方案部署到该企业的生产线上时，统计出损失的时间共有67小时。这说明该企业的生产线还有更大的提升空间。
可持续制造“新基建”
我们正在告别粗放式生产制造，转向面向精益的可持续制造。PTC结合海外领先龙头企业最佳实践，提供涵盖7部分核心能力的可持续制造解决方案。
法规结构化：PTC Codebeamer提供环保等法规结构化管理，并将法规条目与研发制造业务数据进行关联，确保产品满足低耗、环保、可回收等合规要求。
面向制造运维的产品设计：PTC Creo提供创成式设计，把人工智能融入CAD软件中，由CAD系统自动完成设计，创成式设计的结果还支持3D打印，降低耗材的同时让零部件更轻、更节能、更环保。PTC Windchill提供模块化设计，实现产品BOM、模块、流程等一体化管理，支撑基于模块的产品装配和产品运维。
生产要素互联互通：PTC ThingWorx提供工业物联网解决方案，实现生产现场的“人机料法环”生产要素及PLM\ERP\MES等系统之间的互联互通。
生产指标量化：PTC DPM提供数字化绩效解决方案，实现核心生产指标的量化、度量与展示。
分析瓶颈，定位根因：PTC DPM提供强大的数字分析能力，基于指标改进要求，分析影响指标改进的瓶颈问题，并对问题具象化找到问题根因，结合专家知识库，给出解决建议。
PDCA持续改善：PTC DPM帮助企业建立PDCA持续改善机制，通过任务推动整改活动执行，并对核心生产指标改进情况进行实时监控，在此基础上，支持管理层决策下一次的改进目标意见。
基于数字主线的闭环改进：PTC ThingWorx打造产品全寿期数字主线，实现产品需求、设计、制造、运维等端到端流程在线及数据闭环，并将生产数据反馈到研发，推进研发持续创新，带动制造的可持续优化。
今天，ThingWorx工业物联网平台和Windchill PLM平台正形成合力，为制造企业打造可持续制造的“新基建”。工业物联网平台收集、获取和实时分析工业数据，PLM为制造企业构建全局可见的数字主线，ThingWorx还可提供数字性能管理（DPM）这样的高级能源分析功能，Windchill则将工程、制造、供应链和现场服务等连接起来为企业提供端到端可持续制造洞察，全面支撑每一家制造企业独一无二的可持续制造实践。
在即将到来的2023年，可持续制造将进入一个高 潮期，而以Windchill PLM和ThingWorx工业物联网平台为代表的“新基建”，将以数据驱动每一家制造企业独一无二的可持续制造、高质量产品新路径！
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关于PTC
PTC使全球制造商能够通过软件解决方案实现两位数的影响力，这些解决方案使他们能够加快产品和服务的创新，提高运营效率并提升员工生产率。PTC与广泛的合作伙伴网络进行合作，为客户提供各种灵活性，客户可借此灵活地部署其技术，以在本地、云端或通过其纯SaaS平台推动数字化转型。在PTC，我们不只是想象一个更美好的世界，更是要将想象变成现实。
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