新时代的PLM对机床行业转型的启示

党的十九大报告指出，加快建设制造强国，加快发展先进制造业，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。产品生命周期管理作为先进制造业的企业信息化核心系统之一，经历了近20年的发展和演化，结合互联网+、大数据与人工智能技术、体验经济等先进技术与新一代经济理论，逐步形成了以达索系统的三维体验平台为代表的，基于模型、数据驱动、以体验为核心的新时代产品生命周期管理理念。

“制造振兴，机床先行”。没有强大的机床工业，中国制造的目标就成了无本之木、无源之水。作为世界第一机床消费大国，我国的中高端数控机床产业的自给率严重偏低，机床行业在设计研发、特种材料工艺、关键零部件等诸多方面与世界先进国家仍存在较大差距。究其根本，研发能力是核心。达索系统的三维体验平台，以基于模型的产品生命周期技术，为机床行业提供了弯道超车的机会。

进入信息化时代以来，机床企业对产品定义的认识走过了三个阶段。在最早的甩图板时代，产品的定义是以二维图纸为载体的。产品的 BOM 表现形式为附加在图纸上的明细栏，或文件形式的零部件明细表。在此阶段，二维图纸、明细表的版本通常无法得到有效的管理，设计 BOM 和制造 BOM 之间的转换靠人工处理，容易出错。进入产品数据管理和产品生命周期管理时代以后，BOM作为产品生命周期管理的主线，保证了 BOM 在不同的产品生命周期环节进行演化的过程中，能够准确的进行映射和转化。从需求 BOM 到产品设计 DBOM、工程 EBOM、制造 MBOM、采购 BOM、服务 SBOM，实现全关联，减少和消除了BOM转换中所出现的人为错误。在引入版本管理、流程管理和变更管理后实现对模型和图纸、文档和 BOM 严格的管理控制。BOM 的管理通过数据结构来表达，虽然保证了准确性，但无法保证 BOM 的正确性：一幢正常的大楼和一幢将要倾倒的大楼，在 BOM 的组成结构上是相同的。波音在美国机械工程师协会颁布的数字化产品定义规范的基础上，推行新一代 MBD( Model Based Definition 基于模型的定义)产品定义方法。其核心思想是采用全三维基于特征的表述方法，融入知识工程、过程模拟和产品标准规范等。从外在的三维视觉到内在的多学科性能仿真，真正保证了 BOM 的正确性。

美国国家技术和标准研究院(NIST)又提出从 MBD 到 MBE (基于模型的企业)的跃升，核心含义是模型驱动贯穿系统生命周期的各个方面和领域，一次创建并为制造、服务等所有下游所重用。

我国机床行业从改革开放初期，在学习和仿制发达国家产品的过程中，最初关注的是产品 BOM 的准确性，很多情况下为只知其然、不知其所以然的山寨模式，要逐步发展到以创新为主轴的新时代，就要基于模型去定义产品，充分理解产品的上下文环境以及内在的多学科原理，包括系统工程、力学、热学、机构等仿真技术，做到知其然，知其所以然，实现产品性能和创新的超越和飞跃。

以达索系统三维体验平台为代表的新时代的产品生命周期管理平台，在数字孪生体的基础上，提出了三维体验孪生体，基于系统工程、结构仿真、流体仿真、电磁场仿真、化学反应、分子材料、地球物理学、生物学等多学科来构建虚拟的三维体验孪生体。在虚拟世界中，基于模型对机床的系统行为、功能、工艺、切削过程进行多学科验证和优化，提升机床的性能，实现向中高端机床的转型升级。

机床设备调整的参数很多，而最终的产品加工质量与设备参数之间的关系，很难用直观的方式来体现，达索系统推出了基于人工智能的机床大数据技术 DELMIA OI ( Operation Intelligence )，解决了这一难题。以宝马发动机在Landshut 的铸造车间为例，每天生产2000个发动机缸体，影响发动机缸体最终质量的参数非常多，包括压力参数(压射力、压射比压)、速度参数(内浇道速度、压射速度)、温度参数(金属液温度、模具温度)、时间参数(填充时间、持压时间、留模时间)、余料饼厚度;合金液用量等等，靠工程师人为的经验来调整这些参数远远不能满足质量的要求，废品率非常高。借助于 DELMIA OI 技术，每秒钟动态调整300 项参数，实现动态纠错并采取预防措施，使废品率降低了25%，生产率提高12%。

传统企业，需要对生产活动和服务活动所必须的土地、厂房、设备、配套设施、人员、供应链、服务环节等进行大量投资，从而形成“重资产”。重资产企业需要借助于以 CAX/PLM/ERP/SCM/CRM 为代表的IT平台将产品设计、工艺、生产制造、服务和企业资源管理这些环节有机联结起来，以企业内的产品生命周期为核心，关注产品设计制造一体化;关注于企业内部的IT架构如何支撑企业战略，强调企业内部流程效率的提升。

而以苹果、GE、波音等美国公司为代表的互联网加企业，将企业从传统自身经营的“重资产”战略模式，逐渐转变成为经营产业生态核心价值为目标的“轻资产”战略模式，转型上升成为把控该产业核心技术，与金融投资业、服务业、软件业、制造业、互联网业等多维度、多层级深度融合，打造开放的产业生态圈，借助于更广泛的伙伴企业的能力来形成广义虚拟企业，而自身成为处于产业生态圈龙头的“轻资产”核心企业、互联网化运行企业。

传统的 PLM 平台，已远远不能满足互联网加企业对其的需求，这些需求包括：以提高用户体验为核心、强调轻资产；以产业生态圈产品生命周期为核心，强调客户体验和广义虚拟企业的产品全生命周期服务支撑;连接更多的参与方，借助云计算能力，支持众创、众包、众智模式，支撑生态、业态平台；大数据和智能面板作为决策支持的依据;强调信息的整合，连接产品全生命周期的每一个点，形成创新网络、体验网络。

互联网+时代的PLM具有体验为核心、构造轻资产；集粉丝体验、建社区生态;全生命周期、全产业业态；大数据决策、云计算部署；产品模块化、制造全球化；智能加连接、创造新模式等六大特征。为了支持此六大特征，达索系统的三维体验平台帮助机床企业建立涵盖以体验为核心的轻资产企业产品定义、智能制造轻资产、基于大数据的决策轻资产、管理运营轻资产的能力，实现向互联网+平台型企业的转型。

关于达索系统：

达索系统成立于1981年，作为一家为全球客户提供3DEXPERIENCE解决方案的领导者，达索系统为企业和客户提供虚拟空间以模拟可持续创新。其全球领先的解决方案改变了产品在设计、生产和技术支持上的方式。达索系统的协作解决方案更是推动了社会创新，扩大了通过虚拟世界来改善真实世界的可能性。达索系统为140多个国家超过22万个不同行业、不同规模的客户带来价值。