撰文/齊　健

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Siemens PLM Software：用數(shù)字化力量打造新的制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力

撰文/齊健

近日，Deloitte（德勤）根據(jù)來自全球500多家制造企業(yè)高管的調(diào)研反饋結(jié)果，與美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力委員會(huì)共同編制發(fā)布了《2016全球制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力指數(shù)》研究報(bào)告。這份報(bào)告指出，在過去的五年中中國(guó)制造業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好，自2010年以來，中國(guó)的制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力一直保持著全球第一的水平。但在未來的五年中，中國(guó)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力指數(shù)有可能下滑至第二位，美國(guó)將在2020年，取代中國(guó)，成為全球最具競(jìng)爭(zhēng)力的制造業(yè)國(guó)家。

206年5月25日，Siemens PLM Software在上海舉辦了主題為“成就創(chuàng)新，引領(lǐng)卓越”的Siemens PLM Software年度汽車行業(yè)領(lǐng)袖峰會(huì)，會(huì)上Siemens PLM Software全球行業(yè)戰(zhàn)略高級(jí)副總裁Kirk A.Gutmann，Siemens PLM Software全球高級(jí)副總裁兼大中華區(qū)董事總經(jīng)理梁乃明，Siemens PLM Software DER業(yè)務(wù)中國(guó)區(qū)總經(jīng)理戚鋒接受了記者的采訪。

中國(guó)制造面臨的“?！迸c“機(jī)”

質(zhì)量上行，成本下行，這既是中國(guó)制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)，也是全球制造企業(yè)都在面臨的挑戰(zhàn)。“科技創(chuàng)新是企業(yè)應(yīng)對(duì)全球制造業(yè)挑戰(zhàn)的關(guān)鍵?！绷耗嗣魅缡钦f。隨著中國(guó)社會(huì)生活水平的不斷提高，中國(guó)的勞動(dòng)力成本直線上升，東南亞的低成本勞動(dòng)力在國(guó)際市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)正在逐步凸顯，人口紅利已經(jīng)不再是中國(guó)制造業(yè)的優(yōu)勢(shì)，這迫使中國(guó)制造業(yè)從勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)型，科技創(chuàng)新是中國(guó)制造應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的關(guān)鍵所在。

今天的產(chǎn)品越來越復(fù)雜，產(chǎn)品從單學(xué)科到多學(xué)科，包含電氣、控制、數(shù)控和軟件等大量的內(nèi)容，其研發(fā)與制造環(huán)節(jié)也增加了很多新技術(shù)，企業(yè)可以通過應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析、3D打印、新材料、IoT以及生產(chǎn)線的智能化等新技術(shù)，強(qiáng)化研發(fā)實(shí)力，從創(chuàng)新的研發(fā)模式中，尋找創(chuàng)新的產(chǎn)品。增強(qiáng)信息化建設(shè)投入，推廣兩化融合，增強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部聯(lián)系，并進(jìn)一步拉近客戶、供應(yīng)商和制造企業(yè)之間的關(guān)系，開發(fā)更面向市場(chǎng)和用戶的產(chǎn)品。

梁乃明

未來的美國(guó)制造業(yè)之所以被廣泛看好，其數(shù)字化實(shí)力強(qiáng)大是一個(gè)很重要的因素。目前，中國(guó)的制造業(yè)信息化普及水平比較有限，對(duì)于很多企業(yè)來說提高競(jìng)爭(zhēng)力的第一步是實(shí)現(xiàn)企業(yè)的數(shù)字化。梁乃明說：“數(shù)字化投入能最快速有效地提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。數(shù)字化就像企業(yè)研發(fā)的地基，沒有建立好數(shù)字化平臺(tái)，就無法在上面構(gòu)筑高樓大廈。有了數(shù)據(jù)才能構(gòu)建信息，有了信息才能向智能制造轉(zhuǎn)型過度?！碑a(chǎn)品的信息和數(shù)據(jù)是每個(gè)制造業(yè)最核心的競(jìng)爭(zhēng)力，企業(yè)需要通過打造一條暢通的數(shù)字化高速公路，更有效地管理信息和數(shù)據(jù)，從產(chǎn)品的規(guī)劃到設(shè)計(jì)，到仿真、制造，再到供應(yīng)鏈及售后服務(wù)，把所有的信息和數(shù)據(jù)都管理在同一個(gè)閉環(huán)中，實(shí)現(xiàn)協(xié)同開發(fā)，協(xié)同制造和協(xié)同銷售。

“危機(jī)，危機(jī)，有‘?！陀小畽C(jī)’。在今天的市場(chǎng)中，不是只有危險(xiǎn)，同樣存在機(jī)會(huì)。來自市場(chǎng)的壓力對(duì)于所有競(jìng)爭(zhēng)者是平等的，對(duì)于那些扛過壓力，積極轉(zhuǎn)型的企業(yè)來說，今天的環(huán)境不是危險(xiǎn)，而是機(jī)遇?！绷耗嗣髡f。

軟件在汽車行業(yè)扮演的重要角色

Kirk A. Gutmann

提高燃油效率，節(jié)能減排是汽車行業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)之一。在2014年11月中美達(dá)成的溫室氣體減排協(xié)議中，美國(guó)承諾到2025年削減溫室氣體排放量26%，中國(guó)則承諾在2030年之前停止增加二氧化碳排放。“具體到汽車行業(yè)，我們認(rèn)為2025年之前，燃油經(jīng)濟(jì)的減排量應(yīng)該達(dá)到50%。也就是說從現(xiàn)在開始，我們要以比過去快4倍的速度研究解決減排問題，這給整個(gè)汽車行業(yè)提出了一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)?！盨iemens PLM Software行業(yè)戰(zhàn)略高級(jí)副總裁Kirk A. Gutmann說。

發(fā)展電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車是當(dāng)前實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的最有效方法。新能源汽車的動(dòng)力系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)燃油汽車差距很大，在設(shè)計(jì)研發(fā)過程中，很多傳統(tǒng)的汽車設(shè)計(jì)觀念都要被推倒重來，這就對(duì)研發(fā)過程中的仿真和驗(yàn)證提出了很高的要求。為應(yīng)對(duì)新能源汽車的研發(fā)領(lǐng)域的需求，Siemens PLM Software加大力度發(fā)展CAE仿真領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力。通過收購(gòu)LMS，Siemens PLM Software在一維建模仿真和汽車測(cè)試實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的技術(shù)水平得到了很大的提升。Kirk說：“在收購(gòu)LMS之后，其在汽車行業(yè)的應(yīng)用率比過去翻了一番并被廣泛應(yīng)用于新能源汽車的研發(fā)中。Siemens PLM SoftLMS軟件ware對(duì)于新能源汽車的研究非常重視，在新能源汽車的研究與開發(fā)領(lǐng)域，我們還需要更多新的工具?！?/p>

提高燃油經(jīng)濟(jì)性的另一個(gè)有效手段就是汽車的輕量化設(shè)計(jì)，新型復(fù)合材料的應(yīng)用為汽車輕量化設(shè)計(jì)提供了有效的支持。Kirk說：“在今天，盡管很多汽車零部件在應(yīng)用價(jià)值、質(zhì)量和生產(chǎn)成本上都表現(xiàn)良好，但我們依舊需要研發(fā)他們的替代部件，在控制成本的情況下，向整車零部件減重50%的目標(biāo)努力。這也同樣對(duì)我們的仿真技術(shù)提出了要求，每次對(duì)汽車零部件重量的優(yōu)化，都需要更加仔細(xì)地研究隨之產(chǎn)生的工程問題。”

在整車輕量化方面，還需要OEM與整車廠之間、各個(gè)OEM之間甚至各個(gè)整車廠之間的大量配合，聯(lián)合開發(fā)，協(xié)同設(shè)計(jì)。這也就對(duì)企業(yè)的設(shè)計(jì)平臺(tái)和管理系統(tǒng)提出了新的要求，通過整體PLM和ALM系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高效研發(fā)管理，建立協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，提高設(shè)計(jì)效率，降低研發(fā)成本，并更好地完成整車配合，最大限度地優(yōu)化整車設(shè)計(jì)。

與此同時(shí)，Siemens PLM Software還希望把整個(gè)企業(yè)的研發(fā)從物理層面帶到虛擬層面，幫助企業(yè)建立數(shù)字化孿生模型。以IoT技術(shù)為基礎(chǔ)，有針對(duì)性地設(shè)置傳感器和企業(yè)云，藉此收集實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)，用于分析應(yīng)用中的問題，并實(shí)現(xiàn)更清晰的虛擬化管理。

汽車行業(yè)是Siemens PLM Software的首要戰(zhàn)略重點(diǎn)領(lǐng)域，近年來，Siemens PLM Software投資并購(gòu)的很多軟件也都對(duì)汽車行業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新有著重要的意義。2013年投資6.8億歐元收購(gòu)了測(cè)試和方針解決方案供應(yīng)商LMS，又在2014年和2015年分別收購(gòu)了相關(guān)的管理軟件TESIS 和Polarion，2016年再度斥資10億美元收購(gòu)了汽車仿真領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)，流體力學(xué)和熱動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)供應(yīng)商CD-adapco。Kirk說：“一直以來，汽車行業(yè)很多的大部分的創(chuàng)新都是由軟件來進(jìn)行推動(dòng)的，我認(rèn)為軟件技術(shù)在汽車行業(yè)的創(chuàng)新研發(fā)流程中扮演著非常重要的角色?！?/p>

打通制造企業(yè)的數(shù)字化高速公路

制造運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)（Manufacturing OperationManagement，簡(jiǎn)稱MOM）是以工廠為中心的制造企業(yè)所需要應(yīng)用的所有功能性軟件的集成，其中包括了一個(gè)企業(yè)所需的幾乎全部軟件平臺(tái)，例如，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、排產(chǎn)、排序、質(zhì)量管理、倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)行管理，以及大數(shù)據(jù)平臺(tái)的監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)和分析系統(tǒng)。從一項(xiàng)來自Gartner（高德納）的調(diào)研結(jié)果來看，制造運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)及其前期的制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execution System，簡(jiǎn)稱MES）是2015年，制造業(yè)最為關(guān)注的重要的投融資方向之一。MOM的核心就是把傳統(tǒng)的制造工廠所使用的單獨(dú)功能性軟件通過數(shù)字化或者數(shù)據(jù)庫(kù)的平臺(tái)組成一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)環(huán)境。

戚鋒

Siemens PLM Software DER業(yè)務(wù)中國(guó)區(qū)總經(jīng)理戚鋒介紹說：“Siemens PLM Software有兩個(gè)業(yè)務(wù)核心，即數(shù)字化孿生模型和數(shù)字化主線。其中，MOM系統(tǒng)就是數(shù)字化主線。數(shù)字化主線可以貫穿企業(yè)的全部研發(fā)平臺(tái)包括CAD、CAM、CAE以及工藝管理。成為一條數(shù)字化的高速公路，打通企業(yè)從研發(fā)到制造的所有相關(guān)環(huán)節(jié)。”在Siemens PLM Software的數(shù)字化主線中，有很多幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造的功能性軟件，包括傳統(tǒng)的MES，集成系統(tǒng)、質(zhì)量、排產(chǎn)和排序，并且可以兼容企業(yè)已有的傳統(tǒng)功能的模塊。

通過將數(shù)字化主線與產(chǎn)品生命周期管理（Product Lifecycle Management，簡(jiǎn)稱PLM）層次的軟件功能結(jié)合，可以幫助企業(yè)逐漸建立完備的制造運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)。并將其推送到后端的全集成自動(dòng)化系統(tǒng)（Totally Integrated Automation，簡(jiǎn)稱TIA）中，帶入生產(chǎn)線，從而完成西門子的整個(gè)數(shù)字化戰(zhàn)略實(shí)施過程。在這個(gè)過程中，MOM平臺(tái)起到了非常重要的紐帶的作用，鏈接企業(yè)的研發(fā)體系，并把企業(yè)的企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)（Enterprise Resource Planning，簡(jiǎn)稱ERP），以及商務(wù)運(yùn)行管理平臺(tái)連接成一體化企業(yè)信息化管理運(yùn)行機(jī)制。幫助企業(yè)完成整個(gè)的精益生產(chǎn)、精益制造和精益管理，提高企業(yè)的運(yùn)行和制造管理的水平。

戚鋒認(rèn)為，西門子的整體數(shù)字化戰(zhàn)略，包括PLM、MOM、TIA是一個(gè)非常開放的先進(jìn)平臺(tái)。在Siemens PLM Software的核心產(chǎn)品以及整個(gè)MOM軟件平臺(tái)中，秉承了Siemens PLM Software傳統(tǒng)的模塊化、可延伸性和可擴(kuò)展性的理念，在統(tǒng)一的數(shù)字化主線基礎(chǔ)上，Siemens PLM Software允許市場(chǎng)合作商、價(jià)值合作伙伴和行業(yè)特殊合作伙伴，把他們具有成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的軟件平臺(tái)移植到西門子的數(shù)字化環(huán)境中，幫助企業(yè)更好地應(yīng)用現(xiàn)有的、熟悉的工具。與此同時(shí)，在西門子的系統(tǒng)環(huán)境中迅速按照統(tǒng)一的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)戰(zhàn)略。

在建立了數(shù)字化主線以后，企業(yè)可以通過數(shù)字化系統(tǒng)保證企業(yè)數(shù)據(jù)的流動(dòng)效率得到最大限度的發(fā)揮。同時(shí)，應(yīng)用數(shù)字化孿生模型的概念在企業(yè)內(nèi)部形成閉環(huán)制造，數(shù)字化孿生模型不只幫助設(shè)計(jì)產(chǎn)品，MOM、MES也不僅僅幫助制造產(chǎn)品，在生產(chǎn)線上制造出來的產(chǎn)品，還可以通過系統(tǒng)反饋參數(shù)，進(jìn)行性能分析，輔助研發(fā)。閉環(huán)制造的理念對(duì)于一個(gè)現(xiàn)代化企業(yè)的創(chuàng)新非常重要，通過收集產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)、市場(chǎng)反饋數(shù)據(jù)，迅速反饋給研發(fā)平臺(tái)，可以幫助設(shè)計(jì)人員在已有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)功能的完善和再創(chuàng)新。

“西門子的整個(gè)企業(yè)數(shù)字化戰(zhàn)略集成了一個(gè)企業(yè)從設(shè)計(jì)工藝到生產(chǎn)管理，再到企業(yè)先進(jìn)自動(dòng)化體系的全部流程。通過這些先進(jìn)的系統(tǒng)，我們可以幫助一個(gè)企業(yè)快速組建自己的數(shù)字化系統(tǒng)，提高技術(shù)水平，增強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力。”戚鋒如是說。