PLM在工業(yè)4.0中的作用
PLM支撐個(gè)性化定制
支撐個(gè)性化定制是工業(yè)4.0的特征之一。在工業(yè)4.0時(shí)代，個(gè)性化定制不像現(xiàn)在買(mǎi)汽車(chē)，只有顏色、型號(hào)等非常有限的選項(xiàng)，而是涉及到關(guān)鍵零件，如發(fā)動(dòng)機(jī)。
選零件本質(zhì)上已經(jīng)是一種設(shè)計(jì)了。用戶不是設(shè)計(jì)師，而設(shè)計(jì)是個(gè)專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)的活。要解決這個(gè)矛盾，就要用軟件來(lái)支撐。這個(gè)軟件就是PLM。PLM提供合適的部件，能保證用戶所選的部件能與其他部件一起正常運(yùn)轉(zhuǎn)，且保證產(chǎn)品質(zhì)量。從這種意義上說(shuō)，PLM就像傻瓜相機(jī)：自動(dòng)對(duì)焦、自動(dòng)調(diào)光圈，讓普通人也能照出近乎專(zhuān)業(yè)的照片。
PLM支撐智能生產(chǎn)
生產(chǎn)過(guò)程的智能化，有賴于智能工廠和智能產(chǎn)品。其中，智能產(chǎn)品就是依靠PLM開(kāi)發(fā)出來(lái)的：一部分由研發(fā)人員設(shè)計(jì)，另外一部分由用戶自行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)軟件的基礎(chǔ)都是PLM。
筆者曾經(jīng)撰文描述：在工業(yè)4.0的工廠中，智能產(chǎn)品就是一個(gè)CPS。這個(gè)CPS的虛擬部分，首先是由PLM設(shè)計(jì)出來(lái)的，然后再經(jīng)過(guò)ERP將其與生產(chǎn)計(jì)劃和具體部件掛鉤，以便在工業(yè)4.0的工廠中由新一代的MES智能化地生產(chǎn)出來(lái)。
PLM支撐個(gè)性化服務(wù)
個(gè)性化定制的產(chǎn)品交付用戶以后，會(huì)面臨服務(wù)的難題：零件是個(gè)性化定制的，維修人員可能都搞不清設(shè)備具體用的是哪個(gè)型號(hào)的零件。如何有效地進(jìn)行服務(wù)呢?個(gè)性化服務(wù)仍然需要個(gè)性化定制時(shí)的信息，而這個(gè)信息就是由PLM管理的。
于是，對(duì)一個(gè)特定的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)之初的PLM是設(shè)計(jì)圖;生產(chǎn)的時(shí)候PLM是工藝方法;使用的時(shí)候PLM就是說(shuō)明書(shū)，維修維護(hù)的時(shí)候PLM就是病歷卡。這樣就可以更加精準(zhǔn)有效地服務(wù)了。
PLM對(duì)制造型企業(yè)轉(zhuǎn)型的作用
如果說(shuō)工業(yè)4.0是個(gè)漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程，制造企業(yè)的轉(zhuǎn)型則是企業(yè)面臨的現(xiàn)實(shí)壓力。制造企業(yè)轉(zhuǎn)型的方向無(wú)非有兩個(gè)：一個(gè)是研發(fā)、一個(gè)是服務(wù)。也就是‘微笑曲線’的兩端。PLM對(duì)這兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)型，都具有重要的支撐作用。
PLM為什么能支撐企業(yè)轉(zhuǎn)型呢?把研發(fā)和服務(wù)看成一種生產(chǎn)過(guò)程，就容易明白了。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)主要生產(chǎn)實(shí)物，現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力則是生產(chǎn)‘知識(shí)產(chǎn)品’：設(shè)計(jì)圖、工藝方法、軟件等。為了提高生產(chǎn)效率，實(shí)物產(chǎn)品的生產(chǎn)經(jīng)歷了從手工勞動(dòng)到工業(yè)化大生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變。同樣的道理，‘知識(shí)產(chǎn)品’的生產(chǎn)同樣也要提高效率。
現(xiàn)代化工業(yè)大生產(chǎn)是從流水線的發(fā)明開(kāi)始的：也就是所謂的工業(yè)2.0。流水線生產(chǎn)之所以能提高效率，是因?yàn)閴嚎s了不必要的勞動(dòng)(如工人更換工具、來(lái)回走動(dòng))。每個(gè)人只做一件事。要做到這一點(diǎn)，必須很多人協(xié)作完成。而要協(xié)作完成，每個(gè)工序的操作必須標(biāo)準(zhǔn)化。
PLM的道理也是一樣的：要提高‘知識(shí)產(chǎn)品’的生產(chǎn)效率，必須降低一切不必要的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新。具體地說(shuō)，就是要盡可能地采用已有的部件、知識(shí)和方法，解決新的問(wèn)題、滿足新的需求。而PLM正是用來(lái)管理這些東西的。同時(shí)，PLM還可以用在開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)過(guò)程的協(xié)同。從某種意義上說(shuō)，PLM就是用于‘知識(shí)產(chǎn)品’生產(chǎn)的ERP、MES。
‘知識(shí)產(chǎn)品’的生產(chǎn)要跟上時(shí)代潮流，也必須與信息技術(shù)相結(jié)合、以信息技術(shù)為工具，而這個(gè)工具就是PLM。
當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)‘知識(shí)產(chǎn)品’生產(chǎn)的流程化，僅有信息技術(shù)還是不夠的，必須與研發(fā)體制改革配套才行。這是題外話，此處就不多說(shuō)了。
PLM助力工業(yè)大數(shù)據(jù)
大數(shù)據(jù)是近幾年的熱點(diǎn)。用好大數(shù)據(jù)，對(duì)未來(lái)的工業(yè)企業(yè)至關(guān)重要。然而可悲的是：大數(shù)據(jù)理論被有些別有用心的企業(yè)和所謂的專(zhuān)家綁架了，不了解的企業(yè)很可能會(huì)誤入歧途。在某些‘磚家’眼里，大數(shù)據(jù)就是一堆金光閃閃的寶藏，隨時(shí)可以換成真金白銀。豈不知，非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)很難利用，‘沙里淘金’不僅是個(gè)花時(shí)間的力氣活，也是個(gè)技術(shù)活：如果礦藏的品味太低，淘金也會(huì)是個(gè)賠錢(qián)的買(mǎi)賣(mài)。有些數(shù)據(jù)可以淘出金子，更多數(shù)據(jù)則依然是垃圾。
筆者認(rèn)為，用好大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵是建議一個(gè)合適的PLM。這是因?yàn)?，PLM中的知識(shí)和數(shù)據(jù)，就像存在銀行中的現(xiàn)金，是可以隨時(shí)拿出來(lái)用的。數(shù)據(jù)、知識(shí)是一種非常值得投資的‘現(xiàn)金’：會(huì)因?yàn)?lsquo;存款’而增加，卻不會(huì)因?yàn)?lsquo;取款’而減少。
PLM要花大力氣做
信息時(shí)代缺少的不是知識(shí)或信息，而是人注意力。PLM做不好，有用的知識(shí)和數(shù)據(jù)就會(huì)淹沒(méi)在沒(méi)用的數(shù)據(jù)和知識(shí)的海洋中，成為難用的廢物。
要做好PLM，關(guān)鍵是做好數(shù)據(jù)和知識(shí)的結(jié)構(gòu)。PLM的體系越大，結(jié)構(gòu)就越重要。這就像圖書(shū)的管理：如果家里只有幾本書(shū)，隨便放都可以找到。但如果是一個(gè)圖書(shū)館，有數(shù)以百萬(wàn)級(jí)的圖書(shū)，就需要認(rèn)真編目和存放了。沒(méi)有編目和有序存放的圖書(shū)，無(wú)異于一個(gè)廢紙堆。
PLM的難點(diǎn)也就在這里。與ERP、MES相比，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和服務(wù)的流程規(guī)范性很差，數(shù)據(jù)的規(guī)范性自然很差。所以，對(duì)知識(shí)和數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化也就很難了。
PLM在離散制造行業(yè)發(fā)展的很快。但要將其運(yùn)用到流程行業(yè)就很難了。原因是：流程行業(yè)的數(shù)據(jù)和知識(shí)面臨‘組合爆炸’的風(fēng)險(xiǎn)，人們很難把握哪些數(shù)據(jù)和知識(shí)該存、哪些不該存。這樣，PLM在執(zhí)行過(guò)程中就會(huì)很不規(guī)范。
同樣，要把工業(yè)2.0、3.0時(shí)代的PLM用到工業(yè)4.0時(shí)代，也會(huì)面臨眾多的挑戰(zhàn)。正如《工業(yè)4.0》書(shū)中指出的，未來(lái)的產(chǎn)品已經(jīng)成為一個(gè)系統(tǒng)，復(fù)雜性大大增加了。同時(shí)，PLM的數(shù)據(jù)管理，要適合CPS的要求。也就是說(shuō)，對(duì)數(shù)據(jù)完備性的要求大大提升了。
這些矛盾如何解決?筆者有一個(gè)設(shè)想：讓知識(shí)自動(dòng)地推送到需要它的地方。
具體地說(shuō)，首先要將研發(fā)和服務(wù)的過(guò)程流程化、角色化。當(dāng)特定的角色進(jìn)入特定的流程時(shí)，真正有用的知識(shí)會(huì)自動(dòng)地推送到他的面前。這時(shí)，要把研發(fā)和服務(wù)看成一種知識(shí)的生產(chǎn)，把需要推送的‘知識(shí)’看成一個(gè)零件，把推送知識(shí)的系統(tǒng)看成智能的生產(chǎn)系統(tǒng)、把傳統(tǒng)的PLM看成現(xiàn)代化的無(wú)人倉(cāng)庫(kù)。而這套‘生產(chǎn)系統(tǒng)’需要更高級(jí)別的知識(shí)來(lái)管理。這大概就是安筱鵬司長(zhǎng)所說(shuō)的‘系統(tǒng)的系統(tǒng)’吧。
這些道理說(shuō)起來(lái)還是容易的，做起來(lái)會(huì)非常不容易。這不僅是技術(shù)問(wèn)題，還是企業(yè)戰(zhàn)略問(wèn)題、企業(yè)文化問(wèn)題、是投資問(wèn)題。開(kāi)發(fā)一套真正具有生命力的PLM，是件非常辛苦的工作、是件‘黑發(fā)人熬成白發(fā)人'的工作。
特別地，數(shù)據(jù)需要積累到一定程度，才能發(fā)揮關(guān)鍵作用。一個(gè)成長(zhǎng)性良好的PLM可以變成‘龍’，成長(zhǎng)性差的則會(huì)變成‘蟲(chóng)’。PLM本身的成長(zhǎng)性就必須受到足夠的專(zhuān)注。這或許是PLM成敗的關(guān)鍵因素。
總結(jié)
天下沒(méi)有免費(fèi)的午餐，成果必須通過(guò)辛勤的勞動(dòng)才能獲得。如果把工業(yè)4.0、工業(yè)大數(shù)據(jù)看成是人們夢(mèng)寐以求的“果實(shí)”，PLM的建設(shè)則是種樹(shù)。關(guān)注工業(yè)4.0、關(guān)注工業(yè)大數(shù)據(jù)的企業(yè)，應(yīng)該把注意力集中在PLM上。這是需要長(zhǎng)期不懈、踏踏實(shí)實(shí)實(shí)踐的工作。
轉(zhuǎn)型的最終目的 -提質(zhì)降本增效
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