软件在智能制造中的核心作用与案例分析

企业的业务目标可以由不同层面的关键数据来呈现,比如软目标及硬目标。软目标即员工满意度、客户满意度(客户满意度指数)、与供应商的成功合作(供应链管理)、对利益相关者的关注及环境管理等。硬目标则包含最重要的业务指标,例如销售回报率、资本周转率、边际贡献(绝对和相对)和投资回报率、ROI等。

智能制造覆盖的领域很多,从汽车到制药,半导体,到食品和饮料等。通过智能制造,能实现数据在产品生命周期里的流动,加快的开发时间,提高产品生产效率,保证质量和可靠性,实现终端用户需求的定制化等,从而为实现企业的业务目标助力。

所谓产品生命周期,它的阶段从产品的概念开始,到计划,设计,制造,再到维护(交付与使用,技术支持,维修等),以及报废。在下图中我们看到,随着服务化水平的提升,制造商与客户的交易场合不在局限于交付阶段,客户将参与到更大范围的产品生命周期里。

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   Source: 智慧企业工业互联网平台开发与创新 - 彭俊松
   


软件生命周期管理(PLM)服务于整个软件生命周期。智能制造中的PLM, 它让不同阶段的产品数据得以通用,也协同各个阶段的进程,从而实现产品设计,试验仿真调试,数字化制造,物流到销售,服务(维护, 咨询)的连续数字化数据流转。


如下图所示,当软件生命周期管理系统与其他软件系统融合后(比如企业资源计划系统ERP,供应链管理系统SCM,财务系统FICO等), 在各阶段的产品数据便得以打通,用以服务客户。这样的一个具备通用接口的软件套件,往往能支持数据小颗粒在线实时集成。

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西门子的 Xcelerator 工业软件组合便是一个相关的例子, 它聚集来自 PLM、MOM(制造运营管理)、IIoT(工业物联网)、多体验低代码平台、仿真和自动化的数据,并协同其数据在不同阶段的交流。


下图将产品生命周期简化为三个互相关联的阶段,即产品定义,产品开发和产品生成。产品定义阶段定义产品的特征,需求,参数,目标,功能性及系统性模型,多Domain架构等。产品开发除了软件设计以外,还有机械设计,电子电气设计,支付模块等。当然质量检测也输入产品开发这一块。如何在产品生命周期中,融合各个阶段,各种设计之间的数据,是智能制造中对软件的主要要求之一。

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下图给出的是西门子针对不同业务领域提供的相应软件。这些软件相互之间互相协同,共享数据,从而确保数据在整个产品周期中的交互。

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  至于不同设计之间,数据在哪个设计阶段需要交互,在下图中给出了一个大致描述。

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 之前提到,产品生命周期软件还需要与其他软件结合,比如ERP等,以便满足用户在特定的时刻获取所需信息。下图中可以看到,西门子提供的PLM软件,即Teamcenter (云版为 Teamcenter X),它通过一套数据整合系统,能和ERP系统实现数据交互。

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据一家PLM服务商ACAM的数据显示,为新用户搭建一个PLM软件方案,即便某些步骤根据用户情况会有区别,但总体来说,10天之内可以出成果。(看到安装步骤的时间,感觉还有提升空间呢)



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最后再给出一张图,关于软件工程在产品生命周期不同阶段的功能。

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