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????精明的生產(chǎn)商使用極高效的軟件,，把產(chǎn)品迅速從實(shí)驗(yàn)室推向世界

????作者: Gene Bylinsky

????體操做完后，豐田公司的工人在上崗前還有另一件事要做,。這些日子,，公司正在對(duì)他們將要負(fù)責(zé)生產(chǎn)的零部件做些變動(dòng)。工人們各自走進(jìn)專門的演示室,，在那,，大型計(jì)算機(jī)屏幕將向他們介紹新的裝配工序。要掌握的信息很多,，因?yàn)楣と藗兠績尚r(shí)就要在不同的裝配站輪崗,，以緩解身體緊張。由于采用了新型的制造軟件──產(chǎn)品壽命期管理軟件（簡稱 PLM）,，各種數(shù)據(jù)可以用清晰的三維圖像在電腦屏幕上演示出來,。

????豐田公司裝配線有著強(qiáng)大的能力（其象征是一張不起眼的看板卡），一直被夸成世界第一,。對(duì)豐田來說,，那些展示意味著這理念的重大轉(zhuǎn)變和效率的急劇提高。豐田汽車公司總裁張富士夫（Fujio Cho）宣稱,，PLM 軟件正在把公司的生產(chǎn)系統(tǒng)改造成數(shù)字化制造系統(tǒng),。

????除了豐田，還有許多公司采用了 PLM 軟件,，對(duì)產(chǎn)品從產(chǎn)生到衰落的整個(gè)壽命期──從研發(fā)中創(chuàng)造,，到生產(chǎn)、測試,，再到現(xiàn)場維護(hù)──進(jìn)行管理,。率先采用 PLM 的公司，如普惠加拿大公司（Pratt & Whitney Canada）,，通用汽車公司（General Motors）和 IBM,，已經(jīng)節(jié)約了數(shù)億美元的費(fèi)用（單是 IBM 一家就節(jié)約了 7 億多美元），并減少了三分之一的產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間,。波音公司也正在為生產(chǎn)新的 7E7 型夢幻客運(yùn)噴氣機(jī)安裝 PLM 軟件包,。并非所有的用戶都是巨型公司。加利福尼亞州亞伯林達(dá)市 GID 公司只有六名員工,，它也用這種軟件來設(shè)計(jì)輪式溜冰鞋和制造這種溜冰鞋的工具,。

????PLM 通過結(jié)合了兩種人們熟悉的較舊軟件做到了這一點(diǎn)。一種是計(jì)算機(jī)輔助三維組件設(shè)計(jì)程序（CATIA）,，這是一種工程設(shè)計(jì)工具,；另一種是較新的軟件，具備模擬裝配線乃至整個(gè)新工廠等功能。在豐田公司那些逼真的演示中,，機(jī)器人揮舞著機(jī)械臂,，機(jī)床往復(fù)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行任務(wù)，真人一樣的模擬人在工廠里走來走去,。有了 PLM,，包括設(shè)計(jì)、研制在內(nèi)所有工序都可以在電腦同時(shí)進(jìn)行測試,，因此,，工程師在產(chǎn)品還處于設(shè)計(jì)階段的時(shí)候就能制定生產(chǎn)布局。

????軟件能力還有了另一個(gè)驚人的飛躍: 在改進(jìn)產(chǎn)品時(shí),，PLM 自動(dòng)地根據(jù)商業(yè)要求改變設(shè)計(jì)規(guī)格,。例如，飛機(jī)的某項(xiàng)任務(wù)要求,，如最大飛行時(shí)間,，它可能同發(fā)動(dòng)機(jī)推力和油箱容量的設(shè)計(jì)規(guī)格有關(guān)，這些規(guī)格反過來影響到機(jī)翼尺寸,。PLM 軟件能像變魔術(shù)般更新翼展尺寸,、改變翼肋和桁條的數(shù)量及形狀。有了這個(gè)新能力,，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)制造商（如普惠加拿大公司）就能夠在設(shè)計(jì)規(guī)格這個(gè)問題上同客戶進(jìn)行更密切的合作,。

????曾有些潛在用戶認(rèn)為 PLM 就像 ERP（企業(yè)資源規(guī)劃）和 CMR（客戶關(guān)系管理）一樣，只不過是又一個(gè)被過度炒作的三個(gè)字母的時(shí)髦軟件,，對(duì)它不屑一顧,，但隨后，PLM 得以流行開來,。馬薩諸塞州坎布里奇市的行業(yè)觀察機(jī)構(gòu) Daratech 公司首席執(zhí)行官查爾斯?范戴勒（Charles Foundyller）把 PLM 稱為“造就創(chuàng)新的最佳方法”,。最主要的一種 PLM 軟件是由 IBM 負(fù)責(zé)營銷的,，IBM 技術(shù)與制造高級(jí)副總裁尼克?多諾弗里歐（Nick Donofrio）稱這種軟件是“在制造業(yè)歷史上的一次最重大突破──亨利?福特（Henry Ford）裝配線基礎(chǔ)上的新發(fā)展”,。他解釋說，“產(chǎn)品制造出來后生產(chǎn)線上的工作往往就會(huì)停止,，但 PLM 則更像一個(gè)不間斷環(huán)路,，它從制造到售后服務(wù)各階段都跟蹤著產(chǎn)品，然后又返回到設(shè)計(jì)理念和生產(chǎn)階段等環(huán)節(jié),，以重新設(shè)計(jì)或升級(jí)產(chǎn)品,。這種閉環(huán)式方法可能會(huì)把原來平庸的產(chǎn)品轉(zhuǎn)變成貨真價(jià)實(shí)的行業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)品。

????IBM 是 PLM 重要構(gòu)件的孵化地和走向市場成熟的發(fā)射臺(tái),。上個(gè)世紀(jì) 90 年代,，IBM 公司正在首席執(zhí)行官郭士納（Lou Gerstner）的領(lǐng)導(dǎo)下走向復(fù)興，它發(fā)現(xiàn)自己有 35% 產(chǎn)品進(jìn)入市場的時(shí)間比競爭者多出一倍以上。研發(fā)成本也失去了控制,。設(shè)計(jì)工程師只顧設(shè)計(jì)本部門產(chǎn)品的組件,，卻不看 IBM 其他部門是否已經(jīng)設(shè)計(jì)過這種組件。這種現(xiàn)象并不少見,。大約 25% 的研發(fā)預(yù)算都浪費(fèi)在這些從未進(jìn)入市場的產(chǎn)品上了,，而競爭對(duì)手在這方面的比例卻只有 5%。IBM 成立了一個(gè)結(jié)構(gòu)調(diào)整小組,，由多諾弗里歐和 IBM 高級(jí)副總裁琳達(dá)?桑福德（Linda Sanford）領(lǐng)導(dǎo),，組織工程師開發(fā)了一個(gè)稱為“產(chǎn)品經(jīng)理”（PM）的數(shù)據(jù)庫，幫助 IBM 工程師利用公司已有的 1,491,879 種部件,，包括 21,860 種電纜,、127,008 種電子元件和大約 30,000 種機(jī)械組件及子組件。PM 不僅是一個(gè)電子數(shù)據(jù)儲(chǔ)存庫,，它還利用 IBM 已經(jīng)采用的設(shè)計(jì)工程軟件 CATIA 生成的數(shù)字資料,，分送給全公司的工程師、會(huì)計(jì)師及所有需要這些信息的人員,。

????1998 年,，IBM 以 4,500 萬美元的價(jià)格把 PM 賣給了正在開發(fā)一種 PLM 的法國達(dá)索系統(tǒng)集團(tuán)公司（Dassault Systes）。達(dá)索公司大大增強(qiáng)了 PM 的功能,，而 IBM 承接了 PLM 軟件包的銷售業(yè)務(wù),。

????IBM 從中賺到了大把的利潤，津津樂道地向員工,、股東和潛在的客戶宣揚(yáng)這些成就,。從 1994 年開始，由于采用了 PLM,，IBM 把高端計(jì)算機(jī)和服務(wù)器投放市場的時(shí)間由原來的 70 個(gè)月減少到了 19 個(gè)月,。同期，硬件研發(fā)支出與經(jīng)營收入的比率也由原來的 12% 下降到了 5.8%,。在 IBM 的“老大難”問題（下馬項(xiàng)目上的支出）也由原來的 25% 削減到了 2% 以下,。全球高端服務(wù)器生產(chǎn)主管小雷?沃特洛巴（Ray Watroba Jr.）說: “我們將這些 PLM 程序合并、集成并在隨后優(yōu)化的方法,，給我們的產(chǎn)品研發(fā)流程帶來了意想不到的好處”,。

????藍(lán)色巨人有 1,000 名 PLM 銷售人員和 1,000 多名咨詢工程師，專職負(fù)責(zé)全球 PLM 用戶,。去年,，IBM 和達(dá)索兩家公司的 PLM 軟件銷售金額合計(jì)約 20 億美元。電資系統(tǒng)公司（EDS, 今年被賣給一家投資集團(tuán)）的子公司 UGS PLM 緊隨其后,，銷售額達(dá) 17 億美元,，其最大的客戶是 EDS 的原所有者通用汽車公司,。

????行業(yè)分析師指出，今年 PLM 的收入為 120 億美元,，在此基礎(chǔ)上,，今后每年將以 14% 的速度增加。德勤國際咨詢公司（Deloitte & Touche Tohmatsu）在一份新的報(bào)告中認(rèn)為,，采用 PLM 是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率和利潤驚人增長的原因,。由于 PLM 是一種新產(chǎn)品（在 2002 年 2 月份才成為真正的商業(yè)性產(chǎn)品），只有為數(shù)不多的一小部分公司全面地掌握了該項(xiàng)技術(shù),。但是,，在歐美的 650 個(gè)主要制造廠家中，掌握了該項(xiàng)技術(shù)的 55 家公司的利潤卻比其余公司的利潤高出 73%,。市場研究公司 Gartner 的一份研究報(bào)告指出,，“財(cái)富 1000”排行榜上的制造業(yè)公司若在 2007 年前還未安裝 PLM，它們維持其競爭力將十分艱難,。該報(bào)告還說: “采用 PLM 的中小企業(yè)將對(duì)那些不采用 PLM 的競爭對(duì)手擁有優(yōu)勢,。”

????正如其它業(yè)務(wù)軟件一樣,，PLM 也能降低成本,，但其真正的功能卻充當(dāng)創(chuàng)新的發(fā)動(dòng)機(jī)。它能比過去更快速,、更容易地生產(chǎn)從農(nóng)業(yè)機(jī)械到玻璃器皿等各種產(chǎn)品,。波士頓的行業(yè)觀察機(jī)構(gòu) AMR?Research 公司 PLM 研究主任邁克爾?巴克特（Michael Burkett）說: “其它主要的企業(yè)軟件基本上都是用來提高現(xiàn)有運(yùn)營活動(dòng)的效率，而 PLM 卻能改變游戲的規(guī)則”,。伊萊克斯公司（Electrolux）運(yùn)用 PLM 來研制無繩自動(dòng)自充電真空吸塵器,，它看起來就像一條巨大的三葉蟲，因此就起名為“三葉蟲”,?？上В膬r(jià)格高達(dá) 1,800 美元,。

????PLM 能夠生成數(shù)據(jù)庫,，保存有關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)方法的數(shù)據(jù)和點(diǎn)子，因此無論是相關(guān)的點(diǎn)子還是部件都可以比從前更快捷,、更高效地反復(fù)利用,。PLM 體現(xiàn)著一種思想,，本身又是一整套軟件程序,，它將產(chǎn)品設(shè)計(jì)與產(chǎn)品開發(fā)緊密地結(jié)合在一起；反過來,，又將產(chǎn)品開發(fā)與工具,、裝配線乃至整個(gè)工廠的設(shè)計(jì)結(jié)合在一起,，而且一切都可以在計(jì)算機(jī)上詳細(xì)地模擬出來。以前,，設(shè)計(jì),、開發(fā)和制造工程師依次完成各自工作，相對(duì)隔絕?，F(xiàn)在,，他們能夠在世界各同時(shí)工作，相互協(xié)調(diào),。波音公司的工程師們目前正在研制最新型的客機(jī),，他們能夠與身在各大洲的同行合作，同時(shí)在電腦屏幕上檢查同一個(gè)機(jī)翼模型,。所有參與者都能看得到設(shè)計(jì)中的變更,，而且變更的成本還能自動(dòng)計(jì)算出來。

????精明的 PLM 觀察家,、AMR 公司的邁克爾?巴克特看到,，PLM 正在對(duì)新產(chǎn)品的工廠量產(chǎn)期（即實(shí)時(shí)量產(chǎn)曲線期）產(chǎn)生重大影響。早在 1999 年,，巴克特就創(chuàng)造了 PLM 這個(gè)術(shù)語,，他說: “許多公司重視新產(chǎn)品的即時(shí)上市，而沒有認(rèn)識(shí)到規(guī)劃,、供應(yīng)鏈準(zhǔn)備和制造的重要意義,，沒能在這方面為新產(chǎn)品的批量生產(chǎn)提供支持?？匆豢锤呒夹g(shù)產(chǎn)業(yè)就能明白了: 摩托羅拉（Motorola）,、奔邁（Palm）、微軟（Microsoft）等公司全都因?yàn)樾庐a(chǎn)品上市的制造和供應(yīng)準(zhǔn)備工作不充分而損失了銷售量,?！彼€說，PLM 可以讓產(chǎn)品上市“完美無暇”,。它確保了各種跨功能要素都協(xié)調(diào)一致: 確保有合適的制造,、供應(yīng)工具及流程，確?，F(xiàn)場服務(wù)文件制備妥當(dāng)和市場營銷活動(dòng)到位,。

????除此之外，有了 PLM 仿真三維模型,，設(shè)計(jì)理念更容易把握,，因?yàn)槿四X可能迅速處理日常生活中熟悉的景象。最后,，PLM 還有大多數(shù)軟件沒有的另一個(gè)優(yōu)勢,。達(dá)索系統(tǒng)公司首席執(zhí)行官伯納德?查爾斯（Bernard Charles）得意洋洋地說: “使用 PLM 很有趣,。”他還說: 比較一下,，“你聽到有誰說過看著 ERP 軟件顯示出的一串串對(duì)象清單會(huì)感到有趣,？在那兒你甚至還沒有開始就感到厭煩了?！?/p>

????在蒙特利爾郊區(qū)朗奎爾的普惠加拿大公司的工廠里,，喬治穿著工裝褲，走進(jìn)了一個(gè)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的彩色三維電腦模型,。喬治是一個(gè)計(jì)算機(jī)模擬人,，數(shù)字化的骨骼、關(guān)節(jié)和韌帶一應(yīng)俱全,。他正在試驗(yàn),，想弄清楚真人修理工在進(jìn)入真發(fā)動(dòng)機(jī)的某處時(shí)是否會(huì)遇到障礙。如果喬治不能進(jìn)入某個(gè)部分,，他的手臂就變成紅色,，提醒發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)員需要做些變更。普惠公司為噴氣飛機(jī),、螺旋槳飛機(jī)和直升飛機(jī)設(shè)計(jì)和制造發(fā)動(dòng)機(jī),，它兩年來一直使用 PLM。到目前為止,，在 PLM 上已投資了 4,000 萬美元,，在企業(yè)資源規(guī)劃上的投資也只是 6,000 萬美元。

????普惠正在研制四種新型發(fā)動(dòng)機(jī),。在計(jì)算機(jī)屏幕上進(jìn)行試驗(yàn)十分有效,，因此普惠去年開始不再用木頭和塑料制作發(fā)動(dòng)機(jī)模型。這些模型中有些有 4,000 多個(gè)部件,，停止使用這類模型,，公司在每項(xiàng)設(shè)計(jì)中節(jié)約了 50 萬到 100 萬美元。

????普惠工廠有 4,000 名員工,。由于采用了全套 PLM 軟件,，無論在工廠內(nèi)部業(yè)務(wù)還是工廠外部業(yè)務(wù)中都獲益不淺。裝配設(shè)計(jì)階段過去要持續(xù)一年,，現(xiàn)在縮短了 20%,。工程師采用電子手段把發(fā)動(dòng)機(jī)外殼的 CATIA 圖像傳輸給飛機(jī)制造商，看看能不能與模型匹配,。大約有 70% 的不吻合部分在設(shè)計(jì)的早期就能發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行改正,。使用模擬人可以更準(zhǔn)確地估算出維修時(shí)間，演示出從機(jī)身拆下發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳方法,，而不必建造實(shí)物模型就能通過飛機(jī)制造廠的設(shè)計(jì)驗(yàn)收,。不過，還必須用金屬制造出發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)物模型進(jìn)行振動(dòng),、工作環(huán)境溫度和運(yùn)行速度方面的試驗(yàn),。但是，有了 PLM,，普惠的工程師不用再制造模型,，而是制造用于測試的第一款生產(chǎn)型號(hào)。

????由于把三維設(shè)計(jì),、開發(fā)與制造結(jié)合起來,，普拉特還把制造流程的編程工作加快了 9 倍，并把零件加工時(shí)間縮短了 35%,。采用 CATIA,，工程師們可以設(shè)計(jì)零部件和組件，建造虛擬的發(fā)動(dòng)機(jī)模型,。CATIA : 還能用數(shù)字編碼和圖像說明生產(chǎn)車間機(jī)器切削發(fā)動(dòng)機(jī)工件時(shí)要采取的數(shù)值控制路徑,。數(shù)碼企業(yè)規(guī)劃項(xiàng)目經(jīng)理舍里爾?諾沃薩德（Sherrill Novosad）說: “為了模擬，機(jī)器不必停下來,。不過你仍然要在車間內(nèi)進(jìn)行最后一道工具試驗(yàn),。但現(xiàn)在你只需要做一次就行了，不必做三,、四次,。”

????PLM 的另一個(gè)大用處就是管理發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的相關(guān)數(shù)據(jù),。首席信息官阿馬爾?杰爾吉斯（Amal Girgis）說: “我們有大量的紙面數(shù)據(jù),，存放在不同的地方，檢索起來很困難,?！北热鐪u輪機(jī)葉片，公司過去靠設(shè)計(jì)工程師的記憶,，而現(xiàn)在設(shè)計(jì)人員只需點(diǎn)一下鼠標(biāo)就能檢索到某個(gè)葉片設(shè)計(jì)的所有信息,。

????PLM 還顯著地節(jié)約了制造成本。據(jù)公司的統(tǒng)計(jì),，夾具設(shè)計(jì)減少了 13%,，切削廢料減少了 86%，返工減少了近 10%,。庫存周轉(zhuǎn)率去年由原來的每年 4 次猛增到 14 次,。盡管 PLM 價(jià)格不菲，但普惠估計(jì)三年就能回收全部投資,。

????杰爾吉斯說: “能獲得從產(chǎn)品概念直至產(chǎn)品報(bào)廢整個(gè)歷程的所有信息,，一直是航空航天公司這樣的大型公司的愿望,。在我們這行，由于發(fā)動(dòng)機(jī)壽命周期很長,，能達(dá) 50 年之久,，也由于本行業(yè)是管制行業(yè)，所以數(shù)據(jù)變得非常重要,。另一個(gè)重要的事情就是開發(fā)和制造成本,。如果你有這方面的經(jīng)驗(yàn)，又能重復(fù)使用零部件,，你就可以實(shí)現(xiàn)增值,。”

????我們可以把 PLM 評(píng)價(jià)為引領(lǐng)制造業(yè)走向完全數(shù)碼化未來的重要變革力量,。正 如達(dá)索系統(tǒng)公司首席執(zhí)行官查爾斯所說: “我們不會(huì)停下來,，直到地球上所有的物質(zhì)產(chǎn)品在整個(gè)壽命期中都實(shí)現(xiàn)了數(shù)碼化設(shè)計(jì)、數(shù)碼化生產(chǎn)和數(shù)碼化管理,。我們的遠(yuǎn)景是有一個(gè)讓你能定義,、監(jiān)視和控制整個(gè)物質(zhì)世界的數(shù)碼模型?！睂硪苍S有一天,，我們甚至不再使用看板紙卡。

????譯者: 劉作永