e-works總編黃培博士
PLM應用熱點與趨勢
首先請大家看這樣幾個故事：“好奇號”登陸火星的故事，這樣一個極其復雜的機械電子一體化的設備要降落在火星上，需要在未知的環境中進行探索，美國宇航局NASA通過NX軟件將火星車設計出來，并仿真其在火星軟著陸的過程；另外一個例子是關于“冰山之夢”的故事，因為冰山中蘊含了大量的淡水資源，達索系統通過虛擬現實技術幫助他們做了一個全面的仿真，在冰山外覆蓋一層防止過快融化的表層，繼而依靠風和洋流的力量，將冰山中的淡水資源轉移到需要的地區；第三個故事是關于Local Motors，在一個只有干洗店大小的汽車工廠，開創了汽車業的新模式———眾包服務，Local Motors的制造車間是第一家完全對外開放零部件、并進行正規化生產的汽車制造企業，最后還獲得了美國國防部的訂單；最后一個是太空3D打印機的故事，在地球上進行低重力拋物線飛行過程中，美國宇航局（NASA）測試了3D打印技術。未來的宇航員幾乎可以使用3D打印機按需打印他們所需的任何物品，甚至連金屬材質的機器零部件也不在話下……
以上的故事有一個共同的特點，即全面應用了PLM的相關技術，并通過PLM技術帶來了創新。
隨著產品復雜程度地提高，另外也衍生出一些新的領域，產品本身是按配方進行生產，而生產設備是離散制造，離散制造的容器內是按配方生產的消費品，離散制造（機電一體化）產品和配方型產品都應當優化，以便最大限度提升產品性能。譬如自動咖啡機，可以通過不同的原料配方同時沖出多種咖啡，而咖啡機本身是機械設備，如果配方設計可以優化的話，結構設計就可以簡化。傳統意義上，離散行業和流程行業可謂涇渭分明，現在來看需要進行全盤的優化。
PLM作為一個跨越產品生命周期的平臺，正是要去解決上述問題的研發創新平臺。PLM技術理念也在不斷地發展和延伸。
圖1 PLM與產品生命周期的所有階段以及整個價值鏈息息相關
我們將PLM應用的新趨勢歸納為以下幾點：
●從重點側重產品研發設計，向工藝與制造延伸。
●從產品形成生命周期向產品使用生命周期拓展。
●從機械、汽車、電子、航空航天等行業向服裝、消費品、醫藥、食品飲料、建筑等行業拓展。
●管控對象從機械產品向機電軟一體化產品延伸。
●PLM應用從研發部門向工藝部門、營銷部門、服務部門，乃至供應商、客戶與合作伙伴拓展。
●工業設計與分析外包服務需求迅速增長。
●PLM應用與系統工程的結合。
除此之外，我們也關注中國制造業PLM應用熱點：
首先是，企業如何構建合理的研發體系? 如何用PLM軟件落地？
其次，PLM管理的范疇不斷拓展，原來可能只管機械CAD信息，現在還要管理質量信息、仿真信息、數控代碼、工藝信息等等；
接下來，我們還關注如何實現模塊化設計？PLM應用如何與設計方法學結合？
如何構建企業的產品平臺？
PLM如何實現與ERP等應用系統的緊密集成？這種集成是雙向的，不是點對點的，而是一個多方面的內容，不僅和ERP，還要和MES集成。
如何實現有效的技術狀態管理？企業在應用過程中，如果變更不規范的話，最終會完全失控。尤其是按訂單生產的企業更要關注技術狀態管理。
如何實現跨部門、跨企業的協同研發？尤其是異地研發。
如何真正實現全三維設計？并不是用了3D CAD就是實現了全三維設計，只有實現了三維環境的二維顯示、標注、錄入等等，才是真正意義上的全三維設計。
如何將仿真分析真正融入企業的研發環節？
CAPP如何成為設計、制造、管理信息的樞紐？CAPP里包含了完整的制造過程的信息，CAPP的應用我們認為并沒有過時，而是煥發了新的生機。
如何實現數字化工藝設計、工藝驗證和工藝管理？
實現企業的研發究竟需要幾個平臺？現在擺在企業面前有一個困難，我們有大的PLM平臺，有仿真過程的管理平臺，還有試驗數據的管理平臺，企業必須清楚大平臺和小平臺之間的數據轉換、流通和集成的關系。
如何實現研發知識的有效管理與傳承？企業里有很多顯性和隱性的知識，需要充分的重用和傳遞下去。
產品使用的生命周期如何管控？
企業如何構建合理的研發績效管理體系？
下面我們再來回顧一下近一年PLM市場的發展趨勢。CIMdata是PLM領域的研究機構，e-works和CIMdata建立了這一領域的戰略合作關系，已經連續三年發布了中國市場PLM研究報告。報告顯示：
2011年，中國主流PLM市場實現了全領域、全行業的普遍快速增長，市場容量擴大到6.409億美元，較2010年5.235億美元增長了22.43%。2011年全球主流PLM市場增長12.8%，市場容量達187億美元。中國PLM市場份額也由2010年的3.21%增長至2011年的3.43%。
圖2 中國主流PLM市場發展情況
PLM細分市場中，大家可以看到，CAD的應用還是接近半壁江山，PDM的應用還不是很大，四分之一左右。仿真分析市場的增長勢頭則更快。
圖3 PLM細分市場圖
從行業來看，航空航天依然是最大的PLM應用行業，接下來是汽車、工業裝備和高科技電子行業。
圖4 航空航天是最大的PLM應用行業
其中PDM市場的增長點，我們認為表現在以下一些方面：
●制造企業推進自主創新平臺建設。
●大型集團企業異地協同研發布局的加速。
●企業收購、兼并，研發平臺升級整合。
●用友、金蝶等ERP領域的供應商進入該領域，其龐大的營銷網絡加快了中型企業的普及。
●醫藥行業、食品飲料等按配方生產制造行業推進PLM應用。
●代理商向咨詢服務商轉型，服務收入增長。
●PDM應用向工藝管理延伸。
而仿真市場增長點則表現為：
●大型企業深化應用仿真分析的力度，如噪聲分析、流體分析等方面的應用；仿真數據和仿真流程管理平臺的建設；建設云仿真平臺，推進多學科仿真與優化技術的應用。
●三維CAD普及應用后必然帶來的設計仿真一體化的需求。
●三維CAD系統中內置了入門級的仿真功能。
●部分中小企業開始嘗試應用CAE進行驗證。
●國家對系統仿真給予大力支持。
高端CAD市場增長點表現在如下幾個方面：
●航空、航天等軍工行業是高端CAD的最大買家，其投資主要來自于型號項目；
●本土汽車企業紛紛加大了自主品牌汽車的研發力度，正在建立正向研發體系；
●裝備制造業快速發展，加大了研發工具的投入。
中端三維CAD市場增長點表現在：
●廣大的中小企業競爭依舊激烈，生存環境相對艱難，但出于轉型升級的壓力，部分企業加大了對研發的投入力度，從而帶動了中端三維CAD市場的發展。
●相關產品技術發展成熟，工程師易于操作，上手比較快。
●三維技術在工科院校中已經普及。
●國內廠商開始在三維CAD市場發力。
●制造企業逐漸從以二維設計為主轉向以三維設計為主。
二維CAD市場增長點表現在：
●部分供應商持續的降價行為帶動了市場的活躍程度，出現小幅反彈。
●研究院所和大型企業的正版化采購帶來了二維CAD市場的增長。
●基于IntelliCAD的二維CAD軟件可用性顯著提升。
目前，實際上大多數企業仍然處于二維、三維混用的狀態。由于有大量文檔系二維CAD生成，因此向三維設計為主過渡，還需要漫長的時間。
CAM市場增長點表現在：
●國家開始推進數控一代機械創新工程；
●企業加大數控設備的投入，帶動CAM軟件和DNC軟件的應用增長；
●模具行業的穩步發展；
●新興行業的拓展，如鞋業、牙醫、藝術品加工等。
除此之外，數字化制造市場也呈現了一定的特點：
數字化制造市場整體仍處于起步階段，航空行業、汽車行業、工程機械行業企業開始關注，尤其是對產品相對復雜、三維CAD應用到一定深度的企業開始進行試點應用。 一些大型企業在新建工廠時，開始應用車間布局和物流仿真。汽車行業對于焊裝等關鍵工藝進行工業機器人運動仿真。
CAPP市場增長點表現在：
●本土供應商進一步完善產品，除了完善傳統的工藝文件編制功能外，在制造BOM、實現與ERP的集成的集成方面做了大量工作。
●紛紛推出基于基于三維CAD環境的CAPP系統，實現三維裝配仿真，自動生產裝配工藝卡。
●開始研發三維機加工CAPP系統。
另外，我們也分析了PLM領域其它細分市場的表現，企業加大了在試驗數據管理（TDM）、大修維護管理（MRO）、綠色設計和合規管理、三維可視化、研發平臺咨詢等領域的投入。
試驗數據管理成為2011年新的投資熱點，目前在國內活躍的國際供應商有Newtera（優必得）、Bassetti、LMS，自主品牌廠商有瑞風協同、神州普惠、海基科技、天健通泰、華天海峰、通力（UFC）等。
最后向大家展示的是e-works聯合CIMdata對中國主流PLM市場2012年到2016年這一時期的發展預測，中國主流PLM市場將保持較快的發展勢頭，未來五年（2012-2016）的年均復合增長率預計為16.07%。到2016年中國主流PLM市場將達到13.5億美元，其中2012年的增長率大約預計為13.9%。
圖5 中國主流PLM市場2012年到2016年發展預測
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