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????精明的生產商使用極高效的軟件，把產品迅速從實驗室推向世界

????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，公司正在對他們將要負責生產的零部件做些變動。工人們各自走進專門的演示室，在那，大型計算機屏幕將向他們介紹新的裝配工序。要掌握的信息很多，因為工人們每兩小時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──產品壽命期管理軟件（簡稱 PLM），各種數據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。對豐田來說，那些展示意味著這理念的重大轉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系統改造成數字化制造系統。

????除了豐田，還有許多公司采用了 PLM 軟件，對產品從產生到衰落的整個壽命期──從研發中創造，到生產、測試，再到現場維護──進行管理。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，已經節約了數億美元的費用（單是 IBM 一家就節約了 7 億多美元），并減少了三分之一的產品開發時間。波音公司也正在為生產新的 7E7 型夢幻客運噴氣機安裝 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市 GID 公司只有六名員工，它也用這種軟件來設計輪式溜冰鞋和制造這種溜冰鞋的工具。

????PLM 通過結合了兩種人們熟悉的較舊軟件做到了這一點。一種是計算機輔助三維組件設計程序（CATIA），這是一種工程設計工具；另一種是較新的軟件，具備模擬裝配線乃至整個新工廠等功能。在豐田公司那些逼真的演示中，機器人揮舞著機械臂，機床往復運動執行任務，真人一樣的模擬人在工廠里走來走去。有了 PLM，包括設計、研制在內所有工序都可以在電腦同時進行測試，因此，工程師在產品還處于設計階段的時候就能制定生產布局。

????軟件能力還有了另一個驚人的飛躍: 在改進產品時，PLM 自動地根據商業要求改變設計規格。例如，飛機的某項任務要求，如最大飛行時間，它可能同發動機推力和油箱容量的設計規格有關，這些規格反過來影響到機翼尺寸。PLM 軟件能像變魔術般更新翼展尺寸、改變翼肋和桁條的數量及形狀。有了這個新能力，飛機發動機制造商（如普惠加拿大公司）就能夠在設計規格這個問題上同客戶進行更密切的合作。

????曾有些潛在用戶認為 PLM 就像 ERP（企業資源規劃）和 CMR（客戶關系管理）一樣，只不過是又一個被過度炒作的三個字母的時髦軟件，對它不屑一顧，但隨后，PLM 得以流行開來。馬薩諸塞州坎布里奇市的行業觀察機構 Daratech 公司首席執行官查爾斯?范戴勒（Charles Foundyller）把 PLM 稱為“造就創新的最佳方法”。最主要的一種 PLM 軟件是由 IBM 負責營銷的，IBM 技術與制造高級副總裁尼克?多諾弗里歐（Nick Donofrio）稱這種軟件是“在制造業歷史上的一次最重大突破──亨利?福特（Henry Ford）裝配線基礎上的新發展”。他解釋說，“產品制造出來后生產線上的工作往往就會停止，但 PLM 則更像一個不間斷環路，它從制造到售后服務各階段都跟蹤著產品，然后又返回到設計理念和生產階段等環節，以重新設計或升級產品。這種閉環式方法可能會把原來平庸的產品轉變成貨真價實的行業主導產品。

????IBM 是 PLM 重要構件的孵化地和走向市場成熟的發射臺。上個世紀 90 年代，IBM 公司正在首席執行官郭士納（Lou Gerstner）的領導下走向復興，它發現自己有 35% 產品進入市場的時間比競爭者多出一倍以上。研發成本也失去了控制。設計工程師只顧設計本部門產品的組件，卻不看 IBM 其他部門是否已經設計過這種組件。這種現象并不少見。大約 25% 的研發預算都浪費在這些從未進入市場的產品上了，而競爭對手在這方面的比例卻只有 5%。IBM 成立了一個結構調整小組，由多諾弗里歐和 IBM 高級副總裁琳達?桑福德（Linda Sanford）領導，組織工程師開發了一個稱為“產品經理”（PM）的數據庫，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 種機械組件及子組件。PM 不僅是一個電子數據儲存庫，它還利用 IBM 已經采用的設計工程軟件 CATIA 生成的數字資料，分送給全公司的工程師、會計師及所有需要這些信息的人員。

????1998 年，IBM 以 4,500 萬美元的價格把 PM 賣給了正在開發一種 PLM 的法國達索系統集團公司（Dassault Systes）。達索公司大大增強了 PM 的功能，而 IBM 承接了 PLM 軟件包的銷售業務。

????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這些成就。從 1994 年開始，由于采用了 PLM，IBM 把高端計算機和服務器投放市場的時間由原來的 70 個月減少到了 19 個月。同期，硬件研發支出與經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（下馬項目上的支出）也由原來的 25% 削減到了 2% 以下。全球高端服務器生產主管小雷?沃特洛巴（Ray Watroba Jr.）說: “我們將這些 PLM 程序合并、集成并在隨后優化的方法，給我們的產品研發流程帶來了意想不到的好處”。

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

????行業分析師指出，今年 PLM 的收入為 120 億美元，在此基礎上，今后每年將以 14% 的速度增加。德勤國際咨詢公司（Deloitte & Touche Tohmatsu）在一份新的報告中認為，采用 PLM 是實現生產率和利潤驚人增長的原因。由于 PLM 是一種新產品（在 2002 年 2 月份才成為真正的商業性產品），只有為數不多的一小部分公司全面地掌握了該項技術。但是，在歐美的 650 個主要制造廠家中，掌握了該項技術的 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 的一份研究報告指出，“財富 1000”排行榜上的制造業公司若在 2007 年前還未安裝 PLM，它們維持其競爭力將十分艱難。該報告還說: “采用 PLM 的中小企業將對那些不采用 PLM 的競爭對手擁有優勢。”

????正如其它業務軟件一樣，PLM 也能降低成本，但其真正的功能卻充當創新的發動機。它能比過去更快速、更容易地生產從農業機械到玻璃器皿等各種產品。波士頓的行業觀察機構 AMR?Research 公司 PLM 研究主任邁克爾?巴克特（Michael Burkett）說: “其它主要的企業軟件基本上都是用來提高現有運營活動的效率，而 PLM 卻能改變游戲的規則”。伊萊克斯公司（Electrolux）運用 PLM 來研制無繩自動自充電真空吸塵器，它看起來就像一條巨大的三葉蟲，因此就起名為“三葉蟲”?？上?，它的價格高達 1,800 美元。

????PLM 能夠生成數據庫，保存有關產品生產方法的數據和點子，因此無論是相關的點子還是部件都可以比從前更快捷、更高效地反復利用。PLM 體現著一種思想，本身又是一整套軟件程序，它將產品設計與產品開發緊密地結合在一起；反過來，又將產品開發與工具、裝配線乃至整個工廠的設計結合在一起，而且一切都可以在計算機上詳細地模擬出來。以前，設計、開發和制造工程師依次完成各自工作，相對隔絕。現在，他們能夠在世界各同時工作，相互協調。波音公司的工程師們目前正在研制最新型的客機，他們能夠與身在各大洲的同行合作，同時在電腦屏幕上檢查同一個機翼模型。所有參與者都能看得到設計中的變更，而且變更的成本還能自動計算出來。

????精明的 PLM 觀察家、AMR 公司的邁克爾?巴克特看到，PLM 正在對新產品的工廠量產期（即實時量產曲線期）產生重大影響。早在 1999 年，巴克特就創造了 PLM 這個術語，他說: “許多公司重視新產品的即時上市，而沒有認識到規劃、供應鏈準備和制造的重要意義，沒能在這方面為新產品的批量生產提供支持?？匆豢锤呒夹g產業就能明白了: 摩托羅拉（Motorola）、奔邁（Palm）、微軟（Microsoft）等公司全都因為新產品上市的制造和供應準備工作不充分而損失了銷售量?！彼€說，PLM 可以讓產品上市“完美無暇”。它確保了各種跨功能要素都協調一致: 確保有合適的制造、供應工具及流程，確?，F場服務文件制備妥當和市場營銷活動到位。

????除此之外，有了 PLM 仿真三維模型，設計理念更容易把握，因為人腦可能迅速處理日常生活中熟悉的景象。最后，PLM 還有大多數軟件沒有的另一個優勢。達索系統公司首席執行官伯納德?查爾斯（Bernard Charles）得意洋洋地說: “使用 PLM 很有趣?！彼€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象清單會感到有趣？在那兒你甚至還沒有開始就感到厭煩了?！?/p>

????在蒙特利爾郊區朗奎爾的普惠加拿大公司的工廠里，喬治穿著工裝褲，走進了一個飛機發動機的彩色三維電腦模型。喬治是一個計算機模擬人，數字化的骨骼、關節和韌帶一應俱全。他正在試驗，想弄清楚真人修理工在進入真發動機的某處時是否會遇到障礙。如果喬治不能進入某個部分，他的手臂就變成紅色，提醒發動機設計員需要做些變更。普惠公司為噴氣飛機、螺旋槳飛機和直升飛機設計和制造發動機，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，在企業資源規劃上的投資也只是 6,000 萬美元。

????普惠正在研制四種新型發動機。在計算機屏幕上進行試驗十分有效，因此普惠去年開始不再用木頭和塑料制作發動機模型。這些模型中有些有 4,000 多個部件，停止使用這類模型，公司在每項設計中節約了 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，無論在工廠內部業務還是工廠外部業務中都獲益不淺。裝配設計階段過去要持續一年，現在縮短了 20%。工程師采用電子手段把發動機外殼的 CATIA 圖像傳輸給飛機制造商，看看能不能與模型匹配。大約有 70% 的不吻合部分在設計的早期就能發現并進行改正。使用模擬人可以更準確地估算出維修時間，演示出從機身拆下發動機的最佳方法，而不必建造實物模型就能通過飛機制造廠的設計驗收。不過，還必須用金屬制造出發動機實物模型進行振動、工作環境溫度和運行速度方面的試驗。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型號。

????由于把三維設計、開發與制造結合起來，普拉特還把制造流程的編程工作加快了 9 倍，并把零件加工時間縮短了 35%。采用 CATIA，工程師們可以設計零部件和組件，建造虛擬的發動機模型。CATIA : 還能用數字編碼和圖像說明生產車間機器切削發動機工件時要采取的數值控制路徑。數碼企業規劃項目經理舍里爾?諾沃薩德（Sherrill Novosad）說: “為了模擬，機器不必停下來。不過你仍然要在車間內進行最后一道工具試驗。但現在你只需要做一次就行了，不必做三、四次?！?/p>

????PLM 的另一個大用處就是管理發動機設計的相關數據。首席信息官阿馬爾?杰爾吉斯（Amal Girgis）說: “我們有大量的紙面數據，存放在不同的地方，檢索起來很困難?！北热鐪u輪機葉片，公司過去靠設計工程師的記憶，而現在設計人員只需點一下鼠標就能檢索到某個葉片設計的所有信息。

????PLM 還顯著地節約了制造成本。據公司的統計，夾具設計減少了 13%，切削廢料減少了 86%，返工減少了近 10%。庫存周轉率去年由原來的每年 4 次猛增到 14 次。盡管 PLM 價格不菲，但普惠估計三年就能回收全部投資。

????杰爾吉斯說: “能獲得從產品概念直至產品報廢整個歷程的所有信息，一直是航空航天公司這樣的大型公司的愿望。在我們這行，由于發動機壽命周期很長，能達 50 年之久，也由于本行業是管制行業，所以數據變得非常重要。另一個重要的事情就是開發和制造成本。如果你有這方面的經驗，又能重復使用零部件，你就可以實現增值?！?/p>

????我們可以把 PLM 評價為引領制造業走向完全數碼化未來的重要變革力量。正 如達索系統公司首席執行官查爾斯所說: “我們不會停下來，直到地球上所有的物質產品在整個壽命期中都實現了數碼化設計、數碼化生產和數碼化管理。我們的遠景是有一個讓你能定義、監視和控制整個物質世界的數碼模型?！睂硪苍S有一天，我們甚至不再使用看板紙卡。

????譯者: 劉作永