制造业如何实现转型和升级

————毕普科技公司CEO曾令卫

那国内呢，实际上不仅仅是国外的企业，我们也可以看到这个，上面这个是三一的，因为三一也是我们非常重要的一个客户，从这个里面你可以看到三一的整个数字化工厂的规划到它的产品的开发，开发的进度、状态、生产、制造的过程已经完全在向数字化工厂的这个阶段去转换。有记者去奥迪国内的数字化工厂去看了一些状态，比如说有些车间的构造、检测，各个环节的检测的手段，所有的检测的信息在生产过程当中的信息都能够及时的反馈到它的设计研发的过程，来指导研发。这些企业都在改变，是因为所有的这些企业都已经认识到了IT和业务的真正结合对企业来讲可以产生倍增的这种价值。

那从整个转型在IT的投入方面是完全不一样的。那么为什么今天会出现我们之前讲的排在前三位的是从ERP到PLM这样的状态呢?因为实际上原来我们整个信息化就是通过ERP来管理整个企业的经营、生产、财务。今天我们看到随着制造业和IT行业的融合，制造产品的智能化，专业的柔性化也在快速的提升，那在这个提升的过程中，PLM的价值越来越大，它和ERP两个基本上处在一个同等重要的地位，特别是制造业来讲，更是如此。

那如果我们从整个数字化企业来看，要打造一个数字化企业，实际上是从很多个维度来考虑。我们所说的产品的全生命周期，包括的不仅仅是说设计、研发，实际上制造、售后服务，这样的环节那都是我们数字化中非常重要的一部分。当然，我们现在讲的数字化工厂，往往讲的是广义的概念，就是包括整个产品周期的数字化。

从产品概念到最终交付和服务的过程中，怎么实现产品周期的数字化，提升整个产品开发的效率是一个非常重要的挑战。这个挑战的背后，我们大多数企业数字化工厂背后靠着是什么，是叫MBD(Model Based Definition)的一种技术，就是说所有的产品是基于模型的，基于模型的产品设计、基于模型的产品的制造、基于模型的产品的服务，MBD就是产品的整个定义和整个开发，是基于模型的，这个模型就是三维模型。基于产品的三维模型，是支持整个产品的开发过程。我们知道之前我们大多数企业都是做什么?我们就是按照图纸，以前是纸质图，后来是二维图，来制作。那今天我们整个数字化工厂核心就是转换到以模型来进行产品定义，从前期设计，到售后服务的整个阶段。通过三维模型来支持整个过程，基于这种模型来完成所有的事情。

基于这种模型看起来很简单，但是从二维提升到三维，在管理方面有很多很多的要求。我们可以看到这是一种传统的方式，以前的设计在工程师、设计专家的头脑当中是二维图，到工艺的时候会考虑成三维的，到制造的时候我们还是会考虑成三维的。但是在这中间所有交互的媒体都是二维图纸，。其中最重要的核心就是希望最终能够转为三维的，而所有在图纸上表达的这些信息，相关的这些公差、标注、注释、材料的这些要求，所有的这些信息，实际上是可以通过三维模型来表达，那么这样的话，图纸就会逐渐被取消。波音777就是基于整机三维模型的这样的一个产品，最终实现了工厂的无纸化。消除图纸这个过程，其中最核心的就是它原有图纸的所有信息已经在三维模型中得以表达。

但是这样的发展实际上也是有一个过程的，从原有图纸的二维图的状态到三维模型产品开发的阶段，也有一个比较长的一个过程。今天已经在很多的企业，我们国内、国外的企业里面已经开始在应用。我刚才讲到的是一个，现在军工行业，现在南车、北车很多行业已经开始推这个MBD的工程了，它的核心就是怎么通过模型去做产品的设计工艺。以前的话，就是基于图纸，基于二维图纸的话你就会发现在设计这个环节中有很多的缺陷。要做分析、验证、仿真，那这个时候你就会很难实现这种环节。所以基于三维模型的话，就可以实现这种验证和仿真，以及设计工艺制造的一体化过程。未来基于MBD这个过程的开发，实际上就是转换成量的过程，这个地方细节我们就不谈了，大家有兴趣的话我们可以详细讨论，但是实际上就是从设计的三维模型到工艺或者制造的这种过程当中以及对工艺的要求，以及到最后出来的作为指导书，那都是基于三维图形形成的。所有的工艺，加工的信息，以及到最终到车间的现场，显示屏上面都是数字化的加工的一些描述和要求。

当然，如果是通过这个三维模型的产品全程开发的话，有很多环节会和以前不一样。比如说在设计阶段，以前是图纸评审，但现在做三维评审，在工艺环节中，工艺原有的工艺设计卡片，原有的工艺卡片的编制到生产制造的时候，对ERP或者是到其他的系统集成之后它怎么指导现场的生产过程。真正做这个产品设计的过程当中，会发现我们在三维软件里面进行模型创建，然后有效的去组织这些产品模型和相关的制造信息，那相关的制造信息需要加在这个模型上。另外一个就是针对这个模型你要发送到相关的部门，工艺部门和服务部门。那发布的时候就有相关的技术标准和技术包，这个技术包应该怎么去定义，也是我们三维里面非常重要的。不仅仅包括这个模型的数据，还包括很多相关的技术要求，标准，一些材料，表面的规格等等这些信息，只有通过这些信息才可以知道这个工艺生产的过程。

当然，在这个工艺的编制，工艺部门的搭建，装配的工艺过程模拟和仿真，我们可以看到工艺过程的模拟仿真。未来整个的装配过程，我们的工人可能就不会像以前那样需要对我们的产品非常了解非常熟悉才能参与这样的一个产品的安装、装配过程，未来我们实施模拟和仿真，可以对我们的产品进行指导，这就是我们的工艺卡片。这个工艺卡片里面包括扳手怎么使用，怎么操作，每一步怎么操作都有明确的定义，以及相关的每个工序的加工的要求，还有一些不同的方式，比如数控以及制造过程当中的检测、针对现场模型的一些检测，以及检测信息的反馈等等。最终这些信息和我们现有的生产系统，制造执行系统有效地结合在一起，然后把这些信息推送到现场，比如说推送到到车间配备的显示屏上，在显示屏上可以看到这样的一些信息，也可能是这样的一个场景，来指导现场的生产。但有些信息是可以直接发送到相关的数控设备，来进行一些互处理，还有一些是针对对工人或者机器人配合的时候相关的一些信息传递等等，以及相关的一些数据包的发放，就是给你的外包的一些制造厂商的数据的发布等等。

这些数据按照维护、按照工艺的不同，要求可能都不一样。也有相同模型的，但是同时你还有相关的这样的一些信息来可以提供支持，那这里可以按照个性化进行发布。这是我们未来的一个产品，当然目前这样的一个体系的话，实际上不仅仅涉及到技术软件的应用问题，还涉及到很多的相关的技术规范和标准，原有的二维图纸的工程图纸的一些标准，或者设计工艺的一些标准，可能要去做很多的调整和修改，才可能达到这样全三维的一种状态。比如我们可以看到基于模型的第一个环节中的产品，国家也出台相关的一些三维技术标准可以提供一些支持，那每个企业还可以根据自己的要求做一些定义。所以我们说在支撑MBD这个里面它有这样几个核心的技术。第一个就是全三维这样的标注的技术，另外一个就是整个一体化的建模技术，还有一个就是全三维可视化的技术。也就是说在不同的环境之下快速的浏览或者通过网络去传播我们的三维模型以及这些数据。那另外一个就是全方位的工艺设计，也就是说从设计到工艺的这个过程当中，我们是如何从全三维的信息进行转换。最后一个就是整个一体化的管理或者相关的标准、规范，支撑我们全三维的这样的一个过程。那么通过这种全三维的从研发开始到制造到最后的服务的这个状态，打造整个产品全生命周期的数字化。

这是我们的一个关于数字化工厂的介绍，这部分内容说的比较详细。接下来简单介绍一下我们公司的基本情况，我们的核心是跟我们的客户一起去引领我们的客户开发一流的产品，这是我们的定位，核心的定位。所以我们一直聚焦在这个制造业的领域里面，帮助他们从他们的产品设计、开发、工艺、制造到售后服务这样的全生命周期提供相关的研发管理或者产品开发管理的一些咨询，以及相关IT的一些实施服务。帮助我们的企业，不仅仅通过IT提高效率，而且从整个管理开发的体系建设上，整个环节上帮助我们的客户做提升。

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