第五节 新型制造软件——产品寿命期管理（PLM）软件

现在制造业正广泛采用一种叫做产品寿命期管理（PLM）软件的软件，该软件可以用清晰的三维图像在电脑屏幕上演示出各种数据。产品寿命期管理软件（PLM）正在把企业的生产系统改造成数字化制造系统。图4-41为采用产品寿命期管理软件（PLM）制造飞机发动机的Pratt & Whitney Canada 公司的车间一角。图4-42是丰田的“数码工程师”正在利用产品寿命期管理软件（PLM）修改装配流程，然后将结果发往丰田在全世界的制造厂。

图4-41  采用产品寿命期管理软件（PLM）制造飞

机发动机的Pratt & Whitney Canada 公司的车间一角

并非所有使用产品寿命期管理软件（PLM）的用户都是巨型公司。加利福尼亚州伯林达市GID公司只有6名员工，它也在使用产品寿命期管理软件（PLM）来设计轮式溜冰鞋和制造这种溜冰鞋的工装。

产品寿命期管理（PLM）软件是把人们非常熟悉的一种陈旧软件和一种较新的软件组合到一起而形成的。一种是计算机辅助三维组件设计程序（CATIA），这是一种在制造业应用较多的工程设计工具；另一种是较新的软件，具备模拟装配线乃至整个新工厂的功能。在丰田公司那些逼真的演示中，机械人在挥舞着机械臂，机床在往复运动的执行任务，真人一样的模拟人在工厂里来回走动。有了产品寿命期管理（PLM）软件，那么包括设计、研制在内的所有工序就都可以在电脑上同时进行测试，因此，工程师在产品还处于设计阶段的时候就能制定出生产布局。

该软件能力还有另一个惊人的飞跃：在改进产品时，产品寿命期管理（PLM）软件自动地根据商业要求改变设计规格。

有人把产品寿命期管理（PLM）软件称为“造就创新的最佳方法”。称这种软件是“制造业历史上的一次最重大的突破，是在亨利·福特（Henry Ford）装配线基础上的新发展。

过去产品制造出来后生产线傻瓜的工作往往就结束了，但产品寿命期管理（PLM）软件则更像一个不间断的闭环，它从制造到售后服务的各个阶段都在跟踪着产品，然后有返回到设计理念和生产阶段等环节，以重新设计或升级产品。这种闭环方法可能回把原来平庸的产品转变成货真价实的行业主导产品。

德勤国际咨询公司（Deloitte & Touche Tohmatsu）在一份新的报告中认为，采用产品寿命期管理（PLM）软件是实现生产率和利润惊人增长的原因。由于产品寿命期管理（PLM）软件是一种新产品（在2002年2月份才成为真正的商业性产品），只有为数不多的一小部分企业全面的掌握了该项技术。但是，在欧美的650个主要制造厂家中，掌握了该项技术的55家公司的利润却比其它公司的利润高出73%。市场研究公司Gartmer的一份研究报告指，“财富1000”排行榜上的制造业公司若在2007年前还未安装产品寿命期管理（PLM）软件，它们维持其竞争力将十分困难。该报告还说：“采用产品寿命期管理（PLM）软件的中小企业将对那些不采用产品寿命期管理（PLM）软件的竞争对手拥有优势。”

图4-42丰田的“数码工程师”正在利用产品寿命期管理软件

（PLM）修改装配流程，然后将结果发往丰田在全世界的制造厂。

正如其它业务软件一样，产品寿命期管理（PLM）软件也能降低成本，但其真正的功能还是充当创新的发动机。它能比过去更快、更容易地生产从农业机械到玻璃器皿等各种产品（见图4-43、图4-44、图4-45、图4-46）。其它主要的企业软件基本上都是用来提高现有运营活动的效率，而产品寿命期管理（PLM）软件却能改变游戏的规则。

产品寿命期管理（PLM）软件能够生产数据库，保存有关产品生产方法的数据和想法，因此无论是相关的想法还是部件都可以比以前更快捷、更高效地反复利用。产品寿命期管理（PLM）软件体现着一种思想，本身又是一整套软件程序，它将产品设计与产品开发精密地结合在一起；反过来，有将产品开发工具、装配线乃至整个工厂的设计结合在一起，而且一切都可以在计算机上详细地模拟出来。以前，设计、开发和制造工程师是依次完成各自的工作，相对隔绝。现在，他们能够在世界各地同时工作，相互协调。波音公司的工程师们目前正在研制最新型的客机，他们能够与身在个、各大洲的同行合作，同时在电脑屏幕上检查同一个机翼模型。所有参与者都能看到设计中的变更，而且变更的成本还能自动计算出来。

产品寿命期管理（PLM）软件正在对新产品的工厂产量周期（即实时产量周期）产生重大影响。许多公司在重视新产品的及时上市时，却没有认识到计划、供应链准备和制造的重要意义，没有能够在这方面为新产品的批量生产提供支持。产品寿命期管理（PLM）软件可以让产品“完美无缺”的上市。它确保了各种跨功能要素都协调一致：确保有合适的制造、供应工具及流程，确保现场服务文件制备妥当和市场营销活动到位。

除此之外，有了产品寿命期管理（PLM）软件仿真三维模型，就能够更加容易把握设计理念，因为它能比人脑更加迅速的处理日常生活中熟悉的景象。

由于产品寿命期管理（PLM）软件把三维设计、开发与制造结合起来了，使得制造流程的编程工作加快了9倍，并把零件的加工时间缩短了35%。采用计算机辅助三维组件设计程序（CATIA），工程师们可以设计零部件和组件，建造虚拟的产品原型。计算机辅助三维组件设计程序（CATIA），还能够用数字编码和图像说明生产车间机械切削工件时要采取的数字控制路径。

图4-43  采用产品寿命期管理（PLM）软件设计和制造自行车

图4-44  采用产品寿命期管理（PLM）软件设计和制造溜冰鞋

产品寿命期管理（PLM）软件的另一大用处就是管理产品设计的相关数据。因为在产品设计过程中有着大量的纸面数据，存放在不同的地方，检索起来非常困难。过去是靠设计工程师的记忆和经验，而现在设计人员只需要轻轻点一下鼠标就能检索到某个产品设计的所有信息。

图4-45  采用产品寿命期管理（PLM）软件设计和制造婴儿玩具

图4-46  采用产品寿命期管理（PLM）软件设计和制造玻璃器皿

产品寿命期管理（PLM）软件还能从工装夹具、切削废料和返工窝工等方多面来明显的节约制造成本。

我们可以把产品寿命期管理（PLM）软件评价为引领制造业走向完全数码化未来的重要变革力量。随着数码技术的不断进步，地球上所有物质产品在整个寿命期中都会实现数码化设计、数码化生产和数码化管理。事实上，制造生产线上真实的“人工看板”现在正逐渐被精确的“电子看板”所代替（见图4-47和图4-48）。

图4-47 早先在制造生产线上使用真实的“人工看板”不能精确的调拨原材料和零部件

图4-48 现在制造生产线上使用的“电子看板”能够精确的调拨原材料和零部件