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洞见 | 2023数实融合关键技术什么?数字主线开启高质量发展之路

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之前,PTC已经带来了第二篇数字主线洞见文章《洞见 | 2023数实融合:突破数字化转型拐点,构建面向数字化研发的数字主线》,本篇为第三篇。


   

《“十四五”数字经济发展规划》指出,数字经济发展要以数据为关键要素,以数字技术与实体经济深度融合为主线。数实融合不仅是推动经济发展的重要引擎,更是推动工业和制造业高质量发展、建立全新竞争力的下一个大战略。数字融合的关键在于加强数据对于工业和制造业核心流程的渗透,其中面临的挑战在于如何找到相应的数字平台


数字主线是近年来兴起的工业和制造业数字化转型的数实融合技术。与另一种同时兴起的数字孪生技术不同,数字主线更关注在物理世界和数字世界之间建立数据关联,将工业和制造企业的不同流程进行数字化后,再关联到一个统一的数字平台,打通产品需求、设计、制造、销售、服务、回收等全生命周期的数据,从而提升产品质量、加速产品创新和上市等。

当前,市场上对于数字主线的定义各有不同。致力于数实融合的工业软件公司PTC认为,数字主线融合了产品、人员、流程和地理位置等,在企业内部覆盖了完整的产品生命周期,向外部扩展到供应商、客户和产品以及现场服务的技术人员等。数字主线可极大改善研发、制造和服务以及市场营销等,为工业和制造企业打开高质量发展之路。


数字主线:制造业数字化变革


数字化技术将改变产业链的每个环节:从研发、供应链、工厂、运营到营销、销售和服务等。麦肯锡认为,在未来十年里,数字化技术将使企业通过“数字主线”连接实物资产,促进数据在产业链上的无缝流动,链接产品生命周期的每个阶段,从设计、采购、测试、生产到配送、销售点和使用1

这是一场超过10万亿美元的全球制造业数字化变革。在中国还在发生着一场工业和制造业的高质量变革:中国制造业拥有31个大类、179个中类和609个小类,是全球产业门类最齐全、产业体系最完整的制造业——从曾经的全球制造加工基地到如今的世界级制造工厂,再向“高端化、智能化、绿色化”发展,中国工业制造业正通过数字化变革走上高质量之路。

数字主线的应用是一场更为深刻的制造业数字化变革。PTC公司的专家认为,数字主线的基础是PLM产品生命周期软件,而PLM软件实现了产品数据的数字化并在全企业范围甚至上下游内提供单一一致的产品数据和信息源,相当于生产制造的“ERP”。由于连接和打破了生产制造内部和上下游的数据“孤岛”,数字主线尤其能显著提升产品质量,加速产品创新和上市。


实施数字主线,打破“孤岛”系统


对于想要实施数字主线的工业和制造企业来说,面临着巨大的挑战。汽车、航空航天、机械等传统制造企业已经在过去数十年间部署了“孤岛”式系统,这些系统是为了确保严格的工程和制造过程,以遵循各种严苛的生产制造规范、标准等。因此,要对这些“孤岛”式系统进行数字化变革,难度可想而知。

根据PTC公司一份2021年“数字主线现状”白 皮 书,“数字主线”概念相当流行但又处于发展的早期阶段。尽管不少工业和制造企业都制定了自己的数字主线项目及时间表,但项目实施的时间和结果却可能出现极大差异,这主要是业界尚缺乏成功的卓越实践。作为积极推动和实践数字主线的技术合作伙伴,PTC提供了数字主线成功实施的七大指南2:确保产品数据井然有序;创建准确、最新的产品物料清单(BOM);制定生产工艺规划;采用件标准化零部目录;整合质量数据;驱动变革;确保广泛的参与度。

其中,为数字主线奠定基础的第一步是产品数据管理(PDM)。产品设计和工程团队必须能够利用多个CAD工具,进行安全地全球协作,确保数据准确、最新和可控。这些数据提供了统一的事实来源,形成了一个可以为数字平台提供支持的架构。

其次,数字主线应反映产品、产品的BOM及其配置。BOM是生产制造的核心数据,必须要实时反映产品的参数与配置更新,并与基础设计数据相链接。正确且实时更新的BOM,可确保生产制造下游对设计意图的正确执行,从BOM数字化转型中获益。

数字主线还需要延伸到制造工艺的设计和执行过程,让制造工程师与设计工程师协同工作,以规划制造流程、工具和设备。数字主线还要基于标准化的零部件目录,从而让工程师轻松找到需要集成到设计中的零部件数据。

更为重要的是,实施数字主线还需要涵盖从CAD设计师到制造和供应链的“团队”,这个虚拟团队的合作是从各种互连流程中获得价值的关键。因此,数据管理变革和团队管理变革是实施数字主线的基础。

PTC公司指出,数字主线是上游和下游产品和过程信息的集 合,它打破“孤岛”系统和数据,实现了信息连续性并允许在整个企业范围内随时随地访问数据和信息、跨组织执行跨部门流程,实现跨团队和系统(从工程到制造、服务和现场)的双向工作,真正在工业和制造企业落地数字化转型。

用PLM构建高质量数字主线


PLM产品生命周期管理是数字主线的“骨干”。市场调研公司Tech-Clarity的一份报告显示,73%业绩表现突出的企业更愿意使用PLM支撑数字主线3PTC公司认为PLM在数字主线中有非常关键的作用和地位,而PTC Windchill可以帮助企业构建高质量的数字主线

作为主流PLM厂商,PTC认为当前PLM有三大趋势,对于构建高质量数字主线十分重要:

  • 首先是协同,包括企业内部多专业设计团队的协同、从设计到制造的上下游协同以及供应链之间的协同,而且协同的能力和速度已经超出传统业务的范畴;

  • 其次是质量闭环,对于质量的追溯、跟踪,可以对下一代产品开发提供数据支撑并加速产品迭代;

  • 第三是可持续性,即在产品全生命周期维度综合考虑产品的轻量化设计、节能减排和材料可回收性等。


PTC Windchill紧跟PLM技术趋势,实现了问题和质量的闭环,通过数据链路的贯穿,真正落地数字化转型。例如,通过构建端到端的数字主线流程,PTC帮助沃尔沃卡车实现产品价值链以及研发和制造过程中关键模式的转型4:在设计CAD层面,立足于可持续视角优化产品设计,利用数字化技术简化产品结构;通过Windchill将制造工艺调整和变化等快速同步到制造过程,让相关人员直观、实时地看到每次变更的具体细节;通过仿真进行过程模拟,用物联网技术回传工具设备数据,可进一步比对、确认操作的成功;在质量检验方面,利用 AR引导用户操作,与设计或者工艺进行比对、调整和确认等等。

基于PTC Windchill的数字主线从PLM产品工程出发,集成了CAD、IoT、AR等PTC公司软件和解决方案,为工业和制造企业数字化转型和高质量发展铺就数字化“高速路”。要快速突破数实融合,就必须选择具备多种顶尖数字化能力的技术伙伴。麦肯锡指出:在利润微薄、消费者追求更尖端产品与更好服务的市场背景下,“数字主线”将引导企业数字化转型取得巨大成功,慢一拍的竞争者将会被甩得越来越远。

[参考文献]


  • https://www.mckinsey.com/capabilities/operations/our-insights/digital-manufacturing-the-revolution-will-be-virtualized

  • https://mp.weixin.qq.com/s/jMuA-rTQZgrlAvugvHIPpg

  • https://www.ptc.com/en/resources/plm/buyers-guide/plm-guide 

  • http://k.sina.com.cn/article_6326913966_1791d0bae0010125i7.html 


关于PTC

PTC使全球制造商能够通过软件解决方案实现两位数的影响力,这些解决方案使他们能够加快产品和服务的创新,提高运营效率并提升员工生产率。PTC与广泛的合作伙伴网络进行合作,为客户提供各种灵活性,客户可借此灵活地部署其技术,以在本地、云端或通过其纯SaaS平台推动数字化转型。在PTC,我们不只是想象一个更美好的世界,更是要将想象变成现实。


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来源:PTC官方
航空航天汽车Windchill材料PLM数字孪生工厂
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首次发布时间:2023-03-23
最近编辑:1年前
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