新一代国产化 PLM 系统,融合大数据、人工智能、工业互联网等新技术,应对智能制造背景下产品生命周期管理需求,助力企业提升自主创新研发、智能管控、质量追溯和产业链协同能力,推进产品研制模式的变革,既是智能制造技术发展需求,也是国家战略需求。
1.国内外 PLM 发展趋势
国外PLM软件厂商,垄断高端市场,通过并购整合,拓展产品线、探索新领域,在 CAD / CAE / CAM / CAPP / PLM / MOM / SLM 等领域占据市场的主导地位。
国内 PLM 软件厂商业务集中在 cPDM 领域,主要应用为工程数据管理,侧重于产品设计、工艺规划领域,各厂商在产品全生命周期业务覆盖不全,如图 1 所示。华天软件产品线全面,拥有三维建模设计 CAD、三维可视化设计 SView、智能制造管理 Inforcenter 三大自主可控核心技术,业务覆盖需求 - 设计 - 工艺 - 制造 - 服务产品全生命周期,推出了基于三维模型全面贯通的 PLM 整体解决方案。
整体看 PLM 发展趋势,业务向产品全生命周期全面融合,技术向平台、云端、生态化发展。
2.新一代国产化 PLM 系统的内涵
PLM 软件系统承载着企业智力知识资产,既是支撑产品研制流程的“高速路”,又是企业核心机密的“保险箱”,承载从产品需求、研发、工艺、制造、服务等产品全生命周期的关键业务数据和流程数据,可以说是工业软件的航母。新一代国产化 PLM 系统应该支撑中国特色、中国战略,支撑双循环、新基建、双碳等国家战略目标。
2.1全面自主可控
为避免“卡脖子”“后门”事件的发生,国内软件商应研究新一代的国产化 PLM 系统,在产品全生命周期设计 - 制造 - 服务各阶段采用全面自主可控的软件工具及系统(CAx、PLM、MOM、SLM),适配兼容国产操作系统、国产数据库等底层基础设施,同时要具备异构工具、异构系统的兼容能力,支持国外PLM异构系统数据的迁移管理,开展国产化替代,解决企业产品数据、智力资产安全自主可控 , 支撑内循环战略和自主创新,解决“卡脖子”问题。
2.2支持正向设计
当前国产 PLM 系统,在支持系统工程(Model Based System Engineering,MBSE)的正向设计、CAD 深度集成、超大规模 BOM 管理、多学科多专业协同等方面存在较大差距。新一代国产化 PLM 系统,应当支撑系统工程的正向设计研发体系,多学科仿真验证,多专业跨域协同,虚拟验证,持续迭代;构建基于模型的智能产品设计、智能制造、智能服务,提高产品创新能力、产品质量、产品**体验,实现产品研制模式数字化转型、提升自主创新研发能力。
2.3全新技术架构
新一代国产化 PLM 系统,需要融入大数据、人工智能、云计算、低代码等最新技术,全面升级技术架构,具备敏捷、高效、动态、易管理、少代码的平台集成能力;支持全栈式服务,高并发、高可用,以平台化、模块化、服务化设计思路;采用可扩展、可配置业务建模技术,支撑不同行业业务模式产品全生命周期全面贯通;构建产品全生命周期基于统一数据模型的工业操作系统开放技术平台,以工业互联网云平台 - 工业 APP 软件形态,发展工业软件生态。
2.4支撑双碳战略
全球气候变暖、极端天气、自然灾害明显增多,全球各国纷纷做出碳中和承诺,中国提出“3060”双碳战略目标,创造可持续发展环境。新一代国产化 PLM 系统,应支撑双碳战略,面向产品全生命周期各阶段引入低碳设计及低碳性能指标要求,在产品规划设计阶段、产品工艺制造阶段、产品交付运输阶段、产品使用运维阶段、产品回收再利用阶段,建立加入产品碳足迹信息模型,低碳性能指标评估,开展产品全生命周期绿色设计、绿色制造、绿色服务。对数字化产品研发制造、交付使用、回收再利用进行全面的碳设计,从源头降低产品全生命周期、全产业链、全供应链的能耗、碳排放。
3.新一代国产化 PLM 系统的应用蓝图
基于新一代国产化 PLM 系统,在产品生命周期各个阶段,以 BOM 为核心,基于模型管理和表达,开展创新研发、**制造、敏捷服务等业务蓝图应用,通过数字主线连续贯通用户需求、产品设计、产品制造和产品服务等业务环节,以数字模型为基础,通过数字化的形式完整记录整个产品生命周期的状态变化,实现产品全生命周期数据融合、全局共享、全局优化。
面对当前的国际形势以及国家政策战略,结合云计算、大数据、人工智能等新技术发展趋势以及企业数字化转型需求,构建 PLM 工业软件生态体系,沉淀共性业务、数据服务组件,形成了产品全生命周期的数字中台,赋能企业不同场景快速创新应用,实现面向产品全生命周期各个阶段的创新研发、**制造、敏捷服务,打造国产工业软件精品