實施制造業信息化　提升企業競爭能力

產品生命周期管理（product lifecycle management,PLM）的概念及在制造業企業創新中所起的重要作用；接著介紹了中國制造企業信息化的現狀，指出制造業信息化過程中所面臨的挑戰，以及PLM如何幫助離散制造企業進行創新的；最后，針對我國制造業信息化面臨的挑戰，介紹了CAXA提供的新一代集成化且可擴展的二維和三維PLM解決方案CAXA V5。

實施PLM

提高企業競爭力

進入新世紀以來，隨著經濟全球化和全球信息化的加速，企業制造模式與市場環境呈現出新的特征：產品生命周期越來越短、產品創新速度越來越快；產品從設計、制造到交付用戶的生產周期越來越短；制造業是網絡化、全球化優化資源配置，產品制造成本越來越低、品質更優良；制造企業內部及其與供應商、用戶溝通與協作更密切，市場響應更快捷。

與此同時，沿著產品設計、制造、銷售到維修服務的產品增值過程，產品價值曲線也正發生著巨大的變化，如圖1所示。

在1873-1896年代，產品的增值過程主要集中在分銷階段；隨著大規模生產方式的采用，在1945-1973年代，產品的增值過程則向制造階段轉移；時至1996-2010階段，隨著企業國際化程度的提高和市場競爭的加劇，越來越多的制造企業更為重視新產品的開發和制造成本的降低，產品的增值過程則前移至設計、規劃階段。因此更多的利潤也集中到能夠更快更好地響應客戶個性化需求和整合制造資源的企業中來。產品創新能力、研發管理能力及制造能力的強弱成為決定企業競爭優勢的關鍵因素。

制造企業比以往任何時候都更有機會通過制定合理地利用信息豐富的電子數據的策略來理順業務流程。因此，PLM應運而生。PLM技術和解決方案是繼CAD/CAM之后發展起來的新一代產品創新和協同管理解決方案，不僅可以幫助企業產生關于產品的各種信息，同時也可以管理、共享和重用這些產品數據。PLM本質上是以制造企業的產品數據為核心，解決從用戶需求、訂單信息、產品開發、工藝設計、生產制造、維護維修整個生命周期過程中的不同類型數據的綜合管理、過程管理以及跨部門、跨區域和供應鏈協同工作的問題；以信息化為手段改變企業傳統的設計、制造和經營管理模式，為企業提供產品創新全過程的信息集成和業務協同的統一平臺，從而保證企業產品數據的安全性以及知識管理的全面性和有效性，增強企業響應市場需求的快速反應能力，縮短產品研制周期，在降低研制成本的同時進一步提高產品質量。

在效能上，PLM提供了一種幫助企業提高競爭力的途徑和創新的手段，以及使這種創新手段真正創造出經濟價值的有效方法。通過前幾年的市場宣傳、需求引導和應用驅動，PLM相關軟件逐漸成熟，制造企業對PLM概念的認可程度不斷提高。制造企業比以往任何時候都更加清楚地認識到，只有通過創新——而不是持續降低成本——才能真正取得成功。于是為那些幫助制造企業進行新產品開發的技術提供商創造了良好的發展機遇，也給PLM市場帶來了強勁增長。據Daratech統計，2004年全球PLM軟件和服務市場營業額達96.4億美元，較2003年增長13%，遠遠超過了早些時候Daratech對未來增長的預期，而2005年PLM將達到106億美元的市場規模，較2004年增長11%。

中國制造業信息化

的現狀及面臨的挑戰

中國正在加速成為全球制造中心，國內制造業得到了迅猛發展。信息化不僅是帶動制造業發展的重要動力，更是現代制造企業不斷創新、健康發展的根本保障。近年來，在中國制造業信息化中，有兩個詞頻繁出現，一個是ERP，另一個就是PLM。PLM與ERP一起成為制造業信息化發展的兩個主要方向，并已得到全球信息科技業與制造業界的普遍認同。那么，PLM和ERP如何幫助企業提升競爭力？是不是中國所有的制造企業都要引入PLM和ERP？ PLM如何支持中國制造業躋身于世界制造業的產業鏈，從而幫助中國制造企業快速進行產品創新？要回答這些問題，我們得首先來分析PLM和ERP在制造業信息化中的定位及其相互關系。

圖2清楚地顯示出ERP和PLM在制造業信息化中的定位和關系。

PLM是企業以產品創新為中心的業務策略，側重在興利，創造價值，而ERP則是企業以資源管理為中心的業務策略，側重在除弊，節約成本。據調查，在不同行業的制造企業中，兩者的應用廣度和深度呈現出不同的特點（如圖2），PLM在產品外形復雜、零配件眾多的各種離散制造業中的應用尤為突出。

從圖2中還可以看出，PLM和ERP分別側重服務于不同類型的制造業。ERP側重在流程制造業，如鋼鐵、石油、電力、制藥等，而PLM更側重在離散制造業，如飛機、汽車、裝備、3C產品（通訊、消費品和計算機）等。

其次，我們再看看中國典型的離散制造業的應用場景：

1）離散制造業量產模式。生產的產品如汽車、3C產品、電子/電器、家電、鐘表等，其特點是：產品數量大、種類繁多，產品年產量上萬件甚至幾十萬件，而且企業每年生產的產品有幾十甚至上百個品種，每種產品的生產都是按照市場要求進行改型設計，局部創新，其余部分則按照標準化制造。離散制造業量產模式的典型流程是：首先銷售部門調研市場對新產品的需求；其次，設計部門根據產品需求從企業原有產品設計中挑選出近似的產品進行改型設計，然后完成新產品的設計、并經過有關部門評審；再次，工藝部門生成整個新產品制造的工藝文件；最后生產部門進行原料采購、新產品批量生產等。

2）離散制造業單件小批量模式。生產的產品如飛機、航天、機車、裝備、生產線等，離散制造業單件小批量模式的特點是：產量不大，一般為單件小批量，不超過幾百件，而每件產品的結構較復雜，價格相對也較高。離散制造業單件小批量模式的典型流程是：首先，銷售部門與特定的用戶溝通，了解產品的需求、報價和展現產品的能力，拿到產品的訂單；其次，設計部門根據用戶的訂單要求，從企業原有設計中挑選近似的產品進行創新設計和改型設計，完成產程變更管理、以及工作流程管理的能力，為制造企業架構完整的、理想的二維和三維PLM解決方案，使企業能夠從更高的角度響應各方面的需求（相對于各種獨立的CAD/CAM和PDM系統），消除設計、制造、生產各個環節的信息隔閡，從而為企業配置更合理的數據流和工作流，保證各種產品數據的完整性和一致性。

CAXA V5在滿足我國市場需求方面十分獨特。他包含了專門為中國市場定做的從設計、工藝計劃到車間生產管理的完全集成的工具和解決方案。他既擁有功能完備的，國際化的3D PLM特性，還擁有適合中國本地廣大兩維用戶的2D PLM方案。用戶可以根據自己應用的需求特點，按增量方式逐步向三維PLM解決方案發展。從CAXA V5 二維PLM向CAXA V5 三維PLM的升級是完全兼容的。CAXA V5提供了完整的路線圖方案（如圖4所示），幫助我國企業一步一步提升和發展創新能力。

CAXA V5 可按照企業的需求分階段實施，例如先從工藝切入，然后擴展到設計、或者先實施二維 PLM ，然后提升到三維 PLM，CAXA V5可以保證各種數據的集成性、統一性和一致性。企業以前使用其它的 CAD/CAM 工具和數據也可以被繼承和集成，不會對企業已有的投資和最寶貴的無形資產造成損失。

CAXA V5是按照企業相關人員的角色相對應工作的需求來配置該節點方案，每個節點都包括集成和協同的功能，需要時還可增加工作流模塊，如圖5所示。

CAXA V5的定位是集成世界上最好的技術，沉淀中國制造業的應用流程和習慣。因為今天中國的制造企業面臨全球化競爭，必須為之提供最好的技術，幫助企業競爭，融入到世界產業鏈中去；另外，還要針對中國制造業的應用流程和習慣，提供量身定做的系統，否則，再好的技術也無法適應實際需求，這也是國外許多技術領先的系統到中國后水土不服的原因所在。

我們希望，CAXA V5的推出，能夠幫助中國制造業漸進地提升自己的創新能力。我們也希望，CAXA能夠跟隨中國制造業的發展而成長，為中國成為世界制造強國，為“Made by China”做出貢獻！

品的設計并經過相關部門的評審；之后，與離散制造業量產模式的流程一樣完成產品的工藝、采購和制造。和量產模式不同的是，制造企業需要到用戶現場對新產品進行安裝調試。

從以上兩種制造模式可以看出，雖然總體上企業對信息化的需求是類似的，但因制造模式不同，在生產流程中對信息化的需求和側重是有差異的，并且隨著行業的不同，這種差異有時還比較大。

實際上，目前在中國，許多企業多年來在制造業信息化上做了大量的工作，投入了可觀的人力物力，越來越多的企業正在把信息化作為推動自身發展的重要手段。然而在信息化的應用范圍上，其特點還是局部化的，而且在實施過程中也存在不少問題。不同的行業對PLM的需求不同，不同的制造模式，不同的產品對PLM的需求也有較大的差異；同時，很多企業在信息化建設中，有的應用了CAD/CAM系統，有的上了CAPP，有的引入了MPM，有的則實施了ERP系統，有的甚至上了幾種系統。所以，企業在此階段遇到的信息化的挑戰主要表現在：1）如何深化應用已實現信息化的各個單元技術。例如不同的3D技術如何組合在一起應用，如何把2D技術和3D技術組合應用。2）產品數據如何實現共享、再用，變孤立為集成，變靜止為動態，變產品歷史數據的束之高閣為新產品設計時的信手拈來等，從而打通產品設計制造的數字化生產線。3）引入新的技術或系統時，如何兼容原有的系統和產品數據，保護企業現有的資產。4）如何獲得產品數據，使得企業已有的或者將要有的ERP系統更大地發揮作用。

因此，企業如何在保護原有信息資產的基礎上引入PLM，讓ERP和PLM充分發揮其最大的價值，是企業和系統供應商共同面臨的責任和挑戰。

三 CAXA V5拓展PLM價值，提升創新能力

中國作為全球制造業的中心，在過去十年內經歷了日新月異的迅猛發展，但大多數的中國制造企業至今仍然使用二維繪圖軟件。如何幫助企業即使應用2D軟件也能獲得實施PLM帶來的價值；如何幫助企業2D/3D協同使用，也是系統供應商所要解決的問題。正是基于這種責任，CAXA作為我國CAD/CAM/PLM業界的主要供應商，為盡快向廣大中國制造企業提供既切近應用需求、又具有國際領先水平的技術和軟件服務，支持國內制造業企業積極參與國際間的競爭與合作，并與世界級企業供應鏈數據和標準接軌，從2001年起就先后與美國IRONCAD、臺灣華廈、陜西金葉西工大、南京新模式等國際國內知名企業建立了CAXA聯盟，共同推進“中國PLM”業務。2004年11月，CAXA又和Dassault Systèmes（全球PLM解決方案的領導者）結成PLM戰略聯盟，并成立CAXA-DS 聯合研發中心后，于2005年4月5日正式發布具有重要標志性的PLM產品——CAXA V5解決方案。

CAXA V5是新一代集成化且可擴展的二維和三維PLM解決方案，它嵌入了達索系統集團的V5技術構件，結合CAXA的研發技術和十多年來對中國用戶與市場的深入了解，專門為中國用戶量身定制并在本土開發的完全集成的二維和三維PLM解決方案。CAXA V5提供了一種融合中國工程技術的PLM解決方案，通過數字化幫助我國中小企業優化從產品設計到生產制造的整個流程，幫助企業按照自己的步伐從二維技術的應用邁向功能豐富的三維PLM應用。

CAXA V5首次將成熟的2D、3D、CAPP、MPM和PDM技術整合在統一的數據模型基礎上（如圖3所示），同時擁有統一的用戶管理、權限管理、產品結構和產品配置管理、工的統一平臺，從而保證企業產品數據的安全性以及知識管理的全面性和有效性，增強企業響應市場需求的快速反應能力，縮短產品研制周期，在降低研制成本的同時進一步提高產品質量。

在效能上，PLM提供了一種幫助企業提高競爭力的途徑和創新的手段，以及使這種創新手段真正創造出經濟價值的有效方法。通過前幾年的市場宣傳、需求引導和應用驅動，PLM相關軟件逐漸成熟，制造企業對PLM概念的認可程度不斷提高。制造企業比以往任何時候都更加清楚地認識到，只有通過創新——而不是持續降低成本——才能真正取得成功。于是為那些幫助制造企業進行新產品開發的技術提供商創造了良好的發展機遇，也給PLM市場帶來了強勁增長。據Daratech統計，2004年全球PLM軟件和服務市場營業額達96.4億美元，較2003年增長13%，遠遠超過了早些時候Daratech對未來增長的預期，而2005年PLM將達到106億美元的市場規模，較2004年增長11%。

中國制造業信息化

的現狀及面臨的挑戰

中國正在加速成為全球制造中心，國內制造業得到了迅猛發展。信息化不僅是帶動制造業發展的重要動力，更是現代制造企業不斷創新、健康發展的根本保障。近年來，在中國制造業信息化中，有兩個詞頻繁出現，一個是ERP，另一個就是PLM。PLM與ERP一起成為制造業信息化發展的兩個主要方向，并已得到全球信息科技業與制造業界的普遍認同。那么，PLM和ERP如何幫助企業提升競爭力？是不是中國所有的制造企業都要引入PLM和ERP？ PLM如何支持中國制造業躋身于世界制造業的產業鏈，從而幫助中國制造企業快速進行產品創新？要回答這些問題，我們得首先來分析PLM和ERP在制造業信息化中的定位及其相互關系。

圖2清楚地顯示出ERP和PLM在制造業信息化中的定位和關系。

PLM是企業以產品創新為中心的業務策略，側重在興利，創造價值，而ERP則是企業以資源管理為中心的業務策略，側重在除弊，節約成本。據調查，在不同行業的制造企業中，兩者的應用廣度和深度呈現出不同的特點（如圖2），PLM在產品外形復雜、零配件眾多的各種離散制造業中的應用尤為突出。

從圖2中還可以看出，PLM和ERP分別側重服務于不同類型的制造業。ERP側重在流程制造業，如鋼鐵、石油、電力、制藥等，而PLM更側重在離散制造業，如飛機、汽車、裝備、3C產品（通訊、消費品和計算機）等。

其次，我們再看看中國典型的離散制造業的應用場景：

1）離散制造業量產模式。生產的產品如汽車、3C產品、電子/電器、家電、鐘表等，其特點是：產品數量大、種類繁多，產品年產量上萬件甚至幾十萬件，而且企業每年生產的產品有幾十甚至上百個品種，每種產品的生產都是按照市場要求進行改型設計，局部創新，其余部分則按照標準化制造。離散制造業量產模式的典型流程是：首先銷售部門調研市場對新產品的需求；其次，設計部門根據產品需求從企業原有產品設計中挑選出近似的產品進行改型設計，然后完成新產品的設計、并經過有關部門評審；再次，工藝部門生成整個新產品制造的工藝文件；最后生產部門進行原料采購、新產品批量生產等。

2）離散制造業單件小批量模式。生產的產品如飛機、航天、機車、裝備、生產線等，離散制造業單件小批量模式的特點是：產量不大，一般為單件小批量，不超過幾百件，而每件產品的結構較復雜，價格相對也較高。離散制造業單件小批量模式的典型流程是：首先，銷售部門與特定的用戶溝通，了解產品的需求、報價和展現產品的能力，拿到產品的訂單；其次，設計部門根據用戶的訂單要求，從企業原有設計中挑選近似的產品進行創新設計和改型設計，完成產程變更管理、以及工作流程管理的能力，為制造企業架構完整的、理想的二維和三維PLM解決方案，使企業能夠從更高的角度響應各方面的需求（相對于各種獨立的CAD/CAM和PDM系統），消除設計、制造、生產各個環節的信息隔閡，從而為企業配置更合理的數據流和工作流，保證各種產品數據的完整性和一致性。

CAXA V5在滿足我國市場需求方面十分獨特。他包含了專門為中國市場定做的從設計、工藝計劃到車間生產管理的完全集成的工具和解決方案。他既擁有功能完備的，國際化的3D PLM特性，還擁有適合中國本地廣大兩維用戶的2D PLM方案。用戶可以根據自己應用的需求特點，按增量方式逐步向三維PLM解決方案發展。從CAXA V5 二維PLM向CAXA V5 三維PLM的升級是完全兼容的。CAXA V5提供了完整的路線圖方案（如圖4所示），幫助我國企業一步一步提升和發展創新能力。

CAXA V5 可按照企業的需求分階段實施，例如先從工藝切入，然后擴展到設計、或者先實施二維 PLM ，然后提升到三維 PLM，CAXA V5可以保證各種數據的集成性、統一性和一致性。企業以前使用其它的 CAD/CAM 工具和數據也可以被繼承和集成，不會對企業已有的投資和最寶貴的無形資產造成損失。

CAXA V5是按照企業相關人員的角色相對應工作的需求來配置該節點方案，每個節點都包括集成和協同的功能，需要時還可增加工作流模塊，如圖5所示。

CAXA V5的定位是集成世界上最好的技術，沉淀中國制造業的應用流程和習慣。因為今天中國的制造企業面臨全球化競爭，必須為之提供最好的技術，幫助企業競爭，融入到世界產業鏈中去；另外，還要針對中國制造業的應用流程和習慣，提供量身定做的系統，否則，再好的技術也無法適應實際需求，這也是國外許多技術領先的系統到中國后水土不服的原因所在。

我們希望，CAXA V5的推出，能夠幫助中國制造業漸進地提升自己的創新能力。我們也希望，CAXA能夠跟隨中國制造業的發展而成長，為中國成為世界制造強國，為“Made by China”做出貢獻！