e-works总编黄培博士
PLM应用热点与趋势
首先请大家看这样几个故事：“好奇号”登陆火星的故事，这样一个极其复杂的机械电子一体化的设备要降落在火星上，需要在未知的环境中进行探索，美国宇航局NASA通过NX软件将火星车设计出来，并仿真其在火星软着陆的过程；另外一个例子是关于“冰山之梦”的故事，因为冰山中蕴含了大量的淡水资源，达索系统通过虚拟现实技术帮助他们做了一个全面的仿真，在冰山外覆盖一层防止过快融化的表层，继而依靠风和洋流的力量，将冰山中的淡水资源转移到需要的地区；第三个故事是关于Local Motors，在一个只有干洗店大小的汽车工厂，开创了汽车业的新模式———众包服务，Local Motors的制造车间是第一家完全对外开放零部件、并进行正规化生产的汽车制造企业，最后还获得了美国国防部的订单；最后一个是太空3D打印机的故事，在地球上进行低重力抛物线飞行过程中，美国宇航局（NASA）测试了3D打印技术。未来的宇航员几乎可以使用3D打印机按需打印他们所需的任何物品，甚至连金属材质的机器零部件也不在话下……
以上的故事有一个共同的特点，即全面应用了PLM的相关技术，并通过PLM技术带来了创新。
随着产品复杂程度地提高，另外也衍生出一些新的领域，产品本身是按配方进行生产，而生产设备是离散制造，离散制造的容器内是按配方生产的消费品，离散制造（机电一体化）产品和配方型产品都应当优化，以便最大限度提升产品性能。譬如自动咖啡机，可以通过不同的原料配方同时冲出多种咖啡，而咖啡机本身是机械设备，如果配方设计可以优化的话，结构设计就可以简化。传统意义上，离散行业和流程行业可谓泾渭分明，现在来看需要进行全盘的优化。
PLM作为一个跨越产品生命周期的平台，正是要去解决上述问题的研发创新平台。PLM技术理念也在不断地发展和延伸。
图1 PLM与产品生命周期的所有阶段以及整个价值链息息相关
我们将PLM应用的新趋势归纳为以下几点：
●从重点侧重产品研发设计，向工艺与制造延伸。
●从产品形成生命周期向产品使用生命周期拓展。
●从机械、汽车、电子、航空航天等行业向服装、消费品、医药、食品饮料、建筑等行业拓展。
●管控对象从机械产品向机电软一体化产品延伸。
●PLM应用从研发部门向工艺部门、营销部门、服务部门，乃至供应商、客户与合作伙伴拓展。
●工业设计与分析外包服务需求迅速增长。
●PLM应用与系统工程的结合。
除此之外，我们也关注中国制造业PLM应用热点：
首先是，企业如何构建合理的研发体系? 如何用PLM软件落地？
其次，PLM管理的范畴不断拓展，原来可能只管机械CAD信息，现在还要管理质量信息、仿真信息、数控代码、工艺信息等等；
接下来，我们还关注如何实现模块化设计？PLM应用如何与设计方法学结合？
如何构建企业的产品平台？
PLM如何实现与ERP等应用系统的紧密集成？这种集成是双向的，不是点对点的，而是一个多方面的内容，不仅和ERP，还要和MES集成。
如何实现有效的技术状态管理？企业在应用过程中，如果变更不规范的话，最终会完全失控。尤其是按订单生产的企业更要关注技术状态管理。
如何实现跨部门、跨企业的协同研发？尤其是异地研发。
如何真正实现全三维设计？并不是用了3D CAD就是实现了全三维设计，只有实现了三维环境的二维显示、标注、录入等等，才是真正意义上的全三维设计。
如何将仿真分析真正融入企业的研发环节？
CAPP如何成为设计、制造、管理信息的枢纽？CAPP里包含了完整的制造过程的信息，CAPP的应用我们认为并没有过时，而是焕发了新的生机。
如何实现数字化工艺设计、工艺验证和工艺管理？
实现企业的研发究竟需要几个平台？现在摆在企业面前有一个困难，我们有大的PLM平台，有仿真过程的管理平台，还有试验数据的管理平台，企业必须清楚大平台和小平台之间的数据转换、流通和集成的关系。
如何实现研发知识的有效管理与传承？企业里有很多显性和隐性的知识，需要充分的重用和传递下去。
产品使用的生命周期如何管控？
企业如何构建合理的研发绩效管理体系？
下面我们再来回顾一下近一年PLM市场的发展趋势。CIMdata是PLM领域的研究机构，e-works和CIMdata建立了这一领域的战略合作关系，已经连续三年发布了中国市场PLM研究报告。报告显示：
2011年，中国主流PLM市场实现了全领域、全行业的普遍快速增长，市场容量扩大到6.409亿美元，较2010年5.235亿美元增长了22.43%。2011年全球主流PLM市场增长12.8%，市场容量达187亿美元。中国PLM市场份额也由2010年的3.21%增长至2011年的3.43%。
图2 中国主流PLM市场发展情况
PLM细分市场中，大家可以看到，CAD的应用还是接近半壁江山，PDM的应用还不是很大，四分之一左右。仿真分析市场的增长势头则更快。
图3 PLM细分市场图
从行业来看，航空航天依然是最大的PLM应用行业，接下来是汽车、工业装备和高科技电子行业。
图4 航空航天是最大的PLM应用行业
其中PDM市场的增长点，我们认为表现在以下一些方面：
●制造企业推进自主创新平台建设。
●大型集团企业异地协同研发布局的加速。
●企业收购、兼并，研发平台升级整合。
●用友、金蝶等ERP领域的供应商进入该领域，其庞大的营销网络加快了中型企业的普及。
●医药行业、食品饮料等按配方生产制造行业推进PLM应用。
●代理商向咨询服务商转型，服务收入增长。
●PDM应用向工艺管理延伸。
而仿真市场增长点则表现为：
●大型企业深化应用仿真分析的力度，如噪声分析、流体分析等方面的应用；仿真数据和仿真流程管理平台的建设；建设云仿真平台，推进多学科仿真与优化技术的应用。
●三维CAD普及应用后必然带来的设计仿真一体化的需求。
●三维CAD系统中内置了入门级的仿真功能。
●部分中小企业开始尝试应用CAE进行验证。
●国家对系统仿真给予大力支持。
高端CAD市场增长点表现在如下几个方面：
●航空、航天等军工行业是高端CAD的最大买家，其投资主要来自于型号项目；
●本土汽车企业纷纷加大了自主品牌汽车的研发力度，正在建立正向研发体系；
●装备制造业快速发展，加大了研发工具的投入。
中端三维CAD市场增长点表现在：
●广大的中小企业竞争依旧激烈，生存环境相对艰难，但出于转型升级的压力，部分企业加大了对研发的投入力度，从而带动了中端三维CAD市场的发展。
●相关产品技术发展成熟，工程师易于操作，上手比较快。
●三维技术在工科院校中已经普及。
●国内厂商开始在三维CAD市场发力。
●制造企业逐渐从以二维设计为主转向以三维设计为主。
二维CAD市场增长点表现在：
●部分供应商持续的降价行为带动了市场的活跃程度，出现小幅反弹。
●研究院所和大型企业的正版化采购带来了二维CAD市场的增长。
●基于IntelliCAD的二维CAD软件可用性显著提升。
目前，实际上大多数企业仍然处于二维、三维混用的状态。由于有大量文档系二维CAD生成，因此向三维设计为主过渡，还需要漫长的时间。
CAM市场增长点表现在：
●国家开始推进数控一代机械创新工程；
●企业加大数控设备的投入，带动CAM软件和DNC软件的应用增长；
●模具行业的稳步发展；
●新兴行业的拓展，如鞋业、牙医、艺术品加工等。
除此之外，数字化制造市场也呈现了一定的特点：
数字化制造市场整体仍处于起步阶段，航空行业、汽车行业、工程机械行业企业开始关注，尤其是对产品相对复杂、三维CAD应用到一定深度的企业开始进行试点应用。 一些大型企业在新建工厂时，开始应用车间布局和物流仿真。汽车行业对于焊装等关键工艺进行工业机器人运动仿真。
CAPP市场增长点表现在：
●本土供应商进一步完善产品，除了完善传统的工艺文件编制功能外，在制造BOM、实现与ERP的集成的集成方面做了大量工作。
●纷纷推出基于基于三维CAD环境的CAPP系统，实现三维装配仿真，自动生产装配工艺卡。
●开始研发三维机加工CAPP系统。
另外，我们也分析了PLM领域其它细分市场的表现，企业加大了在试验数据管理（TDM）、大修维护管理（MRO）、绿色设计和合规管理、三维可视化、研发平台咨询等领域的投入。
试验数据管理成为2011年新的投资热点，目前在国内活跃的国际供应商有Newtera（优必得）、Bassetti、LMS，自主品牌厂商有瑞风协同、神州普惠、海基科技、天健通泰、华天海峰、通力（UFC）等。
最后向大家展示的是e-works联合CIMdata对中国主流PLM市场2012年到2016年这一时期的发展预测，中国主流PLM市场将保持较快的发展势头，未来五年（2012-2016）的年均复合增长率预计为16.07%。到2016年中国主流PLM市场将达到13.5亿美元，其中2012年的增长率大约预计为13.9%。
图5 中国主流PLM市场2012年到2016年发展预测
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