周正寅PLM制造业信息化的热点.docx
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周正寅PLM制造业信息化的热点
周正寅：
PLM制造业信息化的热点1
PLM技术应用与发展综述3
2005年中国制造业技术信息化（PLM）年会分析报告10
2005年中国制造业技术信息化年会分析报告17
基于UG软件开发平台的汽车产品开发18
周正寅：
PLM制造业信息化的热点
作者：
周正寅
发表：
2005.07.20
来源：
科技日报
进入21世纪，以科技部、经贸委等部门共同组成的“全国制造业信息化工程协调领导小组”，积极组织力量，筹集资金，提出发展战略，制定规划方案，大力推进制造业信息化。
与此同时，国际上的几家信息产业的特大集团公司IBM/Dassault、EDS、PTC、SAP等兼并收购了一批技术发展上有前途的专业公司，以PLM（产品全生命周期管理，下同）为龙头加大了他们的研究开发和宣传推销力度，在很多专业杂志媒体上也形成了一股热潮。
面对国内外纷纭变化形势，笔者查阅了有关国外咨询机构的技术报告，并以美国AMR研究报告为参照，加以分析解读，谨与同行读者交流参考。
进入21世纪以来，发达国家制造业发展速度放缓，与之相关的信息产业也受到"泡沫"影响，形势低迷。
然而，产品生命周期管理系统PLM却受到制造企业的青睐，得到较快发展。
分析研究可以归纳出以下几个有关PLM发展走向的特点：
1.在过去的两年内,PLM的市场发展形势取得令人注目的成绩，年增长率分别为35%%、31%%。
销售额为＄2.6B。
这说明了PLM的概念逐步为广大制造业所接受，PLM产品化程度日益成熟，对制造业和信息业都是令人鼓舞的好消息。
2.CAD系统是PLM的基础。
PLM不是凭空而来的，它是建筑在CAD系统之上，特别是在3D-CAD系统推广之后而成长起来的。
两者之间有一个互补、支持、配合的关系。
从统计表上看，EDS公司相关PLM应用中总销售额为＄738M而同时CAD的销售额达＄478M。
IBM公司总额为＄750M而CAD销售额达＄500M。
其份额比例达64%%和36%%。
这种比例关系对我国属于后发展的国家，尤其要引起注意，不打好CAD的基础，孤立发展管理系统必然会产生失调现象。
也不能跟着国外企业亦步亦趋的发展，应学会运用我们的后发优势。
3.构成企业信息化系统主要包括4个部分。
这就是ERP、SCM、CRM、PLM（含CAD系统）。
4.PLM许可证贸易的份额（泛指软件贸易）相对减少。
其原因是PLM系统的用户化开发，应用咨询、应用维护和系统实施费用增加了。
这种变化实际上是PLM产业化成熟的表现，也是我们发展制造业信息化要借鉴参考的重要观念。
换言之，只有软件产品是不够的，必须有服务咨询市场的发育相配合。
PLM在许多企业推广应用过程中，扩展了它的应用领域，延伸了它的覆盖范围，进一步与企业市场竞争的要求紧密结合，获得更好的效益。
PLM系统在市场发展过程中进一步成熟了。
加强了PLM作为企业发展战略的理解，它不只是像PDM，仅作为一种数据管理的工具，PLM更重要的概念是协同工程，主要服务于新产品开发的全过程：
从概念设计开始，贯穿到产品退役的全生命周期，树立了一种为广大用户接受的观念，打开了预期用户的眼界，明确了今后发展的重点。
面对未来PLM发展乐观的前景，需要抓住几个有利于持续增长的因素：
1.在现有供应链企业环节中推广应用PLM的潜在价值。
预期这些公司采用PLM后将可广泛地节约成本，增加销售额，改进投资效益。
AMR一项研究报告指出：
如果美国制造业充分推广PLM技术，可增加年销售额达1060亿美元。
汽车行业一项深度研究表明：
在长期发展项目中采用PLM，到2007年可使每辆汽车增加收益1600美元。
日本丰田汽车所做的一个PLM项目是有力证明。
丰田公司为此项目每年支出2亿美元，同时也提升了供应商竞争的横杆，要求供应商们采用更广泛有力的PLM技术响应这项技术。
这种趋势同样在其他许多工业作出反应。
2.PLM覆盖了大量的用户是提高增长率的重要因素。
它不像SCM或采购管理，只有少数有实力的用户。
PLM的每天工作环境要面对数百万工程师、产品设计师和制造工程师。
为了随时符合市场上用户、销售、服务、采购、财务和会计方面的需求，它也要具备所要求的工作环境。
这一类的用户，包括组织内部和外部两个方面，将能以较小的人均投入，支持销售额的增加。
3.要增加PLM贯通低层次数据的能力。
大型离散型制造商也安装了很多小的PDM软件包，有许多小型的可寻址的制造数据库。
初步估计，前5年内通过市场的代理商出售了近10亿美元的软件包。
定制软件费用和实施服务费用的重要性将会有所增长。
过去许多特别是中小型公司自行开发的软件，准备转成定制软件并由专业软件供应商给予维护和服务。
系统实施服务费将会大幅度增长，市场上认识了PLM系统咨询服务的重要性。
未来5年PLM的推广将能完成流程变换的实质价值、用户接口设计和目标数据模型的定义。
为了配合供应链的延伸，PLM需求量将会同步增长。
实施和应用情况，以及PLM为制造业企业带来的价值。
PLM，产品创新的利器
——PLM技术应用与发展综述
e-works黄培
2005-4-28
PLM（产品全生命周期管理）是近年来发展起来的新兴技术，同时也是与产品创新有关的一系列技术的总称。
本文从应用角度，对PLM的内涵，PLM在全球的市场现状，PLM在中国的应用现状进行概述，同时对PLM技术未来的发展进行展望。
一、关于PLM的定义与内涵
关于PLM，实际上目前并没有一个业界统一的定义，各个厂商以及专业咨询公司给出的定义和内涵并不完全一致，导致对PLM的概念理解的模糊，甚至误导。
实际上，根据业界权威的CIMDATA（）的定义，PLM是一种应用于在单一地点的企业内部、分散在多个地点的企业内部，以及在产品研发领域具有协作关系的企业之间的，支持产品全生命周期的信息的创建、管理、分发和应用的一系列应用解决方案，它能够集成与产品相关的人力资源、流程、应用系统和信息。
PLM包含以下方面的内容：
★基础技术和标准（例如XML、可视化、协同和企业应用集成）；
★信息创建和分析的工具（如机械CAD、电气CAD、CAM、CAE、计算机辅助软件工程（CASE、信息发布工具等）；
★核心功能（例如数据仓库、文档和内容管理、工作流和任务管理等）；
★应用功能（如配置管理）；
★面向业务/行业的解决方案和咨询服务（如汽车和高科技行业）。
按照CIMDATA的定义，PLM主要包含三部分，即CAX软件（产品创新的工具类软件）、cPDM软件（产品创新的管理类软件，包括PDM和在网上共享产品模型信息的协同软件等）和相关的咨询服务。
实质上，PLM与我国提出的C4P（CAD/CAPP/CAM/CAE/PDM），或者技术信息化基本上指的是同样的领域，即与产品创新有关的信息技术的总称。
从另一个角度而言，PLM是一种理念，即对产品从创建到使用，到最终报废等全生命周期的产品数据信息进行管理的理念。
在PLM理念产生之前，PDM主要是针对产品研发过程的数据和过程的管理。
而在PLM理念之下，PDM的概念得到延伸，成为cPDM，即基于协同的PDM，可以实现研发部门、企业各相关部门，甚至企业间对产品数据的协同应用。
软件厂商推出的PLM软件是PLM第三个层次的概念。
这些软件部分地覆盖了CIMDATA定义中cPDM应包含的功能，即不仅针对研发过程中的产品数据进行管理，同时也包括产品数据在生产、营销、采购、服务、维修等部门的应用。
因此，实质上PLM有三个层面的概念，即PLM领域、PLM理念和PLM软件产品。
而PLM软件的功能是PDM软件的扩展和延伸，PLM软件的核心是PDM软件。
二、全球PLM市场分析（指PLM领域）
根据CIMDATA于2005年4月发展的研究报告，2004年度全球PLM市场为160亿美元，2003年增长10％，预计到2009年的平均复合增长率为8%，达到250亿美元。
因此，这是一个迅速发展的领域。
如图1所示。
其中，2004年度全球cPDM市场为54亿美元，比2003年增长17％，预计到2009年的平均复合增长率为15%，达到110亿美元，如图2所示。
而工具类（CAX）软件的平均复合增长率为4.5%。
到2009年达到140亿美元。
也就是说，目前，以及在未来五年内，工具类（CAX）软件在整个PLM领域中占据的份额仍然大于管理类软件。
通俗地说，就是UG、PROE、CATIA，以及各类CAE/CAM软件的销售额要大于PDM软件的销售额。
从地区分布来看，欧洲与美洲的cPDM软件营业额基本相当，亚太地区略低一些。
但是，亚太地区的cPDM市场增长更为迅速，如图3所示。
从行业分布来看，汽车与各类交通工具行业cPDM应用最为广泛，其次是电子、机械制造、航空和国防。
在流程行业中的包装、食品应了和制药行业、石化等行业也有一定应用。
这也就是说，PLM技术整体上在离散制造业的应用要远远多于流程制造业。
如图4所示。
全球PLM厂商的业务总额如图5所示。
红色的表示合作伙伴的营业额，蓝色表示PLM厂商自身的营业额。
根据厂商公布的数据，在2004年，UGS、达索系统和Autodesk三大巨头的营业额均超越了10亿美元。
但由于Autodesk公司的部分销售额来自建筑等其它领域，因此CIMDATA的统计中没有包含该公司的数据。
根据e-works的估算，Autodesk公司在PLM领域的收入大约占其总收入的一半左右。
全球cPDM领导厂商的业务总额如图6所示。
红色的表示合作伙伴的营业额，蓝色表示厂商自身的营业额。
有趣的是，ERP巨头SAP的cPDM相关收入处于第一位。
而UGS及其合作伙伴的总体营业额居首位。
同时也可以看出，对于从CAD领域发源的PLM厂商UGS，Dassault和PTC，其管理软件收入（如UGS的Teamcenter和PTC的Windchill）仍然低于工具类软件（如UGS的UGNX和PTC的PROE）收入。
MatrixOne和Agile是PLM领域的后起之秀，他们没有自己的CAD解决方案，被称为中性的PLM厂商。
最近，Agile收购了提供图形浏览和会签工具的加拿大软件企业Symmetry，从而进一步提升了对各类CAX软件的浏览和管理能力。
实际上，ERP领域的ORACLE、IFS和SSA（收购了BAAN公司）等厂商也提供了PLM解决方案，由此可以看出，PLM领域是当前企业信息化的热点和重点，ERP厂商也开始进军这一领域，ERP厂商的PLM解决方案能够很好地解决与自身ERP软件的信息集成问题，在BOM信息管理方面功能较强，但功能相对简单，图档管理功能较弱。
三、PLM在中国的应用现状概述
客户需求的个性化、市场竞争的白热化、国内市场国际化，对制造企业的研发能力提出了新的挑战。
因此，缩短产品上市周期、提高产品质量和服务质量、降低产品成本成为制造企业生存和发展必须考虑的关键问题；同时，PLM为ERP提供产品数据源，没有准确的BOM信息，ERP就成为无源之水；而企业已经应用OFFICE软件和CAX软件生成的大量电子图文档也需要进行有效的管理，保证企业知识产权的安全。
这些因素推进了PLM软件在企业中的应用。
产品的总体成本70％取决于设计阶段，设计方案的优劣直接影响企业的盈利，因此，PLM软件的应用对于企业提升竞争力具有重要意义。
目前，PLM软件主要还是在大型和中型企业应用，那些产品结构复杂，设计周期长，设计工作量大的企业更倾向于应用PLM软件，尤其是那些需要按订单设计的企业，则PLM有更大的用武之地，而对于以生产制造为主的企业，则PLM用处不大。
在中国，PLM软件的用户也主要分布在交通运输、航空航天、电子、机械等行业。
而在中小企业则主要需要应用PLM软件中的图文档管理功能。
总体上，我国企业应用PLM软件已经取得了初步效果，对于企业提高研发效率，实现研发过程的协同工作，缩短产品上市周期，降低产品成本起到了一定的作用。
根据e-works在2004年底进行的统计，目前，企业应用PDM/PLM主要出于一下目的：
PLM是企业产品研发体系的各类软件系统，如CAD/CAPP/CAM/CAE等工具软件的应用平台。
与各类工具类软件不同，PLM与ERP一样，需要根据企业的行业特点和个性化需求进行实施。
而且PLM要真正发挥威力，不仅要有合适的PLM软件，而且必须建立配套的管理措施，结合设计方法的优化，开展标准化、系列化、模块化工作，以便能够用更少的零部件组合出更多的产品，规范产品研发过程的管理。
同时，PLM实施成功，有赖于软件公司与企业的高度配合，对于实施顾问和企业实施人员的素质有很高的要求，对于实施过程的项目管理要求也很高。
目前，企业实施PLM的周期一般在三个月至一年。
中国企业应用PDM软件大体上是从1997年开始的，而PLM的理念和软件在中国的出现是从2001年开始的。
到目前为止，国内外软件厂商提供的PLM软件还处于发展过程之中，并不具备PLM理念中所应当具备的所有功能，大多数软件实质上还只具备PDM软件功能。
因此，中国制造企业应用PDM和PLM技术是在企业自身对需求不是很明确，而PDM和PLM技术又不是很成熟的技术上进行的，因此，与ERP在中国的实施应用一样，PLM在中国的总体实施效果也并不理想，大多数企业只实现了部分模块的应用。
目前，中国企业应用PLM还处于初级阶段，应用的比例还很低，总数只有几千家。
在应用PLM的企业中，多数企业还只是在研发部门应用PDM，实现图档管理（包括图档浏览、编辑、打印、删除的权限控制）、图档的版本管理、产品结构管理、产品设计过程的工作流管理；少数企业实现了产品配置管理、图档的变更管理、与ERP的集成和项目管理；真正实现异地协同设计、跨部门应用的企业在中国只有极少数大型企业，数量不超过20家。
企业应用PDM/PLM的现状如图8所示：
我国专业从事PLM领域软件开发的软件企业有十多家，大多数是从开发CAD软件发展起来的，包括清软英泰、艾克斯特、开目软件、天喻软件、新模式、上海思普、大天软件、天舟兴业、CAXA等。
经过近十年的发展，目前，我国的PLM软件的技术水平、软件体系构架、软件功能的实用性、可靠性和软件实施能力得到了很大的提升，在PLM核心功能方面已经达到了实用水平。
总体上，PLM领域的增长高于ERP领域，而中国PLM领域的需求的增长又远远高于欧美，因此，国际上的主流PLM厂商都把中国当作一个具有战略意义的市场，加大了在中国市场的投入。
除PTC、UGS、达索系统三大巨头之外，AGILE也选择苏州新宇软件作为合作伙伴，积极拓展国内市场，韩国CIES公司也携其PLM软件DYNAPDM进入了中国。
最近，我国国产CAD领域的领军企业CAXA与达索系统合作，推出了CAXAV5，旨在面向中小企业提供PLM解决方案。
2005年，在我国PLM领域的高、中、低三个市场，都会有十分激烈的竞争。
四、对PLM未来发展的展望
最近，PLM领域的巨头UGS公司收购了TECNOMATIX公司，整合到其PLM解决方案之中，后者是提供MPM（制造流程管理）方面解决方案的国际知名厂商，MPM主要解决的是产品工艺的设计与优化、车间生产过程的仿真优化等；同时，达索系统也将具有类似功能的Delmia软件引入了中国，加入到其PLM解决方案之中；而PTC则推出了PDS，产品开发系统的理念，将PLM软件的功能与产品研发过程的管理与优化结合起来。
因此，PLM理念本身是在不断变化与延伸，在主流厂商的推动与大型企业的应用过程中不断完善。
最终，PLM将能够管理从产品的需求分析、概念设计、初步设计、工艺设计、制造过程的数据和流程，并实现与项目管理、ERP等软件的双向集成。
同时，在PLM中，还会包含研发过程的质量管理和成本管理，使产品在研发过程中就能够确保产品高质量、低成本。
随着企业应用的深入，PLM理念中包含的在企业的多个部门和在异地进行协同将逐渐成为现实，产品信息在供应链合作伙伴中的共享也会逐渐实现，PLM将会逐渐发挥出更大的效益。
在整个PLM领域，CAE、DMU（虚拟数字样机）等技术，正在逐渐成为应用的热点，这些技术可以帮助企业在研发阶段通过虚拟仿真与优化而降低产品的试制成本，进一步缩短产品上市周期。
PLM在中国的应用方兴未艾，前景广阔。
2005年中国制造业技术信息化（PLM）年会分析报告
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e-works时间：
2005年12月14日13:
7
2005年12月3日，由国家863/现代集成制造技术主题专家组、广东省科技厅、广州市科技局指导，由e-works中国制造业信息化门户网、广州市制造业信息化工程办公室、广州生产力促进中心主办，广州市机电行业协会、广州电子行业协会、东莞市制造业信息化项目管理办公室、佛山市生产力促进中心、南昌市生产力促进中心、厦门市生产力促进中心、中山市生产力促进中心、广西制造业信息化咨询服务中心、泉州市生产力促进中心、南通市生产力促进中心、珠海市生产力促进中心、深圳信息软件协会、深圳市机械工程学会、华南CIO发展联盟协办的主题为"探索中国制造业产品创新之道"的2005年中国制造业技术信息化PLM年会在广州东方宾馆隆重举行并取得圆满成功。
2005年中国制造业技术信息化PLM年会共有来自北京、上海、广东、湖北、湖南、广西、江西、江苏、山东、安徽、浙江、辽宁、福建等13个省28个城市的400多名来自制造企业、科研单位、政府主管部门、PLM厂商、中介机构和媒体的代表出席了此次盛会。
年会由国家863现代集成制造系统主题专家组专家祁国宁教授担任大会主席并发表演讲，国内外主流PLM厂商达索、Agile、华天软件、CAXA、开目软件、UGS、Autodesk、SolidWorks、艾克斯特、MSC、Cimatron、3Dconnexion、ZCorporation、深信服、普维、SSAglobal等知名信息化领域的专业厂商高层参加此次论坛。
年会还邀请了广汽技术中心、通用五菱、三江航天、白云电器、潍坊模具厂等五家著名制造企业的CIO介绍了PDM/PLM应用的成功经验。
来自全国的20多家平面媒体、网络媒体对此次论坛进行报道并针对演讲嘉宾进行了现场采访。
2005年中国制造业技术信息化PLM年会的成功举办，以其专业策划、定位准确、精心组织，规模宏大、内容丰富，吸引了广大制造企业主管信息化的高层领导和专业人士，并获得了与会嘉宾的一致好评，充分展示了e-works举办制造业信息化活动的实力。
1.提高企业产品创新能力成为制造业未来发展的焦点
2005年中国制造业技术信息化PLM年会，以"探索中国制造业产品创新之道"为主题，探讨分析中国制造业如何提高产品创新能力，以及相应的技术和方法，得到了社会各界的认可。
国家863/现代集成制造技术主题专家组、广东省科技厅、广州市科技局作为本次年会的指导单位，国家863现代集成制造系统主题专家组专家祁国宁教授担任大会主席并发表演讲，同时广东省科技厅也发文推荐，广东省和广州市科技系统领导纷纷上台致词，充分体现国家和地区对提高企业产品创新的关注与支持。
e-works中国制造业信息化门户网、广州市制造业信息化工程办公室、广州生产力促进中心主办，广州市机电行业协会、广州电子行业协会、东莞市制造业信息化项目管理办公室、佛山市生产力促进中心、南昌市生产力促进中心、厦门市生产力促进中心、中山市生产力促进中心、广西制造业信息化咨询服务中心、泉州市生产力促进中心、南通市生产力促进中心、珠海市生产力促进中心、深圳信息软件协会、深圳市机械工程学会、华南CIO发展联盟等17个单位分别作为主办和支持单位，向当地的制造业企业推荐本次会议，并发文通知企业参与，覆盖了中国华南地区的主要工业城市和地区。
2005年中国制造业技术信息化PLM年会，云集了负责信息化推进的政府机构、业内知名专家和学者、中国PLM业界领袖人物以及广大的制造企业、国内外主流PLM厂商、优秀咨询公司以及业内知名网络及平面媒体等各方面业界精英，共吸引了来自北京、上海、广东、湖北、湖南、广西、江西、江苏、山东、安徽、浙江、辽宁、福建等13个省28个城市的400多名各界代表出席了此次盛会，成为2005年PLM领域规模最大、级别最高、讨论内容最全面最深刻的盛会。
其中，参会的制造企业有140多家。
2.共同关注PLM在中国制造业的研究与应用
2005中国制造业信息化PLM年会，作为PLM领域最大规模的高端会议，得到了负责中国制造业信息化管理、研究、开发、应用、宣传、推广等社会各基层的关注，并吸引了广大制造业企业国内外最优秀的制造业信息化厂商的重视和参与。
参加本届年会的超过70%的人员来自制造业企业。
3.定位高端，引起企业管理层的重视
本次论坛以其策划、定位和组织引起了PLM技术研究、开发、服务、应用等相关领域的高度重视。
许多单位的总经理和副总经理纷纷安排时间亲自参加本届PLM年会，从另外一个侧面也反映了，本次年会已经成为企业发展和信息化建设的关注焦点，引起各方面高层的重视。
参加本次论坛总经理/副总经理占26％，而以部门经理为主的中高层管理人员占32％，其他管理人员和技术人员占38％。
4.岭南论道，从珠三角辐射全国
2005中国制造业信息化PLM年会在广州召开，参加论坛的人员主要来自广东省和珠三角地区，覆盖我国制造业发展最活跃的地区和行业。
但是同时由于本届年会主题策划、定位、演讲内容、品牌影响和组织宣传推广，不仅引起广东省广州市、东莞市、深圳市、佛山市、惠州市、中山市、顺德市、珠海市等10个地区的制造业企业关注和参与，而且吸引了北京、上海、辽宁、山东、湖南、湖北、安徽、浙江、江苏、福建、江西、广西等13个省、区、市的企业的参与。
形成了覆盖珠三角，辐射全国的关注产品创新，关注PLM技术研究和应用的整体氛围，造成了深远的影响。
5.分享行业经验，关注行业应用成为制造业企业探讨的焦点
随着我国制造业的发展和PLM技术的不断发展，PLM技术应用的范围进一步的扩大，不仅传统意义上的机械、汽车、航空航天等行业继续关注PLM领域的应用，本次年会上电子电器、化工、高新技术产业等也在积极关注PLM的技术发展与应用。
关注行业应用，分享行业成功经验，提高企业应用效果成为制造业企业探讨的焦点。
注：
为便于统计行业领域划分如下：
机械制造领域（包括机械、电机、五金工具、冷热金属加工等行业）、电子电器领域（包括电器、家电、电子、电气等行业）、轻工领域（包括纺织、化工、塑料等、日用品等行业）、军工领域（航空、航天、兵器、船舶等行业）、高新技术领域（IT产品、邮电通信、网络、计算机、数码设备、自动化等行业）、钢铁冶金领域（包括钢铁、冶金等行业）、交通运输领域（包括汽车、摩托车、工程机械等）。
2005年中国制造业技术信息化PLM年会的成功举办，以其专业策划、定位准确、精心组织，规模宏大、内容丰富，吸引了广大制造企业主管信息化的高层领导和专业人士，并获得了与会嘉宾的一致好评，不仅充分展示了e-works举办制造业信息化活动的实力，同时也反映出我国制造业对于产品创新和PLM技术的关注与重视。
2005年中国制造业技术信息化PLM年会，将进一步推进中国制造企业探索自主创新之路，早日实现从中国制造到中国创造的发展与转变。
基于UG软件开发平台的汽车产品开发
同济大学彭岳华盛治华
提要：
本文阐述了现代汽车的常用设计方法，在工程应用的基础上重点介绍了UG软件在CAD/CAE/CAM方面常用的模块及在产品开发方面的功能以及UG软件的优越性能、基于UG/Open技术和知识工程，介绍近几年来UG软件在汽车产品开发及机械产品开发方面的经验和二次开发模式、文章最后介绍
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