洞見 | 數(shù)字化旅程：在快速變化的物聯(lián)網(wǎng)世界中一步一步實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變

物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 可以實(shí)現(xiàn)無(wú)與倫比的連接能力。最初，物聯(lián)網(wǎng)(IoT) 聚焦于創(chuàng)建無(wú)數(shù)可以聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品和可以處理負(fù)載的網(wǎng)絡(luò)。微處理器的優(yōu)勢(shì)、傳感器融合、嵌入式軟件以及產(chǎn)品即服務(wù)的概念改變了我們對(duì)產(chǎn)品創(chuàng)新的看法。

然而最近，顯然需要數(shù)字化旅程來(lái)實(shí)現(xiàn)價(jià)值鏈之間的數(shù)據(jù)無(wú)縫流動(dòng)，以鏈接產(chǎn)品生命周期的每個(gè)階段；從設(shè)計(jì)，采購(gòu)，測(cè)試和生產(chǎn)到配送，銷售點(diǎn)，甚至貫穿其整個(gè)使用過(guò)程。全數(shù)字化表示將著眼于產(chǎn)品和所有下游功能，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的制造和服務(wù)、產(chǎn)品性能反饋和可追溯性、自動(dòng)仿真以及手工制品創(chuàng)建和協(xié)作。所有這些都是在實(shí)際操作條件下運(yùn)行。



在最近的一次題為“iRobot 的產(chǎn)品涅磐之旅”的網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)上，PTC 的 PLM 部門副總裁兼總經(jīng)理 Kevin Wrenn 和iRobot 協(xié)作應(yīng)用的高級(jí)經(jīng)理 Steve Drzewiczewski 討論了如何打破工程和運(yùn)營(yíng)之間的障礙。在實(shí)施產(chǎn)品生命周期管理 (PLM) 的過(guò)程中，大大減少了時(shí)間和成本，同時(shí)工程和運(yùn)營(yíng)角色也越來(lái)越簡(jiǎn)化，甚至變得更加愉快。

轉(zhuǎn)型的三個(gè)階段

在物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 領(lǐng)域，要求由產(chǎn)品本身、供應(yīng)商和客戶生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析和資本化。到2020 年 (IDC)，預(yù)期將有 300 億互聯(lián)的“事物”，因此向產(chǎn)品即服務(wù)的轉(zhuǎn)變是完全有可能的。

PTC 的解決方案是要實(shí)現(xiàn)下游所使用物件的數(shù)字表示 - 下游包括機(jī)械部件、軟件部件、電氣部件和可追溯性要素（包括功能模型和要求）。PTC認(rèn)為數(shù)字化工程之旅應(yīng)包括三個(gè)階段，包括：
理解 - 獲取可用數(shù)據(jù)并更好地利用它來(lái)改進(jìn)產(chǎn)品以及端到端決策過(guò)程。通過(guò)啟用對(duì)所有相關(guān)數(shù)據(jù)的上下文訪問(wèn)，將實(shí)現(xiàn)更佳的工程決策和數(shù)字設(shè)計(jì)，可以滿足所有利益相關(guān)者的要求。該過(guò)程使企業(yè)內(nèi)部的所有人，而不僅僅是設(shè)計(jì)工程師獲得更大的認(rèn)知。

領(lǐng)先 - 這個(gè)階段涉及到思考互聯(lián)世界的設(shè)計(jì)，并考慮這個(gè)產(chǎn)品對(duì)物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 意味著什么。這樣就可以通過(guò)結(jié)合可追蹤性和自定義數(shù)據(jù)流的設(shè)計(jì)將數(shù)據(jù)帶回到環(huán)境中進(jìn)行分析，并改善產(chǎn)品的狀態(tài)以進(jìn)行修改（即使產(chǎn)品在客戶手中）。

卓越 - 第三階段包括持續(xù)分析、預(yù)測(cè)績(jī)效改進(jìn)、創(chuàng)建數(shù)字化映射、使用基于結(jié)果的設(shè)計(jì)概念以及實(shí)施分布式AR/VR 產(chǎn)品審查。
在以下案例研究中可以很容易地了解如何將PLM應(yīng)用在這三個(gè)階段。

iRobot 案例研究
iRobot 成立于 1990 年，擁有 500 多名員工，收益達(dá)6.168 億美元，在高級(jí)機(jī)器人方面的經(jīng)驗(yàn)超過(guò) 25 年。全球安裝了超過(guò) 1400 萬(wàn)個(gè)機(jī)器人，這些機(jī)器人把家的里里外外清潔的干干凈凈。



當(dāng) iRobot 收到來(lái)自政府的大額合同時(shí)，他們知道是時(shí)候?qū)嵤┊a(chǎn)品生命周期管理(PLM) 計(jì)劃以建立一個(gè)復(fù)雜的跨組織數(shù)據(jù)管理戰(zhàn)略了。

iRobot 選擇了 PTC 的 Windchill PLM 軟件。最初，它被用于輔助的CAD存儲(chǔ)庫(kù)。要釋放它的巨大能量得完成幾個(gè)步驟。隨著公司從以 CAD 為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐粤悴考橹行?，Windchill 零部件分析成為工作的核心。遷移其傳統(tǒng)系統(tǒng)后，每個(gè)項(xiàng)目都強(qiáng)烈依賴于Windchill。首先，因?yàn)楣鹃_始經(jīng)歷更大的實(shí)施過(guò)程，要使用新系統(tǒng)就需要做更多的工作。iRobot 想使其工程師具有更高的效率，使他們的工作更容易。但首先需要了解他們?cè)诠ぷ髦写嬖谑裁刺魬?zhàn)。

iRobot 有一個(gè)由工程、財(cái)務(wù)和運(yùn)營(yíng)方面的 10 名經(jīng)理和主管組成的指導(dǎo)委員會(huì)，但發(fā)現(xiàn)他們離日常運(yùn)營(yíng)太遠(yuǎn)，無(wú)法提供有價(jià)值的輸入。后來(lái)，他們創(chuàng)建了一個(gè)咨詢委員會(huì)，稱為Windchill 咨詢委員會(huì) (WAB)，該委員會(huì)報(bào)告了最近、現(xiàn)有和未來(lái)的項(xiàng)目。該委員會(huì)允許工程師對(duì)將要討論的主題進(jìn)行投票。很快，iRobot 看到了結(jié)果，因?yàn)槔嫦嚓P(guān)者將關(guān)注點(diǎn)從對(duì)他們來(lái)說(shuō)重要的事物上轉(zhuǎn)向了對(duì)公司重要的事物上。

通過(guò)開辦部門會(huì)議、允許收集反饋和識(shí)別幾個(gè)常見的痛點(diǎn)，iRobot努力使咨詢委員會(huì)持續(xù)發(fā)展。通過(guò)這一舉措很快取得了勝利，并在某些情況下，使公司的工程師免去了無(wú)效和痛苦的步驟和程序。
iRobot 采取了一種解決問(wèn)題的方法，但最初并不提出完整的解決方案。例如，2個(gè)月后提出解決方案的 50%，再過(guò)兩個(gè)月提出解決方案的 80%，再過(guò)一個(gè)月后才提出完整的解決方案。通過(guò)以這種方式分解項(xiàng)目，組織內(nèi)不同群體以更快的速度看到了價(jià)值。工程人員和運(yùn)營(yíng)人員認(rèn)為他們面臨的挑戰(zhàn)終于被人知曉，而所有人都認(rèn)為他們對(duì)PLM 實(shí)施有了更強(qiáng)烈的主動(dòng)性。

PLM 從 2004 年開始發(fā)布，這期間，實(shí)現(xiàn)了更強(qiáng)大的功能，解決工程師工作低效率的問(wèn)題，設(shè)計(jì)如何發(fā)布的問(wèn)題，并增加了自動(dòng)化功能以使整個(gè)過(guò)程加速。Windchill的使用（iRobot 提供）：
結(jié)構(gòu) (eBOM)、可視化和變更管理

顯而易見，iRobot 的工程師對(duì)此非常興奮。公司的數(shù)據(jù)以前存儲(chǔ)在很多地方，這使得很難找到組件在整個(gè)企業(yè)中真正使用的位置。BOM在 Excel 中進(jìn)行管理，因此 BOM 的相同副本可能位于具有相同完全名稱但不同內(nèi)容的五個(gè)不同計(jì)算機(jī)上。通過(guò)使創(chuàng)建 PDF 自動(dòng)化，工程師有時(shí)間去構(gòu)建下一代iRobot。工程變更過(guò)程也得到了簡(jiǎn)化。

有了新系統(tǒng)，工作人員就可以訪問(wèn)該系統(tǒng)以找到他們需要的信息。當(dāng)出現(xiàn)變化時(shí)，運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)可以提前進(jìn)入該流程，以便他們能夠幫助確定變更的潛在影響。該公司還將Windchill 環(huán)境擴(kuò)展到在變更完成時(shí)收到通知的合同制造商。他們不是等待操作團(tuán)隊(duì)的通知，而是直接從系統(tǒng)本身接收通過(guò)。

組件和供應(yīng)商管理

作為過(guò)程的一部分，公司的電氣工程組件庫(kù)運(yùn)行良好，創(chuàng)建了零件特性的局部細(xì)節(jié)，并實(shí)現(xiàn)了有效搜索。通過(guò)將電子元件庫(kù)集成在一起，任何時(shí)候創(chuàng)建的電氣元件都會(huì)被自動(dòng)發(fā)送到庫(kù)中。工程師可以一直使用他們的CAD 工具一直到很長(zhǎng)的時(shí)間，并能夠?qū)Ｗ⒂谠O(shè)計(jì)下一代產(chǎn)品。

iRobot 首次可以與組件供應(yīng)商直接談判，這樣要比通過(guò)與其合同制造商談判速度要快很多。操作團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在可以標(biāo)記零件，讓合同制造商知道哪個(gè)是不使用的零件，或者哪一個(gè)首選組件。
包：從 Windchill 獲得完全定義的 BOM

iRobot 已經(jīng)建立了稱為供應(yīng)商報(bào)價(jià)包 (VQP) 的流程，雖然有效，但是非常耗時(shí)和復(fù)雜。工程師可能花費(fèi)最多三個(gè)星期從 Windchill 收集數(shù)據(jù)，驗(yàn)證其是否正確，并將其交給操作團(tuán)隊(duì)。然而，他們擴(kuò)展了Windchill 的功能，使包裝過(guò)程從幾周減少到幾分鐘。

產(chǎn)品成本分析

在使用 PLM 之前，一個(gè)人會(huì)負(fù)責(zé)管理合同制造商的所有成本報(bào)價(jià)，數(shù)據(jù)最終以幾個(gè)不同的Excel 文件完成。當(dāng)開始新的設(shè)計(jì)時(shí)，需要花費(fèi)幾個(gè)星期的時(shí)間來(lái)分析這個(gè)新設(shè)計(jì)的成本。
當(dāng)公司應(yīng)用了 PTC Windchill 產(chǎn)品分析 (WPA) 時(shí)，終于有一個(gè)工具可以處理所有成本數(shù)據(jù)。工程師可以訪問(wèn)以前通過(guò)操作鎖定的數(shù)據(jù)，從而不會(huì)浪費(fèi)時(shí)間在因成本問(wèn)題而不可行的設(shè)計(jì)上。相反，他們從設(shè)計(jì)開始就專注于其價(jià)格范圍內(nèi)的零件。而現(xiàn)在通過(guò)操作能夠在幾分鐘內(nèi)就創(chuàng)建詳細(xì)的成本報(bào)告，使公司做出更好的決策。

今天的 PLM 解決方案

研究公司 IDC 表示，前 100 家獨(dú)立制造商中有 40％ 計(jì)劃提供產(chǎn)品即服務(wù)(PaaS) 平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)這種商業(yè)模式需要將一切進(jìn)行數(shù)字化，包括數(shù)字化工程。IDC 還報(bào)告說(shuō)，到 2017 年實(shí)現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)的投資增長(zhǎng)了 50％，全球 70％ 的獨(dú)立制造商將提供互聯(lián)產(chǎn)品，這將增加對(duì)嵌入式軟件、系統(tǒng)工程和產(chǎn)品創(chuàng)新平臺(tái)的需求。

公司如何實(shí)施 PLM 計(jì)劃基于許多因素。然而，顯而易見的是，雖然PLM 之旅最初可能會(huì)面臨很多挑戰(zhàn)，但工程師無(wú)疑是從 PLM 中獲得實(shí)質(zhì)益處的受益者。