集成设计和制造系统孕育持续改进

对一些公司来说，向车间传达正确的工作指令并不困难。但对于像这样的公司来说，这并不容易劳斯莱斯该公司在印第安纳波利斯的一家工厂为通勤飞机和直升机生产发动机。

劳斯莱斯印第安纳波利斯工厂运营系统实施经理马特•托马斯(Matt Thomas)表示:“直升机发动机的组装过程已经很复杂了，而为了提高直升机性能或安全性，材料清单会频繁更换，这使得组装过程变得更加复杂。”“作业指导书必须每次更新，以反映这些变化。”

面对不断变化的设计，保持生产流畅，这使劳斯莱斯对其产品开发过程有了更广阔的视野。现在，印第安纳波利斯工厂正在全公司范围内努力将其产品生命周期管理(PLM)系统与运行工厂运营的应用程序集成起来。

虽然这种类型的集成远非常见，但许多行业专家认为，更多的制造商至少应该考虑这一点。

总部位于波士顿的产品创新和工程研究副总裁吉姆•布朗表示:“任何已经将PLM和制造系统集成在一起的公司，都处于推动这些系统获得多大收益的前沿。阿伯丁集团．“以综合的方式使用这些系统的想法具有巨大的吸引力。”

逻辑连接

布朗说，将PLM和车间系统连接起来，为削减生产成本和提高产品质量创造了多种机会。他说:“公司不想在每一款新产品上都白费力气。”“他们希望重复使用零部件和流程，以加快产品上市的速度。他们还希望利用从制造业中吸取的经验教训来提高质量。集成PLM和车间系统可以同时做到这两点。”

在劳斯莱斯，将Teamcenter PLM包从UGS到制造执行系统(MES)Visiprise为产品设计工程师、工艺工程师、质量专家和生产技术人员之间有意义的合作打开了大门。

托马斯说:“这些人知识丰富。”他补充说，他们持续合作的一个早期好处是更及时地向车间交付工作指令。他说:“操作人员现在根据设计、制造和质量团队的输入收到指示。”“这些信息将在正确的时间传递给(操作员的工作站)。”

虽然很难估计有多少公司正在积极地将PLM和车间系统连接起来，但安本的布朗预计，在车间系统上的支出将在未来两年内大幅增加，其中很大一部分支出将用于车间/PLM集成。

工业自动化供应商Wonderware营销项目经理克劳斯·阿比德格伦(Claus Abildgren)表示，该公司已经在航空航天、国防和消费品包装行业开展项目。

阿比德格伦说:“公司正专注于自动化制造流程，以消除影响供应链绩效的差异和其他因素。”“他们是否想集成PLM，例如，MES，取决于他们制造的产品的复杂性。”

缩小差距

Alex Mackenzie, PLM解决方案供应商的产品管理副总裁PTC(列车自动控制系统)他指出，两类制造商对PLM-MES集成有着“巨大的兴趣”:一类是生产高成本、需要大量设计工作的复杂产品的制造商，比如飞机或汽车制造商;还有那些产品设计经常变化的公司，比如高科技消费品。

这些制造商认为，将PLM和车间系统合并将有助于识别可能导致产品从工程发布之前生产延迟的设计问题。麦肯齐说，这是有道理的，因为在产品投入生产之前解决设计问题更容易，成本也低得多。

麦肯齐说:“过去，(在生产阶段解决设计问题)一直被认为是制造团队要解决的问题。但高管们现在意识到，在产品设计阶段审查制造过程是一个机会。遵循这种方法可以降低制造成本、上市时间和整体产品成本。”

当PTC试图从PLM方面进一步推进这种方法时，其他供应商正在从执行系统的角度解决它。Apriso提供作为一家运营执行解决方案供应商，该公司正在制定一个集成工厂基础设施的大纲，在这个大纲中，MES和PLM解决方案可以在协调产品设计和制造活动方面相互补充。

Apriso汽车行业总监弗雷德•托马斯(Fred Thomas)表示:“在当今竞争激烈的制造业世界，没有人能享受到不包括对制造流程投入的漫长产品设计周期。”“公司必须采用以产品为中心的方法，同时利用PLM和执行系统。PLM解决方案维护产品设计数据，而MES维护有关工厂车间能力以及特定产品制造时发生的情况的真实数据。”

在Apriso看来，整合这些解决方案可以让公司分析制造性能，并利用这些信息改进产品设计。例如，分析制造性能可以揭示某些原材料和组件在制造过程中是如何支撑的。“其结果是能够根据工厂的输入做出更好的长期产品设计决策。”

工具交谈

依靠设备和定制工具来制造产品的公司也对混合PLM和工厂级系统感兴趣，at的数字制造营销副总裁Alain Iung说UGS．

UGS Tecnomatix软件可用于设计生产设施和工艺。供应商现在希望制造商能够将所有工厂活动的信息(包括涉及生产设备设计的活动)纳入产品设计过程。为此，Tecnomatix的最新版本包括了加强的PLM集成和增强的过程规划和模拟能力。

根据Iung的说法，这些功能可以使部署Tecnomatix套件的公司设计出不仅更容易制造，而且质量更高的产品。

Iung说:“随着公司努力在PLM解决方案中创建工作指令，并将解决方案与MES集成起来，以确保所有产品的设计和制造版本是同步的，捕获和重用生产数据的新兴趋势正在明显上升。”“但好处甚至可以进一步包括以一种允许优化制造流程的方式设计产品。利用有关制造工艺和顺序的知识，可以设计出不仅能缩短产品上市时间，还能缩短制造产品的机器时间的产品。”

这就是劳斯莱斯正在努力的方向。今年晚些时候，它将完成PLM-MES集成项目的第一阶段。最终，该公司希望其所有产品的设计都能与其制造流程完美契合。

“使用Teamcenter为我们提供了一个产品基础，因为产品部件、设计、流程、工厂和功能的信息都在那里，”劳斯莱斯的托马斯说。Visiprise MES然后捕获实际生产的数据。集成解决方案使我们更接近实现基于特征的加工的愿景，其中特征的公差是基于实际车间能力的。最终，我们希望将产品设计建立在车间能力的基础上，这样我们就可以将产品更改的成本转移到设计阶段，这比制造阶段更便宜。”

注重质量

虽然整合PLM和工厂车间的运动还处于早期阶段，但解决方案提供商和早期采用者都意识到这不是最终目标。鉴于PLM是一项影响深远的活动，它也可以与企业解决方案集成以获得额外的好处。

一个三层的基础设施，允许将数据从工厂车间转移到PLM系统，然后再转移到企业应用程序，这将是一个有效的平台，可以创建持续提高产品质量的流程阿拉斯河该公司提供基于微软。net技术的开源PLM解决方案。

林德说，当制造商生产产品时，他们通过质量体系中记录的首件检验等流程了解设计缺陷。因此，整合质量、生产和产品设计数据可以形成一个闭环的产品改进过程。

林德说:“MES和控制系统承担了工厂车间操作的所有繁重工作，因此产品设计信息应该与这些系统捆绑在一起。“但是质量检查系统也应该包括在这个循环中。闭环可以将产品和生产的质量信息反馈到产品设计中。通过这种方式，可以捕获不符合要求的数据，并将其链接回产品设计，以考虑立即进行设计更改，以及进行下一代产品设计。”

——美国他住在密歇根州豪厄尔。Aras Innovator套件是美国的一级挡泥板和门框供应商，通过在Aras Innovator套件和公司之间建立联系，缩短了响应产品质量问题的时间QAD系统ERP包。

Ogihara使用Aras Innovator来管理其高级产品质量计划流程，几乎所有汽车制造商都使用这种方法来确保产品质量符合法规和客户的要求。

如果Ogihara的客户发现收到的零件存在质量问题，Ogihara驻客户的员工可以通过Web浏览器登录Aras套件，并向Ogihara的ERP系统发送警报。

Ogihara的IT经理丹尼斯•亨宁(Dennis Henning)表示:“我们会立即做出反应，控制问题。”“但这不仅仅是一个制造问题，因为质量警报对整个企业都有影响，”亨宁补充道。“我们需要停止运输已经生产的零件，停止生产有问题的零件，甚至可能修改MRP，这样我们就不会安排更多的零件生产，直到我们确定发生了什么。”

虽然质量触发是手动启动的，但公司正在努力使该过程自动化。计划还包括利用这些高质量数据来改进未来的产品设计。

“我们可以让信息在Innovator和ERP解决方案之间来回流动，”亨宁说。“我们只需要做更多的工作来自动化这个过程，比如构建触发器，这样我们就可以消除过程中的手动部分。”

劳斯莱斯的管理层也有这样的三阶段整合愿景。该公司在Teamcenter PLM解决方案中存储了关于其制造方法的详细信息。最终，它想要发送精确的指令——包括完成特定任务需要多长时间——给它SAP企业系统。

Thomas说:“这将为SAP系统提供加载能力、运行MRP和向生产发布订单所需的结构。”

它还应确保罗尔斯·罗伊斯的管理层所有产品都能按时生产——完全按照设计进行。

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