智能制造

制造業(yè)智能變革之道|角色篇之一：智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)

2018-02-02 來源：評論：0

摘要：對于制造企業(yè)而言，如何部署企業(yè)智能制造解決方案？如何建立企業(yè)自身特色的智能制造建設(shè)體系？如何規(guī)劃企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級平臺？

　　隨著中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型及中國制造2025、工業(yè)4.0概念的提出，制造業(yè)迎來了新的發(fā)展浪潮。在這個背景下，越來越多的傳統(tǒng)企業(yè)感受到了重重壓力，開啟了轉(zhuǎn)型與變革之路。對于制造企業(yè)而言，如何部署企業(yè)智能制造解決方案？如何建立企業(yè)自身特色的智能制造建設(shè)體系？如何規(guī)劃企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級平臺？您將從“SAP智造社區(qū)”精心撰寫的“制造業(yè)智能變革之道”系列主題文章中，找到一些靈感。該系列文章將圍繞智能制造的關(guān)鍵技術(shù)，智能制造的核心解決方案以及各行業(yè)企業(yè)如何推進(jìn)智能制造三大版塊展開，希望能給您和您的企業(yè)一絲啟發(fā)。

　　當(dāng)前，隨著制造業(yè)智能制造戰(zhàn)略的穩(wěn)步推進(jìn)，有越來越多的智能化技術(shù)被應(yīng)用到工業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型過程中。當(dāng)企業(yè)的產(chǎn)品變得更加智能、人與物之間開始實(shí)現(xiàn)互聯(lián)、個性化定制消費(fèi)觀念實(shí)現(xiàn)了消費(fèi)者與生產(chǎn)廠家的信息對接，新的產(chǎn)品創(chuàng)新模式也在不知不覺中逐漸形成，進(jìn)而催使制造企業(yè)不得不去重新思考如何推進(jìn)新時代的產(chǎn)品創(chuàng)新？如何適應(yīng)在產(chǎn)品生命周期越來越短的競爭環(huán)境中滿足客戶越來越個性化的產(chǎn)品需求？

　　傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程面臨的挑戰(zhàn)

　　通過對當(dāng)前制造企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程進(jìn)行調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在很多企業(yè)的生產(chǎn)研發(fā)過程中平均有33%的時間浪費(fèi)在無價(jià)值增值的工作上；工程師和產(chǎn)品研發(fā)者有20%的時間以過時資訊為基礎(chǔ)展開工作；70%的工程師和產(chǎn)品研發(fā)者需要等待兩天或者更多時間才能得到內(nèi)部或外部相關(guān)人員的更新設(shè)計(jì)和信息；37%的項(xiàng)目失敗源于無法正確的管理客戶需求。調(diào)查結(jié)果已清楚表明，傳統(tǒng)的產(chǎn)品創(chuàng)新模式已經(jīng)很難適應(yīng)智能化時代的產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求。

　　面對這種現(xiàn)狀，企業(yè)必須重新定位和思考產(chǎn)品創(chuàng)新模式。到底企業(yè)應(yīng)該使用什么樣的工具進(jìn)行協(xié)同？如何利用正確的產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)？如何在自上而下的業(yè)務(wù)流程中掌握更多信息？如何將客戶的需求與產(chǎn)品相連？如何判斷變更對產(chǎn)品各對象造成的影響？有一系列問題都需要去解決。

　　要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式的轉(zhuǎn)型創(chuàng)新，就必須在智能制造系統(tǒng)架構(gòu)下建立設(shè)計(jì)信息、生產(chǎn)信息、用戶使用及反饋信息的高度智能化集成，從智能化需求產(chǎn)生到基礎(chǔ)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)獲得的過程，從智能化的用戶參與式設(shè)計(jì)到能夠直接轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)信息并被執(zhí)行。

　　智能化時代的產(chǎn)品設(shè)計(jì)新思路

　　智能化時代的產(chǎn)品設(shè)計(jì)新思路主要體現(xiàn)在三個方面，即新的產(chǎn)品、新的商業(yè)模式和新的流程。

　　1）新的產(chǎn)品。如今智能化產(chǎn)品既能作為工具支撐起智能化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，同時也對新時代的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念提出了新要求。一方面工程師可以利用智能化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)研發(fā)模式的創(chuàng)新與變革。同時從功能上講，智能化產(chǎn)品復(fù)雜的結(jié)構(gòu)也讓產(chǎn)品的設(shè)計(jì)創(chuàng)新過程更為復(fù)雜。

　　2）新的商業(yè)模式。隨著用戶個性化需求的凸顯，為更好的推進(jìn)市場發(fā)展，讓消費(fèi)者參與到產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中來有利于企業(yè)對市場需求的把控。通過多元化化協(xié)同、需求驅(qū)動的智能產(chǎn)品研發(fā)、以及貫穿整個價(jià)值鏈進(jìn)行實(shí)施的產(chǎn)品智能分析，能幫助企業(yè)加速智能產(chǎn)品創(chuàng)新。

　　3）新的流程。通過建立多元化系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及需求驅(qū)動的智能研發(fā)兩大基礎(chǔ)，企業(yè)的研發(fā)流程也會進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整來適應(yīng)這一需求。企業(yè)可以通過邀請內(nèi)部或外部參與者，為不同角色分配權(quán)限，安全可靠的集中存儲數(shù)據(jù)，通過內(nèi)置的三維查看器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程協(xié)同交互，集成的收件箱能及時的查看工作項(xiàng)目并直接打開內(nèi)容和共享文件。

　　德國雄克公司（Schunk）是全球最大的靜壓膨脹式夾具系統(tǒng)生產(chǎn)廠和全球最大的卡爪生產(chǎn)廠，其自動抓取機(jī)構(gòu)的開發(fā)和生產(chǎn)則始終位于歐洲乃至世界同業(yè)之最前列。雄克公司的產(chǎn)品主要應(yīng)用于機(jī)械和自動化領(lǐng)域，現(xiàn)有上千種不同規(guī)格的產(chǎn)品系列。為推動需求驅(qū)動的數(shù)字化創(chuàng)新在實(shí)時工程場景中的實(shí)現(xiàn)，雄克公司使用了SAP智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了基于數(shù)字化雙胞胎理念的虛實(shí)融合，讓工程師可以根據(jù)實(shí)時數(shù)據(jù)提供夾具的360度全息視圖深入地了解設(shè)備的細(xì)節(jié)。

　　利用SAP智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，產(chǎn)品經(jīng)理可以直接訪問夾具相關(guān)信息，比如產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或三維模型，也可以跟蹤現(xiàn)場資產(chǎn)的性能。同時可以根據(jù)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)可以看到夾具設(shè)計(jì)的馬力與客戶實(shí)際消耗的馬力數(shù)據(jù)。這意味著企業(yè)可以利用這些信息促發(fā)工程變更。除此之外，產(chǎn)品經(jīng)理還可以輕松啟動一個新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)來滿足市場需求。通過產(chǎn)品設(shè)計(jì)協(xié)同為各部門之間的實(shí)時研發(fā)協(xié)作提供強(qiáng)大的虛擬平臺。對于像雄克這樣的制造商來說，SAP智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有很大的應(yīng)用潛力。

　　通過綜合分析當(dāng)前制造企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求并結(jié)合雄克公司的SAP智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用案例，可以梳理出SAP智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案能幫助傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)向智能化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要價(jià)值點(diǎn)，包括：

　　1）通過云端應(yīng)用可以簡單地以邀請函的方式將供應(yīng)商或者合作伙伴加入?yún)f(xié)同，并支持各種類型的移動設(shè)備的線下同步。

　　2）與后臺DMS系統(tǒng)集成后，能方便的上傳和下載產(chǎn)品相關(guān)的工程結(jié)構(gòu)，發(fā)布已有的可重復(fù)利用的產(chǎn)品模型。

　　3）在自上而下的業(yè)務(wù)流程中掌控更多的產(chǎn)品訊息，讓工作狀態(tài)一目了然，同時可以工具三維視圖對設(shè)計(jì)做出判斷。

　　4）結(jié)構(gòu)化的定義和管理需求，將客戶需求與產(chǎn)品相連?？梢灾苯訉⑿枨箨P(guān)聯(lián)到文件、產(chǎn)品主數(shù)據(jù)以及物料清單上。

　　5）判斷變更對產(chǎn)品造成的影響，并分析受影響的對象，以直接采取相應(yīng)措施。

　　SAP認(rèn)為，智能化時代產(chǎn)品設(shè)計(jì)新思路就是三大要素，即多元化的實(shí)時協(xié)同，保證擴(kuò)展企業(yè)之間的產(chǎn)品數(shù)據(jù)一致；需求驅(qū)動的產(chǎn)品研發(fā)，保證客戶需求與產(chǎn)品數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，進(jìn)而使得全生命周期的數(shù)據(jù)處于可追溯狀態(tài)；實(shí)時的產(chǎn)品智能分析，使產(chǎn)品研發(fā)者和用戶對產(chǎn)品有全面的把控，并能快速采取有效措施。

　　SAP智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)解決方案

　　SAP S/4HANA云平臺智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，通過多元化協(xié)同、需求驅(qū)動的智能產(chǎn)品研發(fā)、以及貫穿整個價(jià)值鏈進(jìn)行實(shí)時產(chǎn)品智能分析，幫助制造企業(yè)加速智能產(chǎn)品創(chuàng)新。通過建立可靠的協(xié)作方式，實(shí)現(xiàn)與外部客戶的無縫對接，實(shí)時的洞察情況并反饋設(shè)計(jì)。在客戶需求與產(chǎn)品數(shù)據(jù)之間建立可追溯性和透明度。

　　SAP基于云的智能產(chǎn)品研發(fā)方案主要能實(shí)現(xiàn)以下六個方面的功能：

　　1）實(shí)現(xiàn)跨企業(yè)的即時協(xié)同交流。用戶希望在產(chǎn)品早期階段與設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和合作伙伴交流并交換一些意見觀點(diǎn)和工作文檔等。SAP智能產(chǎn)品研發(fā)解決方案可以建立協(xié)同工作空間，并邀請內(nèi)部或者外部的參與者。在協(xié)同時，根據(jù)參與者不同的角色提供相應(yīng)的權(quán)限。提供安全可靠的存儲空間，并通過不同的設(shè)備來分享內(nèi)容。內(nèi)置三維查看器，方便在協(xié)同過程中對產(chǎn)品全面了解。

　　圖1 實(shí)現(xiàn)跨企業(yè)的即時協(xié)同交流

　　2）以工作流為基礎(chǔ)，提升協(xié)同透明度。以工作流為基礎(chǔ)，讓參與者之間的交流更通暢。集成的收件箱能及時查看工作項(xiàng)目，并直接打開協(xié)同內(nèi)容和共享文件。還可以實(shí)現(xiàn)與支持CMIS的文件系統(tǒng)集成。

　　3）與實(shí)際的產(chǎn)品數(shù)據(jù)協(xié)同。用戶希望與設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和合作伙伴交流時將內(nèi)部文檔直接在協(xié)同工作空間同步。SAP智能產(chǎn)品研發(fā)解決方案可以從SAP文檔管理系統(tǒng)中將相關(guān)文檔直接上傳到一個協(xié)同工作區(qū)，并將協(xié)同工作區(qū)的文檔無縫集更新到SAP DMS，與SAP S/4HANA 1709 On Premise一起使用。

　　圖2 需求驅(qū)動

　　4）根據(jù)明確的需求來驅(qū)動產(chǎn)品研發(fā)。用戶需要確保開發(fā)的產(chǎn)品能滿足所有需求，并快速判斷需求帶來的影響。SAP智能產(chǎn)品研發(fā)解決方案可以對需求進(jìn)行集中管理以促進(jìn)更好地交互，并將需求與各種不同的對象相關(guān)聯(lián)來提供更全面的可追溯性。需求影響分析功能可以針對某個需求的變更提供更準(zhǔn)確的考量，并采用標(biāo)準(zhǔn)化的需求交互格式文件在不同的公司之間展開需求交流和討論。

　　5）通過模塊化的系統(tǒng)工程來管理復(fù)雜的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。復(fù)雜的產(chǎn)品需求綜合多個多元化團(tuán)隊(duì)的能力協(xié)力研發(fā)完成。SAP智能產(chǎn)品研發(fā)解決方案可以抓取并管理系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。盡早發(fā)現(xiàn)問題和遺漏，從而降低出錯率。還能從多角度分析系統(tǒng)，利用可視化分析幫助企業(yè)更好的理解系統(tǒng)，促進(jìn)與各種參與者的溝通和交流。

　　6）研發(fā)狀態(tài)透明化，方便采取有效措施。用戶希望能方便地從各方面訪問相關(guān)信息來快速采取必要的措施，或者更好地了解并利用客戶使用反饋。SAP智能產(chǎn)品研發(fā)解決方案可以保證研發(fā)進(jìn)度的透明化，目前已經(jīng)可以提供需求、協(xié)同、三維產(chǎn)品展示圖等功能，還開放了用不自定義的功能。并提供對相關(guān)對象的洞察，從各個系統(tǒng)抓取數(shù)據(jù)并采取措施。

　　結(jié)語

　　隨著制造業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的持續(xù)深化，智能產(chǎn)品研發(fā)作為提升企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新能力以及核心市場競爭力的關(guān)鍵手段已經(jīng)變得必不可少。對制造業(yè)而言，隨著用戶個性化需求的凸顯以及產(chǎn)品更新的節(jié)奏越來越快，企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新能力和推陳出新的速度也必須逐步加快，實(shí)現(xiàn)智能的產(chǎn)品設(shè)計(jì)將能幫助制造企業(yè)有效的應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。

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