數字化企業和“新”的LMS解決方案

齊健

“40%的企業在未來 10年中將難以存活！”這是剛剛辭去思科公司首席執行官職務的傳奇 IT領袖約翰·錢伯斯（JohnChambers），在 2015年 6月召開的思科大客戶會議 CiscoLive上，為現場的 25，000家企業做出的預測。錢伯斯還進一步預測，未來將有 70%的企業勇于嘗試以數字化改革的方式自救，而在他們當中，只有 30%可以成功。

錢伯斯說：“隨著科技與科技企業的不斷進步，數字化將從生活、醫療、教育及商業模式等多個不同方面徹底顛覆我們的世界。在這場變革中，我們要么成為顛覆者，要么被別人顛覆。”

數字化企業的數字化整合

2015年 7月 9日～ 10日，2015 Siemens仿真與試驗技術大會在重慶成功舉行。Siemens PLM Software大中華區首席執行官兼董事總經理梁乃明先生在他的開幕演講《智能制造，中國制造》中反復引用了錢伯斯的觀點“要么成為顛覆者，要么被別人顛覆。”

梁乃明先生對這一觀點進行了深入的解讀。他認為，在科技發展日新月異的今天，企業核心競爭力的壽命正在快速縮短，很多在過去可以維持 10年，20年，甚至 100年的核心技術，在今天只能維持 3～ 5年，甚至更短。科技的發展很快就會推動大量的競爭對手以更高效率、更低成本的技術打破行業龍頭，甚至壟斷企業的競爭優勢。

錢伯斯在做出悲觀的十年預測的同時，也為企業的領導層指出了一條數字化改革之路，通過數字化手段對企業的生產和管理流程進行優化，建設數字化企業，從而在競爭中成為顛覆者。在今天，很多制造企業已經看到了數字化整合的趨勢，正在積極主動地建設數字化企業，把企業的生產研發環節貫穿在一起，連接設計、開發、工藝、制造、管理、工廠以及車間等各個節點，通過數字化整合消除信息孤島，使各個環節的整合實現1+1=3，甚至 1+1>3的效果。

華域汽車系統股份有限公司（以下簡稱華域汽車）是 Siemens PLMSoftware數字化整合的一個成功案例，通過與 Siemens PLMSoftware開展戰略性合作，華域汽車全面深入應用了 Siemens PLMSoftware的 NX和Teamcenter，并針對 Teamcenter平臺進行了數字化制造、機電一體化的開發，很大程度上實現了設計生產一體化的流程建設。下一步，華域汽車還將實施針對成本管控的數字化解決方案，并利用 Siemens PLMSoftware的仿真與測試系統建設一體化的仿真測試平臺。在未來，華域汽車將逐步把SiemensPLM Software的軟件應用到整個集團，以及集團下屬的 20多個子公司中，將整個企業的數據流以 Siemens PLMSoftware的數字化系統連接起來，從集團層面提升整體實力。

相比于華域汽車的數字化整合，西門子數字化工廠則是數字化建設的另一個新高度。在西門子安貝格數字化工廠中，生產設備和計算機可以自主處理 75%的價值鏈，只有 1/4的工作需要由工人來完成。經過 20年的數字化建設，安貝格工廠在沒有擴建廠房，沒有增加員工的情況下，實現了 8倍的產能提升，50倍的良品率提升。而以安貝格工廠經驗為基礎的西門子成都數字化工廠，則以不到 400名員工，管控著 3.53萬平方米的生產園區，并實現了高達99.9985%的良品率和 98.8%的準時交付率。

追隨著西門子數字化工廠、數字化企業建設的成功經驗，越來越多的中國企業希望能夠以西門子成都工廠為模版，建設自己的數字化工廠，完善自己的數字化企業。梁乃明先生表示，作為數字化解決方案供應商，西門子樂意向廣大用戶分享數字化工廠的成功經驗。截至目前，西門子成都工廠已經迎來了 150多家制造企業和超過 2，500名制造業行業代表。

數字化整合與“新”的 LMS解決方案

2015Siemens仿真與試驗技術大會是 LMS用戶大會更名后的首次亮相，也是 LMS自 2006年以來舉辦的第十屆用戶大會。本次大會參會人數近 500人，征集技術論文 150余篇，舉辦用戶案例研討 40場，邀請了多位國內外知名技術專家，且有 7家不同行業的合作廠商參與，是十年以來 LMS最重量級的一次用戶大會。Siemens PLMSoftware仿真與試驗業務全球副總裁 Jan Leuridan博士在大會上展示了 LMS加入 Siemens PLM Software大家庭后的整合成果以及未來的解決方案路線圖。

JanLeuridan博士專注于LMS仿真與測試技術超過30年，他十分認同Siemens PLM Software提倡的針對研發流程的數字化整合，即系統驅動產品研發理念，他認為 LMS解決方案正是這一理念中的重要一環。閉環系統是 Siemens PLM Software研發平臺建設的重點。通過仿真和測試的解決方案，可以在產品設計的每個階段中，都建立一個閉環驗證的環節，來確保產品在每個設計階段的成熟度。同時，可以把廣義的機械系統設計和控制的部分結合起來，實現整體方案的設計驗證。

多年的研發經驗告訴 LMS，產品研發過程中的學科交叉點，最容易培育出創新的種子。由此，LMS解決方案植根于 Siemens PLMSoftware整體的 PLM平臺推進系統工程的研發方式，將更多地支持學科交叉點的創新研發，通過管理復雜性來驅動創新和管控風險，為培育創新的種子提供土壤。

實現仿真的實時閉環測試（包括：SIL、HIL、MIL）可以減少研發過程中對物理樣機需求，是提高研發效率、節省開發成本的有效途徑，但這種測試方法對虛擬模型的精度要求非常高，需要能夠完全模擬實際的部件或子系統周邊的特性。通過結合虛擬模型和已有樣件的實際部分，完成整機的性能測試，可以在沒有完整物理樣機的情況下，以部分子系統或部件樣機為基礎結合周邊臨界系統的虛擬模型，完成硬件在環測試，大大降低樣機試制成本，縮短測試周期。LMS在這方面的研發力度非常大，目前已經在很多廠商中得到了實際應用。

在整體研發平臺方面，LMS的仿真和測試解決方案也將以智能化模型、了解產品、自適應系統和貼近用戶為基礎，緊密圍繞 Siemens PLM Software的智能創新平臺戰略發展。提供可變復雜度的模型，結合一維仿真和三維仿真，在支持廣義的機械系統的設計的同時，集成控制和實時仿真，并實行高精度建模。提供測試產品和基于測試結果的仿真，通過測試手段，把實際產品性能反饋到設計環節，與虛擬模型結合起來，提高仿真模型的精度，并對仿真結果進行驗證，確保產品的數字雙胞胎可以真實地反映產品的性能。確保產品的開放性，支持各種工業標準，并驅動新標準的開發。同時，重視用戶的操作體驗，與 Siemens PLM Software多個產品線高效融合，提供更貼近用戶需求的系統。

在具體的仿真功能方面，Siemens PLMSoftware原有的仿真平臺已經和 LMS解決方案開展了技術集成，這些集成功能在 NX10.0中已經得到了一定的體現。例如通過LMS聲學仿真技術增強的 NXNastran在聲震耦合中的計算，無縫集成了 LMS求解器和 NXCAE前后處理功能的復合材料完整數字化解決方案，以及結合了 LMS Samtech TeaPipe和 NXCAE的管路、軟管仿真工具。隨著融合戰略的開展，LMS解決方案與 NX和 Teamcenter的技術融合也將不斷深化。基于 Teamcenter平臺，推出專業性的數據管理工具，實現測試與仿真數據的連續性和可追溯性。在未來的 NX 11版本中，還會有更多的融合方案推出。

依托 Teamcenter平臺對 Siemens PLMSoftware的全部設計、仿真、測試和制造流程進行整合，確保了整個系統工程中的 4個重要流程，需求管理、功能分配、邏輯設計和物理實現，能夠全面貫通。Jan博士說：“LMS將持續增強系統驅動產品研發的解決方案，并以現有產品線為基礎不斷與 Siemens PLMSoftware原有 CAE產品開展整合，建立更加強大，更加全面的 CAE仿真平臺。”

記者手記

測試與仿真是制造企業建設智能創新平臺，建設數字化企業的一個重要因子，它們可以有效提高產品的設計質量與設計效率。要把這個因子整合到平臺中，則需要完成大量的信息對接與數據整合工作。以 Teamcenter為基礎的智能創新平臺為測試與仿真在企業中的發展提供了良好的溫床，而智能創新平臺在數字化企業中的發展則需要企業提供跟舒適的溫度和更豐富養分。隨著企業對數字化革命認識的加深，建設智能創新平臺，建設數字化企業的浪潮必將日趨澎湃。