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1、工业4.0背景“工业4.0”是德国联邦教研部与联邦经济技术部在2023年汉诺威工业博览会上提出的概念。“工业4.0”描述了制造业的未来愿景，提出了继蒸汽机的应用、规模化生产与电子信息技术等三次工业革命后，人类将迎来信息物理融合系统（CPS）为基础，乙生产高度数值化、网络化、机器自组织为标记的第四次工业革命。 “工业4.0”在物联网、大数据、云计算、3D打印技术、智能机器人等方面有着广泛的运用。“工业4.0”的概念在欧洲乃至全球工业业务领域引起了极大的关注与认同。各国应对“工业4.0”德国产学研推动，上升至国家级战略。在“工业4.0”的概念提出后，德国工程院、西门子公司、弗劳恩霍夫协会等学术界和
2、产业界的建议和推动下形成，已上升至国家级战略。德国联邦教研部与联邦经济技术部于20233年将其纳入高新技术战略2023的十大未来项目中，计划投入2亿欧元资金，支持工业领域新一代革命性技术的研发和创新。公司界的西门子、SAP的等公司的积极跟进，德国在工业4.0的理念思考和创新实践方面已经走在世界前列。美国政府战略推动创新，积极实行“再工业化”。在美国，“工业4.0”的概念更多的被“工业互联网”取代，尽管称法不同，但基本理念一致，就是将虚拟网络和实体连接，形成更具有效率的生产系统。在金融危机后，美国将发展先进制造业上升为国家战略，希望以新的革命性生产方式重新塑造制造业。2023年，出台重振美国制造
3、业框架，具体分析了重振制造业的理论基础及优势，成为美国发展制造业的战略指引；2023年6月和2023年2月，醒后启动“先进制造伙伴计划”和“先进制造业国家战略计划”，以加快抢占21世纪先进制造业制高点；2023年1月美国总统执行办公室、国家科学技术委员会和高端制造业国家项目办公室联合发布国家制造业创新网络初步设计，投资10亿美元组件没有制造业创新网络（NNMI），集中力量推动数值化制造、新能源以及新材料应用等先进制造业的创新发展，打造一批具有先进制造业能力的创新集群。与德国的额工业4.0强调“硬”制造不同，软件与互联网经济发达的美国更侧重与“软”服务方面推动新一轮的工业革命，希望互联网激活传统
4、工业，保持制造业的长期竞争力。“工业互联网”革命除了美国的政策扶持，尚有行业联盟的组建成为发展的重要推手。“工业互联网”的概念最早是通用电气2023年提出，随后美国五家行业龙头联手组建工业互联网联盟（IIC），将这一概念推广开来，加入该联盟尚有IBM、思科、英特尔和A&等IT公司。日本特色“工业4.0”，人工智能是突破口。日式工业的一大特点是对人工智能产业的探索，已解决人口老化、劳动力断层丙支持未来的工业智能化，一方面应用的领域是工业化上产线。以日本的其产业为例，通过采用机器人、无人搬运机、无人工厂等先进技术和产品，加之采用新技术减少喷漆次数、减少热解决等措施吧生产线缩短40%，丙通过改变车身
5、结构设计把焊接生产线由18道工序减少到9道，建成时间最短的高端车型生产线。日本近期加大3D打印技术等高尖端技术的财政支持，以3D造型技术为核心的产品制造革命的大规模研发项目，开发世界最高水平的金属粉末造型3D打印机。中国实行“中国制造2025”，加速有制造大国转向制造强国。2023年习近平在访问德国期间，在发表署名文章是重点提到德国“工业4.0”战略；同年10月，李克强访问德国，发表中德合作行动纲要，宣布中德两国将开展“工业4.0”合作；2023年3月5日，李克强在政府工作报告中谈及产业结构转型时强调，要实行“中国制造2025”，加速有制造大国转向制造强国。工信部与工程院制定中国制造业2025
6、规划，这被誉为是中国版的“工业4.0”规划，其借鉴了德国的“工业4.0”计划，加快工业产业结构转型和发展，围绕在中国有待加强的领域进行强化，打造新一代信息技术产业、高尖端设备制造产业、新能源产业和生物医药与生物制造产业。产品生命周期管理(PLM)定义所谓产品生命周期管理（Product Life-Cycle Management，PLM），就是指人们对产品的需求开始，到产品淘汰报废的圈闭生命历程。PLM是一种先进的公司信息化思想，让人们在思考剧烈的市场竞争中，如何用最有效的方式和手段为公司增长收入和减少成本。市场营销学定义产品生命周期为：导入、成长、成熟、衰退。，但不能概括产品生命周期的全过程
7、，这四个阶段定义为：产品市场生命周期。再给予产品管理概念的基础上把产品生命周期概括为：产品战略、产品市场、产品需求、产品规划、产品开发、产品上市、产品市场生命周期管理等7个概念。在ERP、SCM、CRM、PLM四个系统中，PLM的成长与成熟花费最长时间，也最不被人理解，也与其他系统有较大的区别。它是唯一面向产品创新的系统，也是最具互操作性的系统。公司使用PLM来管理一个产品的全生命周期，会与SCM、CRM，特别是ERP集成。作为一个整体解决方案，PLM花费数年时间拟定产品生命周期管理的市场定位，部分因素是PLM与PDM、CAD软件系统有密切的关系。从技术角度上看PLM是一种对所有与产品相关的数
8、据、在其整个生命周期内进行管理的技术，既然PLM与所有与产品相关的数据管理有关，那么必然与PDM密不可分，可以说，PLM完全包含了PDM的所有内容，PDM功能是PLM中的一个子集。但是PLM强调对生命管理周期内跨越供应链的所有信息进行管理和运用的概念，这是PLM与PDM的本质区别。 PLM策略是完全从事不同的商业使命，因而它需要更为复杂的系统体系结构，构件一个面向更为广泛的商业使命的生命周期财富管理系统来组成，技术的采用必须根据这个高层的使命的原则来选择，而不是以完毕任务和自动化过程这样传统的历史使命来选择。特性1. 意向公司信息化战略它需要从公司战略层角度来规划+PLM系统，涉及其体系、工具
9、和实行方法。2. PLM的范围其范围跨越公司或扩展公司，从产品概念到产品消亡和回收的所有产品。3. PLM的管理对象是产品信息这些信息不仅涉及产品生命周期的定义数据，同时，也描述了产品是被如何设计、制造和服务的。4. PLM的目的都是通过信息技术来实现产品申明周期过程中协同的产品定义、制造和管理5. PLM的实现途径都需要一批工具和技术支持，需要公司建立起一些歌信息基础框架来支持其实行和运营。6. PLM的功能是对产品信息的管理负责由CAD、CRM等工具所产生的产品信息进行获取、解决、传递和储存。信息化公司信息化，特别是制造业信息化，无论分类、组合、剖析、预测，或是以各种方式来评估和定义，公司
10、信息化都会定义为四个重要的业务领域：公司资源规划（ERP）系统、供应链管理（SCM）系统、客户管理（CRM）系统和产品生命周期（PLM）系统。这四种信息系统有机结合应用，构成了公司信息化的重要组成部分。公司根据自己的实际情况，面向特定的额业务问题，来选择一种或几种系统来构建自己的而公司信息化框架体系，那种认为公司信息化及时实行ERP系统的观点是十分片面的和有害的。功能介绍一套高效、完善的PLM解决方案可以让公司建立具体、直观和可行的数字化产品信息，及早综合各个参与者的信息，仙哦给你喝发现和就绝关键问题，对交付生产、更改控制盒配置管理等关键过程进行控制，并使之自动化。一、 概述从公司实行OLM的
11、全局来看，PLM具有这样的一些功能：构建完整的数字化产品数据框架和安全产品信息库。1. 实现产品开发过程的自动化，及工作流和生命周期驱动，2. 为所有用户提供独立于CAD系统以及基于Web的2D和3D产品信息可视化插件功能，3. 基于使用角色的Web访问功能来获取产品和过程信息，具有基于事件的提醒功能，4. 项目和计划的管理和协作，5. 对过程和活动监控及改善的分析报告，6. 更改、配置和发布管理过程的最佳方法，7. 零件和设计的参数化搜索，最大限度化实现设计重用，8. 用于制造业设计和采购的制造协作区，9. 对机械CAD、电子CAD、ERP、CRM、Web服务等公司应用系统的集成。二、 核心
12、发明、协作和控制假如没有一个集成的基础结构通过提供广义公司协作功能，把计算机辅助设计（CAD）和产品数据管理（PDM）等传统的额数字化产品解决方案整合起来，促进发明、协作和控制这三项互相依赖的功能之间的额协调，制造商就不能有效地优化他们的额产品开发过程。PLM通过这三项重要且互相依赖功能之间的配合来优化数字化产品价值链：1. 发明获取并挖掘思想和知识财富，并把它们融入到数值化产品中，时期可以提供关于产品结构、外观和性能、交互和直观的表达。在产品开发初期，“发明”非常关键，且在更改时，它仍然很重要。2. 协作产品开发初期价值链中的其他参与者高效沟通，一遍不断获取发明性的信息，并在极易对涉及进行更
13、改的初期发现和解决问题。3. 控制为例保证产品开发过程可以尽快带来成果，保证写作者早不同阶段不断趋向一致、最终在设计发放时达成完全统一。三、 细化文档文献管理和储存让用户按照多个版次级别、各种格式编制和管理包含多个文献的复杂出版物，引用外部管理的转载文献。核心功能涉及数据仓库的检入和检出、版本控制和利时记录管理。一体化搜索引擎作为一种执行快速且简朴的跨系统巡查方法（假设一套广义公司解决方案中有多个不同的数据库），它结合了标准的Web引擎搜索技术。该引擎可以让用户快速找到公司中几乎所有的类型（例如：零件号、ECOS、文献等）的产品信息，而不是考虑它们的结构和位置。生命管理周期把产品生命管理定义为
14、一组连续阶段，他可以拟定所处的阶段和对象进入下一阶段必须满足的关口条件。通过把工作流程和生命周期阶段和条件关联起来，它能让生命周期管理的对象 自动完毕它们的生命周期。这种工作流支持的生命管理周期自动化过渡可以工体高额生产利润。工作流管理可以让用户在一个灵活的过程管理结构中，积极指导和监控他们的独特业务过程，以便提供先进的产品、缩短上市时间和减少开发成本。样品工作流有助于制造商快速定制和部署通用业务过程。四、 项目管理项目管理作为PLM系统中重要的而功能，与专业的项目管理系统相比，有其自身的一些优势，他不仅能对项目温度进行管理，并且还能执行进度计划管理、任务跟踪和资源配置。PLM系统中分管产品管
15、理模块、工作流和过程管理模块、用户管理模块、变更管理模块和协作平台，可以用来支持PLM系统进行项目管理，然后将这几个模块的功能集成起来建立项目管理模块。1. 产品结构管理。PLM系统一般采用视图控制法，来对某个产品结构的不同划分方法金相管理和描述，产品结构视图可以按照项目管理任务的具体需求来定义。也可以反映项目里程碑对产品结构信息的规定。2. 工作流和过程管理。PLM系统的工作流和过程管理提供一个控制并行工作流程的计算机环境。运用PLM图示化的工作流编辑器，可以再PLM系统中，建立符合各个公司习惯的并行的工作流。根据项目任务的结构特点，可以运用工作流与过程管理模块为任务数据对象，建立相关的串行
16、或并行流程当任务重大的数据对象被赋予流程后，流程用于控制该独居对象的流转过程，工作流和过程控制根据各环节的操作，自动将文档推到下一环节。入伙任务有相关数据对象被赋予流程，只当所有被赋予流程的数据对象揍王相应的流程后，该任务才干提交，继续下一步的项目任务节点。3. 用户管理。PLM系统对系统用户的变更管理，是建立在工作流和过程管理基础上的，通过工程变更流程控制整个变更过程。项目任务在执行过程中，假如发生延期或资源冲突，可以通过变更管理来对任务进行从新编排。4. 系统工作平台。PLM系统提供协作笔记本、团队数据库、团队论团及及时信息等支持协同工作的工具。在项目立项之后的整个管理过程中，用户户需要与项目中其他分派有任务的人员交流项目信息，这是可以运用PLM的协同够工作工具，进行多用户的即时通信。应用
