达索系统 冯升华
摘要
近年来，随着我国政府倡导“互联网+”行动计划，推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合，对传统的企业产品生命周期管理系统，提出了新的要求，使得PLM快速步入下一代，以适应互联网经济的发展需要。本文探讨了在互联网加时代背景下，下一代PLM平台的特征，即以打造产业轻资产、提升用户体验为核心。
1、互联网加与体验经济
国务院总理李克强在第十二届全国人民代表大会第三次会议政府报告中指出，新兴产业和新兴业态是竞争高地。制定“互联网+”行动计划，推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合，促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展，引导互联网企业拓展国际市场。
对于“互联网+”经济的本质，尉迟坚在《价值魔方-互联网与e立方经济》一书中进行了详细的探讨。通过对德国工业4.0和美国第三次工业革命的深入分析，大胆提出了以掌控标准、数据与软件为手段，以经营产业生态链为核心的“轻资产”的工业互联网发展模式。
另一方面，美国经济学家Joseph Pine II在《体验经济》一书中，认为人们正迈向体验经济时代，体验经济将取代服务经济。作者认为，企业以服务为舞台，以商品为道具，以消费者为中心，创造能够使消费者参与、值得消费者回忆的活动。在消费者参与的过程中，记忆长久地留住了对过程的体验。如果体验美好、非我莫属、不可复制、不可转让，消费者就愿意为体验付费。
本文作者认为，人类社会经济发展是以逐步提高用户体验来驱动的。换句话说，人类社会经济发展史，就是持续提高用户体验满意度的历史。互联网经济提供的更具个性化、更快、更好、更易、更便宜的体验满意度，获得了市场的广泛认可。互联网经济为体验经济时代发展提供了非常重要的手段。“轻资产”就其本质而言，是对用户体验及用户体验实现能力的掌控。
2、互联网加企业的特征与支撑互联网加企业的平台的特征
传统企业，或者称为工业2.0时代的企业，需要对生产活动和服务活动所必须的土地、厂房、设备、配套设施、人员、供应链、服务环节等进行大量投资，从而形成“重资产”。
重资产企业需要借助于以CAX/PLM/ERP/SCM/CRM为代表的IT平台将产品设计、工艺、生产制造、服务和企业资源管理这些环节有机联结起来，实现可调、可控、可管。
上述具备工业2.0特征的IT软件平台，以产品为核心，强调重资产；以企业内的产品生命周期为核心，关注产品设计制造一体化；关注于企业内部的IT架构如何支撑企业战略，强调企业内部流程效率的提升。
而以苹果、GE、波音等美国公司为代表的互联网加企业，将企业从传统自身经营的“重资产”战略模式，逐渐转变成为经营产业生态核心价值为目标的“轻资产”战略模式，转型上升成为把控该产业核心技术，与金融投资业、服务业、软件业、制造业、互联网业等多维度、多层级深度融合，打造开放的产业生态圈，借助于更广泛的工业2.0伙伴企业的能力来形成广义虚拟企业，而自身成为处于产业生态圈龙头的“轻资产”核心企业、互联网化运行企业。
传统的PLM平台，已远远不能满足互联网加企业对其的需求，这些需求包括：
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以提高用户体验为核心、强调轻资产；
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以产业生态圈产品生命周期为核心，强调客户体验和广义虚拟企业的产品全生命周期服务支撑；
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连接更多的参与方，借助云计算能力，支持众创、众包、众智模式，支撑生态、业态平台；
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大数据和Dashboard作为决策支持的依据；
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强调信息的整合，连接产品全生命周期的每一个点，形成创新网络、体验网络；
互联网加时代的下一代PLM具有图1所示的六大特征。为了支持此六大特征，轻资产企业应该建立涵盖以体验为核心的轻资产企业产品定义、智能制造轻资产、基于大数据的决策轻资产、管理运营轻资产的下一代PLM。
图1 互联网加时代的下一代PLM的六大特征
3、以体验为核心，打造企业轻资产
互联网加时代的产品定义，被赋予了更多的形式。达索系统在其3DEXPERIENCE平台上提出以用户体验为核心来定义产品。体验可以进行分类、分级、分解形成体验树，以体验BOM的形式存在。体验及体验的实现方式、原理和手段一起，构成企业的轻资产。
参见图2，以汽车为例，用户体验的第一层可包括驾驶体验、车内体验、安全体验、互联体验、维修保养体验、环保生态体验（油耗节省）等。体验可逐级分解，如安全体验可分解为：未系安全带提醒、磕睡提醒、酒驾醉驾提醒、盲区消除、前方视野增强、交通标识识别、自动紧急制动系统(AEBS)等等；
通过3DEXPERIENCE平台，使体验开发过程可见、可分解定义、可追溯。同时可面向OEM和消费者进行不同的体验定义。而这些都是传统的PLM难以实现的。
以体验作为产品定义的出发点，通过E-R-F-L-P模型（Experience-Requirement-Functional- Logical-Physical）来描述体验的实现原理，完成对企业轻资产的完整定义。实现“知其然，知其所以然”。同时，产品的专利知识资产，发明专利、实用新型专利和外观设计专利，均可在体验的定义中涵盖。
图2 以用户体验定义产品
在互联网加的背景下，企业之间的竞争越发透明，要保证最终用户获得最佳体验，就要做到一次设计正确，一次制造正确，一次完美体验。对上市时间的要求就更加迫切。这就要求支撑互联网加企业的下一代PLM平台，必须能够在虚拟世界中，对用户体验进行定义、设计和验证，才能做到。在虚拟世界中对产品的用户体验，可以进行无限次场景的体验，最终将最佳体验在现实世界中制造并交付。
在虚拟世界中对产品进行体验，首先要实现从中观环境到宏观环境的突破。用户对产品的使用体验，是在宏观的社区环境中，在工作和生活的环境中发生的。以用户对汽车的体验为例，驾驶体验发生在各种环境的道路上，如在社区中、在高速公路、在城市道路上，需要考虑到在城市、平原、山区、高原、不同气候等因素。所有用户对产品的体验构成体验大数据，而虚拟世界要支撑起体验大数据，就必须从产品的中观环境，向宏观环境延展，从产品层级到基础设施级、城市级、国家级到全球宏观环境。
图3 虚拟世界在尺度上的不同层级
其次要实现从Digital Twin到Virtual Twin的转变。Digital Twin通常强调产品的几何信息，以及通过传感器等手段，获取产品各种性能指标，是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。而Virtual Twin则将Digital Twin延伸到更真实的仿真，包括产品的材料特性、内在的物理和化学等多学科的原理，要求Virtual Twin可以和Real Twin一样对外界的输入做出相同的反馈。以达索系统的“Living Heart Project（活体心脏项目）”为例，Digital Twin会强调心脏的几何外形、可测量的血压、心电图曲线等信息，而Virtual Twin会要求“Living Heart”能够进行模拟手术，加装心脏起搏器、心血管支架，虚拟的“Living Heart”与真实的心脏，对外界的输入做出的反馈结果相同。
Virtual Twin对更高层级仿真的要求，需要从中观环境向上扩展到宏观环境，向下扩展到微观环境。从结构与实体到材料科学、分子结构、化学、生物、地球物理学、热学、流体、电磁学到系统控制理论的多学科融入到Virtual Twin中，才能更接近Real Twin的表现。
4、智能制造轻资产
在轻资产运营模式下，传统“重资产”模式的中小企业恰恰需要大量存在，但处于产业链中、低端地位，来支撑“轻资产”企业发展，形成虚拟企业新生态。为了能够迅速、高效、低成本、高质量地在虚拟企业环境下完成制造过程，需要将制造过程在重资产的基础上，通过IT手段，提升为智能制造轻资产。
打造企业智能制造轻资产需要三个环节：在虚拟世界中精确验证智能制造、在制造现实世界中实现完美精益控制和在制造价值链各环节持续优化。
在虚拟世界中精确验证智能制造，即将制造过程在虚拟世界中进行实现。包括DMU数模评审、生产线建造规划、工艺规划、工艺路线、工装设计、机器人与NC编程、布局优化、装配验证与人因工程、三维作业指导书等能力。通过在虚拟世界中的制造模拟仿真与优化，确保制造一次性成功。
在制造现实世界中实现完美精益控制，即在全球化、多工厂甚至多企业的现实世界中，如何实现生产制造运营管理-MOM(Manufacturing Operations Management)。在多工厂环境下，将虚拟世界的制造与现实世界的制造融合。对于零部件的生产加工到部件整机的装配，管理生产计划、生产任务分配、生产执行、生产监控、生产统计分析、质量管理、设备维护、库存管理等现实过程。
在制造价值链各环节持续优化，即从战略层、销售与运营计划层、主生产计划到详细生产计划，对企业库存、生产计划、物料运输及调度、人员计划、供应链、物料需求计划、主生产及分派计划、年度生产大纲、月度计划等制造价值链的各个环节进行持续优化。
制造仿真、制造运营、制造优化构成了智能制造的轻资产。
5、基于大数据的决策轻资产
基于大数据的决策应用，对于互联网加企业来说，具有多层级、全覆盖、全连接的特征。
多层级应用指的是从操作层级到工厂物流和流程层级、企业运营层级、宏观层级的大数据应用。
全覆盖应用指的是基于用户体验的市场分析到体验设计、体验验证、产品制造、销售分析、服务分析等产品生命周期的各个环节的大数据应用。
全连接的特征在于，大数据决策的大数据来源应该是全方位的，比如设计一台智能冰箱的体验，如果冰箱仅仅能够通过摄像头识别冰箱里的食品，当某些品类的食品缺乏时，自动在超市订购食品，而不和用户的日程相连接，不和用户的饮食购物习惯相连接，就无法让用户得到好的智能体验。
来自各层级、各环节、全方位的大数据及基于大数据的决策支持能力，构成互联网加企业的决策轻资产。
6、管理运营轻资产
在互联网加经济模式下，传统的产品生命周期管理将扩展到虚拟企业范围的、产业新业态中的产品生命周期管理。使轻资产龙头企业与其生态链上的其他企业一起构成的错综复杂价值链网络，通过对以体验为核心的产业业态信息流、流程、各方参与人员的集成，构造精密运行的复杂管理系统。完成从Complicated到Sophisticated的转变。
互联网加环境下的PLM，以项目管理为核心，支持轻资产企业业务战略逐级分解，从企业战略到产品组合、项目群管理、项目管理、任务管理、工作流管理、内容管理，落地到整个产业业态生态圈中每一个人每天的工作细节中。
轻资产的管理和运营，在管理企业内部与企业之间的严肃流程外，还需要支持用户体验社区的管理。使最终用户能够将产品的应用体验和对产品改进的建议形成体验知识库，形成闭环。
7、结论
本文探讨了支撑互联网加企业轻资产运营的下一代PLM，即以体验为核心的轻资产企业产品定义、智能制造轻资产、基于大数据的决策轻资产、管理运营轻资产。为有志进行轻资产改造，向互联网加转型的企业在IT平台选型上提供了思路。
