Siemens PLM Software大中华区售前技术总监方志刚

航空航天工业走在尖端技术的最前沿，因为它旨在管理最复杂的产品开发和制造过程中的高度复杂性。对于工业4.0的广泛关注来源于其与我们国家的两化融合的匹配度很高。具体对于航空航天制造行业来说，首先带来的变更会是制造模式的升级和重构，建立智能工厂是其中重要的内容，其中最关键的就是将制造业向数字化转型。

中国航空制造业正处于产业转型升级的新阶段，航空产业链之长覆盖整个国家工业体系，甚至覆盖在世界范围内进行资源配置，所以信息化和网络化成为支撑航空工业产业转型的重要手段。物联网和大数据是信息化技术发展的两个关键发展趋势，这两种IT技术必将为航空工业的转型带来有力的技术支撑。

作为软件公司来说，能够基于物联网、大数据、云等新的IT技术，提供完整的可落地的解决方案，支持机器、设备组和设施通过互联网、大数据分析技术的综合，实现智能设备、系统和自动化，成为自动化和创造效率的全新手段。软件公司还需要提供的能力包括连接设备生成数据的智能且安全的云服务、跨设备和服务的可扩充的大数据云平台、互操作能力、丰富的合作伙伴生态系统。

西门子就可以为航空航天客户提供数字化企业平台解决方案。数字化企业平台是实现数字制造的载体，在物联网、云计算、大数据、工业以太网等技术的强力支持下，集成目前最先进的生产管理系统及生产过程软件和硬件，如西门子制造执行系统（MES）软件SimaticIT、西门子产品生命周期管理（PLM）软件、以及全集成自动化（TIA）、全集成驱动系统（IDS）等。

Siemens PLM Software凭借其全球应用最广泛的数字化生命周期管理软件Teamcenter，在数字化制造市场领域应用最广泛的软件Tecnomatix，以及其丰富的计算机辅助工程分析（CAE）产品组合，其针对航空航天行业的解决方案已被全球各大航空航天企业和军事组织广泛使用。

Teamcenter强大的多CAD管理能力，使得Teamcenter管理着全球包括CATIA、Pro/E、NX在内的70%的CAD数据，开放式解决方案帮助企业把更多的创意转化为成功的产品。Teamcenter是航天航空业界事实上的工业标准和首选，90%的航空航天领先者都将Teamcenter作为企业级cPDM平台标准。Teamcenter的领先地位，在功能、广度、交付、健壮性、销售量以及装机量方面都为西门子工业软件的一致交付能力提供了信心和信赖。

数字化工厂是西门子的未来主要发展方向，通过整合真实世界与虚拟世界的融合，西门子最大的优势是能够在从产品概念定义到直接面向工厂的西门子工厂控制器的整个流程中，整合工程学、制造业、质量及程序管理等所有信息。这种无缝的数据流保证了决策者能够及时而准确地做出与产品定义相关的决策。通过Tecnomatix我们能够在产品制造前，虚拟验证制造流程，并且将该流程直接生成电子工作指令，通过SimaticIT在工厂车间中执行。

工业4.0背景下的航空制造业

对于工业4.0的广泛关注来源于其与我们国家的两化融合的匹配度很高。具体对于航空航天制造行业来说，首先带来的变更会是制造模式的升级和重构，建立智能工厂是其中重要的内容。这种先进的生产模式，融合现实生产和虚拟生产的技术，基于大数据、互联网、人，通过数字化工程、数字化制造等各种信息技术实现柔性制造，经济高效地满足客户个性化的定制需求。

目前航空航天行业面临的主要挑战就是制造业升级和转型的挑战，其中最关键的就是将制造业向数字化转型。要完全达到理想状态，必须做到生产过程各阶段中数据流的畅通无阻，其中包括产品设计、生产规划、生产工程、生产实施以及服务。

为了应对这些挑战和为客户提高更有价值的服务，满足当前和未来的发展需求，Siemens PLM Software目前可以为航空航天客户提供数字化企业平台解决方案，将现实和虚拟的生产世界相结合，着力推动制造业未来的发展。Siemens PLM Software提供的PLM平台是实现工业4.0的载体。它可以实现包括产品设计、生产规划、生产工程到生产执行和服务的全生命周期的高效运行，以最小的资源消耗获取最高的生产效率。该平台的实现需要企业以数字化技术为基础，在物联网、云计算、大数据、工业以太网等技术的强力支持下，集成目前最先进的生产管理系统及生产过程软件和硬件，如产品生命周期管理（PLM）软件和制造执行系统（MES）软件以及TIA全集成自动化技术。西门子持续的创新能力、完整的产品线和丰富的行业知识，为“工业 4.0”的到来奠定坚实基础。

西门子的整体解决方案可以帮助中国航空航天企业实现升级转型，以更高生产力、更高效能、更短产品上市时间、更强灵活性在国际竞争中占据先机。举例来说，“工业4.0”时代的虚拟联合环境中，在生产开始之前，我们就可以着手对产品开发及生产流程中的各个环节进行规划、仿真和优化，从而提高生产力，加快产品上市速度。生产时，制造执行系统能保证生产效率和灵活性处于最高水平。

如何应对中国迅猛增长的市场

航空航天工业走在尖端技术的最前沿，因为它旨在管理最复杂的产品开发和制造过程中的高度复杂性。Siemens PLM Software通过为了应对客户在智能工厂和系统工程方面的发展需求，以独特的方式整合了PLM软件和自动化技术，通过不断整合产品和咨询能力来为航空航天客户提供高质量、高价值的服务和产品。

数字化工厂策略：结合新的组织结构的调整，在新成立的数字化工厂事业部内，形成智能工厂的咨询服务团队，应对越来越强烈的航空航天对数字工厂的需求。并对各PLM产品线、制造执行系统SimaticIT以及全集成自动化（TIA）做进一步的整合和集成，倾力打造数字化企业解决方案，着力推动航空航天制造业转型升级和未来的发展。

系统驱动的产品开发：对收购的LMS产品作进一步的整合，基于统一的全生命周期系统工程平台，在系统工程纵向深度上形成建模、仿真与验证的全集成的模型和仿真闭环系统，在横向广度上形成需求-功能-逻辑-产品-零件-工艺-工厂-测试-实物上形成全寿命周期技术状态和构型管理，使得航空航天客户可以在一个宽泛的范围内和高度融合的系统研发环境中，评估复杂产品自身和研制过程的绩效。

系统的开放性：未来技术发展方向上西门子将继续走开放式路线，不但承诺继续为软件商提供CAD建模核心引擎Parasolid、cPDM开放集成多CAD、ERP、MES等重要的IT构件，保护客户历史投资。同时将深度开放其JT可视化技术，推广JT可视化标准到PLM各个领域的应用。在保护投资的基础上有效降低系统的总体建设和拥有成本。

西门子在与美国国家航空航天局（NASA）“好奇号”火星探测器的整个开发过程中，喷气推进实验室（JPL）全程使用Siemens PLM Software的产品生命周期管理（PLM）软件来对火星探测器进行数字化设计、模拟和虚拟组装，以便后续制造物理样机，可谓是虚拟到现实相融合的过程，覆盖了“好奇号”的研发与测试整个过程。很多过程例如“空中起落机”，降落火星等都是在软件上千次的模拟试验下，为其成功大大提升了可能性！

通过与NASA在以往项目上的合作，我们觉得整个项目的执行绩效和产品本身的绩效上都有很多可以值得借鉴的经验。如NASA采用了一个数字化/虚拟化开发、测试、仿真和全球化协同方式，通过JT的标准三维信息交互格式，解决了多CAD的协同效率问题，这也为现在国内航天航空行业的现状提出了很多新的思路和方向。同时印象比较深刻的是，这样复杂的产品和项目，“好奇号”总共只有两台样机，一台样机用于实物验证测试，另外一台现在正在火星执行任务，大量的仿真测试验证都是通过一个闭环的虚拟验证环境来实现的（基于以往火星探测任务的数据，进行热、机械和空气动力的静态和动态分析，开展实验室原型试验及沙漠试验，完成大量的设计迭代，实现任务的整体优化），在这个方面的基于模型的系统工程和建模、仿真、验证测试的闭环环境起到了决定性的作用，也是未来的一个方向，虚拟试验、虚拟铁鸟等技术在其中得到了很好的体现。这些新技术方式的采用，对于我国航空航天研制的转型提供了很好的借鉴方向。