造的起點(diǎn)日益從工廠走向計(jì)算機(jī)。不論是數(shù)以千計(jì)的愛好者在“共同創(chuàng)造”環(huán)境中設(shè)計(jì)的嶄新跑車，還是生產(chǎn)線上的汽車中的大多數(shù)創(chuàng)新背后的數(shù)百萬條代碼的組織，都離不開軟件的作用。

就像從宙斯的前額蹦出來的雅典娜一樣，Rally Fighter是從Jovian的腦袋里冒出來的。事實(shí)上，不同于世界上任何其他車輛，F(xiàn)ighter——一輛裝配6.2升發(fā)動(dòng)機(jī)、輸出功率高達(dá)430馬力的超級跑車，是成百上千人的智慧結(jié)晶。他們的活動(dòng)場所是虛擬世界。他們的目標(biāo)是將終極跑車?yán)硐胱兂蓛r(jià)格適宜的現(xiàn)實(shí)。

Rally Fighter是數(shù)以千計(jì)的愛好者在一個(gè)遍及全球的共同創(chuàng)造環(huán)境中并肩努力的結(jié)晶。

坐落于亞利桑那州鳳凰城南郊沙漠地帶的Local Motors（簡稱“LM”），是一家迅速發(fā)展的初創(chuàng)企業(yè)。在其外形酷似吊架的總部大廈前方，停放著Local Motors制造的全球第一輛“團(tuán)體設(shè)計(jì)”汽車Rally Fighter。在這個(gè)Local Motors稱之為“共同創(chuàng)造”——亦被稱為“眾包”——的團(tuán)體設(shè)計(jì)流程中，廣大愛好者可以利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件，淋漓盡致地發(fā)揮其聰明才智。在Local Motors內(nèi)部一支工程師和設(shè)計(jì)師團(tuán)隊(duì)的妥善管理下，在獲獎(jiǎng)設(shè)計(jì)將贏得現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)的激勵(lì)下，參與者既可以單獨(dú)工作，也可以結(jié)成彼此競爭的團(tuán)隊(duì)，專注于專業(yè)子項(xiàng)目?？偠灾?，這個(gè)流程能大大加快復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)進(jìn)程。

制勝秘訣。由于Local Motors能夠如此快速高效地將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為工業(yè)產(chǎn)品，美國國防部辦公室下屬的高級研究計(jì)劃署（DARPA）與這家成立不到六年的企業(yè)簽訂了一份合同。

Local Motors開發(fā)Rally Fighter的方式令DARPA大為折服，于是要求這家年輕的企業(yè)證明，團(tuán)體設(shè)計(jì)是否可用于開發(fā)真正價(jià)格適宜的輕型軍運(yùn)輸車輛。Local Motors制造出了XC2V，全球第一輛源自群眾智慧的戰(zhàn)斗支援車輛。Local Motors的總裁兼首席執(zhí)行官暨聯(lián)合創(chuàng)始人John B. Rogers表示，“我們不僅向DARPA表明，該項(xiàng)目能夠在預(yù)算內(nèi)按期完成，而且我們向他們提供一個(gè)流程，允許他們一次又一次地復(fù)制這樣的成功?！边@輛車目前正在接受試驗(yàn)。

然而，在全球共同創(chuàng)造環(huán)境中設(shè)計(jì)一個(gè)基于CAD的部件，與在一家所有人都使用同一軟件的企業(yè)內(nèi)部這樣做，有著天壤之別。譬如，大約300人參與了Local Motors不久前為德國一家大型汽車制造商完成的一個(gè)項(xiàng)目，他們使用五花八門的CAD系統(tǒng)和文件格式。Local Motors的工程師網(wǎng)絡(luò)經(jīng)理Alex Fiechter指出，“在每個(gè)部件的開發(fā)過程中，這些人需要彼此交流，也需要與我們交流，以獲取反饋信息?！睘榱俗屵@一過程順利進(jìn)行，Local Motors求助于西門子PLM軟件公司及其Solid Edge CAD平臺。他說：“這款軟件能夠干凈利落地導(dǎo)入許多不同格式的文件，這是一個(gè)獨(dú)一無二的能力。就團(tuán)隊(duì)工作而言，它比任何其他競爭產(chǎn)品都更加靈活?！?

當(dāng)某個(gè)團(tuán)體敲定某個(gè)部件的設(shè)計(jì)之后，設(shè)計(jì)將被下載到Local Motors的高壓水射流機(jī)中，這是一臺自動(dòng)化高速原型制作機(jī)器，僅采用高壓水和研磨劑，即可從一塊厚達(dá)9英寸的鋼鐵中切割出部件。Fiechter解釋道，“從創(chuàng)意到現(xiàn)實(shí)，你只需要一個(gè)保存在U盤中的CAD設(shè)計(jì)。然后，即可將該部件安裝到原型車輛上進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)。”

為了向Local Motors的普通用戶提供價(jià)格適宜的CAD平臺，西門子開發(fā)了一個(gè)名為“Design1”的Solid Edge版本，從根本上彌合了功能有限的免費(fèi)或低成本CAD解決方案與價(jià)格不菲的全功能商用解決方案之間的差距。西門子PLM軟件公司高級副總裁兼主流工程軟件業(yè)務(wù)總經(jīng)理Karsten Newbury表示，“Solid Edge Design1是一款專為世界各地參與Local Motors合作設(shè)計(jì)團(tuán)體的愛好者打造的獨(dú)一無二的CAD解決方案。”公司首席執(zhí)行官Rogers補(bǔ)充道，“譬如，Design1允許Local Motors的成員發(fā)布設(shè)計(jì)，甚至縮略圖，同時(shí)也允許其他用戶通過瀏覽器調(diào)看三維圖形，測量尺寸，發(fā)表評論。所以，它是一個(gè)非常重要的共同創(chuàng)造工具?！彼又溃按送?，Design1的一個(gè)重要特點(diǎn)是，相對于非用戶之間的合作，任何下載該工具的用戶都能與使用截然不同的CAD軟件的其他人展開更好的合作。”

Local Motors在團(tuán)體設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)，是不是意味著不僅初創(chuàng)企業(yè)有機(jī)會大展拳腳，而且大型制造商也能借機(jī)挖掘新的潛力？Newbury說：“我認(rèn)為，共同創(chuàng)造模式為進(jìn)一步充分利用現(xiàn)有資源，提高能力、加快進(jìn)度創(chuàng)造了條件，同時(shí)也為提高產(chǎn)品定制度開啟了一扇機(jī)會之門。DARPA就是一個(gè)很好的例子。他們想要提高效率。美國政府開發(fā)一輛新車的成本動(dòng)輒高達(dá)數(shù)十億美元。但Local Motors僅以低廉的費(fèi)用，在4到6個(gè)月的時(shí)間內(nèi)就設(shè)計(jì)出一輛新車。因此，我認(rèn)為這表明共同創(chuàng)造模式為加快創(chuàng)新和催生創(chuàng)意開辟了一片更為廣闊的天地，并且做到所有這一切并不需要擴(kuò)大工程團(tuán)隊(duì)規(guī)模。”

福特：車輪上的軟件。如果說像Local Motors這樣的初創(chuàng)企業(yè)有什么優(yōu)越之處，那就是它們是一張可以自由揮灑的白紙。相反，大型制造商不論多么富于創(chuàng)新精神，都背負(fù)著現(xiàn)有系統(tǒng)的重?fù)?dān)。但福特汽車公司的管理層發(fā)現(xiàn)了以更加明智、更加快速、更加經(jīng)濟(jì)并且更具個(gè)性化的方式制造和檢修汽車的關(guān)鍵。這個(gè)關(guān)鍵就叫做“軟件”，如今，軟件正日益成為制造活動(dòng)的起點(diǎn)。

西門子PLM軟件公司汽車工業(yè)戰(zhàn)略副總裁Stefan Jockusch博士透露，“當(dāng)今汽車的各種極具吸引力的特性中，有60%是在軟件中實(shí)現(xiàn)的，而70%左右的問題和召回都可以追究到某種軟件不兼容問題?！?

當(dāng)今汽車的各種極具吸引力的特性中，有60%是在軟件中實(shí)現(xiàn)的，而70%左右的問題可以追究到軟件

如今，不論是在Local Motors手工制造，還是在大型制造商的自動(dòng)化工廠生產(chǎn)，所有汽車都是利用軟件設(shè)計(jì)出來的。

事實(shí)上，正如福特汽車公司的軟件與控制系統(tǒng)工程部高級技術(shù)主管Chris Davey所指出的那樣，福特公司目前生產(chǎn)的許多汽車都配備了50到70顆單片機(jī)，它們運(yùn)行著超過1,500萬條代碼，控制著大約5萬項(xiàng)功能需求，這些功能從推進(jìn)和事故預(yù)防，到休閑娛樂和導(dǎo)航，不一而足。

鑒于軟件對制成產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)意義與日俱增，以及由此引發(fā)的復(fù)雜度急劇提高，福特汽車已經(jīng)與西門子密切合作實(shí)現(xiàn)了“車內(nèi)軟件（IVS）” 管理系統(tǒng)——一個(gè)用于管理其所有汽車軟件和硬件的全球信息平臺。 借助西門子的Teamcenter——全球使用最廣泛的產(chǎn)品生命周期管理（PLM）系統(tǒng)，福特公司現(xiàn)在也利用同一個(gè)數(shù)據(jù)庫來開展一切經(jīng)營活動(dòng)，從內(nèi)部和供應(yīng)商開發(fā)，到生產(chǎn)和檢修，不勝枚舉。

Davey說：“在生產(chǎn)環(huán)境中，IVS將追蹤已經(jīng)安裝的硬件以及有關(guān)軟件，確保二者精確匹配?！边@些信息帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。不僅避免了缺陷和不一致，而且當(dāng)涉及檢修、軟件更新，特別是，關(guān)于軟件版本的詳盡信息時(shí)，有時(shí)候這些信息可以避免花費(fèi)高昂成本更換電子控制裝置（ECU）。歸功于基于Teamcenter的IVS，福特公司的經(jīng)銷商現(xiàn)在可以為每輛汽車下載其真正需要的軟件更新版本，從而節(jié)省資源，加快服務(wù)速度，降低引發(fā)新問題的風(fēng)險(xiǎn)。

僅在北美地區(qū)，這種“瞬間重新編程”能力就為福特公司節(jié)省了大筆費(fèi)用。Davey說：“起初我們以為每年能節(jié)省100到500萬美元。沒想到的是，短短三年之內(nèi)，我們已經(jīng)避免更換價(jià)值超過一億美元的模塊。”

軟件重復(fù)使用是另一個(gè)關(guān)鍵問題。譬如，在車輛開發(fā)過程中，通常要為一系列車載系統(tǒng)定義和優(yōu)化大約5,000到7,000個(gè)運(yùn)行參數(shù)。Teamcenter可以在一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫內(nèi)管理所有這些數(shù)據(jù)。這可避免重復(fù)勞動(dòng)，促進(jìn)軟件的一致使用（和重復(fù)使用）。對于要求多個(gè)模塊——如制動(dòng)器和油門調(diào)節(jié)器——通過車載網(wǎng)絡(luò)相互通信的分布式功能如自適應(yīng)車速控制，這一點(diǎn)大有裨益。Davey補(bǔ)充道，“我們認(rèn)為，軟件重復(fù)使用是汽車工業(yè)取得進(jìn)一步發(fā)展的重大契機(jī)之一。Teamcenter解決方案允許我們完全重復(fù)使用軟件組件，而不必進(jìn)行任何更改?！?

隨著軟件逐漸成為汽車能否取得差異化優(yōu)勢的關(guān)鍵因素，其生命周期——就像智能手機(jī)和其他電子設(shè)備的生命周期一樣——將變得越來越短。Davey說：“我們必須能夠管理短至6到9個(gè)月的消費(fèi)電子產(chǎn)品生命周期，還要能夠管理通常為兩到三年的汽車生命周期?！?

所有這一切都在推動(dòng)汽車行業(yè)朝著實(shí)現(xiàn)軟硬件彼此關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫這一目標(biāo)，邁出了重要一步，盡管歸咎于歷史原因造成現(xiàn)有系統(tǒng)與當(dāng)前系統(tǒng)之間的不兼容，這個(gè)愿景要在多年后才會變成現(xiàn)實(shí)。Jockusch說：“福特公司是為數(shù)不多的幾家已在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理環(huán)境中開發(fā)、分配和追蹤所有軟件的企業(yè)之一。他們已經(jīng)步入最終統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的正軌，正在逐步接近在車輛投產(chǎn)之前，完全在虛擬世界中完成制造和試驗(yàn)的目標(biāo)。這是讓事情變得更加簡單的唯一途徑，哪怕我們所生產(chǎn)的產(chǎn)品正變得日益復(fù)雜?！?

制造業(yè)的飛躍

廉價(jià)勞動(dòng)力不再是中國的主要優(yōu)勢。中國已開始轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，曾經(jīng)的“世界工廠”今非昔比，現(xiàn)如今中國生產(chǎn)著復(fù)雜的產(chǎn)品，而其生產(chǎn)過程則需要先進(jìn)的自動(dòng)化和信息管理解決方案。

中國已一躍成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體。同時(shí)很多跡象表明，2020年之前，中國將趕超美國，成為世界最大的經(jīng)濟(jì)體。在這場宏大的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的初期階段，中國最大的優(yōu)勢是仿佛無窮無盡的勞動(dòng)力資源，正是這種豐富的人力資源使中國被冠以“世界工廠”之稱。不過初期改革的成功開創(chuàng)了新形勢。富裕起來的中國很快將不再滿足于在價(jià)值鏈的低端徘徊。

早在2001年，廣東省政府便開始實(shí)施激勵(lì)技術(shù)密集型企業(yè)的結(jié)構(gòu)性改革計(jì)劃。這項(xiàng)改革帶動(dòng)當(dāng)?shù)毓べY水平快速上升。舉例而言，深圳的產(chǎn)業(yè)工人平均月工資約為320美元。相比之下，柬埔寨當(dāng)前的法定最低工資標(biāo)準(zhǔn)只有50美元。這種發(fā)展所帶來的結(jié)果是勞動(dòng)密集型行業(yè)正撤出廣東，甚至撤出中國。如今球鞋和T恤衫的產(chǎn)地已逐步從珠三角地區(qū)轉(zhuǎn)移至孟加拉、越南或柬埔寨。與此同時(shí)，中國的生產(chǎn)重心開始向更為復(fù)雜的產(chǎn)品轉(zhuǎn)移，例如高速列車、電腦、機(jī)械和汽車等。在這些領(lǐng)域，廉價(jià)勞動(dòng)力不再是王牌。真正讓中國獲得競爭力的是高效的流程、專業(yè)技術(shù)和組織管理能力。中國的汽車行業(yè)就是一個(gè)很好的例子。

越來越多的中國汽車制造商開始采用西門子的解決方案，包括奇瑞和吉利，其目的是優(yōu)化生產(chǎn)過程。

“汽車研發(fā)是一個(gè)極其復(fù)雜的過程?！蔽鏖T子工業(yè)軟件（上海）有限公司的高級業(yè)務(wù)顧問周克虎說，“一方面，它需要多個(gè)職能團(tuán)隊(duì)的通力合作。另一方面，所有這些團(tuán)隊(duì)還要處理大量的數(shù)據(jù)。所以可想而知，單是協(xié)調(diào)數(shù)量眾多的數(shù)據(jù)就不是件輕松的事?！睘楸苊鉁贤ú涣Γ_保生產(chǎn)過程的順暢運(yùn)行，工程團(tuán)隊(duì)不僅要管理團(tuán)隊(duì)內(nèi)的數(shù)據(jù)，還必須時(shí)刻掌握生產(chǎn)部門和質(zhì)量控制團(tuán)隊(duì)的工作進(jìn)展。

西門子實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期管理（PLM）的軟件解決方案，幫助工業(yè)企業(yè)解決上述難題。PLM匯集從初稿到詳細(xì)設(shè)計(jì)過程、再到實(shí)際生產(chǎn)的所有相關(guān)信息。因此，企業(yè)可以通過PLM收集的此類數(shù)據(jù)來優(yōu)化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程。

在汽車行業(yè)的應(yīng)用中，PLM能夠使設(shè)計(jì)更加成熟，促進(jìn)質(zhì)量管理的顯著改善。因此，中國的頂尖汽車制造商和供應(yīng)商很早以前就根據(jù)PLM的需求，調(diào)整他們的產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)計(jì)劃。

奇瑞汽車有限公司就是一個(gè)例子。該公司去年的產(chǎn)量約為67萬輛，其中約有17萬輛銷往國外。這也使奇瑞成為中國汽車出口的龍頭企業(yè)。與其他所有中國汽車制造企業(yè)一樣，奇瑞的發(fā)展歷史并不長。該公司成立于1997年，自2003年以來，一直采用西門子的PLM解決方案。

在奇瑞采用的多種PLM工具中，最重要的工具之一是Tecnomatix。從過程定義和規(guī)劃到模擬和實(shí)際生產(chǎn)，Tecnomatix把制造和產(chǎn)品研發(fā)緊密聯(lián)系在一起。奇瑞利用PLM的這一工具進(jìn)行尺寸分析。“尺寸分析在車身設(shè)計(jì)中具有重要作用。” 奇瑞汽車股份有限公司規(guī)劃設(shè)計(jì)一院工藝技術(shù)部部長吳世強(qiáng)表示，“通過尺寸分析，我們在車身設(shè)計(jì)的早期階段就能確定設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方法是否符合技術(shù)規(guī)范。所以我們可以及早制定解決方案來優(yōu)化這些因素。”

西門子的Tecnomatix軟件還有一個(gè)重要組件，叫做差異分析，即VSA。VSA也是一種尺寸分析，它在計(jì)算機(jī)生成的三維模型的輔助下模擬生產(chǎn)工藝。VSA的設(shè)計(jì)用途是在執(zhí)行實(shí)際生產(chǎn)之前洞察生產(chǎn)工藝中的薄弱點(diǎn)。比如，奇瑞曾利用VSA查出某車型頭燈生產(chǎn)中的問題，僅僅是這一次軟件診斷就為奇瑞挽回了近15萬美元的損失?！爱?dāng)然，這種診斷還避免了生產(chǎn)的延誤?！眳鞘缽?qiáng)指出。

在選擇西門子的Tecnomatix之前，奇瑞曾考察過很多軟件解決方案。“最打動(dòng)我們的是Tecnomatix的多功能性。”吳世強(qiáng)介紹道。奇瑞考慮的其他重要因素還有西門子在該軟件領(lǐng)域的全球..地位、一流的客戶服務(wù)、在該領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn)，以及西門子與世界各地..汽車制造商的長期合作?！拌b于上述原因，我們最終選擇了西門子?！眳鞘缽?qiáng)說。其他很多汽車制造商和供應(yīng)商做出了同樣的選擇。因此，西門子成為中國汽車業(yè)最大的PLM解決方案供應(yīng)商。根據(jù)獨(dú)立的全球PLM咨詢公司CIMdata的數(shù)據(jù)，2011年，西門子在中國擁有27%的PLM市場份額。

中國為何轉(zhuǎn)向自動(dòng)化。西門子為汽車制造商帶來的優(yōu)勢十分顯著。例如，作為中國..汽車制造商之一的中國一汽采用西門子的Tecnomatix等PLM解決方案后，其規(guī)劃流程縮短了數(shù)月時(shí)間，同時(shí)工序的精確性得到顯著提高?！拔覀兊囊?guī)劃效率提升了35%?！敝袊黄募夹g(shù)副總監(jiān)苑學(xué)愚說，“另外，我們的過程規(guī)劃整改數(shù)量減少了18%，組裝線生產(chǎn)率提高了25%，并且顯著提高了所有相關(guān)資源的利用效率?！?

這樣的自動(dòng)化解決方案和工作流程與中國作為世界工廠的舊形象相去甚遠(yuǎn)。的確，自動(dòng)化在中國正變得日益重要。畢竟，中國的勞動(dòng)力資源已經(jīng)不像過去那般取之不盡用之不竭。在中國的主要工業(yè)區(qū)（香港和深圳之間的珠三角地區(qū)和靠近上海的長江口地區(qū)），企業(yè)已經(jīng)感受到招工難的壓力。這個(gè)問題在今后幾年只會有增無減。中國面臨著人口老齡化加速問題，單是人口因素就會產(chǎn)生巨大影響。到2050年，中國人口的平均年齡將突破48歲，比日本目前的平均年齡高出四歲，而日本和摩納哥是當(dāng)前世界上人口平均年齡最高的兩個(gè)國家。

“自動(dòng)化工藝的一大優(yōu)勢是可以確保一定程度的質(zhì)量穩(wěn)定性和規(guī)劃安全性，如果沒有自動(dòng)化，即便擁有再多的勞動(dòng)力資源，也無法實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)?！鄙虾Ｎ鏖T子汽車工業(yè)培訓(xùn)中心的系統(tǒng)應(yīng)用經(jīng)理Chen Wei如此評價(jià)，“所以，生產(chǎn)工藝自動(dòng)化方面的投入直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量。”

解決方案的復(fù)雜程度隨生產(chǎn)的復(fù)雜程度而異。汽車行業(yè)目前屬于復(fù)雜度較高的領(lǐng)域，在生產(chǎn)線中，需要眾多機(jī)器人、傳感器、人機(jī)界面及其他設(shè)備協(xié)調(diào)工作。這種協(xié)調(diào)可以通過可編程邏輯控制器（PLC）來實(shí)現(xiàn)。PLC是一種功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，其作用相當(dāng)于自動(dòng)化工廠的“神經(jīng)中樞”。奇瑞、吉利以及中以合資企業(yè)觀致汽車有限公司等..汽車制造商均在生產(chǎn)中引入了西門子的此類高性能組件。

像奇瑞汽車這樣的高端市場客戶使用的是西門子在德國生產(chǎn)的組件。不過，目前西門子在中國本地也開始研發(fā)其他PLC及類似設(shè)備，這些設(shè)備不僅供應(yīng)給中國市場，還出口到其他國家，尤其是新興市場。所有這些都是西門子通過在全球各地設(shè)立研發(fā)部門以增強(qiáng)自身創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)實(shí)力的戰(zhàn)略的組成部分。同時(shí)這種發(fā)展也符合中國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式的戰(zhàn)略——中國希望從世界工廠轉(zhuǎn)型成為尖端自動(dòng)化解決方案的應(yīng)用地和研發(fā)地。30年來，中國的確取得了不俗的成就。