为了更好地了解物料单（bill of materials，简称BOM）与公司运营软件的交互方式，我们采访了从事PTC业务的Arena公司战略副总裁George Lewis。

Arena公司于2000年推出了全球第一款多租户PLM软件服务解决方案。从那时起，Arena帮助了全球数千家企业更快地将产品推向市场。Arena的软件是基于云的，可管控包括BOM在内的整个产品记录 ，同时连接关键产品以改进质量管理、法规监管、培训、需求管理等。Arena公司的软件旨在使内部产品团队和外部供应链合作伙伴协同一致，以能在预算范围内准时推出新产品。

Nolan Johnson：每一次有关工厂自动化的讨论中都会出现数字孪生这个概念， BOM是数字孪生的核心组成部分，用于设计、制造、工程设计和跟踪现场产品。Arena公司对推动数字孪生、建立智能工厂模式有什么举措？

George Lewis：工厂自动化和数字孪生始于对BOM和相关产品开发流程的强大控制。对此，像Arena公司推出的产品生命周期管理（product lifecycle management，简称PLM）解决方案为这种通信创建了框架。云端对于利用供应链的生产具备独特的优势，这在当今许多通过数字化转型作为市场推动力的行业中是很常见的。Arena公司的优势在于创建从内部团队（如工程、质量和运营团队）到外部供应链合作伙伴生产车间之间的连接。

Johnson：在PCB制造行业，大多数工厂已生存多年；亚洲地区以外未开发的生产空间并不多。对于想要使制造变得更数字化、更“智能”的已有工厂，您有什么建议?

Lewis：无论是新工厂还是已有工厂，都需要更智能地运营以避免成本超支、报废和延误，这对企业的生存至关重要。云解决方案的优势在于其不需要技术支持或成本支出即可快速实施。公司不需要安装软件或建立虚拟专用网络（virtual private networks，简称VPN）来保护其知识产权（intellectual property，简称IP）。云解决方案具有安全性和易用性，因此供应链中的每个成员都可以访问资源并与合作伙伴进行协作。

考虑到这一点，我们看到许多制造商正在努力实现与客户、跨职能团队之间更具协作性的沟通方式。可制造性设计（DFM）等流程应包括原始设计团队及其PCB组装（PCBA）供应商，以避免质量问题和制造延迟。通过电子邮件或提供对大型静态数据包访问的传统做法会造成版本混乱。云软件使动态通信能够为新产品开发（new product development，简称NPD）到产品发布的整个过程提供最新、实时的信息和产品设计的数字线程或永久记录。更智能地工作意味着创建的过程对客户更具包容性，因此可以更快地进行产品开发和商业化，从而在计划和预算范围内产出更高质量的产品。

Johnson：为此，制造商在将PLM或质量管理体系（QMS）集成到现有系统中时，最常见的困难是什么？

Lewis：对于任何希望通过 PLM 或 QMS 软件系统吸引客户和供应链合作伙伴的制造商而言，人工、单独或基于文档的传统方式和流程都会阻碍其发展。例如，通常不需要创建连续报告来跟踪、监控和批准 BOM 或其他设计更改，因为基于云的软件即服务 (software-as-a-service，简称SaaS) 系统会自动执行这些操作。此外当使用软件时，不再需要串行的审核流程。在适用的情况下，可以为团队创建并行的审核和批准流程，以加快批准新设计或更改的时间。

此外老版本的本地PLM或QMS软件解决方案在实施、使用并维护跨地理位置的分散供应链方面也是个难题。这些过时的客户端/服务器解决方案不是基于云端设计的，因此会带来实施困难、通信延迟和采用障碍等问题。

目前的制造商应该寻求利用PLM和QMS软件实现整个机械、电气和软件产品设计记录的协同合作，以确保整个产品从早期设计到批量生产都能按照原始设计进行工作。云PLM和QMS软件系统已经发展到可以更有效地考虑许多产品开发和质量管理过程的需求。其设计目的是简便地在设计系统（如EDA、MCAD）和用于制造产品和支持客户的企业系统（如ERP、CRM）之间传递信息，从而在整个产品生命周期中无缝地传递准确的信息。

Johnson：改进软件系统需要为投资提供ROI。智能工厂和数字孪生的ROI预期较长，那么企业应该期待什么？

Lewis：这是一个很好的问题。过去，购买和实施本地软件解决方案需要大量的资本投资和较长的投资回报期，需要证明这笔费用是合理的。基于云的软件解决方案无需购买软件，可以使用 SaaS 定价模型按需付费。此外，如前所述，不再需要在每个客户端上安装软件，只需通过任意的网站浏览器即可访问该软件。因此，云软件的ROI往往是几个月，而不是几年。

智能工厂和数字孪生解决方案需要更长的投资回报期是可以理解的，但这并不适用于 SaaS 解决方案。无论您是部署公司内部的云解决方案还是与合作伙伴的解决方案进行协作，与老版本的本地软件解决方案（甚至托管在云中的客户端/服务器解决方案）相比，培训和实施方面的投资都大大减少。

我们认为在评估收益和ROI时，评估“软”成本（例如收益和业务流程改进）和“硬”成本（例如软件成本、系统、技术支持）都很重要。根据制造商现有的系统和流程，有以下平均收益，可实现更短的投资回报期：

提高生产力

• 跨产品的部件再利用率提高59%

• 搜索信息的时间减少65%

• 通过版本控制更改消除20%的数据输入错误

• 将设计评审周期缩短20%

工程变更和新产品开发效率

• 工程变更审批周期减少了10%

• 新产品开发周期减少45%

• 新产品导入（NPI）周期时间为原来的60%

• 上市时间缩短30%

质量保证和合规性

• 质量流程效率提高40%

• 合规性和文件审批周期加快90%

• 审核的响应速度提高 50%

• 退货授权(return merchandise authorizations，简称RMA)数量减少50%

加速设计和制造

• 运输延迟减少50%

• 制造错误减少75%

• 产品发布流程效率提高30%

• 全球制造产能提高200%

目前基于云端的PLM和QMS方案解决了产品开发、质量管理，以及BOM控制等问题，实现了更快的ROI。该类云系统使企业能够通过数字线程在数字世界和实际生产之间创建闭环，在产品信息从工程设计传递到制造和客户支持系统时，更好地支持产品在现场的工作方式。在产品的整个生命周期中利用数字孪生或虚拟展示可以更容易地预测产品性能，从而缩短实现ROI的时间。

Johnson：传统工作流程中的常见问题是，为提高制造良率而对设计进行的微小更改通常无法反馈给OEM设计团队的设计版本。

Lewis：确实如此。讽刺的是， OEM和合同制造商 (contract manufacturers ，简称CM)都在努力寻求更好的DFM反馈。问题在于现有的通信系统不适合在设计或产品记录环境中捕获和共享此类反馈。例如，电子邮件是很好的沟通方式，但它们与产品记录本身是分离的，很容易被忽略、丢失或遗忘。电子邮件可能没有发送给正确的人，或者收件人可能无法立刻读取邮件。

因此挑战在于为产品设计的各个方面提供有效的、实时的协作，以确保负责执行产品设计或制造的人员不会错过任何信息。

云端PLM和QMS系统创建了以产品为中心管控整个组装（或BOM）的方法，其中设计、图纸、模型和文档等各方面都与BOM的每个元件相关联。然后，当团队审查设计时，他们可通过工程变更请求（engineering change requests，简称ECR）或工程变更单（engineering change orders ，简称ECO）进行正式协作或非正式协作（通过社交聊天直接链接到受影响的部件或组件），这样每个参与者都可以看到在新产品开发和引入过程中出现的问题和反馈。

Johnson：贵公司网站上有一份关于简化产品NPI的白皮书^[1]。制造商应该从哪里开始着手？

Lewis：是的。需要与制造商的NPD和 NPI 流程协同并保持一致。确保工程设计团队能够继续使用其一流的设计系统是关键。下游的ERP系统和客户关系管理（customer relationship management，简称CRM）系统也是如此。

我们帮助企业填补从设计到制造之间的空白，将完整的产品设计整合在一起，以便工程设计团队以外的其他团队可以确保能在目标时间范围内有效地按设计方案制造。

由于NPI过程包含许多工程设计和制造团队，因此必须从为产品记录创建单一真实来源开始。这使得所有设计、运营和供应链团队能够随时随地根据最新信息进行协作。基于云端的 PLM 和QMS系统在一个系统中提供集中控制的产品记录，让参与者都步调一致，并可简化NPD和NPI流程，以确保所有利益相关者都能在正确的时间生产正确的产品。

Johnson：谁是NPI的最终管理者？应该注意哪些细节？

Lewis：CEO负责NPI产品的上市。根据我的经验，成功的产品通常都有一位专注按时、在预算内交付高质量、创新产品的领导者。确保产品可制造并可交付给客户的是运营总监，其主要职责在于确保从设计到制造的所有内部和外部团队都基于最新设计方案进行协作，以满足公司的产品发布目标。

无论谁对NPI的成功负有最终责任，拥有透明的流程至关重要。如果产品设计的任何方面存在问题，那么就可以提醒适当的利益相关者注意该问题。通常，低级别团队可以在不涉及管理层或高级领导的情况下提出解决方案或修复方案。但是，如果问题很复杂且需要管理层批准才能确定最佳实施方案，则需要使用PLM或QMS 系统。任何人都可以迅速地将问题报告给相关负责人，以便尽快解决。完整的产品记录和团队协作的历史记录存储在数字线程中，以确保决策制定者根据正确的信息做出明智的决策。 

Johnson：我们杂志最近制作了一期设计师与EMS沟通渠道的主题。不出所料，对话双方都觉得沟通效率低且容易出错。以目前来看，展望未来5年，会发生什么变化?

Lewis：是的，当我们与那些努力改进流程的公司合作时，也听到过这种说法。PLM和QMS系统发展迅速，云技术帮助许多公司在竞争中脱颖而出。无论是消费电子产品制造商、医疗设备制造商还是工业产品制造商，都需要比竞争对手更快地将优质产品推向市场，才能在全球经济的浪潮中赢得生机。

我们看到IoT、 AI、AR等智能技术对客户以及如何帮助设计和交付满足消费者需求的产品产生了巨大的影响。

在PTC，我们认为将数字技术应用于实际生产是未来成功的关键。因此，拥有持久的数字线程能力是未来制造业的良方。目前，我们正与PTC SaaS业务部门的跨职能团队共同努力，构建有助公司在未来几年蓬勃发展的解决方案。对于未来五年的发展前景，我们已经开始利用新技术实现更好的数字线程和数字孪生。

未来，团队和流程将更加紧密地连接在一起：工程团队在 CAD 解决方案中进行设计；扩展团队在PLM/QMS系统中管理和发布这些设计；运营团队引入更智能的产品，同时通过IoT智能功能收集更深入的信息。利用数字孪生可以帮助公司更好地支持和使用基于AR技术的功能，如可以远程维修产品，现场服务技术人员可以利用智能眼镜实现可视化，显示出需要实时解决的问题，前景令人兴奋。

Johnson：感谢您接受采访。

参考内容

1.“Breaking Down the Barriers to Product Innovation,” and “Streamline New Production Introduction (NPI),” arenasolutions.com.

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