无论是航天飞机、客车、美洲杯赛艇还是F1赛车，各式各样的产品正变得比以往更加复杂、智能，互联程度也更高。西门子的产品生命周期管理（PLM）软件帮助制造商利用更加智能的产品和机器设备向数字化企业转型，引领潮流。

一艘志在冲向太空的飞船应该是什么样的？这艘名为“追梦者”号的航天飞机必须能够经受各种恶劣的条件。我们知道，国际空间站目前正在距离地球250英里的轨道上围绕地球转动。在往返于地球和国际空间站之间运输货物时，“追梦者”号要做的可不只是以超过17000英里（25马赫）的时速行驶。它还需要耐受超过3000华氏度的温度。由于航天飞机在返回途中与大气摩擦产生的热量足以熔化许多材料，“追梦者”号需要进行非常特殊的压力测试。

为确保“追梦者”号航天飞机能应对这些挑战，它的材料与结构工程计算都必须正确无误，满足诸多要求，且能实现协同应用。另外，飞机本身要形状完美，而且在建造和首次运行前必须经历数千次对发射、飞行和着陆的模拟。太空环境是极其严酷的，任何微小的错误都不能出现。因此，“追梦者”号航天飞机的开发和模拟过程是极其复杂、昂贵和耗时的。

对任务至关重要的软件

内华达山脉公司（SNC）太空系统部目前正负责这艘可重复使用的航天飞机的研发和建造。该部门已有25年太空项目经验，支持了超过450次太空任务，并交付了4000件产品，无一失败。在这些成功的项目中，超过70个是NASA的项目。换言之，面对无重力的太空，SNC却是一家拥有技术专长的重量级机构。SNC太空系统部对合作伙伴的要求也同样严格。为了执行“追梦者”号任务，它集合了一支“梦之队”，聚集了来自航空航天、软件、材料和研究领域的世界的公司，而这其中就包括Siemens PLM Software。

“追梦者”号必须能耐受超过华氏3000度的高温。

西门子PLM软件提供的创新平台让制造商能够快速从复杂的产品中收集海量数据，对其进行分析并分享给相关各方。产品研发团队在一个集成式的产品设计CAD（计算机辅助设计）环境中工作，以协调不同的工作方法。这听起来也许很简单，但集成式环境所扮演的角色却至关重要：如果工程师所需的所有数据都集合在一个系统中，就没有必要花时间不停地上传、下载、剪切、插入和发送资料了。拥有单一且安全的源，是许多任务成功的根本。这些任务中就包括了“追梦者”号航天飞机和联合发射联盟（ULA）的Atlas V火箭。SNC太空系统部从Siemens PLM Software的诸多产品中选择了一个集成了产品设计、开发和仿真的软件系统：NX平台。它极大提高了“追梦者”号航天飞机的研发速度。

对“追梦者”号航天飞机来说，NX软件解决方案的一大优势是能以较低成本进行多种设计的仿真。因此，这款软件能让工程师在建造原型机之前就决定这架航天飞机最适合采用什么形态和什么原材料组合。比如，隔热瓦一般用来在航天飞机重返地球大气层时，保护它免受高温高压的影响。早期的航天飞机上使用的隔热瓦多是大小不同的，更换成本很高， 但“追梦者”号上超过半数的隔热瓦都大小一致，显著降低了制造成本。

“追梦者”号航天飞机会将补给和敏感的实验用品运往空间站。

“改变发明产物的力量最终会改变发明方式本身。”在过去36年中一直参与软件开发的Siemens PLM Software首席执行官和总裁Chuck Grindstaff说道，“机器人、3D打印、知识自动化，这些都是智能创新发展领域的例子。它们的共同点就是由数字化驱动。制造商如何利用数字化优势进行创新，将决定数字化如何在推动新商业机遇时积极发挥作用。”

显然，那些向数字化企业迈进的公司将会引领潮流，而西门子PLM软件则示范了如何做到这一点。它帮助各行各业的制造商优化数字化企业，并实现他们为形成自己竞争优势所需要的创新。其结果不仅是智能的产品，还有更智能的生产产品的机器。

PLM的核心能力是在产品开发的过程中辅以通过数字化双胞胎的仿真。数字化双胞胎其实就是终端产品的虚拟复制。通过数字化双胞胎，在产品开发的整个阶段，产品的每一个部件都能插入不同的配置中并进行彻底测试。它的一个应用案例就是“好奇号”火星探测器。“好奇号”于2012年开始在火星上工作，而在真正登陆火星之前，这一过程已被模拟过数千次了。另一个例子是美国车桥。利用数字化双胞胎的仿真帮助这家美国汽车零部件供应商降低公路噪音和震动，并将每年的保修费用降低了20%-30%。

西门子最具创新精神的客户已经在进行数字化企业的改造了。与以往不同，这次它不再限于航空航天的范畴，而是向消费产品制造业发展。例如，玛莎拉蒂就希望通过新款Ghibli提高自己在高端市场的地位并增加销量。考虑到玛莎拉蒂的预期产量增长，维持作为高质量奢华跑车的品牌形象和产品质量就极为重要。Ghibli的端到端产品生命周期管理完全通过Teamcenter实现，以此作为合作平台和数据骨干。同时还会有NX支持设计，Tecnomatix进行流程定义和生产虚拟仿真。

玛莎拉蒂Ghibli： 以Teamcenter作为合作平台和数据骨干，以NX支持设计，以Tecnomatix进行流程定义和生产虚拟仿真。

玛莎拉蒂希望通过推出新款Ghibli提高它在高端市场的地位并增加销量。

Ghibli的端到端产品生命周期完全由Teamcenter管理。

样板工厂

为了向客户展示这种创新服务，西门子拥有自己的数字化企业：西门子安贝格电子制造厂（EWA）和位于中国成都的姊妹工厂西门子工业自动化产品成都生产及研发基地（SEWC）。这两家企业是展现西门子PLM软件作用的理想范例。这些工厂所使用的制造方法反映了未来十年内可能成为标准的创新技术。比如，产品能够控制自己的制造过程。Simatic可以生产出Simatic。也就是说，由可编程逻辑控制器控制更多可编程逻辑控制器的生产。在安贝格，每件产品的生命周期都能追溯到任何一个最小的细节。

在EWA，每天都有大约5000万条流程信息产生并被输入到工厂的Simatic IT 制造执行系统中。这款软件定义所有的制造规则和流程。这样，生产过程自始至终都能从虚拟层面被记录和控制。它同样与研发部门紧密相连。关于Simatic调整的最新数据会通过NX和Teamcenter软件解决方案直接发送给制造流程。

为了向客户展示这种创新服务，西门子拥有自己的数字化企业：西门子安贝格电子制造工厂

“西门子是唯一一家能在整个产品和生产生命周期中实现这种程度的数字化的公司。我们从安贝格工厂的运营中吸取经验，并将它们用于帮助顾客推动自己的创新进程。”Grindstaff说道。

在虚拟空间中就让一切就绪是极其重要的。因此，的美国机床制造商Kapp Niles在虚拟空间内使用PLM软件让自己的机器为生产做好准备。Kapp Niles表示， 机电一体化概念设计软件可以从研发流程的早期就开始创建并测试可选的机电一体化研发概念，这让编程任务在一个工作站内仅需一个星期就可以完成，而在真实世界中则需要三个星期。

将美洲杯捧回英国

路虎BAR设计团队使用NX、Teamcenter、Femap、Fiberism和STAR-CCM+开发了这艘创新型竞赛用双体船，目标是将美洲杯捧回英国。

PLM软件也能助力实现非常个性化的需求。在航海界的一个例子就是路虎的双体船的制造。路虎BAR准备用这艘船把美洲杯在1851年后首次带回英国。有了PLM的帮助，由第34届美洲杯Ben Ainslie爵士领导的团队可以模拟出一系列几何结构设计，对其进行分析测试，并找到在速度和稳定性需求间的正确平衡。“有了NX，我们只需要按一个键就能测试上百种几何结构。”路虎BAR的首席技术官Andy Claughton指出。

对航海专业人士而言，PLM的另一大益处是缩短了之前用于处理手续的大量时间。美洲杯规则要求参赛者记录每个元件的历史，包括组成材料、来源和制造。如今，Teamcenter可以方便地自动生成这些令人头疼的文件。这款软件甚至允许在最后一分钟进行修改：就算在比赛开始后，相关人员还是可以检查某些部件是否需要替换，以去除可能影响最后胜利的因素。

NX和Teamcenter共同促成赛艇从概念到最终出海的完整、综合开发流程。“最重要的是，NX能够迅速且简便地生成几何结构，而几何结构是所有问题的基础。”Claughton说，“一切都要从灵活的CAD模型开始。只有这样，我们才能分析重量和赛艇表现，生成透视图来展示控制和显示情况，或打印塑料样品供航海员和陆地船员检查。”Teamcenter把一切都浓缩进了一个环境里。“因为现在有了一个包含所有零部件和既有工作流程的库，我们不一定每次都要从零开始。每一艘船都比上一艘有所改进。我们也常常使用克隆工具把一些部件或子系统复制下来。我们可以从一条基线上产生出两到三条不同的开发线，然后再把它们统一起来。”

“这样的数字化规划代表的就是创新的未来。”Grindstaff说，“你不仅需要知道有了新点子以后要做什么，你还得知道要怎么做。为此，所有的用户都需要在正确的时间和正确的情境下处理正确的信息，才能迅速、准确地作出决定。”Grindstaff把信息视为制定能持续自我优化的智能模型的关键要素。“模型需要知道它们必须满足什么要求以及如何满足。它们还需要理解自己是一个复杂系统中的一部分，并且与其它部分密切相连。” 他这样说道。

F1的虚拟胜利

在F1的世界里没有所谓“已完成”的产品。这也是为什么这是PLM的完美应用领域。

在F1的世界里没有所谓“已完成”的作品。赛车从原型机开始就持续不断地在发生演变，每周可能经历多达1000次设计变动，因此，提高工程设计吞吐能力可以创造出可观的优势。四次夺得FIA F1车队世界的红牛车队依赖西门子PLM提供的PLM数字化骨干来设计新元件、对它们进行虚拟测试、安排生产，并将它们安装在奔跑在世界各地的赛车上。