1.1. 制造其实是一个漫长的旅程

1.2. 智能制造的起点并非是车间，也不是研发部门，而可以是更远端

1.3. 智能制造其实包含了生产支持系统的智能建造—从工厂的天花板到生产线的布局，一直到机器开始正式运转

2.1. 无论是设计创新，还是国际化布局，抑或工厂现场力驱动，都离不开工业软件

2.2. 大物流，是指外物流

2.2.1. 大物流的转运，需要考虑苏伊士运河或者巴拿马运河，更需要跟地理位置结合起来，通过数字地球提供基于位置的服务(LBS)，计算路径和成本

2.3. 针对全球视角下的物流规划，美国FlexSim公司开发了FlexSim软件，可以完成全球模型的模拟，帮助关键决策的制定

2.4. 达索系统的Quintiq、西门子的Plant Simulation也是这类物流建模的软件

2.5. 如果仔细观察西门子和达索系统在2013-2016这段时间的并购行为，会发现二者具有高度的回声效应

2.6. 在整个数字化工厂的体系中，可以有一个复杂的模拟模型，将订单、客户位置、工厂、成本、机器性能、生产线产能等，都完整地联系在一起并实现仿真

2.6.1. 这是一个值得期待的数字化工厂的世界

3.1. 工厂里的机器摆放，是一门大学问

3.1.1. 需要从工厂的全局，来思考业务逻辑、物流及生产工艺

3.1.2. 借助厂房布局或者生产规划软件，可以对各级工序的材料流进行建模，从而实现厂房级的优化

3.2. 对工厂进行大工艺设计，包括机器生产线的布置、大门的设置、物流的进出通道、线边库的布局等

3.3. 机器、穿梭补料的运输设备等布局，与整个生产线的工艺路线有着密切的关系

3.4. 规划师需要对各种工艺、装配规划等进行模拟仿真验证，即模拟整个生产制造过程，在投入生产前验证结果，并生成清单报表和指令等

3.5. 生产线的工艺仿真，显然需要对机器本身有着更多的认知和数据来源

3.5.1. 20世纪末，以色列的Technomatix、美国的Deneb Robotics等专业的生产线工艺仿真软件公司进入了市场

3.6. CAD软件厂商借此越过了原先的机械设计软件边界，开始在生产车间和厂房之间逡巡

3.7. 对人员流动的仿真

3.7.1. AnyLogic仿真软件

3.7.2. 面向行人仿真的软件值得关注，因为终于在工业领域看到了一种来自俄罗斯的软件

3.7.2.1. 可以实现系统动力学、离散事件、智能体的建模仿真，广泛用于机场、博物馆、地铁等人流密集的地方

3.7.2.2. 人的行走会受到自激励机制的影响，比如总想超越前面的人等

3.7.3. 其他人员仿真软件还有STEP，以及来自英国的MassMotion

3.7.3.1. 后者参与了北京大兴国际机场的客流仿真

3.8. “自适应生产管理项目”

3.8.1. (ARUM)，着重增加飞机和造船行业的新产品开发能力

3.8.2. 作为自适应生产管理的一部分，必须有仿真软件，使得参与者能够再现真实的生产环境

3.9. 物料流动也需要仿真

3.9.1. 物料是最有讲究的一个环节

3.9.2. 物料的位置、存量，背后都有着深刻的效率密码

3.9.3. 物料是浪费程度最显眼的刻度尺

3.9.4. 一个工厂内的物料往往会通过仓储管理系统(WMS)软件，与立体库、运货小车、叉车、托盘等物料设备进行交互吞吐

4.1. 一家企业的物流设计，往往是邀请专业的物流咨询公司来进行

4.2. 各种物料流动的设计核心，其实是对离散事件的仿真，最常用的软件是Automod，以及Flexsim和ProModel等

4.2.1. Flexsim使用方便，在大型仓储物流方面得到了广泛使用

4.2.1.1. 京东商城的立体库房

4.2.1.2. 在一些相对简单的工厂中也有不少应用

4.2.2. 物流仿真软件Automod，其实是美国最大的半导体设备制造商应用材料公司旗下的

4.2.2.1. 早在2006年，应用材料公司就以1.25亿美元从一家自动化公司手中购买了此物流仿真软件所属的公司，以加速对半导体行业柔性生产力的支撑，避免昂贵和高度定制化的生产线方案

4.2.3. 日本软件的一个发展特色：在垂直领域，总是会有令人意外的专业软件

4.3. 来到生产线现场，就既涉及物料运输，例如传送带，也涉及人的行走、自动引导车(AGV)、蓝区和红区等

4.4. Quest作为一款物流仿真软件，是在2000年达索系统收购Deneb公司时获得的产品之一

5.1. 机器生产线布局需要跟另外一门博大精深的厂房内部管理学—工业工程相结合

5.2. 工业软件就像是悠然自得的光线，从厂房的天花板照下来，淌过一条条生产线，伴随着立体库中物料的流动，弥漫了整个工厂

5.3. 企业资产管理(EAM)软件，是另一个品类，在流程工业等重资产行业中尤为重要

5.3.1. 国外的维护、维修、运行(MRO)软件如IBM Maximo，还有SAP、Oracle的很多软件都驻守在此

6.1. 机器布局就像是一曲在数字空间编排好的旋律

6.2. 最理想的方法是，一条生产线、一台机器，就像是一个USB插盘一样，插入即可使用

6.3. 理想的插拔式工厂，成为生产线模拟仿真的最高境界

6.4. 在前面布局生产线的时候，加入各种设备的具体参数，对实时场景进行仿真模拟

6.5. 把控制系统PLC，或者一个线缆的铭牌参数，都做成边界条件，输入仿真系统

6.6. 生产线就像产品一样，被精密地设计

6.6.1. 这是传统自动化厂商所陌生的环境

6.7. 西门子公司在2006年收购了产品生命周期管理(PLM)厂商UG之后，拥有了生产线布局的仿真优势，之后又进一步延伸到机器虚拟调试

6.8. Emulate3D作为一种可编程逻辑控制器(PLC)仿真程序，正是罗克韦尔自动化公司需要补充的短板，可以为PLC和其他控制系统建立起虚拟调试的仿真空间，查看程序逻辑和结果

6.9. 德国机器人公司库卡(KUKA)收购的芬兰Visual Components软件集三大功能于一个平台：离散物流仿真模拟、机器人离线编程、PLC虚拟调试

6.10. 虚拟调试的结果，将作为真实的代码，直接下放到控制器，现场的调试时间会大幅度缩短

6.10.1. 自动化厂商通过扩充控制器仿真软件进入了数字化生产线

6.10.2. 虚拟调试也是每一台机器数字孪生得以发展的重要基础

6.10.3. 如果缺乏有效的控制手段，数字孪生就只能成为一个没有提线的木偶

6.11. 施耐德电气AVEVA以DYNSIM为内核的虚拟调试与操作员培训仿真系统(OTS)，就是在设计阶段对分布式控制系统(DCS)进行参数调校，调校后的参数可以直接下发到DCS系统

7.1. 最常见的制造执行系统(MES)开始

7.1.1. 它是以机器为中心，向上到企业资源计划(ERP)、向下到人机界面的一个管理平台，是传统制造的核心中枢

7.2. 来自ERP厂商的由上向下发展，如SAP公司的SAPME、用友的JMES等

7.3. MES是工厂制造系统的一块重要基石

7.3.1. 这类软件最大的特点是散、专、小

7.3.1.1. 由于它与行业特性绑定得非常紧密，而行业的工艺流程多变，因此这类软件中很少能够出现通吃的寡头垄断局面，而是在垂直领域各有千秋

7.3.1.2. 酿酒、制药、水泥等都会有行业各自青睐的MES软件

7.4. 西门子作为自动化巨头，其软件部门基本全是依靠收购而建立

7.4.1. 电气化、自动化、数字化被分为三类阶梯

7.4.2. 西门子工业软件的当家柱石NX软件，当年也是从一家基金公司手里购买的

7.4.2.1. 只秉持一条原则，买好的软件，然后等待它升值

7.4.2.2. 实际上西门子公司的NX软件，最早就是从CAM软件开始的

7.4.3. 西门子PLC的编程软件是Step7，后来被整合到TIA博途平台

7.5. 与MES相对应的高级计划排产系统(APS)，是一类叫好不叫座的软件

7.5.1. APS以有限产能为出发点，理论上可以精确地统计每个机器的实际运转时间，细化到每天的生产班次，因此更贴近实际产能的排产计划

7.5.2. 日本的Asprova算是少有的独立APS软件

8.1. 20世纪20年代休哈特建立了统计过程控制(SPC)，开辟了量化质量问题的先河，至今仍然深刻地影响着制造业的质量管理

8.2. 在很多场合，MES软件中有单独的质量模块

8.3. 质量人员通常将大量时间用于收集和统计数据，但不可避免仍会存在很多的数据断点，成为影响质量的重要因素

8.4. 结构化质量数据格式，是Q-DAS软件得以称霸的原因，尤其是在汽车领域

8.4.1. 因为它本身就是来自德国汽车制造界，它归纳了整车厂及汽车零部件公司对于质量数据的分析及接收标准，并把它们集成在软件中

8.5. 管理工厂的质量数据是一件非常碎片化的事情，这给国产管理软件留下很多机会

8.5.1. 清大菲恩、上海云质等公司经常会深度介入作业端，对数据采集的位置和机器进行定制化开发

8.5.2. 对设备的深刻理解是必不可少的

8.6. 同一家公司的质量软件也会分层

8.6.1. 以海克斯康公司为例

8.6.1.1. Q-DAS定位在质量管理，相对宽泛

8.6.1.2. Quindos和PC-DMIS都是与设备相对应的计量软件

8.6.1.2.1. Quindos本来就是由美国三坐标测量公司B&S开发，定位高端，面向动力总成的复杂工作表面

8.6.1.2.2. PC-DMIS则走相对低端的通用性

8.6.2. 美国军工常用的格里森机床，既有自己研发的高端齿轮软件，也有收购的英国Romax软件，就是为了适应不同市场的需要

8.7. “供应链共同体”模式，是持股上游供应商，以保持紧密联系

8.8. 质量很难成为董事会的热门话题，质量的优先级往往排在后面

8.8.1. 霍尼韦尔公司，花费13亿美元现金，收购了质量管理软件企业Sparta Systems，而被收购的这家企业的销售额只有5600万美元，市值与销售比达到了23倍

8.8.2. 生物医药制造行业的质量要求非同一般，收购一家医药质量软件公司，基本就拥有了全套质量知识

8.8.2.1. 工业软件背后的知识逻辑

9.1. 精雕最早就是基于CAM软件发展起来的

9.1.1. 这是中国少数在CAM软件领域能够脱颖而出的软件

9.2. CAM软件并不是一个大类，很多时候，它被CAD软件的光芒所掩盖

9.3. 英国的达尔康(Delcam)、以色列的思美创(Cimatron)等都是佼佼者

9.4. Delcam被Autodesk收购，Cimatron被一家3D打印机公司3DSYSTEM收购

9.5. 海克斯康则一口气吞并了好几个老牌的CAM软件厂商

9.6. 再强大的CAD软件或CAM软件，也离不开两家主要的CAM软件内核厂商，那就是德国的Moduleworks和MachineWorks

9.6.1. 前者占据了绝大部分市场，各种数控系统、CAM软件或者机床厂商，基本都是这家公司的客户

9.6.2. Moduleworks有200多人围绕着路径优化、刀具轨迹在从事工程计算，其中75%的人是开发人员

9.7. 以精密机械制造著称的德国产业界，最清楚CAM软件本身的价值

9.7.1. 在德国政府看来，工业4.0的一部分其实源自机械的精密加工性，因此每年都有上千万欧元的投入用来资助CAM软件的相关项目