借助数字化之势，英国初创企业 Cox Marine 准备掀起舷外发动机行业全面变革

改变舷外发动机的游戏规则

对于挪威峡湾的三文鱼养殖户和马尔代夫的岛民而言，在驾驶卓达快艇船出海时，这种大功率、燃油效率高且更清洁的 V8 柴油舷外发动机拥有突出的巨大优势，可为市场带来变革。对于乔尔·里德而言，这些优势具有前瞻性。

里德是 Cox Marine 的全球销售总监，这是一家英国的初创企业，总部位于英国布莱顿附近的滨海肖勒姆。Cox Marine 始终追求精益求精，有着敏锐的商业观察力，能够在发现机遇的时候迅速出击。该公司的首款 CXO300 舷外发动机产品就是如此，相较于全球船舶行业的其他大多数舷外发动机，这款发动机的燃油效率和清洁度提高了 25%。

CXO300 专为船舶行业打造，将于 2020 年 5 月底投产。作为市场上性能无可匹敌的柴油舷外发动机之一，这款 300 马力的高性能发动机的寿命有望比同类型号长三倍。Cox Marine 还有更多锦囊妙计。

“我们的首席执行官蒂姆·罗特西斯 (Tim Routsis) 常说：我们不是在开发产品，而是在开发业务。这是我们目前面临的首要挑战。”里德解释道。

显然，Cox Marine 并不打算只提供专用的船用发动机。他们还在 100 个国家建立起由 200 个经销商和代表构成的全球服务网络。既然重新发明了船用舷外发动机，何不重新革新下服务模式呢？该公司的目标是重新定义全球服务和客户服务标准，包括云端数据分析服务，如发动机性能统计、收入节约、信息实时维护和其他预测性诊断。

里德补充说：“我们成功扩大了企业规模，使其变得更加全面，足以应对艰巨的任务，既能开发出柴油舷外发动机产品，又能不断发展完善，使整个企业有能力管理全球需求、全球服务和批量生产。”

决意开发柴油发动机

在如今这个时代，部分人会觉得有意选择开发柴油似乎很奇怪。但高性能柴油发动机可为船舶界提供的优势不胜枚举。其一，它可省去自行混合正确气油比这一繁琐而棘手的做法。传统的二冲程舷外发动机通常需要采用该做法。其次，柴油比汽油更便宜、更容易获得，可燃性也要低得多。另外，柴油的燃油效率更高，这意味着对价格敏感、小时使用率高的运营方可以节省大量成本。（想想挪威的水产养殖户或者每天往返运送船员的海上钻井平台。）

里德说：“使用我们的发动机既能达到舷内柴油发动机的节油效果，又能降低舷外发动机的风险。”“对于很多客户而言，停机时间是一个非常重要的方面。如果他们无法运营，就赚不到钱。柴油发动机能提供可靠的动力。此外，如果情况恶化，可以更换舷外发动机或变速箱。这要比修理舷内发动机更容易。这就是我们的柴油舷外发动机概念对广泛细分市场如此有吸引力的原因所在。我认为没有哪个对以高达 300 的马力快速行驶有需求的人会拒绝使用我们的产品。”

正确设计

抛开更大的商业前景不谈，为船舶市场定制卧式 V8 发动机需要相当高的工程技术水平。精益求精是 Cox Marine 的核心和灵魂。这一切都始于 2007 年，当时赛车运动工程师大卫·考克斯 (David Cox) 提议运用一级方程式 (F1) 技术开发轻型柴油舷外发动机。查尔斯·古德 (Charles Good) 加入公司担任董事长，并于次年将这一理念推广到柴油舷外发动机市场。首台概念发动机于 2010 年成功点火，当时 Cox Marine 还只是一个由四到五人构成的小团队。在接下来的几年里，该团队与里卡多合作开发了 alpha 和 beta 发动机版本。2014 年，现任首席执行官蒂姆·罗特西斯 (Tim Routsis) 加入公司，他曾担任考斯沃斯的高管，也是一位严肃的赛车内部人士。加入公司后，他开始着手将 Cox Marine 推向全球市场，参与全球市场竞争。

在接下来的五年里，来自船舶、汽车、赛车运动和航空等各个领域的工程师和专家陆续加入这个团队。每个人都秉持着一个共同信条：始终对高速发动机抱有热情，坚信 Cox Marine 可以使船舶行业变得更好。

将这种热情和愿景转化为开发高性能发动机的实际行动带来了许多技术挑战，而正确实施是关键任务。

“我们必须要打造出像汽车发动机一样小巧的轻型发动机，又要使其坚固耐用程度与大卡车发动机相媲美。软件在帮助理解如何优化和设计结构方面发挥了重要的作用。我们需要考虑的因素很多”，里德解释道。“对于 Cox Marine 而言，数字化是从市场中脱颖而出的机会。”

走近改变游戏规则的要素：数字化

数字化是 Siemens Digital Industries Software 所有工具的切入点。具体而言，该团队依赖于 Xcelerator 产品组合中的数字化工具，包括用于端到端集成的 Teamcenter® 软件、用于无缝设计功能的 NX™ 软件以及用于全面数字孪生和性能仿真的 Simcenter™ 软件。

“我们大部分员工都在使用西门子的工具。我们还使用 Teamcenter 集成框架将西门子平台集成到我们的 ERP 解决方案中，”Cox Marine IT主管托尼·费里尔 (Tony Ferrier) 解释道。“我们的大多数员工都在使用 Teamcenter。它是我们业务的核心所在。它可容纳我们所有的设计基础设施，因此可以与我们的 NX 系统进行交互。Teamcenter 可管理我们所有的文档 - 所有的物料清单。这些信息推动了从设计和工程到制造工艺和生产设施的整个过程。”

走近渠道合作伙伴：OnePLM

整个过程的启动和运行不是一蹴而就的。Cox Marine 信任西门子解决方案合作伙伴 Emixa Industry Solutions，因为这个公认的智能专家合作伙伴能够帮助在正确的时间实施正确的工具，将数字主干和生态系统正确地连接到公司的 ERP 和生产解决方案中。

“我们的 IT 系统对于小型初创企业而言似乎相当复杂，但随着公司的发展壮大，系统也会随之获得强大的可扩展性，”费里尔表示。“我们不需要对我们的基础设施进行任何重大调整。展望未来，在需要时，我们的生产效率可以从每周生产数十台发动机提高到每周生产数千台发动机。”

OnePLM 专家会定期走访现场，确保 Teamcenter、NX 和 Simcenter 的安装速度能够适应 Cox Marine 的基础设施增速。

稳定且无缝集成：面向 Cox 设计团队的 Teamcenter 和 NX

Cox Marine 已步入发展快车道，软件实施可与设计流程亦步亦趋。幸运的是，由首席工程师朱利安·韦斯特 (Julian West) 领导的设计团队不乏 F1 赛车、赛车运动和航空航天领域的专家。同 Cox Marine 中的每个人一样，他们都热衷于设计和制造高速产品。为这个团队提供助力的工具也需要在竞争中领先一步。团队中的大多数人都有着坚实的 NX 经验基础，不过，实施完整的 Teamcenter 和 NX 主干改变了团队的工作方式，这点在设计方面表现尤为明显。

“我们整个舷外发动机中的零件号多达 6,500 个，是个庞大的产品，”韦斯特说。“对于那些整天处理大体量工作的人来说，只需充分发挥工具的作用即可。虽然是全天候工作，但大型装配不会经常出现崩溃或冻结的情况，这在我们看来是非同凡响的一个方面。”

令设计团队赞叹不已的另一个方面是 Teamcenter 与 NX 之间的无缝集成。“整个过程几乎难以察觉，这就恰如其分地解释了什么是无缝集成，”韦斯特说。“团队中的相关人员只需启动他们的终端，启动 Teamcenter 和 NX，打开所需的数据，即可轻松上手。”西门子工具能够保持物料清单完整而准确，对此，韦斯特不吝赞叹。“在我们的业务发展历程上，这是我们有史以来第一次完全掌控了物料清单的全部内容，”

韦斯特如是说。“如果零件数量多达千上万个，就要靠整个团队的人力来完成制造，而人力毕竟有限，出错在所难免。自从启用了像变更控制这样的优秀工具，我们成功规避了绝大多数错误。”

对数字孪生充满信心

像许多高端工程环境一样，Cox Marine 的设计团队和工程团队之间的竞争氛围良好。尤安·弗里曼 (Euan Freeman) 一直十分推崇 Simcenter™ Amesim™，在其领导下，先进的工程团队对 CXO300 的成功起到了举足轻重的作用。

数字孪生提供了诸多可能性

在开发早期阶段，Cox Marine 的工程团队首先在 Simcenter Amesim 中创建了一个数字孪生。如今，这个数字孪生已进阶为 Simcenter Amesim 与 Simcenter 3D 软件包之间的协同仿真模型。这种先进的工程模型对各种设计决策都至关重要。凭借先进的性能预测，工程师可以快速尝试各种可行性研究概念。他们可以对零件进行建模，以了解零件功效是否理想。他们可以虚拟调试模型，以了解设计更改对性能标准有何影响。他们可以帮助测试团队排除原型上的各类问题。

Cox Marine 系统工程和流体分析首席工程师弗里曼表示：“如果可以，我们会选择使用 Simcenter Amesim 来模拟某个对象，而不是对其进行直接构建或 3D 建模。”“这是个灵活的工具，可以快速提供答案。借助 Simcenter Amesim，我们可能只需几小时或几天即可得到初步答案，而无需花费几个月的时间。”

CXO300 是一个庞大而复杂的系统，因此，工程团队的核心工作是平衡发动机性能、燃油效率目标和排放等问题。作为一家初创企业，将首款发动机推向市场不仅涉及时间问题，也涉及资金问题。

“我们可以使用 Simcenter Amesim 在初次构建中消除大量的不确定性，”弗里曼说道。“我们可以做大量的前期准备工作。我们会设计 24 种发动机变型，然后从中只选出一种发动机变型进行制造。通过提前做好这一切准备，我们有望能够节省成千上万英镑。对我们而言，这有助于将开发时间缩短数月。”

接下来该做什么？

在设计师和工程师开始着手下一个产品发布时，测试团队会对最终的水上性能进行微调，Cox Marine 的每个人都对首款 CXO300 舷外发动机在滨海肖勒姆的新工厂下线翘首以盼。

里德总结道：“我们希望每个人都能充分确信高性能、高燃油效率的柴油舷外发动机是未来的发展方向。”“这是我们所有人都要踏上的旅程。我们要以此作为长期发展目标。我们要以此变革市场。单凭某个产品无法撼动市场。变革市场需要数十年如一日的承诺和服务。我认为这就是我们的独特之处。”