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        西門子的數字化解決之道

        發布時間:2016-07-28 點擊數:2036

        在持續低迷的外部環境和復雜的地緣政治局勢中,中國乃至全球制造業的轉型也面臨諸多挑戰。

        2015年中國政府工作報告中提出,“制造業是我們的優勢產業。要實施‘中國制造2025’,堅持創新驅動、智能轉型、強化基礎、綠色發展,加快從制造大國轉向制造強國”。毫無疑問,“中國制造2025”是未來十年我國實施制造強國戰略的行動綱領。然而中國大部分的制造企業現階段尚處于2.0階段,如何提升,成為中國制造業的一大挑戰。

        目前許多中國制造企業都面臨著相似的問題:當低廉的勞動力成本不能再作為“中國制造”在全球市場上的優勢標簽,制造企業對于變革的需求更為迫切。為了在激烈的全球競爭中保持優勢,制造企業要最大化利用資源,將生產變得更加高效;為適應不斷變化的客戶需求,制造企業必須盡可能地縮短產品上市時間,對市場的響應更加快速;為滿足市場多元化的需求,制造企業還要快速實現各環節的靈活變動,將生產變得更加柔性。

        作為支撐世界經濟發展的重要支柱,制造業與互聯網的無縫融合也將促使制造企業的生產力和生產水平得到進一步提升,這是制造業革命的關鍵所在,與此同時,引入互聯網及數字化技術,對“中國制造2025”、工業4.0的重大戰略執行也有更多助力。7月在北京舉行的2016西門子工業論壇,再次引發“中國制造2025”的討論熱潮。作為全球知名的工業自動化公司,西門子通過基于“數字化雙胞胎”的數字化企業解決方案、工業云等技術,使得現實世界與虛擬世界緊密融合,在“中國制造2025”、工業4.0的關鍵戰略上迸發出更強的實力,幫助中國制造業提升競爭力。由此,更具現代化氣息的數字化工業躍然而出,更有活力和效率的數字化工廠點亮視界。

        “數字化雙胞胎”概念應運而生

        從業務架構到生產流程等領域的多重需要,使西門子的“數字化雙胞胎”概念的產生生逢其時。

        就在剛剛結束的2016西門子工業論壇上,西門子面向中國工業界全面、翔實地展示了其先進的數字化企業解決方案。憑借這一解決方案,西門子支持企業進行涵蓋其整個價值鏈的整合及數字化轉型,為從產品設計、生產規劃、生產工程、生產實施直至服務的各個環節打造一致的、無縫的數據平臺,形成基于模型的虛擬企業和基于自動化技術的現實企業鏡像。西門子形象地稱之為“數字化雙胞胎”(DigitalTwin),包括“產品數字化雙胞胎”、“生產工藝流程數字化雙胞胎”和“設備數字化雙胞胎”,完整真實地再現了整個企業,從而幫助企業在實際投入生產之前即能在虛擬環境中優化、仿真和測試,在生產過程中也可同步優化整個企業流程,最終實現高效的柔性生產、實現快速創新上市,鍛造企業持久競爭力。

        西門子工業軟件大中華區DER總經理戚鋒博士說:“要發現潛在問題、激發創新思維、不斷追求優化進步,這才是數字化雙胞胎的目標所在?!彼硎?,數字化雙胞胎的實現有兩個必要條件,即一套集成的軟件工具和三維形式表現。西門子數字化工廠集團首席執行官JanMrosik博士則表示,更通俗地說,數字化雙胞胎就是仿真模擬一些工廠的實際操作空間(如生產線),仿真得非常真實而精確,“它可清晰地告訴我們,最終這個系統是否在現實當中能承受各種條件,取得成功?!?/span>

        如果在虛擬世界中對產品進行前期的規劃、部署、仿真和驗證,那么未來也就不需要花費高成本來驗證和調整,這將大大提升企業的生產效率,保證此后大規模生產的穩定性,并將整個企業的價值鏈有效疊加在一起,這就是西門子和客戶真正關注的。

        醫藥公司葛蘭素史克找到西門子,與之成為制造自動化戰略合作伙伴。對于預防與治療疾病而言,各方需快速找出疫苗及生產疫苗的方式。所以,醫藥企業需在實驗室過程中擁有正確的路徑并準確高效地建設工廠?!斑@并不僅是一個工廠,而是在各國建廠,只要該國有這種疫情存在?!币虼?,葛蘭素史克請西門子為疫苗研發及生產的實驗室來實現“數字化雙胞胎”,并做測試及準備文件,以便能讓某種疫苗規?;a。通過“數字化雙胞胎”建成新工廠之后,企業的質量控制開支減少13%,它的返工和報廢減少25%,合規監管費用居然也減少了70%,推動了制藥行業進入一個全新的時代。

        Teamcenter另一種數字化實踐

        如果說數字化雙胞胎是西門子實現數字化企業的核心理念,那么Teamcenter則是實現數字化企業不可或缺的平臺。制造企業需要交付的產品復雜程度越來越高,同時還要優化生產效率,簡化全球業務運營。Teamcenter可以幫助這些企業管理包括供應商在內的各項需求,整合工程組態、制造和服務,從而增加收入,加速產品上市,降低成本,提高產品質量。

        早年收購全球產品生命周期管理(PLM)領域軟件與服務的市場領導者UGS公司之后,西門子獲得了“Teamcenter”軟件,這也觸發了公司更多在軟件和設計領域增加投入。過去多年,西門子大大小小收購了50家軟件企業,從而擴充其產品線、增加軟件組合,搭建一個更為豐富的平臺。在軟件、硬件以及數字化解決方案相互結合之后,更為完整的生產制造及工作流程也就一氣呵成了。

        JanMrosik將制造業價值鏈看作是五個部分:產品設計、生產規劃、生產工程、生產制造及服務,通過Teamcenter這一協同平臺,實時動態地調整產品設計乃至整個價值鏈。

        “汽車行業是最典型的應用場景,它的價值鏈構成很有意思。消費者對汽車產品的期望值越來越高,他們追求完美:車價不僅要便宜,還要裝音響系統、噴上心儀的車漆,滿足多樣化、靈活性的要求已經成為眾多車企的必備能力。此外,車廠要把多個車型部署到同一個生產線上,零部件公司也希望自己的流水線可以為更多客戶服務。數字化平臺可去支持和促成這些繁復的需求?!彼忉?,當汽車開發和創新周期加快時,數字化平臺不僅需要保證高質量、高差異化的汽車客戶要求,同時也要避免和減少因設計和工程人員不在同一個開發平臺時所產生的誤差和失誤,使得仿真模擬和數據錄入、PLC編程代碼的一致性和繁復性盡量減少,讓大家有時間把關注焦點投入到更重要的新車設計、創新及工程制造上。數據化平臺的優勢都得以體現。

        中國核電工程有限公司(下稱“中國核電”)也選擇了Teamcenter軟件來提升核電站設計的效率。該公司采用了這一軟件來搭建統一、集成的設計信息管理系統,為跨專業、跨地域和跨部門的員工提供權威和統一的設計信息數據源。通過幫助設計人員在全公司范圍內及時獲得準確的最新消息,而這一軟件系統也將提升整體設計管理效率,同時為設備采購和土建安裝以及系統調試提供支持。從傳統的設計管理升級轉型為數字化設計信息管理系統,中國核電圍繞著設備、系統和工廠展開了各個專業協同的設計與信息管理。

        無法阻擋的工業云MindSphere

        除了西門子的Teamcenter軟件,“云計算”在工業中的運用也正在成為基本配備。西門子的MindSphere平臺更應被看成是工業領域的“云計算”引領者。它可以為工廠進行全套的流程設計與服務,還可為中小企業及OEM廠商做云計算處理與服務。西門子過程工業與驅動集團首席執行官JuergenBrandes博士對“云計算”是這樣理解的,當大家都在談論“云”時,其實只是一個支持條件,最終目的是要將現實和虛擬世界相結合、相連接,在這里你可以看到不同的設備,它們都在提供數據。這些設備基于西門子的技術,并使用了西門子的工具,使客戶將數據上傳至云平臺中。

        在國外,云平臺的運用也在制造業中逐一展開。波音把基于云計算的航空分析應用轉移到微軟的Azure平臺上,以分析客戶和其他信息來源提供的大量數據集,目前300多家航空公司在使用波音的航空分析應用。這一云平臺的使用實則在幫助波音于2025年將商用與軍用服務業務年收入提升至500億美元,在今年的基礎上增長2倍以上。

        事實上,云服務不僅在消除邊界、重塑勞動力市場,并為制造業和服務業挖掘新的增長價值?;谠朴嬎?、“數字化雙胞胎”的數字化企業,其運行方式也將更為高效、安全和高性價比。

        西門子大中華區首席執行官赫爾曼表示:“西門子通過完整的數字化產品組合,推動現實世界與虛擬世界的融合,在智能制造、智能基礎設施和可持續能源領域與中國開展重點合作,助力中國實現可持續發展?!痹凇爸袊圃?025”藍圖之下,中國一方面要從勞動密集型向技術密集型過渡,另一方面要通過實施數字化解決方案贏得全球競爭力。

        數據顯示,在新產品上市比例、設備生產效率、產品交付能力及營運利潤率等多個方面,數字化企業的指標均遠遠高于傳統制造企業,數字化為中國制造業的轉型升級提供了一條切實可行的路徑。

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