2016年7月12日,兩年一屆的西門子工業(yè)領(lǐng)域最具規(guī)模的會議——西門子工業(yè)論壇再度掀起關(guān)于“工業(yè)4.0”的熱議。“工業(yè)4.0”作為工業(yè)愿景,必然需要堅實的基礎(chǔ)構(gòu)架和不懈的規(guī)劃實行才能得以實現(xiàn),這個時間德國預計至少是10-15年。與此同時,“中國制造2025”作為國家戰(zhàn)略開始落地實施,兩者具有相同的時間表,相似的目標:即在不斷變化的工業(yè)領(lǐng)域保持競爭力。然而,由于現(xiàn)狀不同、起點不同,“工業(yè)4.0”的理念、技術(shù)、標準、模式對于“中國制造2025”具有寶貴的借鑒意義和推動作用。
2016年7月12日,兩年一屆的西門子工業(yè)領(lǐng)域最具規(guī)模的會議——西門子工業(yè)論壇再度掀起關(guān)于“工業(yè)4.0”的熱議?!肮I(yè)4.0”作為工業(yè)愿景,必然需要堅實的基礎(chǔ)構(gòu)架和不懈的規(guī)劃實行才能得以實現(xiàn),這個時間德國預計至少是10-15年。與此同時,“中國制造2025”作為國家戰(zhàn)略開始落地實施,兩者具有相同的時間表,相似的目標:即在不斷變化的工業(yè)領(lǐng)域保持競爭力。然而,由于現(xiàn)狀不同、起點不同,“工業(yè)4.0”的理念、技術(shù)、標準、模式對于“中國制造2025”具有寶貴的借鑒意義和推動作用。
作為“工業(yè)4.0”最初的發(fā)起者和重要的構(gòu)建者,西門子率先在市場上提出“數(shù)字化雙胞胎”模型概念,通過數(shù)字化助力企業(yè)整合橫向和縱向價值鏈,為工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)重塑和實現(xiàn)“工業(yè)4.0”構(gòu)筑了一條自下而上的切實之路。
客戶為主角推動“工業(yè)4.0”:“扎扎實實”與“真真切切”
正如西門子(中國)有限公司執(zhí)行副總裁、數(shù)字化工廠集團總經(jīng)理王海濱所說,2014年的西門子工業(yè)論壇還在談“工業(yè)4.0”的愿景,那時處于概念普及和思想碰撞的階段,現(xiàn)在經(jīng)過兩年時間的實施,以“數(shù)字化企業(yè)”為道路的“工業(yè)4.0”已經(jīng)取得了扎扎實實的進步。西門子(中國)有限公司執(zhí)行副總裁、過程工業(yè)與驅(qū)動集團總經(jīng)理林斌在開幕辭中說,兩年間,數(shù)字化集團和過程工業(yè)集團都做出了具體的項目,現(xiàn)在再來談“虛擬現(xiàn)實”“數(shù)字化雙胞胎”這些概念,一定會有真真切切的感受,數(shù)字化確實帶來了生產(chǎn)力的提高。
案例是最有說服力的演示方式,也是邁向“工業(yè)4.0”有益的探索和嘗試。這次的論壇,演講部分創(chuàng)新性地設(shè)置了西門子與客戶聯(lián)合演講,將“數(shù)字化企業(yè)”方案的實施目的、步驟以及效果進行了全面展示。世界排名前三的汽車沖壓設(shè)備制造商濟南二機床集團有限公司(簡稱“濟南二機床”)副總經(jīng)理張世順分享了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的寶貴經(jīng)驗:一是系統(tǒng)規(guī)劃、分步實施,不要急于求成;二是眼高(目標高)手低(從最基礎(chǔ)的做起);三是以人為本,重視人才培養(yǎng)。
面對“工業(yè)4.0”方案對于過程工業(yè)管理乏力的疑惑,來自煤化工行業(yè)的中國“前50強”工程公司——賽鼎工程公司總經(jīng)理工藝設(shè)計經(jīng)理周恩利現(xiàn)身解析?!拔鏖T子一體化工程到一體化運維的解決方案,將在五個方面與賽鼎展開合作,計劃到2017年3月,建立起先進的煤化工“數(shù)字化企業(yè)”。
主題解讀:“邁向工業(yè)4.0——引領(lǐng)數(shù)字化企業(yè)進程”
西門子大中華區(qū)首席執(zhí)行官赫爾曼強調(diào),在數(shù)字化浪潮中,只有運用數(shù)字化思維、掌握數(shù)字化技術(shù),才能實現(xiàn)柔性制造和智能制造,才能搭建出通往“工業(yè)4.0”的道路。西門子股份公司數(shù)字化工廠集團首席執(zhí)行官JanMrosik說:數(shù)字化改變了我們的生活,要求企業(yè)能夠駕馭數(shù)字化,能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的柔性制造,靈活性表現(xiàn)在兩個方面:一方面是能夠生產(chǎn)個性化產(chǎn)品,另外一部分是可以適應需求的高潮低谷差異。
機械工業(yè)信息研究院副院長石勇說,“一個雞蛋如果從外部打破,那是一種破壞;如果從內(nèi)部打破,那將是一種新生。”西門子涵蓋研發(fā)、工程、生產(chǎn)、銷售和服務五大環(huán)節(jié),覆蓋完整價值鏈,無疑是最具內(nèi)生動力的領(lǐng)導型廠商。
西門子(中國)有限公司數(shù)字化工廠集團工廠自動化部總經(jīng)理衛(wèi)岳歌(JoergWesterholt)表示,西門子的PLM、MES/MOM系統(tǒng),TIA全集成自動化系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析與工業(yè)云的軟硬件平臺,可支持從產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)劃、工程組態(tài)、生產(chǎn)執(zhí)行到服務的全生命周期價值鏈。
“數(shù)字化雙胞胎”——不僅僅是一個靚詞
Mrosik在上午的主論壇上提出了“數(shù)字化雙胞胎”概念,這一擬人化的詞語——DigitalTwin成為本次會議的高頻詞?!皵?shù)字化雙胞胎”是指西門子支持企業(yè)進行涵蓋其整個價值鏈的整合及數(shù)字化轉(zhuǎn)型,為從產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)劃、工程組態(tài)、生產(chǎn)制造直至服務五大環(huán)節(jié)打造統(tǒng)一的、無縫的數(shù)據(jù)平臺,形成基于數(shù)字模型的虛擬企業(yè)和基于自動化技術(shù)的現(xiàn)實企業(yè)鏡像?!皵?shù)字化雙胞胎”涵蓋“產(chǎn)品數(shù)字化雙胞胎”“生產(chǎn)工藝流程數(shù)字化雙胞胎”和“設(shè)備數(shù)字化雙胞胎”三個層面,三個層面又高度集成為一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型,可以完整真實再現(xiàn)整個企業(yè),從而幫助企業(yè)在實際投入生產(chǎn)之前即能在虛擬環(huán)境中優(yōu)化、仿真和測試,而在生產(chǎn)過程中也可同步優(yōu)化整個企業(yè)流程,最終打造高效的柔性生產(chǎn)、實現(xiàn)快速創(chuàng)新上市。Jan Mrosik博士最后強調(diào),數(shù)字化雙胞胎為制造業(yè)帶來的這些收益與中國“十三五規(guī)劃”的目標高度契合。
在12日下午工業(yè)軟件分論壇上,同濟大學的陳明教授指出,數(shù)字化雙胞胎模型具有模塊化、自治性和連接性的特點,可以從測試、開發(fā)、工藝及運維等角度,打破現(xiàn)實與虛擬之間的藩籬,實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期內(nèi)生產(chǎn)、管理、連接的高度數(shù)字化及模塊化。
“數(shù)字化雙胞胎”絕對不僅是一個名詞標簽,而是一種創(chuàng)新意識的體現(xiàn)。在數(shù)字化雙胞胎實現(xiàn)的過程中,需要兩方面的必要條件:一套集成的軟件工具和三維形式的展現(xiàn)。西門子工業(yè)軟件大中華區(qū)DER總經(jīng)理戚鋒強調(diào):“數(shù)字化雙胞胎不是要讓虛擬世界做現(xiàn)在我們已經(jīng)做到的事情,而是要發(fā)現(xiàn)潛在問題、激發(fā)創(chuàng)新思維、不斷追求優(yōu)化進步,這才是數(shù)字化雙胞胎的目標所在?!?/p>
找到過程工業(yè)的數(shù)字化突破口:一體化工程到一體化運維
西門子股份公司過程工業(yè)與驅(qū)動集團首席執(zhí)行官JuergenBrandes博士認為,數(shù)字化的巨大益處已在離散工業(yè)領(lǐng)域顯而易見,過程工業(yè)的大量數(shù)據(jù)同樣具有巨大的挖掘空間。在過程工業(yè),西門子的數(shù)字化解決方案主要體現(xiàn)在三個方面:一是利用正確的元器件/基礎(chǔ)設(shè)施確??煽康倪B通性(傳感器、通信信號、網(wǎng)絡安全等),為實現(xiàn)工業(yè)4.0做好準備;二是通過專業(yè)的技術(shù)服務提高生產(chǎn)力和可靠性,改善運行和維護,優(yōu)化維保模式;三是從一體化工程邁向一體化運維。
通過工業(yè)軟件和自動化工具、工業(yè)安全、工業(yè)通信和工業(yè)服務,西門子的數(shù)字化企業(yè)理念是使得企業(yè)的核心流程與所有產(chǎn)品研發(fā)流程無縫數(shù)字化。據(jù)介紹,在諾華制藥和葛蘭素史克,西門子的數(shù)字化系統(tǒng)在加強質(zhì)量控制、縮短上市周期、提升可靠性、減少返工和報廢方面均有優(yōu)異表現(xiàn)。
數(shù)字化企業(yè)轉(zhuǎn)型中容易被忽略的要素
在制造型企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型中,常常發(fā)生追求“形而上”的數(shù)字化,而容易忽略品質(zhì)管理、流程管理、物流管理、人力資源管理等等基礎(chǔ)性目標。在本次會議上,我們已經(jīng)被無數(shù)次提醒:不同階段的不同規(guī)模的企業(yè)要選擇不同的數(shù)字化解決方案。
技術(shù)適用性。石勇指出,個性化制造技術(shù)、虛擬制造技術(shù)、復合型制造技術(shù)、自優(yōu)化制造技術(shù)為代表的四大先進技術(shù)群的集聚融合,將促進智能制造的快速發(fā)展。智能制造將帶來產(chǎn)業(yè)生態(tài)的系統(tǒng)性變化,而在不同的行業(yè)則可能呈現(xiàn)不同的發(fā)展模式:科學技術(shù)驅(qū)動型產(chǎn)業(yè)、客戶需求驅(qū)動型產(chǎn)業(yè)以及效率提升驅(qū)動型產(chǎn)業(yè)等。同時,中國工業(yè)發(fā)展的不均衡性導致向智能制造行進的步調(diào)難以一致,這更加需要企業(yè)要根據(jù)自身實際情況進行分步漸進式展開。
樹立數(shù)字化思維?!霸谥圃鞓I(yè)急需轉(zhuǎn)型升級的今天,透過數(shù)字化思維,從拓展業(yè)務架構(gòu)、產(chǎn)品定制流程到行業(yè)應用等層面打通數(shù)字化網(wǎng)絡的‘任督二脈’,可實現(xiàn)工業(yè)大數(shù)據(jù)的價值?!盨iemensPLM Software全球高級副總裁兼大中華區(qū)董事總經(jīng)理梁乃明表示。
研發(fā)創(chuàng)新。數(shù)字化企業(yè)只是手段而非目的,只有以技術(shù)研發(fā)為核心競爭力,企業(yè)才能取得長足發(fā)展。西門子為例,2016財年在上財年基礎(chǔ)上增加研發(fā)投入3億歐元,研發(fā)投資總額將達48億歐元,并開辟全新的獨立業(yè)務部門“Next47”,整合現(xiàn)有的初創(chuàng)企業(yè)項目,更好地培育顛覆性創(chuàng)新。
人才及合作。數(shù)字化對員工技能和素質(zhì)要求更高,人才培養(yǎng)至關(guān)重要。赫爾曼還指出,數(shù)字化企業(yè)不可單獨構(gòu)建,實現(xiàn)工廠、企業(yè)、集群、產(chǎn)業(yè)的逐級擴展,攜手合作是必然途徑。
新品集中布局實現(xiàn)數(shù)字化企業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
TIA博途的最新版本——V14。它側(cè)重于診斷、虛擬調(diào)試和多用戶操作的擴展功能,并加強能源管理與運動控制、云連接和用于虛擬調(diào)試的數(shù)字模型,幫助設(shè)備制造商縮短產(chǎn)品上市時間,提高最終用戶生產(chǎn)力?;谠破脚_的工程設(shè)計、面向仿真軟件的接口、全新的“多用戶”功能都是新品亮點。
全新的S7-1500T集成邏輯控制、安全功能,及強大的運動控制功能,如電子凸輪和齒輪同步等;支持Profinet的Sinamics V90伺服驅(qū)動系統(tǒng)簡化了系統(tǒng)組態(tài),提高了工程效率和機械精度,應用更廣泛;首次配備安全功能的分布式SimaticET 200SP開放控制器,使標準和功能安全的自動化任務能夠在一臺設(shè)備上進行處理,以降低工程、評估和服務成本。
后記:2016西門子工業(yè)論壇已經(jīng)落下帷幕,留給我們深深的思索??捎|可感的“工業(yè)4.0”的數(shù)字化企業(yè)實景讓我們看到了廠內(nèi)質(zhì)量的提升、產(chǎn)品及流程的優(yōu)化、管理效率的提高、上市周期縮短等等一系列的變化。然而面對中國工業(yè)這個“龐然大物”,更多需要關(guān)注的,是整個工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)字化推進。廠內(nèi)數(shù)字化、廠間數(shù)字化、企業(yè)價值鏈數(shù)字化、產(chǎn)業(yè)集群數(shù)字化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化,乃至社會完全數(shù)字化,以及數(shù)字化的整體安全性保證,需要走的路還很長,數(shù)字化只是第一步而已。