隨著一枚印章運(yùn)轉(zhuǎn)到車銑加工環(huán)節(jié)，只見兩部銑床之間，一只機(jī)械臂接過加工產(chǎn)品，再送往下一道工序。“這道工序在傳統(tǒng)制造中，是需要機(jī)床老師傅完成的，但現(xiàn)在從訂單處理時(shí)，系統(tǒng)就設(shè)定好了工藝模型。” 研究院數(shù)字化企業(yè)解決方案開發(fā)中心總監(jiān)戴霽明話還沒說完，不到15分鐘，一枚由客戶自主設(shè)計(jì)的印章已完成下線。
6月5日，記者應(yīng)邀探訪于北京正式落成的西門子亞太區(qū)首個(gè)數(shù)字化體驗(yàn)中心。記者在現(xiàn)場注意到，在一條被稱為數(shù)字化示范的生產(chǎn)線上，“數(shù)字”成為了生產(chǎn)線不同環(huán)節(jié)間的“溝通語言”，在全自動(dòng)化集成的支撐下，無人化生產(chǎn)、仿真產(chǎn)線研發(fā)、混線生產(chǎn)等未來制造的元素均一一呈現(xiàn)。 對于蜚聲全國的制造業(yè)大市、全力打造國家制造業(yè)創(chuàng)新中心的佛山而言，數(shù)字化與工業(yè)化的深度結(jié)合，正是制造升級、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的題中之義。而西門子數(shù)字化體驗(yàn)中心內(nèi)的場景，無疑對佛山頗具參考價(jià)值。
“在這里，我們將呈現(xiàn)面向‘中國制造2025’的數(shù)字化企業(yè)最佳案例。”西門子大中華區(qū)首席執(zhí)行官赫爾曼說。當(dāng)前創(chuàng)新的速度和顛覆現(xiàn)狀的能力已成為在數(shù)字化時(shí)代取得成功的關(guān)鍵因素。
瞄準(zhǔn)“中國制造2025”數(shù)字化蛋糕
把工業(yè)4.0作為國家戰(zhàn)略的德國，當(dāng)?shù)仄髽I(yè)西門子一直被看成工業(yè)4.0概念的推動(dòng)者和實(shí)踐者。而2013年在成都建成的西門子在華的首個(gè)數(shù)字化工廠，在建成后被國內(nèi)工業(yè)界視作了解工業(yè)4.0的必到之處。
“和成都西門子數(shù)字化工廠相比，西門子首個(gè)數(shù)字化體驗(yàn)中心在新產(chǎn)品應(yīng)用上會更快，比如在體驗(yàn)中心內(nèi)，西門子首次面向中國市場展示西門子物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere。”戴霽明說。
在這樣的定位下，西門子(中國)有限公司執(zhí)行副總裁、數(shù)字化工廠集團(tuán)總經(jīng)理王海濱表示，建立西門子數(shù)字化體驗(yàn)中心的目的，是希望以實(shí)景展示面向工業(yè)4.0下的數(shù)字化企業(yè)解決方案。
“在這里，我們將呈現(xiàn)面向‘中國制造2025’的數(shù)字化企業(yè)最佳案例。”西門子大中華區(qū)首席執(zhí)行官赫爾曼表示，當(dāng)前創(chuàng)新的速度和顛覆現(xiàn)狀的能力已成為在數(shù)字化時(shí)代取得成功的關(guān)鍵因素。“這為我們開啟了新的增長機(jī)遇，但同時(shí)也帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。”
他認(rèn)為，這些挑戰(zhàn)表現(xiàn)在，由于快速變化的消費(fèi)者需求，制造企業(yè)要以更快的速度將新產(chǎn)品推向市場;同時(shí)，企業(yè)為了滿足日益增長的個(gè)性化產(chǎn)品的需求，生產(chǎn)必須更加靈活，“愈發(fā)激烈的市場競爭給制造企業(yè)帶來壓力，必須提高產(chǎn)品質(zhì)量，還包括生產(chǎn)效率。”赫爾曼表示。
面對這樣的挑戰(zhàn)，西門子正加快數(shù)字化業(yè)務(wù)的部署。
“作為全球唯一一家能在產(chǎn)品研發(fā)與制造過程以及工廠管理的完整價(jià)值鏈上提供‘數(shù)字化雙胞胎’的企業(yè)，西門子能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)端到端的數(shù)字化，使高效的大規(guī)模定制化生產(chǎn)成為可能。”王海濱認(rèn)為，中國智能制造市場龐大，西門子目前正積極部署市場。
西門子亞太區(qū)首個(gè)數(shù)字化體驗(yàn)中心的展示背后，瞄準(zhǔn)的正是“中國制造2025”帶來的“智造蛋糕”。
從現(xiàn)場來看，占地1500平方米的西門子數(shù)字化體驗(yàn)中心包括數(shù)字化企業(yè)、全生命周期管理軟件(PLM)、全集成自動(dòng)化、可持續(xù)能源和信息安全實(shí)驗(yàn)室五大展廳，集中展示了數(shù)字化在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃等全生命周期的具體應(yīng)用。
“數(shù)據(jù)”打通實(shí)現(xiàn)高階混線生產(chǎn)
記者注意到，現(xiàn)場一條從研發(fā)設(shè)計(jì)到產(chǎn)品完成生產(chǎn)制造只需15分鐘的紀(jì)念章生產(chǎn)線成為了關(guān)注焦點(diǎn)。
記者注意到，在這條被稱為數(shù)字化企業(yè)示范生產(chǎn)線上，從訂單的處理、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原料的加工組裝到質(zhì)檢等各個(gè)環(huán)節(jié)，都會對應(yīng)電腦屏幕。在電腦畫面與生產(chǎn)的比對中，更直觀地展示工業(yè)4.0所強(qiáng)調(diào)的“虛擬”與“現(xiàn)實(shí)”的結(jié)合。
“從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開始，對于紀(jì)念章的尺寸大小、顏色、形狀等產(chǎn)品參數(shù)，客戶都可以進(jìn)行自主設(shè)計(jì)。”戴霽明指著電腦表示，當(dāng)客戶現(xiàn)場輸入設(shè)計(jì)參數(shù)后，這些參數(shù)會在電腦上馬上轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)模型。
“整個(gè)過程不到2分鐘。”戴霽明表示，產(chǎn)品清單和工藝清單是控制生產(chǎn)的核心，在這條紀(jì)念章生產(chǎn)線上，設(shè)計(jì)和研發(fā)環(huán)節(jié)通過數(shù)據(jù)的傳遞，實(shí)現(xiàn)了快速“打通”。
當(dāng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)完成后，需要進(jìn)入生產(chǎn)。傳統(tǒng)的做法是企業(yè)需要設(shè)計(jì)一條生產(chǎn)線出來，這種方式不僅成本不低，而且周期也較長。
“但這條生產(chǎn)線是通過建模的方式，在生產(chǎn)線的模型上進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試優(yōu)化，之后選擇最佳的工作模式，這既能降低成本，又能縮短調(diào)試時(shí)間。”戴霽明介紹，把仿真優(yōu)化的結(jié)果轉(zhuǎn)化到生產(chǎn)線上，這就是典型的數(shù)字化。
利用數(shù)據(jù)打通與仿真技術(shù)，大大提高研發(fā)環(huán)節(jié)效率后，產(chǎn)品開始進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)節(jié)。記者注意到，在這條紀(jì)念章生產(chǎn)線上，10分鐘前幾名客戶定制的大小、顏色不一的紀(jì)念章在同一條生產(chǎn)線上運(yùn)轉(zhuǎn)。
“在同一條生產(chǎn)線上，同時(shí)生產(chǎn)不同的產(chǎn)品訂單，甚至產(chǎn)品的運(yùn)轉(zhuǎn)節(jié)拍都不一樣，這是更高階的混線生產(chǎn)。”戴霽明說。
不僅如此，這樣的個(gè)性化混線生產(chǎn)現(xiàn)場，不需要任何的老師傅加持。在紀(jì)念章運(yùn)轉(zhuǎn)到車銑加工環(huán)節(jié)，只見兩部銑床之間，一只機(jī)械臂有序地從兩部機(jī)床接過加工的產(chǎn)品，再送往下一道工序。
據(jù)了解，在傳統(tǒng)的機(jī)械制造環(huán)節(jié)中，這道工序往往需要經(jīng)驗(yàn)老到的機(jī)床操作工，但在西門子數(shù)字化紀(jì)念章生產(chǎn)線上，仿真技術(shù)替代了機(jī)床操作技工。實(shí)際上，記者注意到，在整條生產(chǎn)線上，除了產(chǎn)品設(shè)計(jì)前端有工作人員幫助錄入設(shè)計(jì)參數(shù)，其他所有環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)了無人化。
在這樣的生產(chǎn)模式下，更強(qiáng)調(diào)的是對質(zhì)量的把控。
就在產(chǎn)品組裝落線前，其中一個(gè)電腦屏幕上顯示著產(chǎn)品的合格參數(shù)。“屏幕上會實(shí)時(shí)顯示產(chǎn)品加工過程中的所有偏差。”戴霽明表示，這樣的質(zhì)量監(jiān)控過程，稱為過程質(zhì)量控制。
傳統(tǒng)制造是產(chǎn)品做完了，不合格的再扔掉，這會造成成本的疊加，但如果像產(chǎn)線這樣實(shí)時(shí)監(jiān)控，就能夠在產(chǎn)品出現(xiàn)不合格指標(biāo)的時(shí)候，馬上進(jìn)行追溯和維修，既保證了質(zhì)量的可靠，成本也能降得更低。
全集成自動(dòng)化是“幕后英雄”
實(shí)現(xiàn)這一切的背后，靠的正是全集成自動(dòng)化。
“這包括了水平集成、工程集成以及垂直集成。”戴霽明表示，所謂水平集成是指從客戶的需求端、研發(fā)端再到制造端等，整個(gè)流程都實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)流的打通和協(xié)同，也就是數(shù)據(jù)貫穿了從設(shè)計(jì)、研發(fā)再到制造的環(huán)節(jié)。
在這樣的基礎(chǔ)上，還需要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的模型、機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)和自動(dòng)化設(shè)計(jì)，所有工藝無縫連接，這被稱為工程的集成。
工程集成能夠提高生產(chǎn)的效率和可變性，而第三點(diǎn)垂直集成最關(guān)鍵。一般情況下，企業(yè)內(nèi)部可以分為現(xiàn)場層、控制層等五大層，“這五大層都能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成，垂直打通，才能打造一個(gè)整體的數(shù)字化企業(yè)。”戴霽明表示。
值得注意的是，這條紀(jì)念章生產(chǎn)線上也應(yīng)用了西門子推出的基于云的開放式的互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)——MindSphere。
據(jù)悉，MindSphere可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的云端存儲，同時(shí)留有應(yīng)用程序開發(fā)的接口，客戶或者第三方都可以在平臺上開發(fā)不同的程序，并對數(shù)據(jù)的價(jià)值進(jìn)行深度挖掘。
“這套系統(tǒng)就相當(dāng)于電腦的操作系統(tǒng)，一般的云平臺只能實(shí)現(xiàn)單一場景，而MindSphere能夠提供更多通用的場景，在通用性上更具操作系統(tǒng)的特色。”西門子(中國)有限公司數(shù)字化工廠集團(tuán)工廠數(shù)字化服務(wù)總監(jiān)李漓說。
另外，記者從現(xiàn)場獲悉，隨著數(shù)字化的發(fā)展，西門子數(shù)字化體驗(yàn)中心還將不斷升級。今年，西門子計(jì)劃在上海等其他城市陸續(xù)設(shè)立針對不同業(yè)務(wù)重點(diǎn)的數(shù)字化體驗(yàn)中心。
6月5日，記者應(yīng)邀探訪于北京正式落成的西門子亞太區(qū)首個(gè)數(shù)字化體驗(yàn)中心。記者在現(xiàn)場注意到，在一條被稱為數(shù)字化示范的生產(chǎn)線上，“數(shù)字”成為了生產(chǎn)線不同環(huán)節(jié)間的“溝通語言”，在全自動(dòng)化集成的支撐下，無人化生產(chǎn)、仿真產(chǎn)線研發(fā)、混線生產(chǎn)等未來制造的元素均一一呈現(xiàn)。 對于蜚聲全國的制造業(yè)大市、全力打造國家制造業(yè)創(chuàng)新中心的佛山而言，數(shù)字化與工業(yè)化的深度結(jié)合，正是制造升級、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的題中之義。而西門子數(shù)字化體驗(yàn)中心內(nèi)的場景，無疑對佛山頗具參考價(jià)值。
“在這里，我們將呈現(xiàn)面向‘中國制造2025’的數(shù)字化企業(yè)最佳案例。”西門子大中華區(qū)首席執(zhí)行官赫爾曼說。當(dāng)前創(chuàng)新的速度和顛覆現(xiàn)狀的能力已成為在數(shù)字化時(shí)代取得成功的關(guān)鍵因素。
瞄準(zhǔn)“中國制造2025”數(shù)字化蛋糕
把工業(yè)4.0作為國家戰(zhàn)略的德國，當(dāng)?shù)仄髽I(yè)西門子一直被看成工業(yè)4.0概念的推動(dòng)者和實(shí)踐者。而2013年在成都建成的西門子在華的首個(gè)數(shù)字化工廠，在建成后被國內(nèi)工業(yè)界視作了解工業(yè)4.0的必到之處。
“和成都西門子數(shù)字化工廠相比，西門子首個(gè)數(shù)字化體驗(yàn)中心在新產(chǎn)品應(yīng)用上會更快，比如在體驗(yàn)中心內(nèi)，西門子首次面向中國市場展示西門子物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere。”戴霽明說。
在這樣的定位下，西門子(中國)有限公司執(zhí)行副總裁、數(shù)字化工廠集團(tuán)總經(jīng)理王海濱表示，建立西門子數(shù)字化體驗(yàn)中心的目的，是希望以實(shí)景展示面向工業(yè)4.0下的數(shù)字化企業(yè)解決方案。
“在這里，我們將呈現(xiàn)面向‘中國制造2025’的數(shù)字化企業(yè)最佳案例。”西門子大中華區(qū)首席執(zhí)行官赫爾曼表示，當(dāng)前創(chuàng)新的速度和顛覆現(xiàn)狀的能力已成為在數(shù)字化時(shí)代取得成功的關(guān)鍵因素。“這為我們開啟了新的增長機(jī)遇，但同時(shí)也帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。”
他認(rèn)為，這些挑戰(zhàn)表現(xiàn)在，由于快速變化的消費(fèi)者需求，制造企業(yè)要以更快的速度將新產(chǎn)品推向市場;同時(shí)，企業(yè)為了滿足日益增長的個(gè)性化產(chǎn)品的需求，生產(chǎn)必須更加靈活，“愈發(fā)激烈的市場競爭給制造企業(yè)帶來壓力，必須提高產(chǎn)品質(zhì)量，還包括生產(chǎn)效率。”赫爾曼表示。
面對這樣的挑戰(zhàn)，西門子正加快數(shù)字化業(yè)務(wù)的部署。
“作為全球唯一一家能在產(chǎn)品研發(fā)與制造過程以及工廠管理的完整價(jià)值鏈上提供‘數(shù)字化雙胞胎’的企業(yè)，西門子能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)端到端的數(shù)字化，使高效的大規(guī)模定制化生產(chǎn)成為可能。”王海濱認(rèn)為，中國智能制造市場龐大，西門子目前正積極部署市場。
西門子亞太區(qū)首個(gè)數(shù)字化體驗(yàn)中心的展示背后，瞄準(zhǔn)的正是“中國制造2025”帶來的“智造蛋糕”。
從現(xiàn)場來看，占地1500平方米的西門子數(shù)字化體驗(yàn)中心包括數(shù)字化企業(yè)、全生命周期管理軟件(PLM)、全集成自動(dòng)化、可持續(xù)能源和信息安全實(shí)驗(yàn)室五大展廳，集中展示了數(shù)字化在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃等全生命周期的具體應(yīng)用。
“數(shù)據(jù)”打通實(shí)現(xiàn)高階混線生產(chǎn)
記者注意到，現(xiàn)場一條從研發(fā)設(shè)計(jì)到產(chǎn)品完成生產(chǎn)制造只需15分鐘的紀(jì)念章生產(chǎn)線成為了關(guān)注焦點(diǎn)。
記者注意到，在這條被稱為數(shù)字化企業(yè)示范生產(chǎn)線上，從訂單的處理、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原料的加工組裝到質(zhì)檢等各個(gè)環(huán)節(jié)，都會對應(yīng)電腦屏幕。在電腦畫面與生產(chǎn)的比對中，更直觀地展示工業(yè)4.0所強(qiáng)調(diào)的“虛擬”與“現(xiàn)實(shí)”的結(jié)合。
“從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開始，對于紀(jì)念章的尺寸大小、顏色、形狀等產(chǎn)品參數(shù)，客戶都可以進(jìn)行自主設(shè)計(jì)。”戴霽明指著電腦表示，當(dāng)客戶現(xiàn)場輸入設(shè)計(jì)參數(shù)后，這些參數(shù)會在電腦上馬上轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)模型。
“整個(gè)過程不到2分鐘。”戴霽明表示，產(chǎn)品清單和工藝清單是控制生產(chǎn)的核心，在這條紀(jì)念章生產(chǎn)線上，設(shè)計(jì)和研發(fā)環(huán)節(jié)通過數(shù)據(jù)的傳遞，實(shí)現(xiàn)了快速“打通”。
當(dāng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)完成后，需要進(jìn)入生產(chǎn)。傳統(tǒng)的做法是企業(yè)需要設(shè)計(jì)一條生產(chǎn)線出來，這種方式不僅成本不低，而且周期也較長。
“但這條生產(chǎn)線是通過建模的方式，在生產(chǎn)線的模型上進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試優(yōu)化，之后選擇最佳的工作模式，這既能降低成本，又能縮短調(diào)試時(shí)間。”戴霽明介紹，把仿真優(yōu)化的結(jié)果轉(zhuǎn)化到生產(chǎn)線上，這就是典型的數(shù)字化。
利用數(shù)據(jù)打通與仿真技術(shù)，大大提高研發(fā)環(huán)節(jié)效率后，產(chǎn)品開始進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)節(jié)。記者注意到，在這條紀(jì)念章生產(chǎn)線上，10分鐘前幾名客戶定制的大小、顏色不一的紀(jì)念章在同一條生產(chǎn)線上運(yùn)轉(zhuǎn)。
“在同一條生產(chǎn)線上，同時(shí)生產(chǎn)不同的產(chǎn)品訂單，甚至產(chǎn)品的運(yùn)轉(zhuǎn)節(jié)拍都不一樣，這是更高階的混線生產(chǎn)。”戴霽明說。
不僅如此，這樣的個(gè)性化混線生產(chǎn)現(xiàn)場，不需要任何的老師傅加持。在紀(jì)念章運(yùn)轉(zhuǎn)到車銑加工環(huán)節(jié)，只見兩部銑床之間，一只機(jī)械臂有序地從兩部機(jī)床接過加工的產(chǎn)品，再送往下一道工序。
據(jù)了解，在傳統(tǒng)的機(jī)械制造環(huán)節(jié)中，這道工序往往需要經(jīng)驗(yàn)老到的機(jī)床操作工，但在西門子數(shù)字化紀(jì)念章生產(chǎn)線上，仿真技術(shù)替代了機(jī)床操作技工。實(shí)際上，記者注意到，在整條生產(chǎn)線上，除了產(chǎn)品設(shè)計(jì)前端有工作人員幫助錄入設(shè)計(jì)參數(shù)，其他所有環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)了無人化。
在這樣的生產(chǎn)模式下，更強(qiáng)調(diào)的是對質(zhì)量的把控。
就在產(chǎn)品組裝落線前，其中一個(gè)電腦屏幕上顯示著產(chǎn)品的合格參數(shù)。“屏幕上會實(shí)時(shí)顯示產(chǎn)品加工過程中的所有偏差。”戴霽明表示，這樣的質(zhì)量監(jiān)控過程，稱為過程質(zhì)量控制。
傳統(tǒng)制造是產(chǎn)品做完了，不合格的再扔掉，這會造成成本的疊加，但如果像產(chǎn)線這樣實(shí)時(shí)監(jiān)控，就能夠在產(chǎn)品出現(xiàn)不合格指標(biāo)的時(shí)候，馬上進(jìn)行追溯和維修，既保證了質(zhì)量的可靠，成本也能降得更低。
全集成自動(dòng)化是“幕后英雄”
實(shí)現(xiàn)這一切的背后，靠的正是全集成自動(dòng)化。
“這包括了水平集成、工程集成以及垂直集成。”戴霽明表示，所謂水平集成是指從客戶的需求端、研發(fā)端再到制造端等，整個(gè)流程都實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)流的打通和協(xié)同，也就是數(shù)據(jù)貫穿了從設(shè)計(jì)、研發(fā)再到制造的環(huán)節(jié)。
在這樣的基礎(chǔ)上，還需要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的模型、機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)和自動(dòng)化設(shè)計(jì)，所有工藝無縫連接，這被稱為工程的集成。
工程集成能夠提高生產(chǎn)的效率和可變性，而第三點(diǎn)垂直集成最關(guān)鍵。一般情況下，企業(yè)內(nèi)部可以分為現(xiàn)場層、控制層等五大層，“這五大層都能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成，垂直打通，才能打造一個(gè)整體的數(shù)字化企業(yè)。”戴霽明表示。
值得注意的是，這條紀(jì)念章生產(chǎn)線上也應(yīng)用了西門子推出的基于云的開放式的互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)——MindSphere。
據(jù)悉，MindSphere可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的云端存儲，同時(shí)留有應(yīng)用程序開發(fā)的接口，客戶或者第三方都可以在平臺上開發(fā)不同的程序，并對數(shù)據(jù)的價(jià)值進(jìn)行深度挖掘。
“這套系統(tǒng)就相當(dāng)于電腦的操作系統(tǒng)，一般的云平臺只能實(shí)現(xiàn)單一場景，而MindSphere能夠提供更多通用的場景，在通用性上更具操作系統(tǒng)的特色。”西門子(中國)有限公司數(shù)字化工廠集團(tuán)工廠數(shù)字化服務(wù)總監(jiān)李漓說。
另外，記者從現(xiàn)場獲悉，隨著數(shù)字化的發(fā)展，西門子數(shù)字化體驗(yàn)中心還將不斷升級。今年，西門子計(jì)劃在上海等其他城市陸續(xù)設(shè)立針對不同業(yè)務(wù)重點(diǎn)的數(shù)字化體驗(yàn)中心。