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西门子助推企业数字化转型,以数字化技术引领创新驱动

发布日期:2020-05-18 浏览次数:5655


    当前,疫情在全球蔓延,对中国制造业发展带来的冲击和影响是不言而喻的,这也倒逼很多企业要开辟出一条数字化、网络化、智能化的新生路。可以说“数字化”这三个字对于今天企业的价值创造来讲,既是一次必须把握的机遇,也是一场不可小觑的挑战。


    近日,在2020西门子工厂自动化线上媒体沙龙活动上,西门子(中国)有限公司数字化工业集团副总裁兼工厂自动化事业部总经理卫岳歌先生表示:“我们想让大家能够了解更多关于西门子的信息,借此让大家能够清晰了解我们的业务、目标,以及展示西门子是如何探索并实践数字化发展之路的。”


西门子(中国)有限公司数字化工业集团副总裁兼工厂自动化事业部总经理卫岳歌先生

    数字化助力工厂实现柔性生产

    这场席卷全球的新冠病毒疫情,对很多国家、企业来说都是一个巨大的挑战。在卫岳歌先生看来,这正应对了中国的古话“危中有机”,危难每次出现的时候,也会随之暗藏着一些机会。西门子是为社会提供服务和业务的企业,因此疫情期间,西门子为很多的设备供应厂商提供了多种解决方案,帮助他们更好地应对这次疫情。比如说,西门子的S7-1200 PLC被组装至消毒机器人,为抗击病毒筑起安全防线;集成了西门子S7- 200 SMART PLC的负压通风系统在火神山医院正常运转,同时设备制造商也使用了西门子的SIMATIC S7-1200和SINAMICS V90产品来组装他们的口罩机。

    “以口罩机设备为例,疫情期间很多设备供应商希望能够非常快速地做出口罩机来满足市场需求。这个过程中,我们有很多厂商应用了西门子数字化双胞胎技术,首先通过软件对口罩进行设计,同时对口罩设备在虚拟环境下进行设备设计和调试。这样通过产品和设备的数字化双胞胎大大加快了口罩设备推向市场的速度。” 卫岳歌先生表示,市场需要我们不断提供新的产品或定制化产品。近年来,这样的需求越来越多。对于西门子来说,数字化能够为这些需求的变化提供更好的解决方案。


    此外,卫岳歌先生认为,市场的需求除了来自于速度和效率外,还有一点很重要,那就是“柔性”。只有缩短产品上市时间并提高生产柔性,才能回应瞬息万变的市场需求,激烈的竞争和定制化生产的潮流。西门子的数字化解决方案可以为柔性制造赋予更多可能。以汽车行业为例,二三十年前买车时可能只有马力多大、车的颜色、轮毂大小等几个选项可供选择。而今天的消费者买车,可登录网站,通过成百上千个选项的选择,定制出一辆自己喜欢的车。这就为工厂带来了非常巨大的挑战,它需要根据消费者定制化的需求来生产属于个人的一辆车。对工厂来说,很可能生产完这辆车以后,下一辆车又不一样,这就需要有足够柔性,需要在正确的时间点提供正确的原材料,能够以正确的程序来控制相应的设备。所以数字化可以高效助力工厂实现柔性生产。


    西门子“数字化双胞胎”

    更高的灵活性、更短的上市时间、更高的效率以及更好的质量,是工业4.0对制造企业提出的要求,也是未来企业数字化转型升级重塑竞争力的关键指标。西门子能够提供从产品的数字化双胞胎到生产上的数字化双胞胎以及到性能上的数字化双胞胎的完整数字化解决方案。西门子建议,想要达到真正的数字化,需要把这三方面都考虑进去,才能在整个价值链的各个步骤中实现数字化。


    首先,通过产品数字化双胞胎可以看到未来产品的样子,指的是产品的数字化设计、仿真和验证,也就是有效的新产品设计。第二个就是生产和设备的数字化双胞胎,在实际投入生产之前验证制造流程和设备在车间中的效果。通过数字化技术去规划整个生产过程,包括自动化设备和机器人工艺动作、人的作业步骤、生产线物流、生产节拍以及虚拟验证;对设备制造商,可以通过模型模拟设备的运动和工作状况,实现机械和电气的联动。在数字环境里可以构建一个未来真正可以运行的工厂,通过构建生产数字化双胞胎,在没有生产这个产品之前就可以预测其未来的生产状态,进行很多优化和调优工作。第三个就是性能的数字化双胞胎,实现采集、分析和应用产品和生产的操作数据,有了真实生产之后,西门子通过实时采集生产过程中的生产数据以及产品运行数据,通过工业物联网平台Mindsphere去分析数据转化成有价值的信息,反馈到最初的产品设计和生产规划中,继而持续改进整个生产和产品质量、成本和效率。


    西门子作为工业自动化和数字化领域的技术领军者和创新引领者,卫岳歌先生的感受较常人更加深刻:数字化是近期大家都在谈论的一个热词,很多人认为只有非常大的企业和工厂才可以谈数字化,其实这是人们对数字化的一个误解。对于数字化这个概念来说,我们可以从最初的设备元件端的设计到设备、生产单元以及生产工厂都可以形成一个数字化的解决方案,不单单只针对大的工厂。


    比如中国很多OEM厂商,他们利用了数字化工具在做设备的数字化双胞胎,在真实做设备之前其实已经可以通过虚拟的方式在电脑里面做一个虚拟设备,这样能够大大减少产品设计以后调试的时间,可以进一步加快上市时间。


    卫岳歌先生进一步解释道,大家知道在真实的产线上经常会看到有很多不同的工位,工位上有很多的机器人,机器人会做一些物料的传递等等。现在我们可以通过软件,通过虚拟方式能够把整条产线虚拟化,在不需要投入任何硬件做样机时,用户就可以在电脑里进行整个产线的设计及优化。在过去,我们说到产线优化,如果牵扯到不同设备的协同等,这个只能在现场进行改善,通常需要在半年之前进行准备。而现在不一样了,现在我们可以通过虚拟仿真技术来实现。


   
以数字化技术引领创新驱动


    谈及西门子工厂自动化部门在产品端未来的战略问题,卫岳歌先生表示,5G、人工智能、区块链、虚拟调试、边缘计算等新技术都将会引领创新驱动,持续推进数字化发展。西门子一直在思考工业的未来。目前,关于工业未来的解决方案,西门子会侧重在边缘计算以及人工智能上面。


    西门子(中国)有限公司工厂自动化事业部未来自动化技术与业务孵化器部门经理王超博士介绍说,西门子通过工业人工智能与边缘计算的衔接帮助客户提升效率和灵活性,边缘计算提供了很好的载体,这个载体可以开发更好的新型应用,而人工智能通过相关的机器学习技术和深度学习技术可以在底层对数据进行更高质量的分析,从而对原有依托于专家经验的方式方法进行增强和提升。


西门子(中国)有限公司工厂自动化事业部未来自动化技术与业务孵化器部门经理王超博士


    西门子现在的工业边缘计算采用弹性部署的方式。边缘计算本身落地的时候可能是一个设备,这个设备承载着不同类型的应用。起初,很多客户想做边缘计算早期尝试,只是针对某一个机台或者某一个系统的生产进行提升,那么边缘计算就可以部署在机台边上,这时候企业并不需要庞大的后端,只需要对一个单点进行管理,也就是说只需要一个PC对这个设备做单向的管理。


    应用完以后,客户觉得边缘计算的方式方法对应用开发更加便捷,就可能把这个设备推广到整个产线。那么这个边缘计算设备可能会从一两个变成十几个,有可能在一个工厂里面部署完以后是几十个。这时如果再点状的做管理和维护会遇到很多冲击和挑战。这时候企业会想到面向车间和工厂,对自有数据中心资源进行利用,比如用企业比较好的后端通过相关网络连接对一些相关的不同类型的边缘计算设备,针对几十个甚至上百个边缘计算设备和上面的应用进行基于服务器的集中化管理方式。


    王超博士表示,西门子有些服务的客户是集团架构,拥有不同的产业链,比如汽车厂在不同的地域有不同车厂;粮油行业有的是米类,有的是做油类。这样的边缘计算部署往往跨地域、跨业务属性,有时还服务于不同类型的操作者,如果再从单纯的服务器视角来做连接就会有很多的问题。这样的话,我们就可以把边缘计算管理的后端部署到企业的私有云上,通过企业内部的私有云对不同车间,尤其是不同地域车间的边缘计算设备和上面的应用进行集约化管理。因此,边缘计算的边缘管理、边缘应用和边缘设备,这三层体系是可以扩展的,可以根据客户的部署与规模,及需求进行弹性扩展。


   
推出本地化产品组合服务中国市场


    西门子是工业4.0最早的创导者,同时也是数字化企业的一个实践者。对于工厂自动化来说,西门子能够提供完整的解决方案来应对不同的应用,因此在市场占有率上来说无论是全球还是在中国,西门子都是第一。而中国是全世界最大的自动化市场,因此西门子十分重视中国市场。



    面对竞争越来越激烈的中国自动化市场,西门子有一套本地化的产品组合。像SMART系列有本地化的PLC、人机界面工控机。同时对于工厂自动化事业部来说,西门子全球有两个工厂,一个在德国安贝格,另外一个在中国成都。中国成都的工厂正在进行第二次扩充,经过第二次的扩充之后,这几部分集合一起后,整体产能已经非常接近德国安贝格工厂。


    卫岳歌先生表示,目前西门子的本地化策略主要有两点:第一是针对中国市场的产品,有本地化的SMART产品线可以符合中国客户需求;第二是针对全球市场的产品,中国是世界上最大的自动化市场,并对高端全球产品也有很大需求,西门子通过成都工厂在中国生产全球化的产品组合。

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