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西门子数字化工厂助力中国制造业的转型

  由青岛市德国研究会、德国汉斯赛德尔基金会、中国(青岛)橡胶工业博览会组委会共同举办的中德智造高峰论坛在橡博会开幕当日10月15日举行,本次高峰论坛以智造、创造为主题,通过发挥橡胶谷政、产、学、研、资五位一体综合性产业服务平台优势,紧扣德国工业4.0智能工厂和智能生产的主题,探讨未来中国智造的发展方式与路径;青岛市德国研究会、西门子、戴姆勒、海尔等400余家企事业单位出席本次高峰论坛。西门子(中国)有限公司执行副总裁王海滨受邀参加活动并做了工业4.0与德国国家高科技战略的主题演讲,以下由记者现场整理的王海滨副总裁演讲内容:

  工业4.0的愿景正在凝聚着越来越多的共识,但是大家对于工业4.0的认识还有很多不同的侧面,可能也不是100%的大家的认识都一致,所以我想这次我来交流,我的思路是我来不是像以前谈到的总是谈大概念开始,我来从低谈到高。

  从低谈到高,第一先给大家一个印象,我来自的西门子公司的业务分为制造业、工业自动化业务,这张照片可以给大家一个初步的印象,我们从事着哪些产品、系统及解决方案,以及我们面向的制造业、离散制造业、过程制造业以及机械设备制造业,这就是我们的行当,大概有这么一个印象。

  第二个印象,我想带给大家的是西门子是一个非常讲究创新的公司,我们全球营收的5.5%投资在研究开发,来促进公司的持续的创新,所以今天大家看到的非常丰富的产品家族几乎可以囊括了工业自动化方面的所有所需要的硬件及软件产品的获得不是一夜之间,是经过了半个多世纪以来的不断的创新,举个例子来讲,我们的PLC产品第一台西门子继电器为基础的PLC出现在1958年,是半个多世纪以前了,在这半个多世纪以来,我们不断的一代一代的产品不断的创新和发展。

  在软件方面,我们也逐渐的发展出来了自己的系统化的思维,比如说全集成自动化的概念DLA,2005年我们购并了美国非常著名的做产品生命周期管理的软件公司UGS,成为西门子事业部,我们在工业自动化方面的业务,这是给大家一个印象。

  接下来我想说,所有这些思路、创新大概没有一个公司会说我为了创新而创新,创新需要有一个原动力,这个原动力就应该是我们的客户的需求或者是市场的需求是创新的原动力,什么是原动力呢?这是西门子我们对于这个问题的思索,我们的客户每一个人都在追求所提高它的企业的竞争力,但是这个竞争力的背后的核心要素大概有这么三个,一个是提升效率,无论是能源效率还是资源效率、人力成本等等,这是一个。第二,是提高灵活性及产品的质量,大家知道一个企业产品要面向广大的消费者,每一个消费者可能都有自己的个性化需求,所以一个企业需要非常灵活去面对这种个性化的需求,但是这种灵活性往往是效率的对立面,常常我们说你要讲究效率,大概你需要需求标准化来提升效率,但是标准化提高了以后,也许灵活性不会有所改观,但是灵活性是人人都需要的。

  第三是创新周期,具体体现为一个企业的产品从第一个idea的产生到产品能够商业上市的时间,我们去看哪些企业推出一个新产品,有的企业可能需要两年,有的企业一年半,有的企业几个月,背后是什么因素导致的?是因为创新的周期,所以这是构成企业从我们技术的角度来看,提高竞争力的三大核心要素,所以我们专业对于西门子而言,作为电气、自动化、软件公司来讲,我们的贡献就集中在三个关键词上,我们要继续致力于我们的老本行电气化、工业2.0时代的电气化这是西门子诞生的源泉,继续专注于它。第二,自动化,我们积极参与了工业3.0的自动化,下一个趋势就是数字化,我们要把自己的研发活动、未来业务的构架的想法要更多的专注在数字化上,来做到继续引领我们的行业发展的潮流,这是背后的三点。

  最后来讲,我的报告是从底到上,我们从一个企业来看,生产车间有管理,然后各个车间之间进行厂部,然后到公司的总部,在自动化领域来讲,我们大致可以分成这么几个层面,在现场层、控制层、生产线或者车间的操作员层、企业层,像SAP、ERP等做产品研发方面的工作,这是一个现代企业它的技术架构。但是往往如果你只有从自动化技术、信息技术来的方式还不足以真正在这个企业里面做的很好,另外一个轴向的知识是行业上的专业能耗,西门子总是觉得我是一个电气公司及自动化公司、信息公司,但是我不是做汽车的,我不是做化工的,我不是做制药的,在化工、制药、汽车、机械制造等等上面我们的客户具有专业能力,这些需要和我们的专业结合起来,才能够不断的打造一个企业的竞争力。

  在我们的专业领域,我们提炼了所谓的系统化思维,一个单独的产品的研发不能大概孤立的去谈产品的研发,产品的研发要形成产品家族,这个产品家族需要形成一个平台,这是一个像西门子大企业所需要思考的,目前我们形成什么样的平台式的思维,有几个关健词,一个是全集成自动化PLA,第二个是全继承驱动系统、第三个是致力于使我们的客户的研发活动更加自动化的工业软件系统,然后就是致力于提升我们客户的服务活动的一些技术研发,这是我们的四个平台。

  关于TIA、IDS、工业软件和服务。

  TIA,我们为什么要推出全集成自动化?你到一个企业里面去看,由于工业自动化、工业控制器还不是像商业电脑一样标准,硬件软件标准都统一了,在工业控制领域实际上还存在着很多不同的厂家,这些不同的厂家每一个厂家都有不同的标准硬件软件等等,给最终用户实际上造成了很多的苦恼,所以西门子提出的全集成自动化,要给客户提供统一的平台、一致的数据库、统一的数据通讯的协议,并且是一个开放的协议,另外最近兴起的工业信息安全是否能够在TIA系统里面不用额外的投资也可以解决,现在大家越来越关注的功能安全,这些方方面面我们是不是能够提供给客户一揽子的系统?这个系统我们称之为TIA,这是TIA的出发点。

  第二,是IDS,全集成的驱动系统。大家可以看到大量的机械设备,机械设备都在那里动,动是由什么驱动的?是电机,电机背后有驱动装置,然后有机械传动,现在能源很多的损耗是由于传动链不是那么的集成,西门子在链上我们有电机、驱动设备、齿轮箱等等,我们来打造一个全集成驱动系统,使得给客户的利益就是这个系统的可用性高达99%以上,故障率小于1%或者是零点几。构建一个系统的工程时间降低30%,第三我们维护系统的运煤的支出降低15%,这是IDS的主要。

  最后就是工程软件,大家看到企业里面的车间里面会看到非常自动化的生产线等等,但是大家想到再一个企业里面还有研发部门,研发部门大概不会看到太多的机械设备,那是研发工程师们的大脑在工作,但是这一个工作流也需要自动化,它需要自动化的IT手段,比如CAD等,研发领域里面有不同专业的工程师,他们在工作,然后一个人的工作成果要影响着下一个人,使大家提高工作效率。另外一个,计算机仿真,在研发活动中,以往的活动是做一个样机,开一个模具把样机做出来,有问题回头再改,大家可以想象一下时间,现在很多情况下都在虚拟环境下,在计算机模拟仿真的环境下实现的,我设计一个汽车,把汽车设计成这个样子,这个汽车当它在高速运行180公里/小时,车内的噪将是情况?以前可能到实验室做实验,现在通过计算机仿真软件能够看到噪声的情况或者是振动的情况等等,这样大大的缩短了我们研发开发的周期,这是西门子所做的。

  这就是我们说的西门子现在已经有的东西,我刚才说的都是现在提供给客户的,大家可以订购的东西,接下来我们也在问自己,下一步呢?下一步是什么?这是西门子的认识,下一步我们意识到,你去看工业企业里面,它的车间生产的流程已经高度自动化了,再在某个程度上提高它的自动化水平,大概这个余地也就比较小了,然后你去看看研发部门,现在由于计算机辅助工具的出现,仿真软件的出现效率也是非常高了,五但是现在的企业的问题是,研发部门的活动,研发之后产生的产品,产品背后大量的数据,这些数据没有自动化的生产制造过程的利用,然后制造过程和采购部门的物流采购的系统也仍然没有连接,然后我们的销售部门从客户那儿接到订单,然后这个订单自动的能够转成我们的生产计划安排,然后这个生产计划安排又自动的导出,我现在给供应商下多少采购订单,这个过程没有自动化,所以从我们的专业、微观来讲不像史教授讲的宏观国家战略、制度安排,从我们微观的角度来讲,下一个自动化就是我们如何把一个企业的研发部门、采购部门、服务部门、销售部门目前的各种工具、孤岛,数据和数据之间还是人工的互换,怎么让它自动化?这是下一个层面的自动化。

  所以从这个角度来讲,我们说工业4.0有这么几个特点,史教授也提到了信息物理融合系统,还有虚拟与现实的融合,刚才我们说虚拟在产品开发设计、计算机仿真等等,和实际制造之间的联系,这是现在没有那么好的在发生将来需要发生,但是怎么发生,我估计产业界、知识界、研究界可能还在探讨,可能目标是明确的,是需要发生,还有就是制造运行管理系统,这个相对于我们的制造执行系统MES,这个下一个阶段就叫做MOM,这三点在我们的认知里面构成了工业4.0。

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