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西门子的数字化方法论!

   日期:2019-09-28     浏览:22    评论:0    
核心提示:数字化是智能制造当中的一个阶段,从制造业企业的价值流角度,西门子将其提炼为五步:产品设计、生产规划、生产工程、制造现场、服务,这是制造业企业一个生产产品的制造业工厂的核心的价值。所以说实现智能制造,这张图是西门子向业界提出的一个智能制造的工厂的蓝图,在产品设计阶段,我们在软件环境进行了各种的仿真,实现它的数字化双胞胎。然后在生产组织方面,我们有相应的软件工具,然后实际生产过程中有大量数字化的体系、自动化的体系,然后交付实际的产品。

数字化是智能制造当中的一个阶段,从制造业企业的价值流角度,西门子将其提炼为五步:产品设计、生产规划、生产工程、制造现场、服务,这是制造业企业一个生产产品的制造业工厂的核心的价值。西门子有限公司执行副总裁兼数字化工厂集团总经理王海滨在2019智能制造大会提到上述观点。以下为整理的演讲全文。

尊敬的各位来宾,各位领导、专家,各位同行,女士们,先生们,大家下午好!非常感谢组织者邀请我跟大家分享一下西门子公司在智能制造方面的一些思考和看法。智能制造实际上在这里我理解是一个广义的泛泛的提法,如果严格说起来的话,我们现在工业所达到的这个程度远远没有达到智能制造,如果我们把各个这种企业想象成一架能够飞行的飞机的话,严格意义上我理解的智能制造,好像是把这个飞机进入一种无人驾驶、自由飞行的这种模式,这个飞机可以自己感知、自己调整姿态、自己来做出这种飞行过程中的判断,那显然我们的企业远远没有达到这个程度。

所以说智能制造我们只能理解成是一种泛指,但是实践智能制造我们有不同的台阶,要一步一步的去迈上。第一我们要做基础的体系化精益制造的这种流程梳理,体系化。然后基础的标准化,包括数据的标准化,然后在这个基础上我们要实现最大程度的自动化,然后在这个基础上我们下一步叫做数字化,在数字化的基础上我们实现IT和OT相结合的信息化,在此基础上加上AI、大数据、数据分析、工业互联网的手段,也许我们能够实现局部的智能制造,这是我们理解的。

谈到智能制造,今天我的这个话题聚焦在迈向智能制造道路当中的一个阶段,这就是数字化。刚才朱总的发言我深有体会,他说智能制造,不是为搞智能制造而搞智能制造,而是要不忘初心。我们这个智能制造的初心是什么呢?不要忘了我们的制造业所面对的客户,说一千道一万,我们的初心还是离不开所谓的我们耳熟能详的一个提法,叫做多快好省,我们需要工厂里头能够生产出面对不同个性化需求的多样的产品,并且这个产品的开发周期、迭代周期需要快,然后质量需要好上加好,效率、成本要优上加优,这叫做多快好省。现在在竞争过程中,当然很多企业的竞争也跨入了另外一个层面,这就是不同商业模式的竞争。但是不同商业模式是需要咱们的技术来支撑的,比如说互联网经济,比如说一些企业变卖设备到租设备等等。当越来越多的产品信息、工艺流程的信息、制造信息都放到网上,实现它的数字化的时候,这个信息安全成为我们当下的一个非常重要的关切,怎么样保护这个信息的安全,这也是一个当下迈向智能制造的道路中必须要解决的问题。

西门子的方法论是什么?西门子的方法论就是说如果我们去提炼,去看一个制造业企业的价值流的话,我们把它提炼为五步,产品设计、生产规划、生产工程、制造现场、服务,当然任何一个企业在这个价值链当中不是独立存在的,他总是跟自己的供应商、物流体系相互作用。但是在一个制造业企业里面,产品设计、产品规划、产品工程、生产制造、服务,这是制造业企业一个生产产品的制造业工厂的核心的价值。

西门子的想法,每一个价值流,我们需要最大限度的实现它的数字建模,如何东西在物理世界中有它的目标,然后在虚拟的环境中,计算机设计仿真的环境中,也应该建立它一一对应的数字化双胞胎,这个数字化双胞胎的想法不光是在产品阶段,也要在规划阶段、生产工程阶段等等,最后服务阶段。

围绕着这个思维,西门子在过去十几年里面,在不断打造自己面向智能制造,或者使我们制造业能够实现智能制造的这个产品链。接下来我想这五步,一步一步来跟大家解释一下。在产品设计阶段,我们有不同的工业软件的工具,能够使在产品的设计,然后验证、仿真等等,去做各种的设计工作。这样带来的好处,当我们真正一个产品被你实际去做之前,在这个软件环境中就可以做力学方面的、电磁感应方面的、温度方面的、等等方面的这种实验,来提早的预知这个产品设计的缺陷,来最大限度的减少损失,加快设计的反复和速度。

接下来是虚拟生产,产品被设计出来以后,它要在工厂里头被生产制造出来,这个产险的设计和仿真,也需要在软件环境中去建立它的数字化双胞胎,这样的话我们可以预先知道这个产线产能的规划,它的瓶颈在哪里,包括产线和人互动的情况怎么样,这个也有它的数字化双胞胎,这是虚拟生产的阶段。

接下来是实际的生产,我们在实际的生产过程中,西门子在工业自动化方面是业界的领头羊,我们广泛的产品线,PRC、数控类的产品,然后运用控制、驱动控制的产品。刚才还说到信息安全,西门子建立了纵深防御的信息安全的相关技术和体系,经过这个过程之后,我们能够交付最好的产品,然后在这个产品上也本身带着大量的数据,这些产品上的数据双胞胎要不断的从产品上面采集过来,然后返回到咱们的,比如说云端,来做大数据分析,然后这样来实现一个闭环的控制。

刚才朱总讲了,智能制造除了一些技术手段之外,工艺的改善是非常重要的,但是工艺的改善恰恰需要这种经验的积累,十年磨一剑。但是现在通过大数据,通过工业互联网,我们能够把大数据的采集,从现场的采集,然后进行分析等等,用新的技术来实现,这就是西门子智能制造背后的最大的逻辑。

所以说实现智能制造,这张图是西门子向业界提出的一个智能制造的工厂的蓝图,在产品设计阶段,我们在软件环境进行了各种的仿真,实现它的数字化双胞胎。然后在生产组织方面,我们有相应的软件工具,然后实际生产过程中有大量数字化的体系、自动化的体系,然后交付实际的产品。这些不同阶段的,价值流的不同阶段有大量的数据,但是这些数据当然都是相互交互的,在底层现在大家谈的一个热词,叫做数据中台,西门子在实现数据中台方面的一个实在的技术落地的产品,然后云端工业云,进行实现,最终实现它的工艺的改善,这就是西门子的逻辑。

这个逻辑广泛的应用于西门子自己的实践,这里讲的是我们的安贝格工厂,是成都工厂的姊妹工厂,这是一个非常典型的多快好省的例子,从多的方面来讲,每天这个工厂生产超过120种不同品类的产品,每秒出一个产品,然后每天产生350种不同的产品,处理1200种不同订货号码的产品,在质量方面达到99.9999%质量的合格率。安贝格工厂建厂以来它的产能扩大了14倍,但是厂房的面积,包括工厂里面职工的数量并没有同比例的增长,可能增长了一两倍,但是我们产能实现了14倍,这就是数字化企业的能力所在。

接下来还有我们的客户,港机,客户说通过一体化的数字化双胞胎平台,我们看到了巨大的潜力,能够加快产品开发,减少原型设计,提高可追溯性,显著提高产品质量,降低开发成本。这是德国的一个港机制造商。

然后广州的明珞公司,这个企业采用西门子数字化双胞胎的一整套技术,使得它的工程时间缩短到原来的三分之一,调试的时间,工程交付在客户现场调试的时间从原来的两个多月,现在缩短到不到一个月。

这是另外一个德国的工程公司,他们的工程调试的时间也缩短到原来的20-25%,通过电子机械和自动化部门协同开展设计,使设计的时间也缩短了10%。


(文章内容来源于先进制造业,作者王海滨)

 
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