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从传统到数字化 从愿景到实体验

——走进西门子数字化体验中心

来源:MT机床网   发表时间:2017-09-06

  本刊记者 谭弘颖

  

  西门子数字化体验中心

 

  数字化体验中心是西门子于今年6月5日在其北京办公园区特别建立的一个1 500㎡的展厅,是西门子在全球范围内第一个全景呈现数字化理念的窗口,也是在中国能近距离了解“西门子数字化企业”的中心。

  数字化体验中心有一条数字化企业示范线。包括数字化企业、全生命周期管理软件(PLM)、全集成自动化、可持续能源和信息安全实验室5大展厅,集中展示了数字化在产品设计、生产规划、生产工程到生产制造和运维的整个生命周期的具体应用。

  “工业4.0”和《中国制造2025》的核心目标是一致的,那就是智能制造。而数字化则是智能制造的必由之路。传统制造要升级为数字化制造,需要数字化企业软件套件、标准化网络(工业通讯网络)、信息安全以及行业专有知识等。为此,西门子的数字化企业为之提供了切实的方案。其数字化企业解决方案有适用于离散工业(非连续性生产方式)的工业软件和自动化技术,也有适用于过程工业(连续生产方式)的工业软件和自动化技术。机床行业属于离散工业,在这里,我们主要介绍其用于离散工业的工业软件和自动化技术。

  当前,制造业面临的挑战或者说未来的发展趋向,西门子给出了4个关键词:快速(缩短创新周期、设计与制造集成)、优质(闭环质量流程、追溯与透明)、灵活(个性化制造、高效柔性生产)以及高效(能源及资源的效率、优化的生产资源)。咋一看,个性化制造与高效似乎不可调和,要在两者之间找到平衡点或者说最佳结合点,这是西门子数字化企业的亮点所在,也是西门子成就客户价值所在。

  在观看整条示范线之前,我们需要理解几个“概念”:数字化双胞胎、Teamcenter和MindSphere。

  数字化双胞胎,这是西门子支持企业进行涵盖其整个价值链的整合及数字化转型,为从产品设计、生产规划、生产工程、生产实施直至服务的各个环节打造一致的、无缝的数据平台,形成基于模型的虚拟企业和基于自动化技术的现实企业镜像。西门子形象地称之为“数字化双胞胎”(DigitalTwin),包括“产品数字化双胞胎”、“生产工艺流程数字化双胞胎”和“设备数字化双胞胎”,完整真实地再现了整个企业,从而帮助企业在实际投入生产之前即能在虚拟环境中优化、仿真和测试,在生产过程中也可同步优化整个企业流程,最终实现高效的柔性生产、实现快速创新上市,锻造企业持久竞争力。通俗点讲,是虚拟世界和现实世界的映射、互联互通。西门子是目前全球唯一一家能在产品研发与制造过程以及工厂管理的完整价值链上提供数字化双胞胎的企业。数字化双胞胎能帮助客户实现端到端的数字化,使高效的大规模定制化生产成为可能。

  Teamcenter是实现数字化企业不可或缺的平台。制造企业需要交付的产品复杂程度越来越高,同时还要优化生产效率,简化全球业务运营。Teamcenter可以帮助这些企业管理包括供应商在内的各项需求,整合工程组态、制造和服务,从而增加收入,加速产品上市,降低成本,提高产品质量。产品设计、生产规划、生产工程、生产制造及服务,通过Teamcenter这一协同平台,实时动态地调整产品设计乃至整个价值链。

  MindSphere是一个基于云的开放式物联网操作系统,是云计算技术在工业生产领域的应用,一个云平台。它由MindConnect、MindSphere、MindApps三部分组成。通过即插即用的数据网关MindConnect Nano,将关键设备乃至整个工厂的数据连接至MindSphere,客户可通过开放的应用程序接口开发定制APP,同时也能享受OEM客户、终端客户、合作伙伴或西门子提供的应用程序。简单点讲,MindSphere可帮助客户快速、高效地采集海量数据,并挖掘数据中的价值,以最少的投入大幅提高生产设备的性能和可用性。其独特之处在于开放性,一方面有前面提到过的即插即用的数据接入网关MindConnect Nano,一方面面向软件即服务层开放了友好的开发编程接口。

  

  西门子数字化企业示范线

 

  对上面几个概念有所了解后,我们再去体验西门子的数字化企业示范线就更具体直观了。在现场,通过制作一枚纪念章来体验何为数字化企业。

  首先,客户现场设计个性化纪念章,从纪念章手柄、章体颜色和尺寸、章刻内容等,随心而定。

  其次,设计完纪念章后,下订单。进入订单处理环节,订单进入系统共享写作平台Teamcenter,在虚拟世界里把产品设计、规划、工程与执行等走一遍。

  随后,依次进入车铣加工、质量检验、激光打标、产品维修、产品组装、产品包装、产品交付、数据追溯等环节。当然,数据追溯属于后期环节,它使得整个过程透明、每个环节都可视,而可视的不只是生产数据,每个环节的能耗也可视。

  一枚纪念章从最开始的设计到最终交付,整个过程仅耗时十几分钟。可以说,西门子的数字化企业示范线完整体现了水平集成、垂直集成和工程集成。

  

  数据追溯

 

  实质上,西门子的数字化企业解决方案最早就给自己建成了中国首个数字化工厂──西门子成都工厂。与此同时,西门子海帮助中国多个行业的企业实现了数字化转型,并取得了实质性进展。之所以还要建“数字化体验中心”,就是让更多的客户不仅可以去样板工厂参观,也能通过亲身体验、近距离感受虚拟与现实的连接为工业带来的变化。随着数字化的发展,西门子数字化体验中心还将不断升级。今年,西门子计划在上海等其他城市陆续设立针对不同业务重点的数字化体验中心。

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