西门子数字化工厂再进化:破土动工前,工厂已“建成”

今日热点 2022-06-22 09:19 21

摘要:大约十年前,德国提出“工业4.0”概念,描述了虚拟世界与物理世界高度融合的下一代生产场景。数字化工厂中的设备与设备之间,人、机器和资源之间如何对话?数字化技术如...

大约十年前,中超拟从第11轮起恢复主客场制,主办方提供多套主场方案德国提出了“工业4.0”的概念,描述了虚拟世界和物理世界高度融合的下一代生产场景。数字化工厂中的设备、人、机器、资源之间如何对话?数字化如何重塑传统制造流程?络绎不绝的中国企业走进德国工业巨头西门子在成都的数字化工厂寻找答案。类似的探索在西门子位于德国安伯格的电子制造工厂已经开始的比较早,安伯格工厂被业界视为最接近工业4.0概念雏形的标杆工厂。

向工业4.0的演进从未停止。西门子(南京)有限公司(SNC)新工厂近日正式投产。在现场建设之前,西门子已经充分应用自身的数字化技术,提前在虚拟世界中打造工厂的数字化双胞胎,实现了从需求分析、规划设计、建设实施到生产运营的全过程数字化。据报道,通过开放R & ampd到生产运营,新工厂产能提升近2倍,生产效率提升20%,产品上市时间缩短近20%。

多年前,西门子在成都建设第二家数字化工厂时,就复制了德国安贝格工厂的经验、技术和流程。然而,SNC的新工厂没有“德国模式”,也没有先例可循。这是西门子在全球的第一个本土数字工厂。

在破土动工之前,工厂已经“建成”了

成立于1996年,SNC是世界上最大的研发公司。西门子运动控制领域的研发和制造中心。其主要产品线涵盖数控系统、通用变频器、伺服电机、齿轮电机等产品,广泛应用于汽车、航空、电子、制药、物流、新能源等高端制造业,大量产品出口海外市场。面对日益增长的市场需求,工厂迫切需要扩大生产能力,提高生产效率和灵活性。于是,建设新工厂的需求就诞生了。

什么是原生数字工厂?西门子中国全球执行副总裁、董事长、总裁兼首席执行官肖松对今日热点等媒体表示,原生是指从设计、规划、建设、生产、运营的全生命周期,从零开始,创造性地、完全地运用西门子自己的数字化理念和技术,使工厂从无到有、从有到有。“工厂破土动工前,在虚拟世界中使用西门子软件,完成从工厂需求、分析到竣工、运营的全过程模拟验证。在实际施工过程中,通过大数据分析,进一步优化生产流程,为实际生产提供实时可靠的数据支持,实现数字化制造和管理。”西门子数控(南京)有限公司新工厂

西门子(南京)有限公司新工厂

试想一下,生产一支笔,传统的方式是通过微信做一个图纸,然后调整机床参数开模做一个样品,图纸就会传回R & ampd部门进行比较和修改后再进入生产线。随着数字化技术向制造业各个领域的快速渗透,产品的数字化孪生已经不再新奇:可以在虚拟世界中提前完整地模拟某一产品的设计制造过程,通过建模仿真优化设计,可以减少实物调试时间,节省大量材料测试费用。

肖松表示,西门子原生数字化工厂的建成,证明了厂房和生产线可以像产品一样设计,数字化双胞胎可以覆盖产品和工厂的全生命周期,从而实现持续优化的数字化闭环。

在正式破土动工之前,工程师们就已经在虚拟世界中完成了工厂的“建造”。“也许你会有疑问。今天工厂是谁建的,没有图纸?没有图纸怎么破土动工?”西门子(中国)有限公司执行副总裁、西门子大中华区数字产业集团总经理王海滨向今日热点解释,这个“图”不是他的“图”。厂房有图纸是真的,机器设备有图纸,生产线可能也有图纸。但不同的是,只有设计图纸并不能将工厂、生产线、机器、设备、工艺在计算机环境中“搬”出来模拟实际生产运行,进而验证和优化工厂设计。SNC新工厂在设计过程中进行了虚拟仿真、虚拟调试、虚拟生产、验证各个环节,避免了传统设计的试错成本,这是其他工厂还没有做到的重点。

据介绍,在实体建设和运营阶段,新工厂基于西门子工业云的大数据分析及其与工业物联网系统的有机结合,进一步优化生产流程,为实际生产提供实时数据支持,实现数字化制造和管理。新工厂可以同时生产电子和电机制造两大类产品,从原材料、生产设备到工艺流程都完全不同。“对任何企业来说,在同一屋檐下生产这两类产品都是前所未有的挑战。”西门子(南京)有限公司总经理周玉荣说。

在没有历史硬件负担的新建“绿地工厂”实施更彻底的数字化应用,意味着比常规工厂更多的投资。但王海滨认为,在进行投资决策时,除了直接的、可见的成本,试错成本、错误决策等隐性或间接的成本也不容忽视。“从SNC新工厂的经验来看,数字化投资的好处是完全值得的。”

加强地方研发;d和供应商系统。

SNC新工厂设计之初也考虑了低碳环保。据悉,该工厂利用屋顶光伏系统为工厂运营提供部分清洁能源;利用地源热泵技术提高冬季供暖和夏季供冷的能效;应用高效水泵和风机、热回收装置、雨水回收系统、风能和光伏LED路灯、智能照明控制系统、太阳能热水系统,最大限度节能减排。上述措施预计每年可节约约506万度电、6286立方米水和3325吨碳排放。

肖松在采访中表示,数字化和低碳化将是未来西门子在中国发展的两个支点。

“虽然疫情给全球经济带来了巨大挑战,但中国作为世界第二大经济体,拥有完整的产业链体系。同时提出了一系列推动经济高质量发展的努力,比如统一大市场,坚定实行改革开放,这些对于外资企业来说都是非常重要的。”肖松表示,目前西门子在中国拥有3万多名员工和40多家运营企业,在中国布局了完整的产业链和开放共赢的生态系统。在谈到中国的战略时,他透露西门子中国将增加在当地的研发;d和创新能力。

力,加强与大学、研究院的合作。
2020年新冠疫情的爆发,促使全球企业重新思考供应链布局与风险管理。
肖松说,过去两年中,公司整体上把供应链带来的风险降到了最低。为了进一步加强供应链建设,过去某个产品的供应商可能只有一家,现在需要增加到两至三家供应商,以降低风险。同样重要的是加强本土供应商的比例,过去某些产品基于全球供应商,疫情令企业充分认识到,须加强本土供应商的建立和开发。“通过这些措施,我们能够更快速地面对未来新的不确定性。”
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