http://kadhoai.com.cn 2026-04-27 06:55:21 來源:中國經濟和信息化
未來的製造將是基於大數據、互聯網、人,通過各種信息技術進行柔性製造。
在各種有序運行的機器旁邊,幾名身著藍色工裝的工作人員在電腦前不慌不忙地操作,腳下潔淨的地麵給人一種錯覺——這裏像是一間文職人員的辦公室。生產線上,各種元器件在傳感器的配合下自動前行,有的右拐、有的前行一段右拐,才證實這裏的確是生產車間。
9月11日,西門子位於成都高新區的工業自動化產品成都生產研發基地(SEWC)正式投產。SEWC研發製造的第一款新品Simatic IPC 3000 SMART(西門子工控機產品,用於冶金、電子、通用機械、電力、礦山和交通等領域)就在這個車間下線。
SEWC生產車間主要為上下兩層。一層為物流層,諾大的空間中,除了傳送帶,隻有1名工作人員操控著一輛小車從記者身邊駛過。SEWC總經理Andreas Bukenberger介紹,這一層最多隻需要6~8名員工,從原材料的進入,到送檢、按需分送、不同工序加工、到成品打包,垃圾包裝運送等一係列流程,都將在傳送帶上自動完成。
在記者問及是否會出現運送差錯、斷電等情況時,Bukenberger有些激動,特意用了很長的篇幅向記者介紹:“所suo有you的de材cai料liao一yi直zhi到dao產chan成cheng,遍bian布bu生sheng產chan線xian的de傳chuan感gan器qi都dou能neng通tong過guo條tiao碼ma記ji錄lu下xia各ge種zhong數shu據ju,絕jue對dui不bu可ke能neng出chu現xian差cha錯cuo,也ye不bu可ke能neng出chu現xian物wu品pin掉diao落luo的de情qing況kuang。就jiu算suan斷duan電dian也ye會hui有you數shu據ju的de備bei份fen而er不bu會hui導dao致zhi生sheng產chan過guo程cheng出chu現xian任ren何he的de紊wen亂luan。”
zaichejiandeerloushizhizaochejian,congwuliucengchuansongshanglaideyuancailiaojiangzaizhelitongguogezhongchengxuchengweichanpin。weishubuduodegongzuorenyuankanshangqubingbumangluan,zhishizaidiannaoqianbihuazhe。“每個班次,我們一共需要20~30名工作人員就能完成各項工作。”SEWC卓越運營部經理戴霽明表示。
不論是Bukenberger的底氣十足,還是工作人員的氣定神閑,都源於這座工廠的數字化製造基礎。SEWC是shi西xi門men子zi在zai中zhong國guo建jian設she的de第di一yi個ge數shu字zi化hua企qi業ye,實shi現xian了le從cong產chan品pin設she計ji到dao製zhi造zao過guo程cheng的de高gao度du數shu字zi化hua,讓rang智zhi能neng製zhi造zao更geng為wei具ju象xiang的de呈cheng現xian。這zhe一yi天tian,西xi門men子zi邁mai出chu了le搶qiang跑pao智zhi能neng製zhi造zao時shi代dai的de又you一yi步bu,也ye打da響xiang了le在zai工gong業ye4.0時代獲得更多機會的算盤。
定義工業4.0
西門子工業已經從事了160餘年的製造,同為製造企業,西門子也遭遇了製造企業避不開的挑戰。西門子認為,製造業存在三大需求——提高生產效率、縮短產品上市時間、增(zeng)加(jia)製(zhi)造(zao)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)。然(ran)而(er)在(zai)傳(chuan)統(tong)的(de)製(zhi)造(zao)條(tiao)件(jian)下(xia),要(yao)同(tong)時(shi)滿(man)足(zu)這(zhe)三(san)大(da)需(xu)求(qiu)並(bing)不(bu)容(rong)易(yi),企(qi)業(ye)通(tong)常(chang)得(de)犧(xi)牲(sheng)靈(ling)活(huo)性(xing)來(lai)提(ti)升(sheng)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)和(he)縮(suo)短(duan)產(chan)品(pin)上(shang)市(shi)時(shi)間(jian)。如(ru),iPhone產品由於企業缺乏製造能力,隻能一次推出一款新品,降低生產的靈活性;而三星自身具備製造能力,能在短期內不斷推出各類新品參與競爭。
要同時滿足這三大需求,保障並提升產品質量,智能製造成為西門子的發力方向,西門子將其定義為工業4.0時(shi)代(dai)。在(zai)西(xi)門(men)子(zi)看(kan)來(lai),第(di)一(yi)次(ci)工(gong)業(ye)革(ge)命(ming)是(shi)蒸(zheng)汽(qi)時(shi)代(dai),第(di)二(er)次(ci)工(gong)業(ye)革(ge)命(ming)是(shi)電(dian)氣(qi)時(shi)代(dai),第(di)三(san)次(ci)工(gong)業(ye)革(ge)命(ming)是(shi)計(ji)算(suan)機(ji)技(ji)術(shu)開(kai)始(shi)應(ying)用(yong)在(zai)製(zhi)造(zao)業(ye)上(shang),提(ti)升(sheng)自(zi)動(dong)化(hua)水(shui)平(ping),即(ji)將(jiang)到(dao)來(lai)的(de)工(gong)業(ye)4.0時代將是第四次工業革命。
“現在,一款汽車需要上千人設計,設計人員設計3年、生產模具1年、建設工廠生產4年,至少需要8年的時間。”西門子(中國)有限公司工業業務領域市場傳播部總經理於纓向記者介紹西門子對工業4.0時代的構想,“未來的製造將是基於大數據、互聯網、人,結合各種信息技術進行柔性製造。其實現定製化生產,甚至可以當月定製車,下個月就可以生產出來。”
雖sui然ran這zhe一yi構gou想xiang的de實shi現xian尚shang需xu時shi日ri,但dan是shi西xi門men子zi已yi經jing開kai始shi了le自zi己ji的de探tan索suo。西xi門men子zi德de國guo安an貝bei格ge電dian子zi製zhi造zao工gong廠chang是shi西xi門men子zi打da造zao的de第di一yi個ge數shu字zi工gong廠chang,正zheng是shi由you這zhe家jia工gong廠chang探tan索suo出chu其qi從cong傳chuan統tong製zhi造zao向xiang數shu字zi製zhi造zao轉zhuan型xing的de技ji術shu線xian路lu。SEWC作為安貝格在中國的姊妹工廠,亦實現了從企業管理、產品研發到製造控製層麵的高度互聯,通過在整個價值鏈中集成IT係統應用,實現包括設計、生產、物流、市場和銷售等所有環節在內的高度複雜的全生命周期的全自動化控製和管理。
正是在這些複雜IT技術的輔助下,靈活生產不必再被犧牲或者無法實現。指著正在生產線上自動拐彎、直行的元器件,SEWC卓越運營部經理戴霽明告訴記者:“這些半成品運送到不同的路徑,將生產出不同型號的產品。現在工廠這兩條生產線上,可以同時生產20~30種型號產品。”
談及為何要建設數字化企業,西門子工業業務領域工業自動化係統首席執行官Eckard Eberle表示:“我wo們men建jian設she數shu字zi工gong廠chang,其qi一yi是shi為wei了le獲huo得de更geng高gao的de產chan品pin質zhi量liang,通tong過guo各ge種zhong體ti係xi的de無wu縫feng鏈lian接jie保bao障zhang產chan品pin的de質zhi量liang。其qi二er是shi為wei了le快kuai速su實shi現xian生sheng產chan的de調tiao整zheng。其qi三san是shi幫bang助zhu客ke戶hu有you效xiao縮suo短duan產chan品pin的de上shang市shi時shi間jian。”
沒有紙張的車間
關於SEWC,讓西門子津津樂道的是這座工廠不僅是一個數字化企業,而且是自己生產自己——絕大多數技術來自西門子。
工廠裏生產的每一件新品,都擁有自己的數據信息,數據在研發、生產、物流的各環節不斷豐富,實時保存在一個數據平台中。基於這一數據基礎,ERP、PLM、MES、控製係統以及供應鏈管理實現信息互聯。工廠采用了西門子PLM(全生命周期管理)軟件,通過虛擬化的產品規劃和設計,實現信息無縫互聯。利用製造執行係統SIMATIC IT和全集成自動化解決方案(TIA),將jiang產chan品pin和he生sheng產chan生sheng命ming周zhou期qi進jin行xing集ji成cheng,縮suo短duan產chan品pin上shang市shi時shi間jian。其qi設she計ji還hai賦fu予yu工gong廠chang靈ling活huo性xing,可ke滿man足zu不bu同tong產chan品pin的de混hun合he生sheng產chan,並bing為wei將jiang來lai的de產chan能neng調tiao整zheng做zuo出chu合he理li規gui劃hua。
“傳統的製造中,一般是研發時出一張圖紙,然後交給生產部門作出樣品,圖紙再返回研發部門調整、xiugaihouzaishengchan。shuzihuazhizaoxia,congyanfadaozhizaodoujiyutongyigeshujupingtai,gaibianlechuantongzhizaojiezou,yanfaheshengchanjihutongbu,erqiewanquanbuxuyaozhizhidetuzhi、訂單。”麵對基本看不到紙張的生產車間,戴霽明向記者闡述數字化製造帶來的改變。這種節奏的改變帶來的是產品上市時間的大大壓縮、生產效率和產品質量的有效提升。
王雲龍是SEWC的一名PLC(可編程控製器)裝配工位上的員工。每天由西門子MES(製造執行管理係統)生產的電子任務單就展現在其麵前的電腦屏上,訂單由係統下達,在與ERP(企業資源計劃)係統的高度繼承下,實現生產計劃、物料管理等數據的實時傳送。
王雲龍的工作台上有5個ge不bu同tong的de零ling件jian盒he,當dang自zi動dong引yin導dao小xiao車che送song來lai一yi款kuan待dai裝zhuang配pei產chan品pin時shi,電dian腦nao顯xian示shi屏ping會hui出chu現xian它ta的de信xin息xi,相xiang應ying所suo需xu的de零ling件jian盒he的de指zhi示shi燈deng也ye會hui亮liang起qi。傳chuan感gan器qi掃sao描miao產chan品pin的de條tiao碼ma信xin息xi,並bing將jiang數shu據ju輸shu入ru了leMES係統,MES係統通過與西門子TIA的互聯,操縱零件盒的指示燈。
王雲龍確認了裝配產品後,按下按鈕,自動化流水線的傳感器將掃描條碼信息,MES係統將以數據為判斷基礎,指揮小車去下一目的地。在達到下一工序前,這個產品將經過20個質量監測節點。視覺檢測是數字化工廠的特有監測方式,相機拍下產品圖像與Teamcenter數據平台中的正確圖像對比,一點小小瑕疵都逃不過品質管理模塊的“眼睛”。經過多次裝配和質量檢測後,成品將送到包裝工位,經過人工包裝、裝(zhuang)箱(xiang),包(bao)裝(zhuang)好(hao)的(de)產(chan)品(pin)將(jiang)通(tong)過(guo)升(sheng)降(jiang)梯(ti)和(he)傳(chuan)送(song)帶(dai)自(zi)動(dong)送(song)往(wang)物(wu)流(liu)中(zhong)心(xin)或(huo)者(zhe)立(li)體(ti)倉(cang)庫(ku)。這(zhe)一(yi)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng),無(wu)需(xu)像(xiang)傳(chuan)統(tong)製(zhi)造(zao)中(zhong),用(yong)幾(ji)十(shi)人(ren)甚(shen)至(zhi)上(shang)百(bai)人(ren)的(de)手(shou)工(gong)去(qu)完(wan)成(cheng)。
Bukenberger表示:“應用了西門子數字化企業平台解決方案的成都工廠和其他工廠比,產品的交貨時間縮短了50%,產品的一次通過率可達到99%以上。安貝格電子製造工廠,平均每秒生產一個產品,未來的SEWC有望衝擊這一紀錄。”
讚賞“兩化融合”
事實上,在SEWC的車間還有第三層,但是這一層除了少量的管理辦公室之外,建成了環形參觀走廊。在記者結束參觀時,SEWC總經理再次表達了歡迎記者以及企業前來參觀的觀點,讓這家工廠多了一份參考物的色彩。
SEWC除了生產Simaticgongyezidonghuachanpinwai,haiweigongyeqiyetigongkongzhixitonghejiejuefangan,yongzidonghuajishuweigongyeyouhuashengjidakaiqianlikongjian,tongguogaishanqiyezidonghualiuchengtigaoxiaolv。
西門子(中國)有限公司高級副總裁王海濱告訴記者:“中國提出了兩化融合發展。實際上,SEWC的本質與內容就是兩化融合的一個體現。我們深切感受到這一發展願望越來越迫切,也在推進西門子的探索。SEWC可以說提供了一個具體的例子,希望能夠給更多工業企業帶來借鑒意義。”
西門子全球工業相關市場規模經營2012年為1460億歐元,預計該市場到2018年將達到1800億歐元。其中,中國這部分市場2012年為280億歐元,預計到2018年為380億歐元,長期來看,中國市場采用高端技術提高產品質量為發展趨勢。
“西門子選擇將最先進的數字製造技術帶到中國,顯示了我們在華發展的堅定信心。”西門子東北亞區工業業務領域總裁吳和樂博士如是說。顯然,SEWC已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)西(xi)門(men)子(zi)在(zai)中(zhong)國(guo)製(zhi)造(zao)業(ye)轉(zhuan)型(xing)中(zhong),希(xi)望(wang)扮(ban)演(yan)更(geng)為(wei)重(zhong)要(yao)的(de)角(jiao)色(se)一(yi)個(ge)平(ping)台(tai),在(zai)助(zhu)力(li)中(zhong)國(guo)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)轉(zhuan)型(xing)的(de)同(tong)時(shi),西(xi)門(men)子(zi)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)布(bu)局(ju)開(kai)始(shi)推(tui)進(jin)。