科學技術所開拓的生產力創造了高度發達的物質文明,科學技術一旦轉化為生產力將極大地提高生產效率,從而推動經濟快速發展,傳統制造業依靠人力發展的道路已經越走越窄。與此同時,數字化制造方面的先進技術和服務,正為傳統的制造以及各相關行業的生產方式帶來了革命性的產業變革。
將數字化技術用于制造過程,可大大提高制造過程的柔性和加工過程的集成性,從而提高產品生產過程的質量和效率,增強工業產品的市場競爭力。先進的制造工藝、智能化軟件和柔性的自動化設備、柔性的發展戰略構成未來企業競爭的軟、硬件資源。個性化需求和不確定的市場環境,要求克服設備資源沉淀造成的成本升高風險,制造資源的柔性和可重構性將成為當今企業裝備的顯著特點。
以成都西門子工業自動化產品生產研發基地(以下將使用英文縮寫“SEWC”)為例,為了與德國安貝格電子工廠具有相同的生產流程和生產技術,SEWC在頂層設計中采用了SiemensPLMSoftware的系統軟件,提供了工廠生產的數據、工藝路線、設計清單。在制造業執行系統中選用的是Siemens自己的工業軟件,這個工業軟件具備工廠重要的數據流控制和生產管理控制。在監控層和設備層,工廠也均采用Siemens自己的監控系統和自動化平臺來實現。通過SiemensPLMSoftwareTecnomatix解決方案進行生產全過程仿真,可以虛擬和判斷出工廠在生產或者規劃中可能出現的矛盾、缺陷、不匹配,從而大大縮短在現場真實操作的時間。SEWC的落成,無疑證明了SiemensPLMSoftware在數字化制造上的成功。
2013年12月10日,全國重點媒體在SiemensPLMSoftware的大力支持下,終于見證了采用SiemensPLMSoftware系統,規劃虛擬產品生產的過程,實現了信息的無縫互聯,讓SEWC整個運維全面透明化的這一偉大時刻。
據了解,SEWC利用仿真、3D、分析等工具集成的產品生命周期管理系統完成數字化制造,其整個IT系統架構包括ERP(企業資源計劃系統)、PLM(產品全生命周期管理系統)、MES(制造執行系統)、控制系統和供應鏈管理。其中,專門針對企業層領域,ERP和PLM共建了整個系統的頂層結構。作為SiemensPLMSoftware的首批數字化制造應用實踐,安貝格電子工廠在虛擬的環境中仿真了產品的研發和生產,通過SiemensPLMSoftware的軟件實現整合,達到了效率和質量顯著提升的效果,同時產品多樣化也有所提升,被評為歐洲最佳工廠。
為了實現數字化制造,SiemensPLMSoftware從2007年就開始實施制造與工業化和信息化的融合。SiemensPLMSoftware大中華區首席執行官兼董事總經理梁乃明表示,在過去的幾年里,SiemensPLMSoftware一方面投入大量人力物力進行研發,另一方面也通過不同的兼并手段來豐富解決方案,如Tecnomatix、LMS、Fibersim等,以此來為國內制造業創造持續性的工作流、產品和生產驗證的流程、更快更徹底的應用新技術、為系統及其應用提供端到端的理解和分析等,從而為高級系統的開發降低成本,創造出更好的以質量為核心的管理體系。
“推動工業行業的信息化及其標準”是SiemensPLMSoftware參與“兩化融合”的戰略研究時,給自己在兩化融合領域中的定位。也正如梁乃明所愿,希望不僅是西門子在制造業中利用SiemensPLMSoftware數字化制造方面的先進技術和服務,最重要的是希望SiemensPLMSoftware可以幫助國內的制造業,提升他們的制造效益、工藝、質量,使他們能夠像西門子一樣,成為屹立165年的企業。
如何讓制造業“脫貧”,徹底走向數字化,是中國“兩化融合”,乃至世界制造業發展的一個大課題。梁乃明認為,中國企業運用數字化制造技術還處于很初步的階段,市場增速快,基數小,研發體系和制造工藝缺乏,老生產線基礎架構多樣,統一化改造比較復雜等等。這些都為SiemensPLMSoftware助力國內制造業數字化帶來了不小的挑戰。
為此,SiemensPLMSoftware提出了開放性的服務思路:同客戶分享SiemensPLMSoftware的新技術和寶貴經驗,給客戶提供一個開放性的選擇平臺。作為“兩化融合”真正落地的一個實體案例,SEWC吸引了眾多客戶的關注。
SiemensPLMSoftware大中華區售前技術總監方志剛表示,SiemensPLMSoftware作為工業軟件產品供應商主要面對兩大方面挑戰,一個是自己面對未來的部署和研發,第二個是為制造企業提供“兩化融合”的解決方案。所以,經過這樣一系列的研發和并購,目前SiemensPLMSoftware的產品線非常完整,形成一體化的,設計、制造、仿真解決方案。Teamcenter現在是管理平臺,SolidEdge面向成長型企業的PLM需求,以及航空航天、汽車等行業實現復合材料研發與仿真的Fibersim。
對于具有全套的仿真、測試系統LMS的加入,方志剛認為,LMS不僅僅是提供了非常強大的仿真平臺,其優勢尤其體現在造船領域以及開發環境的搭建上,當前已有PLM產品集成的兩個非常棒的方案:
1.驗證團,能夠實現仿真和試驗耦合,這是工程師的夢想;
2.系統工程,基于模型的系統,真正的機電、多學科與工業設計的全面整合。
SiemensPLMSoftware開發了第四代設計的制造解決方案,這是一個革命性的產品,讓設計者能在非常復雜的環境中實現開發,例如造船行業,船體是一個十分復雜的系統,在“第四代設計”中,各個跨專業的工程師都能在集成的統一平臺上實施研發和測試;以前,船舶的設計和制造是分離的,但是經過第四代升級技術可以實現全面集成。方志剛介紹稱,用戶界面方面也做了重要的投資,SiemensPLMSoftware的工作平臺現在已經發展到2.0版本,基本的理念是“不是我們自己找信息,而是信息找我們”,而且可以把信息主動地推到手機、平板(iPad)、桌面。
當眾多媒體參觀SEWC時,負責講解的西門子工業自動化產品成都生產研發基地卓越運營部經理戴霽明很愿意將自己的親身經歷以及產品應用體驗與大家分享。SEWC負責工業自動化產品,同時肩負生產和研發的兩個任務。他介紹稱,Siemens這個企業歷史比較悠久,有160多年的歷史,一直比較重視制造,這是德國企業的一個傳統。目前在全國有300多個工廠,這些工廠長期以來遵循自主的持續改善、制造經典的積累,形成了Siemens自己的生產體系,這套生產體系向我們提出了精益的需求和本質的制造業所需求的理念。也就是說,通過這些實際落地的生產經驗的積累,我們知道未來的制造方向需要什么。根據這些經驗,再加上Siemens非常強有力的SiemensPLMSoftware軟件、MES、基礎自動化等工具,可以實現一些理想的目標與愿望,這個愿望我們歸納為:用數字化的方式來實現精益的生產。因為大家知道,從銷售來講,生產量要盡可能地大,這是市場的想法,但是從生產管理的想法來講,就是時間、效率、成本控制,這些是工廠最為關心的內容,這些內容合在一起,理念就是要實現企業的精益。
通過SiemensPLMSoftware共享數據平臺,讓SEWC獲益的明顯特征歸納為以下四點:
1.質量,實現從前端到終端的研發數據同步、仿真;
2.效率,NPI的時間和設備利用率、物料傳送,節省非常明顯;
3.成本,庫存實現連續流,庫存和待售品及次品率得到有效控制,從而提升經濟收益;
4.人力,用這套平臺生產,可以實現最大的人力節省。
“應用了數字化企業平臺的結構,能夠產生一些實際的收益,這樣,我們覺得這條路才是一條可行之路!”戴霽明慷慨激昂地總結道。
SiemensPLMSoftware不但為國內制造業提供了一個“數字化”的標桿,其設立的“GOPLM項目”更加為國內制造業數字化進程培養了優質后備人才。SiemensPLMSoftware能否在未來的五年、十年內,獲得國內和全球市場上的競爭優勢?這也是很多中國制造業想要從SiemensPLMSoftware中得到的答案,希望SiemensPLMSoftware能夠將數字化制造進行到底。