2013年4月在德國漢諾威工業博覽會,在德國工程院、弗勞恩霍夫協會、西門子公司等德國學術界和產業界的推動下,工業4.0的概念正式推出,然而在推出之前,制造業巨頭西門子早已作出了眾多布局舉措。
贏在起點
位于德國安貝格的西門子電子工廠即是一個顯著的例子,其負責生產Simatic系列PLC。該工廠的生產上大部分已經實現了數字化,其通過采用SimaticIT制造執行系統來提高產能和生產上的靈活性。在該系統中,工廠管理者可以在一分鐘之內更改生產工序。依托強大的中央控制系統,通過數據矩陣碼掃描器和RFID芯片,每天可進行一百萬以上的產品測算,通過采集產品信息并加載到上位中央系統,可確保數據的一致。工廠的控制系統通過該方式便可掌握任何一件產品,諸如產品當前狀態、是否通過檢驗等詳細信息。如果產品未能通過檢驗,控制系統會自動聯系品控部門,為技術人員提供詳細數據。因此該工廠幾乎成為了西門子公司誤差最小的工廠,其誤差之低已經到了驚人的地步,合格率高達99.9985%。
贏在理解
西門子認為工業4.0有三個要素:首先是跨企業的生產網絡融合,MES(制造執行系統)將會起到關鍵作用,自動化層和MES之間的對接會變得更加緊密且更加無縫化,并可跨企業實現柔性生產。信息實時可用,可提供給生產網絡化環節使用。第二是虛擬與現實結合,就是產品設計、工程中的數字化世界與現實世界融合,以達到能夠滿足高生產效率、產品上市的短周期、生產多樣性的產品等。第三是信息物理融合系統(CPS)。不久將來的智能工廠中,產品零部件本身就包含著產品信息,產品會根據自身生產需求,自行與生產系統和設備溝通,下發生產指令,指揮設備生產自己,以滿足每位用戶的“定制”需求。
贏在實踐
西門子一直在為迎接“工業4.0”時代做準備,其為中國客戶所提供的數字化企業平臺等解決方案正是西門子的積極嘗試。數字化企業平臺是實現數字制造的載體,在物聯網、云計算、大數據、工業以太網等技術的強力支持下,集成目前最先進的生產管理系統及生產過程軟件和硬件,如MES軟件以及產品生命周期管理軟件,以及全集成自動化和全集成驅動系統等,逐漸朝工業4.0邁進。
西門子的全球星戰略中,其積極與其他企業合作,謀求挖掘制造業的潛力,主動幫助制造企業通過數字技術實現縮短產品上市周期、提高生產效率、保證產品質量等行動無不在說明西門子在積極實踐工業4.0。
贏在廣度
西門子不僅在工業自動化領域有著深厚積累。還廣泛涉獵其他領域,高鐵、核電、醫療設備、輸變電等等,一家企業之產業幾乎等同于他國一國之高端裝備制造業,涉獵廣泛便是其形成高效、共享網狀設計系統的基礎。其工業自動化的靈魂—控制系統成為了各種自動化機器廣泛使用的系統。西門子將其稱為PLM,意為產品生命周期管理系統,涵蓋的范圍遠超機器控制。
對工業軟件的大力投入也是其他企業無法比擬的,機器設備宛如人的身軀,工業軟件則是人的大腦,只有兩者相輔相成,才能成就工業智能化。然而我國制造企業在這方面卻十分落后,造成這些問題的原因是我國制造企業產業單一,聯系松散所致。
贏在技術投入
西門子對研發和創新始終如一的高度重視,2013財年在全球持續運營業務中產生的專利數量高達6萬項之多,僅在中國擁有的有效專利總數就已達到4314項,研發領域的投入更是巨大,高達43億歐元。在2014財年,西門子又新增申請專利4,300項,研發支出共計約40億歐元。