[b][color=blue]2008中國工作日 2008 China Industry Day[/color][/b] 08年4月22日，西門子在本屆漢諾威展上舉辦了“2008中國工業(yè)日”，邀請了三百多位中國客人到場參加。西門子自動化總裁peter herweck先生做了主題講演。他以首都機場T3航站樓的行李處理系統(tǒng)開場，介紹了這個每小時處理19200件行李的龐大系統(tǒng)，并為首都機場項目順利運行成功而驕傲，因為幾乎同時開通的倫敦機場新候機樓行李系統(tǒng)造成的大混亂（沒有使用西門子的系統(tǒng)）。peter herweck先生重點講解了西門子的新戰(zhàn)略：在各種工業(yè)場合，從石化等純流程，到完全的離散，全部可以完全采用西門子的控制技術。 在“2008中國工業(yè)日”活動上，有5個講座： [list] [＊]DCS的技術創(chuàng)新和升級改造，介紹了西門子控制技術在流程工業(yè)中的新進展和應用。[＊]創(chuàng)新的節(jié)能技術，介紹了從發(fā)電到輸變電再到用電的整個系統(tǒng)中，如何使用西門子的技術，系統(tǒng)全面的節(jié)能籌劃以及節(jié)能效益的計算。 [＊]全集成自動化和產品生命周期的管理軟件，介紹了西門子的TIA和PLM，特別是使用西門子的PLM實現(xiàn)數(shù)字化的設計、規(guī)劃＆制造。 [＊]全球業(yè)務支持，介紹了西門子在全球的業(yè)務能力。 [＊]西門子創(chuàng)新戰(zhàn)略和本地化，創(chuàng)新不僅僅是個口號，西門子對創(chuàng)新實現(xiàn)了高水平的管理，全球創(chuàng)新網(wǎng)絡、本地化和3i，以及對創(chuàng)新過程控制和對創(chuàng)新結果的預測，使得創(chuàng)新不是一時沖動，而是連續(xù)的，穩(wěn)定的，有可靠效果的。[/list] 08年4月下旬，本刊編輯與數(shù)同行赴德。我們參加了西門子“2008中國工業(yè)日”活動，參觀了漢諾威展的西門子展臺，采訪了西門子工業(yè)部門的幾位高層官員，并參觀了西門子在德國的4家工廠，近距離觀察了這個工業(yè)界的世界級巨人是怎么通過不斷創(chuàng)新而走過160年。 [align=center] 西門子工廠[/align] 漢諾威展會 Hannover Messe 在漢諾威08工業(yè)展上，西門子設置了巨大的展臺。展臺最特殊之處，是有一個完整的汽車裝配線，用現(xiàn)實的和虛擬的方式，再現(xiàn)了從鐵礦的開采到鋼鐵冶煉、軋制，最后到汽車的組裝完成的全過程。在全部過程中，都使用了西門子的TIA/TIP設備（TIA：全集成自動化TIP全集成能源管理）。 [align=center] 西門子展臺[/align] 這個汽車生產線也是本屆展覽會的最大亮點，每天吸引大批觀眾參觀。這是一條大眾公司的生產線，不同產品可以共線生產，在大眾，目前是GOLF和WIGUAN在這條線上生產。 最初是一些連鑄的鋼錠和冷軋鋼板，顯示西門子在鋼鐵領域的做為。第一個能運動的裝置是一輛無人駕駛的鏟車。鏟車靈巧地運行，顯示了西門子在物流方面的一個創(chuàng)新。這是一個自主導航系統(tǒng)，采用創(chuàng)新的傳輸路徑編程。 為了到達目的地，系統(tǒng)掃描車間天花板的表面，以便找到傳輸路徑。 [list] [＊]靈活地在行進中通過3D導航確定路徑 [＊]自動的傳輸，無需位置標記，也就是說，地面上無需具備復雜的感應回路 [＊]調試簡單快捷以及較短的折舊期 [＊]由于運行成本降低，從而物流效率得以提升 [/list] [align=center] 西門子汽車生產流程[/align] 自主導航系統(tǒng)執(zhí)行大量的傳輸任務，不僅具有很高的效率和可靠性，而且還具有優(yōu)化物流規(guī)劃以滿足未來需求所需的靈活性。 生產線上展出了一個尚未涂漆的車體，有機器手在做焊接的動作。它演示了在實際的生產設施中，如何借助于機器人將Tiguan的車頂放置到合適的位置。一套完善的自動化裝置為所有組件的集成過程提供支持。 [list] [＊]Profinet作為完善的工廠通信的基礎——從控制級到現(xiàn)場級 [＊]可級聯(lián)的驅動概念——從電機啟動器到復雜的控制功能 [＊]移動控制單元作為實現(xiàn)靈活可視化概念的基礎 [/list] 隨后，對門進行焊接。過程中的該步驟也是基于一套完整的、覆蓋了所有生產方面的工廠自動化標準化概念。 [list] [＊]集成的工程工具——從車輛設計到工廠模擬仿真 [＊]可以迅速編程的集成安全系統(tǒng)——用于靈活的工廠設計 [＊]通過Profinet使用Profisafe全集成現(xiàn)場單元 [/list] 在這里，還展示了另一種創(chuàng)新：彩色編碼三角測量（CCT），用于測量間隙處的平坦度。西門子的該專利技術已經證明了其在測量軸時的價值，現(xiàn)在還可以測量整個汽車車身。CCT有助于提高生產率和產品質量，并且使測量站更加靈活。 在第二個位置上，一個機器手正在為涂裝好的車身加裝后風擋玻璃。為已噴漆的車體安裝好其它的組件。在此，西門子演示了如何自動安裝后擋風玻璃。再次使用CCT測量系統(tǒng)進行準確的位置測量和校正。 [list] [＊]UVM （通用視覺測量）——創(chuàng)新的測量系統(tǒng) [＊]測量時間短，且具有很高的測量和復測精度 [＊]調試簡單、便宜且維護成本低 [/list] 西門子的新通用視覺測量系統(tǒng)在汽車生產中，以較低的成本快速、可靠地執(zhí)行各種測量和裝配功能。 全集成自動化（TIA）也在此發(fā)揮作用，將測量系統(tǒng)全面連接到控制級，可確保所有組件能夠恰好互相匹配。這意味著測量結果可以根據(jù)設計的精確度，將后擋風玻璃安裝到車身上。 然后是一個底盤，裝在電動單軌系統(tǒng)運輸上，通用的軌道導引傳送帶執(zhí)行各種傳送任務，以能夠發(fā)揮操作人員最大效能的方式且高度靈活地執(zhí)行這些任務。同時，它降低了壽命周期內的成本，從而能夠滿足汽車裝配方面未來的高要求。在這里，西門子展示了基于下列基礎的創(chuàng)新型托舉支撐固定件。 [list] [＊]可以相互完美配合的標準硬件和軟件組件 [＊]基于PLC的控制技術 [＊]非接觸式通信，因而對于干擾的敏感度很低 [＊]工廠交貨的缺省設置，從而使運輸和調試時間很短 [＊]壽命周期成本降低；也由于在降低期間能夠再生驅動器能力 [/list] 在定位期間必須要求足夠的精度，以確保在結合過程中所有的組件都能完美配合。西門子的創(chuàng)新型“Flexible Assemble Frame”（FAF靈活裝配框架）可以保證足夠的精度。FAF是生產中的一個靈活的助手，它被用作一個工件夾持器以定位各種零件。 高效處理：靈活裝配框架執(zhí)行各種工件的傳送和裝配任務。其工作不僅快速和低成本且具有確保最高生產力和卓越產品質量所需的靈活性和效率。采用標準材料制成的輕型結構降低了首次購買和后續(xù)更新的成本。 一個吊裝線將車殼移動并固定在底盤上。此處，西門子展示了動力傳動系統(tǒng)如何基于一套集成自動化概念自動安裝到車身上（對過程進行了模擬仿真）。 [list] [＊]PROFINET作為集成工廠通信的基礎——從控制級到現(xiàn)場級；包括無線通信 [＊]模塊化驅動概念確保了調試、轉換和擴展期間的高度靈活性 [＊]通過對所有組件廣泛地使用PROFIsave實現(xiàn)非常高級別的工廠設備安全性 [/list] 最后，在生產線外的一個旋轉平臺上，停著一輛褶褶閃光的新Tiguan。聽說現(xiàn)在在德國買一輛Tiguan，要在下訂單后等3個月。 在西門子的展臺上，還有許多裝置，為觀眾展示西門子產品的性能，展示西門子技術在各行各業(yè)的應用。有一個一個很簡單的水泵變頻驅動節(jié)能模型，通過與依靠節(jié)流閥控制的水泵做對比，使用Sina Save軟件計算和對比了二者的能耗。 [align=center] 西門子展臺上的節(jié)能裝置[/align] 西門子展臺上的這個裝置由一臺用節(jié)流閥控制流量的泵和一臺用變頻器控制流量的泵為基礎，增加了消耗電能成本的計算等功能，給觀眾展示了使用變頻技術的節(jié)能優(yōu)勢。 [list] [＊]比較固定頻率電機（使用節(jié)流閥的泵）和使用變頻電機泵節(jié)能效果 [＊]使用變頻電機，不僅節(jié)能，還能通過避免如氣穴現(xiàn)象、超聲波、部分載荷漩渦及振動等次生效應，延長泵體和閥門、管道的壽命。 [＊]這個裝置上有西門子的軟件，可以計算分期成本。 [/list] 盡管比較起來，在變壓器到電機輸出這一環(huán)節(jié)效率低，但是使用變頻器（圖中的“轉換器”）之后，整體電能消耗減少了44％。以最末端的液體壓力和流量為基準100％計算，使用節(jié)流閥控制流量的泵從電網(wǎng)上吸取的電能是285％，而使用變頻器控制流量的泵，從電網(wǎng)上吸取的電能只有160％，節(jié)省了多達44％的電能。 [b][color=blue]參觀工廠 Visiting the Plant[/color][/b] 西門子自動化與驅動系統(tǒng)的產品有85000多種，在歐洲、亞洲和美洲都有工廠生產。2007財年，憑著全集成自動化這個大平臺，西門子向全球提供服務，在歐洲、亞洲和美洲的業(yè)務都非常出色，主要原因是全球經濟環(huán)境好。在歐洲和美洲是工廠改造的項目多，中國是新的工業(yè)項目多。 我們參觀了西門子設在紐倫堡的LD工廠，設在埃朗根的SD工廠，還有設在安貝格的EWA和GWA工廠。 紐倫堡的LD工廠為大型傳動（LD）部門制造大功率變頻器（中壓和低壓），大功率電機，有交流和直流，有EFF1高效節(jié)能電機，也有機車牽引電機。工廠外觀很樸實，基本是50年以上的紅磚建筑，干凈簡單，沒有什么園林景觀。進入車間，則讓人眼前一亮：制造電機的工廠也能這樣干凈有序？ 我們剛知道，西門子LD部門產品供不應求，車間不少工序都是三班倒，車間除了通道幾乎沒有空地，但是，繁忙的車間里，看起來一點都不亂，一切都井井有條。電機制造算是西門子的老本行了，從最古老的電機到現(xiàn)在的EFF1高效節(jié)能電機，都是由轉子定子以及軸承等簡單部件組成的。西門子能在電機上做持續(xù)不斷的改進，能在這么簡單的產品上保持技術領先的優(yōu)勢，不僅取決于不斷創(chuàng)新，也許100多年的積淀從未中斷，也是重要因素。這也是競爭對手比不過西門子的一個重要原因吧？ 緊接著參觀的，是SD的工廠，制造變頻器。廠房外觀依然樸素，但是內部非?，F(xiàn)代化。西門子的工廠都是用西門子的工廠自動化系統(tǒng)武裝起來的，從貼片機開始到變頻器最后的變頻器組裝工位。 貼片機是西門子自己的，幾種型號都在使用。我感興趣的是PCB板的檢驗，有人工檢驗和自動檢驗幾個環(huán)節(jié)，設置都非常巧妙。可惜廠房內部不許照相。PCB板焊接完成后進入一個大的立體倉庫，在這里我看見了一個全自動化的物料管理中心。廠房內的某個工位的工人，用條碼掃描器將需要的物料條碼掃描后，在終端上輸入數(shù)量等參數(shù)，大約十分鐘左右，物料小筐就通過傳送帶從那個巨大的立體倉庫將需要的物料送到工位。 在變頻器裝配線上，有一些單個工人使用的裝配單元，物料、儀器和工具環(huán)繞著裝配工。這個不稀奇，很多國內的廠都這樣，佳能做這個最拿手，叫做細胞式生產模式。但是從一把氣動螺絲刀上，我看到了西門子的過人之處―――系統(tǒng)會根據(jù)螺絲規(guī)格和位置設定氣壓，以保證合適的扭矩；系統(tǒng)會記錄每一個裝配過程中的螺絲規(guī)格、數(shù)量，并與標準的工藝文件對照、檢查，從而避免疏漏。這些裝配作業(yè)中最繁瑣又最容易出差錯的環(huán)節(jié)，都被西門子的技術有效地控制住了。 在安貝格，EWA和GWA兩個工廠緊挨著。 EWA（安貝格電子工廠）榮獲獲2007年最佳歐洲工廠獎，還獲得過最佳質量獎等獎項。工廠辦公室的走道里放置著不少獎品。最近十年，EWA的產值增加了6倍，而白領人數(shù)只增加了14人，藍領增加了157人。這其中，自動化和數(shù)字化管理起了非常大的作用。 這是一個“用SIMATIC生產SIMATIC”的工廠，生產全自動化：從物料供應到機械手的動作程序以及各工序的管理完全實現(xiàn)了自動化，一條生產S7-300的生產線上使用了698個西門子的控制器，其核心就是S7-300。 EWA給我的最深印象在于他們對質量的嚴格控制和不懈追求。目前生產過程中的瑕疵只有26ppm（百萬個檢測檢驗項目中只有26個不合格項目）。工廠每天面對的最主要問題就是質量，每月都要向西門子AS的CEO匯報質量數(shù)據(jù)。工廠有107個質量數(shù)據(jù)取樣點，工廠數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)會分析處理質量數(shù)據(jù)，給出結果來指導改進和提高。 而GWA是生產傳統(tǒng)低壓電器的工廠，在競爭激烈的今天，西門子為什么還要保留這個主要生產接觸器、斷路器之類低技術、低附加值的產品制造廠呢？帶著這個問題，我參觀了GWA。 原來，西門子在保持高可靠性的前提下，將這種很普通的產品制造過程變成自動化程度極高的，反映敏捷的工廠。從工廠接到訂單到發(fā)出貨物，只要24小時。這就是西門子在這類競爭激烈，低技術、低附加值產品市場上的生存之道。 在車間內，我們看到很多物料存儲區(qū)域，因為產量大，需要存儲一些物料，這很好理解。不過高明之處在于，這些存儲區(qū)域都有攝像頭監(jiān)控，外協(xié)廠和本廠的其他生產環(huán)節(jié)都能依據(jù)圖像資料判斷物料的消耗量和存量，自主地調整、補充。這樣，每一個環(huán)節(jié)都是被上一個環(huán)節(jié)拉動的，不存在積壓和不足。 數(shù)字化的工廠管理加自動化的生產設備，在人員工資很高的德國，造就了極高的生產效率和極敏捷的反應能力。24小時交貨加高可靠的品質，奠定了GWA的生存基礎。 [b][color=blue]數(shù)字化工廠的核心——PLM PLM——Core of Digital Plant[/color][/b] 在工廠生產過程實現(xiàn)了全集成之后，還有什么在等待我們？西門子PLM軟件提供了市場上可用的、最廣泛的經過反復考驗的軟件解決方案，用于產品壽命周期內的管理任務。 西門子PLM見聞 制造過程管理一直是西門子的強項，但是今年，我們見識了西門子在工業(yè)領域里的另一面，深入到產品設計和規(guī)劃環(huán)節(jié)的企業(yè)級解決方案。 通過收購UGS，掌握PLM技術之后，西門子具備了覆蓋整個工業(yè)控制領域的PLM、TIA和TIP三大利器。TIA全集成自動化主要針對制造環(huán)節(jié)，利用西門子高超的工廠自動化軟硬件，對制造過程實行全集成管理，可以實現(xiàn)高可靠的、完整的自動化控制。TIP全集成能源管理，利用西門子自己從中壓到低壓直到用戶端的全系列硬件和軟件產品，對能源系統(tǒng)進行全集成管理，實現(xiàn)高可靠的、高效節(jié)能的能源管理系統(tǒng)。而PLM則離開了硬件，對企業(yè)的設計和規(guī)劃環(huán)節(jié)實行數(shù)字化管理，在TIA和TIP的支持下對制造環(huán)節(jié)也實行了數(shù)字化管理。 這樣，西門子就具備了從產品設計到產品規(guī)劃以及制造規(guī)劃再到制造與售后服務這樣一個貫穿整個價值鏈的能力。西門子早已經不是一家電氣和控制設備制造商了。 PIM具有以下能力： [list] [＊]將過去的并行流程轉化為并行規(guī)則。[＊]將過去的數(shù)據(jù)交換轉化為信息共享，減少數(shù)據(jù)交換過程中的轉換和丟失現(xiàn)象。[＊]從考量制造的設計轉化為依制造環(huán)境制約的設計。[＊]從產品仿真轉化為生命周期仿真。[＊]從追求市場投放速度轉化為提升產能，追求最大利益。[＊]更重要的是，各自獨立的部門創(chuàng)新，上升到全球創(chuàng)新網(wǎng)絡。[/list] 在PLM主干上無縫集成的企業(yè)級解決方案 數(shù)字化產品開發(fā)解決方案 數(shù)字化制造解決方案 我們觀看了車間優(yōu)化的示范：生產線上的一個環(huán)節(jié)機器人不足，影響產能。人們準備增加2個機器人。系統(tǒng)對這2個新增機器人的擺放位置，周邊輔助裝置的安置，物料供應以及最優(yōu)的產能等進行深入的模擬和優(yōu)化。人們根據(jù)最終輸出的結果去變更生產線，而新的數(shù)字化的生產線各種參數(shù)如物料供應，能源管理，質量和安全管理等也都一并升級了。 通過虛擬開發(fā)與虛擬驗證來提升創(chuàng)新精準和速度 這樣做的優(yōu)點： 精準的市場投放 [list] [＊]針對可預測的質量、成本以及法規(guī)要求等項目進行模擬和驗證。[＊]完善虛擬數(shù)據(jù)和實際數(shù)據(jù)間的關聯(lián)，以追求不斷優(yōu)化。[＊]對更改實行可預測的管理，確保產品生命周期的高質量。[/list] 快速提升產能： [list] [＊]通過產品和制造的集成，實現(xiàn)并行的專業(yè)化。[＊]對產品和制造進行數(shù)字化分析，實現(xiàn)敏捷制造。[＊]資產的可重用：對知識、工程、零件、制造規(guī)劃及資源實行全面管理。[/list] 用于數(shù)字產品開發(fā)的最新一代領先系統(tǒng)NX，提供了關于集成的、相關CAD / CAM / CAE應用程序最廣泛的選擇，用于開發(fā)一個產品所涉及的所有過程——從技術設計到生產規(guī)劃和操作的模擬。 Teamcenter是世界上應用最廣泛的PLM解決方案。Teamcenter在產品的整個壽命周期上提供了一個集成、協(xié)作的環(huán)境，基于一個產品和過程信息源——在小公司和具有數(shù)千個用戶的全球應用中實現(xiàn)。Teamcenter是數(shù)字化產品數(shù)據(jù)管理和完成開發(fā)及規(guī)劃過程的核心。這些都裝備有最新的模塊，包括那些用于產品套裝、內容、項目和一致性管理的產品。 [align=center] 西門子的發(fā)源地[/align] Tecnomatix是一個完善的產品組合，可用于數(shù)字制造的各個方面。Tecnomatix解決方案在所有的工藝過程規(guī)范和產品開發(fā)之間提供了一條邏輯鏈接。這包括工藝過程的布局和設計以及工藝過程模擬和工程實現(xiàn)。汽車工業(yè)正在使用標準化和使生產工藝過程更靈活的方法，以便抵消持續(xù)增長的創(chuàng)新成本和競爭壓力。西門子給我們展示了一個例子，這是一個完整的VW Tiguan生產線，生產線模型是使用CAD軟件建立的，因此該生產線模型還可以被用作一個3D模型用于進行工藝過程模擬和可視化。西門子 PLM軟件解決方案支持在實際的生產線存在之前，在一個虛擬環(huán)境中完整地模擬和顯示生產工藝過程。這些可能性帶來了巨大的節(jié)約潛力，可以更早地開始生產，且可以大大減少在以后引起高成本的變動。 這是一個巨大的創(chuàng)新，意味著我們可以像使用CAD和三維實體軟件設計產品一樣，在虛擬環(huán)境中設計新的工廠，模擬現(xiàn)有生產工藝過程的改造。時間進度、改造的成本以及改造后的產能等都可以得到有效地控制。 雖然僅有一周時間，我們只能對工業(yè)界的巨無霸西門子做盲人摸象般的了解，但近距離的觀察，是我們更深地感受到西門子的強大生機。盡管已經160歲了，盡管已經是世界工業(yè)界的巨人了，但西門子仍然每天都在不懈的創(chuàng)新，不斷地進步。過去，西門子制造電燈、電機。今天，西門子在為全球化問題尋找答案，氣候問題、城市化問題，環(huán)境問題……遍布全球近190個國家的西門子員工，為解答各個領域的難題不懈努力。他們的背后，是由無數(shù)新鮮創(chuàng)意與豐富經驗構成的強大體系――由維爾納.馮.西門子于160年前開創(chuàng)，傳承不息，直至今日（呵呵，借用一下西門子的廣告詞做結尾）。