2013年4月在德國漢諾威工業(yè)博覽會,在德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會、西門子公司等德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的推動下,工業(yè)4.0的概念正式推出,然而在推出之前,制造業(yè)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(fù)責(zé)生產(chǎn)Simatic系列PLC。該工廠的生產(chǎn)上大部分已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)字化,其通過采用SimaticIT制造執(zhí)行系統(tǒng)來提高產(chǎn)能和生產(chǎn)上的靈活性。在該系統(tǒng)中,工廠管理者可以在一分鐘之內(nèi)更改生產(chǎn)工序。依托強(qiáng)大的中央控制系統(tǒng),通過數(shù)據(jù)矩陣碼掃描器和RFID芯片,每天可進(jìn)行一百萬以上的產(chǎn)品測算,通過采集產(chǎn)品信息并加載到上位中央系統(tǒng),可確保數(shù)據(jù)的一致。工廠的控制系統(tǒng)通過該方式便可掌握任何一件產(chǎn)品,諸如產(chǎn)品當(dāng)前狀態(tài)、是否通過檢驗等詳細(xì)信息。如果產(chǎn)品未能通過檢驗,控制系統(tǒng)會自動聯(lián)系品控部門,為技術(shù)人員提供詳細(xì)數(shù)據(jù)。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(jīng)到了驚人的地步,合格率高達(dá)99.9985%。
贏在理解
西門子認(rèn)為工業(yè)4.0有三個要素:首先是跨企業(yè)的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)融合,MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))將會起到關(guān)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(yè)實現(xiàn)柔性生產(chǎn)。信息實時可用,可提供給生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)化環(huán)節(jié)使用。第二是虛擬與現(xiàn)實結(jié)合,就是產(chǎn)品設(shè)計、工程中的數(shù)字化世界與現(xiàn)實世界融合,以達(dá)到能夠滿足高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品上市的短周期、生產(chǎn)多樣性的產(chǎn)品等。第三是信息物理融合系統(tǒng)(CPS)。不久將來的智能工廠中,產(chǎn)品零部件本身就包含著產(chǎn)品信息,產(chǎn)品會根據(jù)自身生產(chǎn)需求,自行與生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)備溝通,下發(fā)生產(chǎn)指令,指揮設(shè)備生產(chǎn)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(yè)4.0”時代做準(zhǔn)備,其為中國客戶所提供的數(shù)字化企業(yè)平臺等解決方案正是西門子的積極嘗試。數(shù)字化企業(yè)平臺是實現(xiàn)數(shù)字制造的載體,在物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、工業(yè)以太網(wǎng)等技術(shù)的強(qiáng)力支持下,集成目前最先進(jìn)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)及生產(chǎn)過程軟件和硬件,如MES軟件以及產(chǎn)品生命周期管理軟件,以及全集成自動化和全集成驅(qū)動系統(tǒng)等,逐漸朝工業(yè)4.0邁進(jìn)。
西門子的全球星戰(zhàn)略中,其積極與其他企業(yè)合作,謀求挖掘制造業(yè)的潛力,主動幫助制造企業(yè)通過數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)縮短產(chǎn)品上市周期、提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量等行動無不在說明西門子在積極實踐工業(yè)4.0。
贏在廣度
西門子不僅在工業(yè)自動化領(lǐng)域有著深厚積累。還廣泛涉獵其他領(lǐng)域,高鐵、核電、醫(yī)療設(shè)備、輸變電等等,一家企業(yè)之產(chǎn)業(yè)幾乎等同于他國一國之高端裝備制造業(yè),涉獵廣泛便是其形成高效、共享網(wǎng)狀設(shè)計系統(tǒng)的基礎(chǔ)。其工業(yè)自動化的靈魂—控制系統(tǒng)成為了各種自動化機(jī)器廣泛使用的系統(tǒng)。西門子將其稱為PLM,意為產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng),涵蓋的范圍遠(yuǎn)超機(jī)器控制。
對工業(yè)軟件的大力投入也是其他企業(yè)無法比擬的,機(jī)器設(shè)備宛如人的身軀,工業(yè)軟件則是人的大腦,只有兩者相輔相成,才能成就工業(yè)智能化。然而我國制造企業(yè)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(yè)產(chǎn)業(yè)單一,聯(lián)系松散所致。
贏在技術(shù)投入
西門子對研發(fā)和創(chuàng)新始終如一的高度重視,2013財年在全球持續(xù)運(yùn)營業(yè)務(wù)中產(chǎn)生的專利數(shù)量高達(dá)6萬項之多,僅在中國擁有的有效專利總數(shù)就已達(dá)到4314項,研發(fā)領(lǐng)域的投入更是巨大,高達(dá)43億歐元。在2014財年,西門子又新增申請專利4,300項,研發(fā)支出共計約40億歐元。