在一棟陳舊的建筑里，幾臺6層樓高的重型機器正在接受最后的檢驗。很快，這些設(shè)備將出現(xiàn)在汽車廠的生產(chǎn)車間內(nèi)，完成自己的生產(chǎn)任務(wù)。這些龐然大物承擔(dān)的任務(wù)為數(shù)控沖壓，是汽車制造流水線的第一步。

在過去十多年中，這些龐然大物的表現(xiàn)還算不錯，保持著一貫的穩(wěn)定性和持續(xù)性。車間的經(jīng)理說，過去幾年，在為福特生產(chǎn)的7條沖壓線中，西門子提供的軟件扮演了重要的作用，其數(shù)字化技術(shù)的使用，保證了設(shè)備的生產(chǎn)效率。

王海濱對這樣的改變感到滿意。作為西門子（中國）有限公司執(zhí)行副總裁、數(shù)字化工廠集團總經(jīng)理，王海濱一直強調(diào)，“企業(yè)的核心競爭力可以歸結(jié)為效率、靈活性和創(chuàng)新速度三個關(guān)鍵要素，而提升這三者也是工業(yè)4.0的最大作用所在”。

在工業(yè)4.0的概念流行起來后，越來越多的企業(yè)希望找到參與到這場工業(yè)革命中來的快捷途徑，相對于外界對工業(yè)4.0的復(fù)雜解釋，王海濱給出了一個簡單的理解，核心關(guān)鍵詞就是“效率”。“在西門子，當(dāng)我們提到工業(yè)4.0的時候，我們會更強調(diào)效率，”他告訴來訪者，“實質(zhì)上就是，企業(yè)在已經(jīng)達到的自動化水平、智能化和現(xiàn)有的生產(chǎn)水平生產(chǎn)方式上，再上一個臺階”。

所有的故事，都從“效率”開始說起。

效率改進

西門子與濟南二機床的合作已經(jīng)持續(xù)了20年，在這20年間，后者從最初的小兵工廠，成長為世界前三的汽車沖壓設(shè)備制造商。隨著汽車工業(yè)更新?lián)Q代加快，市場競爭日益激烈，汽車工廠對沖壓線的精度、效率和柔性化的要求也在不斷提高。

2010年起，濟南二機床開始使用西門子PLM（產(chǎn)品生命周期管理）軟件，由此邁出了數(shù)字制造的堅實一步。“我們已經(jīng)使用二維設(shè)計軟件30年了，過去積累的許多現(xiàn)成的設(shè)計模塊可以拿來就用。而轉(zhuǎn)向三維設(shè)計需要從零開始，不斷積累。”濟南二機床機械設(shè)計師李正爽說。

2011年至今，濟南二機床已先后拿到福特7條沖壓線的訂單。在設(shè)計過程中，它們都采用了西門子SolidEdge軟件，并集成西門子電氣設(shè)備來保證穩(wěn)定、高效的運行。

濟南二機床副總經(jīng)理張世順介紹，這幾條線代表了世界最高水平，能每分鐘沖壓15件大型汽車覆蓋件，沖壓線效率的提高，猶如百米賽跑，每提高半秒都無比艱難。

這是制造類企業(yè)生產(chǎn)線效率改進的經(jīng)典案例。“從以前的12次線到15次線的技術(shù)跨越，如同‘動車’到‘高鐵’的飛躍。”張世順表示。

生產(chǎn)線的更新?lián)Q代是制造類企業(yè)生命周期的一部分，特別是2012年以后，隨著中國宏觀經(jīng)濟進入低迷周期，傳統(tǒng)制造業(yè)的升級成為自上而下關(guān)注的重點。

也就是從那時候開始，工業(yè)4.0的熱潮開始興起，直到今天，這個概念已經(jīng)變得無比復(fù)雜，大多數(shù)企業(yè)都愿意描繪一幅“已經(jīng)走在工業(yè)4.0大路上”的宏偉藍(lán)圖。

王海濱對這樣的“熱炒”不無擔(dān)憂。“不是天天喊著工業(yè)4.0就能實現(xiàn)。”在王海濱看來，工業(yè)4.0實質(zhì)上就是“工業(yè)界在已經(jīng)達到的自動化水平、智能化和現(xiàn)有的生產(chǎn)水平生產(chǎn)方式上，再上一個臺階”。

這看似是非常簡單的一步，但對企業(yè)來說，意味著一個全新的起點。“企業(yè)要不斷嘗試提升自身生產(chǎn)能力。”王海濱解釋道，“更需要依托企業(yè)的好奇心和上進心，用一種實干的心態(tài)提升自身生產(chǎn)線的效率”。

對陜西龍鋼的節(jié)能改造是一個代表性案例。彼時，西門子開始了對龍鋼生產(chǎn)線的節(jié)能改造，用變頻器改進了其燒結(jié)風(fēng)機的節(jié)能效率，根據(jù)實際測定的節(jié)能指標(biāo)，西門子可每年幫助龍鋼節(jié)省15800噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

相較于動輒“顛覆傳統(tǒng)生產(chǎn)方式”的理念，王海濱認(rèn)為，這是非常重要的一步。“有些行業(yè)確實需要顛覆性的創(chuàng)新，但不可能去顛覆基本的物理原理、化學(xué)原理，所以在我看來，顛覆并不太適用于工業(yè)、制造業(yè)。”

生產(chǎn)線的齒輪還在轉(zhuǎn)動，但如東北等很多裝備制造企業(yè)陷入了產(chǎn)能過程和低質(zhì)低效的泥潭中。盡管日子正變得越來越艱難，但在大量制造類企業(yè)還處于工業(yè)2.0和工業(yè)3.0的過程中，蘊藏著巨大的潛力。

王海濱看到了其中的機會，以大型制造企業(yè)轉(zhuǎn)型為例，他表示，西門子，對東北地區(qū)的大型制造企業(yè)提供升級改造服務(wù)。

但外力僅僅是一個方面。王海濱要提醒的是，企業(yè)“內(nèi)力”的培養(yǎng)是一個自我修煉的過程，在這一點上，“企業(yè)需要投入很大的精力”。以最基礎(chǔ)的人才培養(yǎng)為例，怎樣留住成熟的技術(shù)人員也是企業(yè)需要深度思考的問題，是短期引進救急，還是制定長期培養(yǎng)機制，都可以看出一家企業(yè)內(nèi)功修煉的成熟程度。

這和企業(yè)的技術(shù)升級類似。事實上，短期引入新技術(shù)或者人員不可能馬上見到效益，需要一個投資期，在這種抉擇面前，企業(yè)就需做好長遠(yuǎn)的計劃和目標(biāo)投放。“中國的工業(yè)進步不能急于求成。”王海濱說道。

這也是一個看上去容易，但需要打持久戰(zhàn)的過程。對于中國制造業(yè)來講，現(xiàn)在更多的要關(guān)注處于什么生產(chǎn)水平、次品率是多少，“某些企業(yè)在最基本的工藝和材料方面還有所欠缺，不能單純依靠自動化解決，制造業(yè)的生產(chǎn)和創(chuàng)新活動需要各個門類相互配合。”

王海濱提醒道，中國制造類企業(yè)在對比同行或者國際先進水平的同時，“需要抬頭看天，也需要低頭拉車”。

數(shù)字生產(chǎn)

去年4月份，西門子與全球規(guī)模最大的亞麻紗制造商之一金達控股有限公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，宣布雙方將共同建設(shè)新的數(shù)字化工廠。這是西門子在中國除西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品成都生產(chǎn)研發(fā)基地（SEWC）之外的又一個數(shù)字化工廠示范項目。

對西門子來說，這項合作有著更深遠(yuǎn)的意義，標(biāo)志著西門子成功推廣其數(shù)字化工廠技術(shù)解決方案用于中國本土企業(yè)，幫助其提升企業(yè)管理水平、生產(chǎn)效率和產(chǎn)能。

此后不久，西門子即發(fā)布了“2020愿景”，將“專注于電氣化、自動化和數(shù)字化”，計劃全面發(fā)掘包括制造業(yè)在內(nèi)的數(shù)字化發(fā)展?jié)摿?。利用?shù)字化工廠提高產(chǎn)品開發(fā)的速度及效率。

“中國制造企業(yè)正在全球市場扮演著越來越重要的角色，數(shù)字化工廠技術(shù)解決方案將幫助它們提升競爭力，贏得更多的市場機會。”王海濱說。

對于大部分中國制造類企業(yè)來說，數(shù)字化仍然是一個新鮮的名詞，而工業(yè)4.0看上去更像是一次遙遠(yuǎn)的，極具顛覆性的工業(yè)革命。

顯然，對于生產(chǎn)線效率的改進而言，數(shù)字化生產(chǎn)是一個重要的路徑。此外，數(shù)字化帶來的智能生產(chǎn)，還將緩解制造業(yè)面臨的“全球市場的波動性和不平衡性，緩解生產(chǎn)地的成本壓力、能源和資源效率以及人口結(jié)構(gòu)的變化”帶來的壓力。

“生產(chǎn)制造的數(shù)字化是實現(xiàn)工業(yè)4.0的必經(jīng)之路，數(shù)字化制造代表著生產(chǎn)制造全過程和價值鏈的數(shù)字化。”王海濱稱。

在完成生產(chǎn)線的改造后，隨著合作的深入，西門子的全集成自動化（TIA）系統(tǒng)越來越多地集成到濟南二機床生產(chǎn)的汽車沖壓設(shè)備里。從PLC（可編程邏輯控制器）、運動控制系統(tǒng)到驅(qū)動系統(tǒng)，西門子的產(chǎn)品和解決方案幫助提高了沖壓線的效率和可靠性。

實際上，在數(shù)字生產(chǎn)方面，西門子（中國）擁有者中國為數(shù)不多的幾座數(shù)字化工廠之一。2013年9月，西門子在成都的“數(shù)字化工廠”建成投產(chǎn)，目標(biāo)是在“自動化”領(lǐng)域大施拳腳，成都工廠也是西門子在中國最大的數(shù)字工廠。“數(shù)字化制造”意味著，生產(chǎn)單元和流程都有自己在虛擬生產(chǎn)世界里的“數(shù)字拷貝”。因此，所有生產(chǎn)原件和流程都可以進行模擬和計算。

按照西門子的理解，要實現(xiàn)數(shù)字化企業(yè)有四個關(guān)鍵要素，應(yīng)用數(shù)字化企業(yè)軟件套件、部署工業(yè)通迅網(wǎng)絡(luò)、確保在工業(yè)環(huán)境下工廠與網(wǎng)絡(luò)的安全以及系統(tǒng)的完整性、以及面向特定業(yè)務(wù)的工業(yè)服務(wù)。“傳統(tǒng)制造一般是先出一張圖紙，然后交給生產(chǎn)部門做出樣品，圖紙返回研發(fā)部改進后再生產(chǎn)。在數(shù)字化制造下，研發(fā)到制造基于同一個數(shù)據(jù)平臺，改變了傳統(tǒng)制造節(jié)奏，研發(fā)和生產(chǎn)幾乎同步，完全不需要紙質(zhì)的圖紙。”

這是完全用不到紙張的生產(chǎn)車間，也是西門子數(shù)字工廠帶來的改變。在這一生產(chǎn)模式中，智能數(shù)據(jù)分析和評估將為工業(yè)決策過程提供幫助，也對提高生產(chǎn)率做出決定性貢獻。

按照數(shù)字生產(chǎn)的理念，機器甚至還可以進行自我優(yōu)化和相互溝通，這將使得整個生產(chǎn)制造效率更高、生產(chǎn)靈活性更高。

數(shù)據(jù)顯示，通過數(shù)字化的工廠規(guī)劃，可以減少產(chǎn)品上市時間至少30%；通過優(yōu)化規(guī)劃質(zhì)量，可以降低制造成本13%。而在新產(chǎn)品上市比例、設(shè)備生產(chǎn)效率、產(chǎn)品交付能力及營運利潤率等多個方面，數(shù)字化工廠的指標(biāo)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)制造企業(yè)。

更深層次上，數(shù)字化的生產(chǎn)將為企業(yè)商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變提供支撐。未來工業(yè)轉(zhuǎn)型升級為服務(wù)業(yè)的時候，更多的要達到前瞻性的判斷。包括設(shè)備運行、健康狀況、相關(guān)隱患等信息，如果能提前形成預(yù)判，就可以掙得技術(shù)升級的時間窗口，這是非常重要的一步。

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