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智能体系打造制造业的未来

时间:2022-09-27 百科知识 版权反馈
【摘要】:作为工业解决方案领域的巨头,西门子工业业务领域在智能制造和智能工厂方面也有着明确的路线图。在2014年汉诺威工业博览会上,西门子工业业务领域向业界推出了“制造业的未来”下一步发展战略。合作可以令双方的专业知识和多年积累的自动化及网络安全实践经验得以充分发挥,为客户打造一条通往“制造业的未来”的安全之路。其可预期的运营成就将成为中国工厂面向未来的优秀样本。

作为工业解决方案领域的巨头,西门子工业业务领域在智能制造和智能工厂方面也有着明确的路线图。在2014年汉诺威工业博览会上,西门子工业业务领域向业界推出了“制造业的未来”下一步发展战略。西门子工业计划在自身丰富的集成化产品组合基础上,重点开发制造运行管理系统(MOM),并持续推进数字化企业平台产品的开发。新自动化设备将遵循“即插即用”的理念,更简单灵活地集成到自动化及驱动解决方案之中。

在制造业全球联网的趋势中,西门子预计工业信息技术和软件市场将会比工业自动化和驱动技术的总体市场发展速度还要快一倍。西门子已经做好全方位的准备,继续拓展其在工业信息技术和软件领域的创新和领先地位。西门子股份公司董事会成员、工业业务领域首席执行官鲁思沃(Prof.Siegfried Russwurm)说:“西门子将凭借全集成自动化(TIA)、全集成驱动系统(IDS)、产品生命周期管理(PLM)软件和数字驱动的服务(DDS),继续在集成制造技术领域占据领导地位。集成制造技术,是客户产品开发和生产过程达到最优化的坚实基础。我们愿与客户并肩踏上‘制造业的未来’之路。”

基于西门子的高性能制造执行系统(MES)和数字化企业平台,西门子工业业务领域将利用制造运行管理系统(MOM)为客户打造高度灵活的全球价值增值网络。其目标是架设一座桥梁,把数字化产品生命周期管理软件(PLM)、企业资源规划(ERP)解决方案同现实世界中的生产制造连接起来。各个领域之间数据的无缝交换,将为提高生产力带来全新的机会。在生产现场层面,西门子还将继续在所有生产制造设备上推进“即插即用”的灵活组合理念,令其能为高水平的自动化及驱动解决方案提供最有力的支持。

生产制造的网络化和数字化程度不断提高,使人们产生了对新的安全理念的需求。西门子也在安全方面寻求更大的进步。在汉诺威博览会上,西门子工业还宣布将与英特尔安全下属子公司迈克菲(McAfee)合作,联手为工业制造商开发安全解决方案。迈克菲拥有的丰富IT技术产品为西门子的工业安全服务提供了可靠的保障。合作可以令双方的专业知识和多年积累的自动化及网络安全实践经验得以充分发挥,为客户打造一条通往“制造业的未来”的安全之路。

不难看出,面向未来的西门子的数字化工厂解决方案将是一个高度集成的自动化/信息化整体解决方案。其架构上表现为,底层用过TIA(Total Integrated Automation)系统,将工厂自动化底层的各种设备与控制单元统一管理起来。其顶层是完整的PLM、ERP等信息化系统,中间层以名为西门子SIMATIC IT的MES系统完成信息化与自动化的信息数据的串联与交互,从而有效地实现从产品设计到生产的自动化和智能化。从西门子的数字化工厂架构中可以看到,Siemens PLM Software核心的PLM系统不仅是数字化工厂中产品生产的核心数据提供者,也是数字化工厂仿真、大数据管理、协作、柔性制造所倚重的大平台;而横向看,精益生产体系将在此架构中按照输入物流、制造过程、输出物流的步骤完成整个生产过程。

仿真将是未来工厂的重要支撑技术。Siemens PLM Software的Teconomatix软件在数字化工厂的工程实施中作用尤其显著。例如,使用Teconomatix软件改变了COMBAU公司传统的生产线安装调试流程。控制程序调试、工作单元仿真与设备设置都在仿真环境中做到同步调整。这使得生产线在实际安装调试过程中节约了大量的针对机器人、设备的调试时间。这对于工程公司的意义无疑令人振奋。

西门子自身就是数字化工厂的实践先驱。它自己坐落在德国的产品生产工厂EWA(安贝格电子制造工厂)就是典型的面向未来的数字化工厂标准模板。Aberdeen Group曾在分析荣获2007年欧洲最佳工厂称号的西门子EWA数字化工厂的调查报告时指出,数字化工厂的实践包括6大策略。它们依次是:增加生产环节联网设备数量,自动化数据采集,增加之中事件的颗粒度,与ERP集成制造数据与质量数据,提升生产运转实时可视化,通过集成PLM和MES来提升DFQ(Design for Quality)的能力。就此策略,西门子EWA数字化工厂实现了年生产零部件数量高达16亿个,平均1s生产一个产品,供货周期(Lead Time)可缩短到24h内。西门子在成都高新区在建的EWA姊妹工厂,将是中国最大的数字化工厂。其可预期的运营成就将成为中国工厂面向未来的优秀样本。

不久之前,西门子驱动技术集团在中国还正式推出了“全集成驱动系统”的理念。西门子(中国)有限公司工业业务领域驱动技术集团总经理林斌将“全集成驱动系统”描绘成全球首个真正针对整个驱动链提供的“一站式”解决方案,而且这种集成还拥有三重表现:横向集成、纵向集成和生命周期集成。

横向集成,即在驱动链产品线层面,西门子可凭一己之力就能提供变频器、电机、联轴器、齿轮箱等变频驱动、动力传输的全线产品,并可实现产品定制化服务。纵向集成,即让驱动系统与西门子的控制系统对接,并用其全力打造的 TIA 全集成自动化的博途系统实现统一化管理,从而打通现场层驱动设备到控制层、管理层的自动化信息化通信环境,让驱动系统作为整体连接,融入更大的智能工厂系统中去。第三种集成,即生命周期层面的集成,属于西门子具有独特优势的集成方式。它能为客户描绘一种从产品设计、生产规划、工程到实际生产及服务的全程基于信息化的集成管理方案。这在设备运行维护、维修阶段,将对现有的模式形成挑战,并最终让用户获得更高的效率与更低的整体成本。

由于驱动系统的集成的核心优势并非系统内单个产品的自身质量的优劣,而是更强调从工程、服务环节让用户收获价值。这是因为对于任何生产项目的实施,产品性能只是一个方面,工程水平、运营水平同样是企业在整体效率与成本支出、风险管理等主要指标上不能忽视的关键因素。驱动的高度集成,首先就意味着项目实施调试周期的大幅缩短。此外,在驱动方面供应商的单一化还让用户在供应商管理、备件管理、产品维修维护等方向上的思虑大为简化。全集成驱动将令设备兼容性、系统可靠性等基本指标不再成为用户担心的重点。在这一点上,体现系统集成商价值的部分被弱化,而全集成也使原来各种因工程细节兼容性问题影响的成本开支得到了有效的抑制。几个来自西门子“全集成驱动系统”最佳实践的工程参考指标值得关注:它们是因实施全集成驱动,而可将具体设备的可用率提高至99%;利用TIA博途,可将工程组态时间缩短30%;维护成本将降低15%。

“全集成驱动系统”作为西门子打造“制造业的未来”的3大基石(全集成自动化、全集成驱动系统和全生命周期管理软件)之一,已经显现出了它巨大的价值。当前,也有其他个别电机驱动厂商开始拥有给用户提供全集成驱动系统方案的实际能力。“站在用户的角度,我们不见得太纠结于是谁提供的全集成驱动的方案,而是全集成驱动理念本身能给生产企业自身生产线带来前所未有的价值和提升空间。”这正如林斌所言:“全集成驱动系统可‘一站式’地实现各种组件之间的有效协同,大幅化简设计、规划、工程组态、操作和维护等工作的内容和时间。全集成驱动将提高系统整体可用性、可靠性与能源的使用效率;它还能保护客户的投资,并降低用户的综合使用成本。”

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