西門子構建中國首家“數字化企業”
http://www.debgrams.com 2014-10-14 16:35 來源：中國工業報
圖為西門子工業自動化產品成都生產及研發基地數字化工廠生產車間場景。
2013年9月11日，與西門子德國安貝格電子制造工廠（EWA）相同的中國首家西門子數字化企業平臺工廠（SEWC）在成都落成并投產，它就是西門子工業自動化產品成都生產及研發基地。德國安貝格工廠目前實現月產零部件100萬件，即平均1秒鐘生產一個產品。按照西門子的戰略設想，未來的成都工廠也將沖擊這一紀錄。
這是一家令人贊嘆而神秘的工廠，9月17日記者有幸走進了這家數字化企業。
數字化企業：生產過程IT控制
2011年，西門子德國安貝格工廠管理者決定，將安貝格工廠的成功經驗輸出到中國。這與中國銷售市場占安貝格產量達20%的份額是分不開的。西門子作出重大戰略決策：西門子不僅在中國成都建設生產工廠，而且建立研發機構。同時認為，這是實現快速、高效滿足中國客戶特定要求，及時推出新產品的惟一途徑。這也表明，西門子未來大部分專銷中國市場的SIMATIC產品將在中國本土生產。
西門子成都工廠成為全球最先進的電子工廠之一，是西門子在德國之外建立的首家“數字化企業”。成都工廠采用的技術與安貝格工廠一樣，從研發和產品設計到制造和加工，所有生產過程都實現了IT控制。NXTeamcenter二者均為高性能PLM（產品全生命周期管理系統）程序，可以保證產品開發部門與制造中心之間直接交換數據。這些程序可幫助開發人員設計和模擬新產品。然后將所有產品信息從研發過程轉發SIMATICIT生產執行系統，以實時控制整個生產過程。該系統從其生產產品接收最新信息，通過其獨一無二的條碼，每個工件都將持續不斷地向不計其數的傳感器提供關于其狀態、要求，以及下一步生產工序等信息。西門子計劃未來在安貝格和成都生產許多不同型號的產品，這是輕松管理日益復雜產品的惟一途徑，這個系統將大大簡化開發人員、產品工程師和生產工程師等之間的數據共享。
西門子成都工廠承擔著西門子全球工業自動化產品研發任務。研發是數字化工廠“數據鏈條”的起點，研發環節產生的數據通過工廠各個系統間的實時傳遞，以及數據同步更新，避免了傳統制造企業因溝通不暢可能產生的差錯，從而提升了效率。據有關數據，數字化工廠協同快速研發可將產品上市時間縮短50%。
西門子成都工廠研發的新產品誕生于西門子PLM的產品開發解決方案NX軟件，它支持在產品開發中從設計到工程和制造各個方面，并集成了多學科仿真，還可提供全系列先進零部件制造應用的解決方案，這是其他計算機輔助設計軟件所無法實現的。
研發人員通過NX軟件進行模擬設計和組裝，真正實現100%的可視度。應用NX軟件實現數字化設計，縮短了產品從設計到分析迭代周期，減少90%編程時間，加快了開發速度。NX軟件完成設計的產品均有自己專屬數據信息，這些數據一方面通過CAM（計算機輔助制造系統）向生產線上傳遞，為接下來制造過程做準備；另一方面寫入數字化工廠數據中心Teamcenter軟件中，供質量、采購和物流等部門共享。
不同部門調用數據時使用共享文檔庫，通過主干通道快速連接到各責任方。數據發生更新可第一時間得到數據，使SEWC研發團隊工作簡單、高效、透明。
數字化企業：柔性制造零缺陷生產
西門子成都工廠作為西門子工業自動化全球生產及研發體系中最新建成的“數字化企業”，實現了從產品設計到制造過程的高度數字化。SEWC為中國工業用戶量身打造的“SimaticIPC3000SMART”，作為首款研發和制造的工業計算機投產，當日實現量產。西門子將數字化、自動化、綠色化、虛擬化等特征為定義的現代工業生產可持續發展制造技術，成功帶到了中國。
映入記者眼簾的是一座具有立體感、全透明的數字化企業。SEWC將自動化物流立體倉庫設在一樓，二樓為生產車間。置身參觀走廊，整個車間每個生產環節一覽無余。4條自動化生產線排列有序連續運轉，從第一道工序提升機將物料送到分解工段后，經過分解的物料快捷送至各生產工位，操作人員通過掃描槍掃描獲取安裝信息，如需補料即按下按鈕幾分鐘便可獲得。
記者看到柔性混線生產的4種產品同時安裝，各工位部件精準、占位為零，即使復雜的包裝工位也整齊如初。每天由西門子MES制造執行系統生成的電子任務單，都會顯示在操作人員工作臺前方電腦觸摸屏上，實時數據交換間隔小于1秒，操作人員隨時可以看到最新版本。
西門子MES系統SIMATICIT包攬了傳統制造企業生產計劃調度的職能。沒有紙質任務單，生產訂單由MES統一下達，在與ERP系統高度集成之下，實現生產計劃、物料管理等數據的實時傳送。SIMATICIT集成了工廠信息管理、生產維護管理、物料追溯和管理、設備管理、品質管理、制造KPI分析等多種功能，保證工廠管理與生產的高度協同。
SEWC生產車間看不見如織的電纜和管線，西門子工業自動化成都生產研發基地卓越運營部經理戴霽明介紹說，他們采用一樓頂部布置電源管線方式，管線出現問題最短時間即可修復，生產車間如布局變化可自如切換，無需停產。據悉，年底第五條生產線將在生產車間安裝使用。可見這家數字化企業將廠地使用到了極致。
“質量是做出來的不是檢驗出來的。”SEWC將質量分為研發質量、過程質量、產品質量三個階段。遵循全球統一的研發、生產和質量標準，對訂單、財務、產品設計、生產規劃、生產實施、物流和質量進行全數字化管理。采用SiemensPLM（產品生命周期管理）軟件，通過虛擬化產品設計和規劃，實現了信息無縫互聯，使工廠全面透明化。利用制造執行系統SIMATICIT和全集成自動化解決方案（TIA），將產品及生產全生命周期進行集成。SEWC前瞻性設計賦予了工廠極高的靈活性，可滿足不同產品的柔性混合生產，并為將來產能調整做出合理規劃。視覺檢測是數字化工廠特有質量檢測方法，機器拍下產品圖像與Team鄄center數據平臺中正確圖像進行比對，部件缺陷一目了然。生產過程質量數據的透明，使SEWC實現了可靠的零缺陷生產。
SEWC主要生產SIMATIC工業自動化產品，廣泛應用于汽車、冶金﹑石化、食品飲料、制漿造紙及基礎設施項目等工業領域。先進自動化技術將為工業企業優化升級提供巨大潛力空間。SEWC技術總監AndreasBukenberger曾說，“今后15年內，我們產品如果有足夠的市場需求，SEWC規模將增長兩倍。”實現這個目標，西門子成都工廠生產質量和企業規模將與安貝格工廠不相上下。
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