2014年7月10日,“西門子工業(yè)論壇”在北京舉行。西門子股份公司管理委員會成員、工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域首席執(zhí)行官魯思沃教授在論壇上作了題為《制造業(yè)的未來——工業(yè)4.0》的演講,同與會的專家、用戶及媒體分享了西門子關(guān)于制造業(yè)的未來和“工業(yè)4.0”的觀點。
2014年7月10日,“西門子工業(yè)論壇”在北京舉行。西門子股份公司管理委員會成員、工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域首席執(zhí)行官魯思沃教授在論壇上作了題為《制造業(yè)的未來——工業(yè)4.0》的演講,同與會的專家、用戶及媒體分享了西門子關(guān)于制造業(yè)的未來和“工業(yè)4.0”的觀點。我們特選取魯思沃教授演講內(nèi)容的精華摘要,與各位分享。
• “工業(yè)4.0”不僅僅意味著技術(shù)的轉(zhuǎn)變、生產(chǎn)過程的轉(zhuǎn)變,同時也意味著整個管理和組織結(jié)構(gòu)的調(diào)整。我們必須放棄孤島式的想法,要為變革做好準備。我們認為任何一個公司或者國家單打獨斗都不可能改變?nèi)虻闹圃炱髽I(yè),這就需要我們大家進行協(xié)作,各個企業(yè)、學科、行業(yè)都要來進行合作。
• 今天我們不光要強調(diào)員工的生產(chǎn)效率,整個企業(yè)在資源和能源利用上也要更加高效。我們今天不僅要提高生產(chǎn)速度,還要縮短產(chǎn)品從創(chuàng)意產(chǎn)生到上市的時間,并滿足客戶更加復雜的需求。這些挑戰(zhàn)使得制造業(yè)面臨著前所未有的快速變化,在這新的世界當中,過去的方法或秘訣已經(jīng)不再能夠帶來持久的競爭優(yōu)勢了。
• 網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)和數(shù)字化的制造正在成為決定成敗的關(guān)鍵,對于離散工業(yè)和過程工業(yè)而言都是如此。所以我們要把現(xiàn)實的制造和虛擬的呈現(xiàn)完美地結(jié)合在一起。現(xiàn)實與虛擬生產(chǎn)相融合得益于創(chuàng)新的軟件和強大的硬件。產(chǎn)品生命周期軟件可以優(yōu)化整個產(chǎn)品的生命周期,從最初的產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)劃,一直到生產(chǎn)實施,并最終服務(wù)于用戶。
• 大數(shù)據(jù)、云計算以及物聯(lián)網(wǎng)這些技術(shù)都會用到第四次工業(yè)革命當中,但是第四次工業(yè)革命的范圍又超過了這些技術(shù)本身。最終我們會看到制造業(yè)的未來有更多長足的進展,可能在接下來的十到二十年當中進一步推動“工業(yè)4.0”愿景的實現(xiàn)。
• 通過大量的合作,廠商和客戶彼此相互了解,這樣能夠進一步挖掘出制造業(yè)邁向“工業(yè)4.0”的潛力,同時人們會做出很大的努力實現(xiàn)更加柔性生產(chǎn)的優(yōu)化。為了把本地控制網(wǎng)絡(luò)進一步集成到跨工廠的網(wǎng)絡(luò)當中,我們也在進一步推動整個標準化指令系統(tǒng)的建設(shè)。數(shù)字化生產(chǎn)已經(jīng)可以實現(xiàn)了,還要實現(xiàn)全集成的仿真,對于新材料的仿真是我們整個仿真概念當中非常重要的一個。
• 在西門子看來,“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將會起更加重要的作用,自動化層和MES之間的對接會變得更加重要,且更加的無縫化,還能跨企業(yè)來實現(xiàn)柔性的生產(chǎn)。所有的信息都要實時可用,供生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)化環(huán)節(jié)使用。第二是虛擬與現(xiàn)實的結(jié)合。也就是產(chǎn)品設(shè)計以及工程當中的數(shù)字化世界和現(xiàn)實世界的融合,這就使我們能夠滿足生產(chǎn)效率越來越高、產(chǎn)品上市周期越來越短、產(chǎn)品日趨多樣性等帶來的挑戰(zhàn)。第三是信息物理融合系統(tǒng)(CPS)。未來的智能工廠中,產(chǎn)品信息都被輸入到產(chǎn)品零部件本身,他們會根據(jù)自身生產(chǎn)需求,直接與生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)備溝通,發(fā)出接下來所需生產(chǎn)過程的指令,指揮設(shè)備把自己生產(chǎn)出來。這種自主生產(chǎn)模式能夠滿足每位用戶的“定制”需求。
• 我們將基于強大的制造運行管理系統(tǒng)(MOM)來實現(xiàn)靈活的價值鏈管理。客戶可以通過電子數(shù)據(jù)互換(EDI)的方式來管理供應(yīng)商,在庫存達到限值時ERP系統(tǒng)會通知供應(yīng)商補貨,這其中沒有任何人為的干預。產(chǎn)品數(shù)字化不僅局限于商品本身,商品中非常復雜的部件也可以實現(xiàn)數(shù)字化。ERP系統(tǒng)可以由此計算出所有的成本,根據(jù)當下機器運轉(zhuǎn)的情況去確定最大供貨量和最優(yōu)價格。ERP系統(tǒng)能做出決策的建議,讓客戶實現(xiàn)與供應(yīng)商之間的最佳交流。我們在將來肯定會敢于依賴機器,這是“工業(yè)4.0”從愿景到現(xiàn)實的第一步。
• 要實現(xiàn)柔性的制造和生產(chǎn),降低產(chǎn)品上市的時間,我們?nèi)匀恍枰嗟淖詣踊伞,F(xiàn)在大家都在用“即插即用”的方式了,就像你買一臺新的打印機,把它插在筆記本電腦上就能使用。當一個機器人進入到了生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)當中,讓機器人也可以擁有“即插即用”的能力,我們能做到這一點嗎?是的,我們能做到這一點。
• 當然,未來的工廠并不會是“無人工廠”,人將會擔當更有挑戰(zhàn)性的角色,創(chuàng)新、規(guī)劃、監(jiān)督和協(xié)調(diào)機器的運作。只有這樣,機器才會按照人的想法進行運轉(zhuǎn),制造才會更快、更加高效,才能使用到更好的資源,這是制造系統(tǒng)應(yīng)該去遵循的原則。
作為數(shù)字制造領(lǐng)域的領(lǐng)先者,西門子向“工業(yè)4.0”時代邁進的創(chuàng)新步伐一刻也沒有停止。西門子目前可以為中國客戶提供數(shù)字化企業(yè)平臺解決方案。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)的強力支持下,集成目前最先進的生產(chǎn)管理系統(tǒng)及生產(chǎn)過程軟件和硬件,如西門子制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)軟件Simatic IT、西門子產(chǎn)品生命周期管理(PLM)軟件、以及全集成自動化(TIA)、全集成驅(qū)動系統(tǒng)(IDS)等。如今,西門子已幫助了全球諸多行業(yè)的制造企業(yè)通過數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)了縮短產(chǎn)品上市周期、提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品的高質(zhì)量以及提升市場競爭力等目標。在通往“工業(yè)4.0”時代的初始階段,西門子已經(jīng)顯示出其在這場變革潮流中的領(lǐng)導地位,為實現(xiàn)制造業(yè)的未來愿景奠定了扎實的基礎(chǔ)。
西門子描繪“工業(yè)4.0”路線圖,助力中國向工業(yè)強國轉(zhuǎn)型
2014年7月9日至11日,“西門子工業(yè)論壇”在北京隆重舉行。西門子在論壇期間描繪了制造業(yè)未來及“工業(yè)4.0”時代的愿景,并展示了多項電氣化、自動化、尤其是數(shù)字化方面的前瞻性技術(shù),表達了其對推進中國“兩化深度融合”,助力中國從“工業(yè)大國”向“工業(yè)強國”轉(zhuǎn)型的長期承諾。
2014年7月9日至11日,“西門子工業(yè)論壇”在北京隆重舉行。西門子在論壇期間描繪了制造業(yè)未來及“工業(yè)4.0”時代的愿景,并展示了多項電氣化、自動化、尤其是數(shù)字化方面的前瞻性技術(shù),表達了其對推進中國“兩化深度融合”,助力中國從“工業(yè)大國”向“工業(yè)強國”轉(zhuǎn)型的長期承諾。
今年3月,中國國家主席習近平在對德國進行國事訪問之際,曾在德國《法蘭克福報》上發(fā)表署名文章,表示全球新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命呼之欲出,其中更重點提到了德國的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略。他表示,中國市場和德國技術(shù)的結(jié)合,無疑將極大促進中歐經(jīng)濟社會的發(fā)展。
“數(shù)字化技術(shù)正在深刻改變著制造業(yè)的生產(chǎn)模式和產(chǎn)業(yè)形態(tài),引發(fā)以‘工業(yè)4.0’為代表的新工業(yè)革命,生產(chǎn)方式的變化可以幫助企業(yè)以更有效的流程應(yīng)對市場需求,提高反應(yīng)速度,并幫助企業(yè)優(yōu)化能源效率。”西門子股份公司管理委員會成員、工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域首席執(zhí)行官魯思沃教授在論壇上表示,“作為德國‘工業(yè)4.0’計劃的踐行者和引領(lǐng)者,西門子一直致力于推進數(shù)字制造技術(shù)在中國的應(yīng)用,幫助制造企業(yè)在這場變革中增強實力,進而助力中國制造業(yè)由大到強。”
西門子(中國)有限公司執(zhí)行副總裁、工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域總裁吳和樂博士介紹說: “西門子目前可以為中國客戶提供數(shù)字化企業(yè)平臺解決方案。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)的強力支持下,集成目前最先進的生產(chǎn)管理系統(tǒng)及生產(chǎn)過程軟件和硬件,如西門子制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)軟件Simatic IT、西門子產(chǎn)品生命周期管理(PLM)軟件、以及全集成自動化(TIA)、全集成驅(qū)動系統(tǒng)(IDS)等。”
在中國,一些很早就采用西門子數(shù)字化技術(shù)的企業(yè)已經(jīng)受益頗豐。汽車生產(chǎn)設(shè)備制造商柯馬(上海)工程有限公司采用了西門子的產(chǎn)品生命周期軟件,通過虛擬仿真技術(shù)將產(chǎn)品上市時間縮短了20%~30%。全球領(lǐng)先的沖壓設(shè)備生產(chǎn)商濟南二機床集團有限公司采用了西門子全生命周期管理軟件Teamcenter、Solid Edge核心計算機輔助設(shè)計(CAD)組件軟件和PLS沖壓生產(chǎn)線仿真軟件,不僅優(yōu)化了沖壓線設(shè)計流程,縮短了壓機的研發(fā)周期,提升了機器性能和柔性度,還幫助最終用戶降低了70% 的模具調(diào)試時間,提升了10% 的沖壓效率。
在向“工業(yè)4.0”時代邁進的初始階段,以工業(yè)IT和軟件為代表的數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)發(fā)揮了重要的作用。西門子預計,未來工業(yè)IT以及軟件產(chǎn)業(yè)全球市場年均增長率可以達到7%~9%。西門子很早就已認識到數(shù)字化技術(shù)的巨大潛力,并投入大量資金進行開發(fā)。目前,西門子大約 50% 的研發(fā)預算都投放到了軟件開發(fā)方面。同時西門子持續(xù)將工業(yè)IT和軟件與其強大的自動化和驅(qū)動技術(shù)的硬件設(shè)備進行集成,繼續(xù)在集成制造技術(shù)領(lǐng)域占踞領(lǐng)導地位。
魯思沃認為:“正在經(jīng)歷的工業(yè)變革將是一個演進的過程,‘工業(yè) 4.0’的真正到來可能需要20 年左右的時間。”魯思沃把這個“演進的過程”稱作為“工業(yè) 3.X”,也是目前數(shù)字化技術(shù)可以幫助工業(yè)實現(xiàn)的最先進的狀態(tài)。通過數(shù)字化技術(shù),虛擬世界中的生產(chǎn)仿真與現(xiàn)實世界中的生產(chǎn)可以互聯(lián)融合,整個生產(chǎn)價值鏈的數(shù)據(jù)都可實現(xiàn)無縫交流。
目前西門子已經(jīng)將“工業(yè)3.X”的范本帶到了中國。作為西門子在德國之外的最大的數(shù)字化工廠——西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品成都生產(chǎn)及研發(fā)基地(SEWC)應(yīng)用了西門子的數(shù)字化企業(yè)平臺技術(shù),企業(yè)次品率被控制在百萬分之十五以下。
作為數(shù)字制造領(lǐng)域的領(lǐng)先者,西門子在向“工業(yè)4.0”時代邁進的創(chuàng)新步伐一刻也沒有停止。魯思沃教授指出,此后西門子將重點在以下三個方面發(fā)力:首先,持續(xù)推進數(shù)字化企業(yè)平臺相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā);第二,進一步開發(fā)可以無縫連接PLM、ERP和自動化生產(chǎn)環(huán)節(jié)的制造運行管理系統(tǒng)(MOM),為客戶打造高度靈活的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)平臺,實現(xiàn)跨企業(yè)的信息共享;第三,繼續(xù)在所有生產(chǎn)制造設(shè)備上推進“即插即用”的靈活組合理念,為實現(xiàn)高水平的自動化及驅(qū)動解決方案提供最有力的支持。
在實現(xiàn)工業(yè)變革美好愿景的過程中,數(shù)字制造起著舉足輕重的作用。中國也將抓住機會在這一變革中增強自己的競爭力。在通往“工業(yè)4.0”時代的初始階段,西門子已經(jīng)顯示出其在這場變革潮流中的領(lǐng)導地位,為實現(xiàn)制造業(yè)的未來愿景奠定了扎實的基礎(chǔ)。
關(guān)于西門子工業(yè)論壇
西門子(中國)有限公司工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域舉辦的“西門子工業(yè)論壇”于2014年7月9日-11日在北京隆重舉行。中國工業(yè)和信息化部產(chǎn)業(yè)政策司司長馮飛、西門子股份公司管理委員會成員、工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域首席執(zhí)行官魯思沃教授、西門子(中國)有限公司總裁兼CEO赫爾曼以及其他西門子的高層出席了此次盛會并發(fā)表講話。1000多名行業(yè)專家、工業(yè)用戶、合作伙伴、媒體記者參加了此次盛會。本次工業(yè)論壇,與會者共同探討了多項電氣化、自動化、尤其是數(shù)字化方面的前瞻性技術(shù),以及如何通過這些應(yīng)用推動各個行業(yè)的發(fā)展,助力中國從“工業(yè)大國”向“工業(yè)強國”轉(zhuǎn)型。
為期三天的會議當中,西門子舉辦四場主題論壇,三場潮流話題大講堂和十幾場專業(yè)技術(shù)交流研討會。主題論壇集中展示西門子在機械設(shè)備制造、離散工業(yè)、過程工業(yè)以及運維與服務(wù)等諸多解決方案。同時,西門子攜手合作伙伴搭建了上千平米的展覽會,詮釋了西門子從產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)工程到生產(chǎn)執(zhí)行以及生產(chǎn)服務(wù)的全方位的解決方案,引起了與會者的強烈興趣和積極參與。
關(guān)于“工業(yè)4.0”
“工業(yè)4.0”是由德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟技術(shù)部在2013年漢諾威工業(yè)博覽會上提出的概念。它描繪了制造業(yè)的未來愿景,提出繼以蒸汽機的應(yīng)用、規(guī)模化生產(chǎn)和電子信息技術(shù)為標志的三次工業(yè)革命后,人類將迎來以信息物理融合系統(tǒng)(CPS)為基礎(chǔ),以生產(chǎn)高度數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、機器自組織為標志的第四次工業(yè)革命。