現(xiàn)在中國工業(yè)已經(jīng)發(fā)展到了一個新階段,中國制造的產(chǎn)品越來越先進,像高鐵、計算機、先進機械、汽車、飛機和宇宙飛船,對于中國的制造業(yè)和工業(yè)來說一切皆有可能,都有能力去制造。而且在剛才聽了您的報告之后,我也很高興的說,我們對于工業(yè)未來的看法是不謀而合的。全世界看到了從中國制造向中國創(chuàng)造的巨大轉(zhuǎn)變,這是一個非常巨大的發(fā)展,這樣的成就主要是體現(xiàn)在采用了最先進技術(shù)的復(fù)雜產(chǎn)品之上。如果大家有機會去看一看工業(yè)論壇展臺的話,大家可以看到未來的工業(yè)發(fā)展已經(jīng)可以掌握在手中,在我們走過的發(fā)展道路以及未來的發(fā)展道路上,會同樣的激動人心,大家和我一樣都急切的要走上這一段旅程,我們在中國市場有100多年的歷史,我們將繼續(xù)是這段旅程當(dāng)中諸位忠實的伙伴!
對于西門子來說中國是極其重要的市場,是第二大西門子海外市場。我們在中國已經(jīng)擁有近32000名員工,既為中國市場服務(wù),也把先進的產(chǎn)品和解決方案以中國為基地向全球出口。我們在中國設(shè)立了76家運營公司,我想引用溫家寶前總理的一句話,他有次參觀了我們在天津的工廠(天津電氣傳動有限公司),我們產(chǎn)品的質(zhì)量以及生產(chǎn)效率給他留下了深刻的印象。他說,西門子是一家中國公司。我們在中國各地都得到了歡迎和認(rèn)可,我們會繼續(xù)和中國攜手同行,為中國的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。今年4月份,我們和我們的合作伙伴北汽集團簽訂了合資協(xié)議,我們向北汽的生產(chǎn)混合動力和電驅(qū)動的汽車工廠做出了新的投資。同時我們在中國也建立了最大的高效電機研發(fā)中心——西門子電機有限(中國)有限公司,這不僅僅體現(xiàn)了我們對中國市場的投入,同時也再次凸顯了我們對中國持之以恒的承諾。
女士們、先生們,我是生產(chǎn)工程師出身的,很高興的是我們看到世界各地的制造業(yè)再次崛起,在一個國家的持久創(chuàng)新力方面、在經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展方面,以及在創(chuàng)造就業(yè)和繁榮方面,工業(yè)的角色再次被高度重視。在中國的“十二五”規(guī)劃當(dāng)中非常重要的一個要素,就是工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級以及兩化融合,同時也包括新能源、環(huán)保、新材料以及混合動力汽車、高端制造業(yè)方面的前沿創(chuàng)新。中國政府也把環(huán)境保護作為重中之重,在大力的支持節(jié)能、環(huán)保的制造的部署和推廣。隨著中國產(chǎn)業(yè)政策的升級中國也更加致力于工業(yè)化和信息化的兩化融合,就像剛才馮司長介紹的那樣。而其他國家也在加強他們的工業(yè),以美國為例,美國正在向他們的工業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量進行大幅度的投資,來確保社會和經(jīng)濟的繁榮,他們把這樣的做法稱為美國制造業(yè)的復(fù)興。另外在地圖上有一個非常小的國家叫德國,德國政府在大力的推動制造業(yè)和工業(yè)的數(shù)字化,德國主導(dǎo)的技術(shù)理工大學(xué)也在共同的推動工業(yè)4.0。待會我介紹一下工業(yè)4.0有哪些技術(shù)細節(jié)。
世界各地的政策都表明各國政府又再次認(rèn)識到制造業(yè)是各國經(jīng)濟的支柱,推動就業(yè)、創(chuàng)新和社會繁榮。因此像西門子這樣的公司也面臨著根本的挑戰(zhàn),而且我們也正在這樣做。過去工業(yè)界的結(jié)構(gòu)是非常清晰的,各個公司可以通過規(guī)模效應(yīng)來降低成本,并且可以在每一個生產(chǎn)流程去推動生產(chǎn)力的提高,但是這樣的時代已經(jīng)一去不復(fù)返了。隨著全球化的進一步加速,資源變得更加稀缺,而國際價值鏈在不斷的被催生。而且競爭也進一步加劇,現(xiàn)在我們看到:一方面挑戰(zhàn)在增加,另外一方面機會也在增加,這是因為技術(shù)已經(jīng)大步發(fā)展和前進了。
今天我們不光要強調(diào)員工的生產(chǎn)效率,同時整個企業(yè)在資源和能源上也要更加高效。
我們今天不僅僅要提高生產(chǎn)速度,還要縮短產(chǎn)品上市的時間,當(dāng)一個產(chǎn)品新的創(chuàng)意產(chǎn)生到消費者能夠用上產(chǎn)品,這個時間要不斷縮短,雖然產(chǎn)品本身在變得越來越復(fù)雜、產(chǎn)品的版本也越來越多。今天我們要滿足客戶更加復(fù)雜的需求,現(xiàn)在客戶可以在線對產(chǎn)品進行配置和定制,并且要一鍵點擊就能夠完成一站式的交付。這使得制造業(yè)面臨著前所未有的快速變化,在這樣新的世界當(dāng)中過去的方法或秘訣不再能夠帶來持久的競爭優(yōu)勢了。根據(jù)主要的分析機構(gòu)像ARC、麥肯錫等等都指出了這樣的趨勢。我們在這兒可以看到有一個共同點,就是網(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)而言和過程工業(yè)而言都是如此。如果不使用這些強大技術(shù)的話,就不能滿足對于工業(yè)的需求,這也意味著IT和軟件在越來越多的深入到工業(yè)當(dāng)中,而且和各種各樣的工業(yè)技術(shù)去實現(xiàn)集成。
實際上這樣一些研究基金應(yīng)該用來研究中國的現(xiàn)狀,因為工信部這個部委名字的本身實際上就體現(xiàn)了這樣發(fā)展的方向。為什么制造技術(shù)的大幅度轉(zhuǎn)型在現(xiàn)在這個時間點得到高度重視呢?答案只有一個詞,數(shù)字化的發(fā)展。計算能力、通信帶寬和數(shù)據(jù)存儲能力一直在實現(xiàn)指數(shù)級的增長,一直在遵循著摩爾定律,使過去的限制因素不再是限制因素,因此帶來的大數(shù)據(jù)。我們看到數(shù)據(jù)的數(shù)量在大幅度增加,同時有越來越強的能力來傳輸、分析和存儲大量的數(shù)據(jù)和信息。在前2000年,全人類一共創(chuàng)造了2EB的數(shù)據(jù),但是現(xiàn)在每天就能夠產(chǎn)出2EB的新數(shù)據(jù)。根據(jù)專家的預(yù)測,從2010起到2020年的時候我們的數(shù)據(jù)量將會達到40ZB,也就是說比2010年的數(shù)據(jù)量要增長50倍。所有數(shù)據(jù)來源在哪兒呢?為什么會出現(xiàn)數(shù)據(jù)量的爆炸性增長呢?之前我已經(jīng)講過計算能力、數(shù)據(jù)存儲能力和通信帶寬已經(jīng)沒有以前的制約因素了,我們以今天的智能手機為例,今天智能手機的計算能力相當(dāng)于世紀(jì)之交時的一臺大型機的計算能力,數(shù)據(jù)量的大型增加也是來源于制造業(yè)越來越多的數(shù)字化。比方說攝像頭,今天一個攝像頭就能夠采集300TB的數(shù)據(jù),而以前是少而又少,F(xiàn)在設(shè)備和機器當(dāng)中有越來越多的傳感器和通訊界面,機器之間的交互能力越來越強,物聯(lián)網(wǎng)不是未來,而是已經(jīng)成為了現(xiàn)實。
而過去我們的生產(chǎn)過程都是線性的,現(xiàn)在看到的新型生產(chǎn)的出現(xiàn),就是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)的出現(xiàn)。在這樣的生產(chǎn)當(dāng)中使用了大量的數(shù)據(jù),因為產(chǎn)品的種類和型號越來越多,以汽車工業(yè)為例,因為汽車工業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)是最數(shù)字化的工業(yè)之一了,這個趨勢是非常清楚的。汽車的產(chǎn)品部類和型號在大幅度的增加,而且現(xiàn)在大家都用數(shù)字化方式打造夢想之車,每個人都有自己喜歡的車輪、發(fā)動機、內(nèi)飾、外飾等等配置。我們以新大眾高爾夫為例,可以產(chǎn)生數(shù)萬億個可能的組合,而汽車廠商以及零部件廠商還要及時交付所有的零部件,要準(zhǔn)確的執(zhí)行定單。而廣大客戶希望點一下鼠標(biāo),汽車就能夠交付上門。
女士們、先生們,在這樣全球競爭的環(huán)境下,你們必須要有更加靈活的制造和生產(chǎn)。如何能夠?qū)崿F(xiàn)全面的勞動生產(chǎn)力的提高和更短的進入市場,以及同時實現(xiàn)更靈活的制造呢?如果同時要實現(xiàn),不僅僅要有數(shù)字化,不僅僅要有軟件驅(qū)動的數(shù)據(jù),因為大多數(shù)買汽車的人實際上需要的是真實的汽車,而不是通過數(shù)字化的呈現(xiàn)來進行視頻游戲,所以我們要把實際的制造和虛擬的呈現(xiàn)能夠完美的結(jié)合在一起。真實與虛擬生產(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去優(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)實施和服務(wù)于最后的用戶。比如說在產(chǎn)品設(shè)計的時候通過使用PLM的軟件,可以給生產(chǎn)者帶來更多的機會,這就意味著不僅僅提供的是三維的模型,而這個軟件也能夠讓我們?nèi)シ治龊蛢?yōu)化自動化的設(shè)計,在虛擬的世界里就可以完成。有了虛擬化的設(shè)計之后不僅可以節(jié)約原材料,同時還可以節(jié)約資源,而且也可以節(jié)省大量的成本。
在生產(chǎn)規(guī)劃的時候同樣也使用仿真,這也是由于有了PLM的軟件,這個軟件可以讓你虛擬化的開發(fā)每一個機床的生產(chǎn)過程,甚至還可以實現(xiàn)整套的仿真。同時也有虛擬化的模型,能夠幫助你創(chuàng)建一種全新的視角進行創(chuàng)造。
不管是有了什么樣的原樣機,如果不滿意的話可以不用耗費這個原樣機,而是通過虛擬的方式對它進行優(yōu)化。而在實際的世界當(dāng)中只能是再制造一個原樣機,才能把以前和新的來進行對比、進行改進。在這里創(chuàng)造性實際上被賦予了全新的視角,有了創(chuàng)新的軟件之后可以把產(chǎn)品的開發(fā)和制造能夠很好的結(jié)合在一起,因為制造生產(chǎn)也是依賴于設(shè)計的,而設(shè)計也會要依賴于最終產(chǎn)生的實體。
在生產(chǎn)的過程中要實現(xiàn)整個產(chǎn)品生命周期的管理,在今天可以幫助客戶來應(yīng)對整個生產(chǎn)過程當(dāng)中的挑戰(zhàn)。我的這頁膠片就展示了制造業(yè)未來的一種過程,所有的這些步驟都可以實現(xiàn)很好的互聯(lián)。比如說工程數(shù)據(jù)可以很好的被轉(zhuǎn)化到生產(chǎn)過程當(dāng)中去,這不僅僅是要把各種IT系統(tǒng)連接在一起,同時這些信息也是雙向的互動。如果出現(xiàn)了質(zhì)量方面的問題,在產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計,以及生產(chǎn)過程中都要去相應(yīng)的去解決問題,以便通過全面整體的方式來解決質(zhì)量問題。它有一個數(shù)據(jù)的骨干系統(tǒng),而且也有一個單點的接觸,使得整個的生產(chǎn)過程都能夠整體性的來進行考慮,因為這樣就不會受到資源的局限。同時我們也要考慮到非常復(fù)雜的各個步驟的情況,因為如果一個步驟發(fā)生了變化就會潛在地影響到其他的步驟,前面的步驟和后面的步驟都可能會受到影響。當(dāng)然你還要使用最佳的解決方案以及最高效的技術(shù),應(yīng)用到每一個步驟上。但同時要有一個整體性的優(yōu)化概念,因為這樣可以使得整個生產(chǎn)過程得到優(yōu)化。
接下來我會舉例說明這些想法在實際當(dāng)中的應(yīng)用,而且我也通過一些具體的實例來引發(fā)按我們關(guān)于工業(yè)4.0方面進一步的討論。德國的艾森曼是一個汽車工業(yè)浸入式涂裝系統(tǒng)領(lǐng)域的公司,提供的是表面技術(shù)方面的解決方案。使用了各種生產(chǎn)線上面的一些仿真技術(shù)之后,比如使用了PLM的軟件NX來進行相應(yīng)的浸入式涂裝系統(tǒng)的設(shè)計,而且還可以有一個三維的呈現(xiàn),并且還可以實現(xiàn)提供各種所需要的工藝參數(shù)。它通過三個軸的運動,水平、升降以及旋轉(zhuǎn)三軸的運動實現(xiàn)動力學(xué)的控制,是也可以考慮到加速、延遲和平移,這樣就可以把各種涂層當(dāng)中的各個步驟都考慮在內(nèi)。各個機床的部分運轉(zhuǎn)和運動都是有不同的速度,而且有不同的動力學(xué),所以這樣的一個軟件可以來優(yōu)化整個系統(tǒng)。一旦使用了軟件之后設(shè)計得到了優(yōu)化,而控制性的程序也可以實現(xiàn)真實世界當(dāng)中的一些優(yōu)化,因為仿真用到的實際上是真正意義上的控制器,就像實體世界當(dāng)中的控制器一樣。而時間的偏差,就是仿真和實際世界之間的時間偏差是非常之小的,所以虛擬的工廠仿真也能夠支持在中國的制造業(yè)。
比如說在柯馬上海工程有限公司,他們就是來進行各種汽車車身焊接方面工作的,他們也在使用西門子PLM的Tecnomatix軟件結(jié)果仿真。在有些情況下仿真可以表明,比如說可以實現(xiàn)某些地方的創(chuàng)新性的配置,另外從生產(chǎn)的上游一直到產(chǎn)品的設(shè)計可以影響到整個生產(chǎn)。而使用了西門子的軟件解決方案之后,柯馬可以以更少的時間來實現(xiàn)仿真,可以實現(xiàn)整個生產(chǎn)線的可視化。對于這個公司來說還有一個多用戶的能力,也就是說不需要同時進行配置方面的改變。另外利用西門子的PLM軟件可以進行開發(fā)創(chuàng)新性的配置,可以節(jié)省硬件成本達到60%。這個企業(yè)就可以來提供成套的汽車車身焊接生產(chǎn)線給領(lǐng)先汽車廠商,所以不僅是一流的生產(chǎn)工具和一流的生產(chǎn)線,同時也可以節(jié)省大量的工程時間,能夠幫助解決在工廠方面的成本和費用。
另外柯馬的用戶也可以在虛擬的世界當(dāng)中,讓這些汽車廠商了解相應(yīng)的車身焊接生產(chǎn)線的情況,因為它是通過受到培訓(xùn)有技能的人來進行操作的。同時這些工業(yè)企業(yè)也可以為單一的機器設(shè)備提供仿真。
德國的Index公司就是使用西門子的仿真軟件解決方案來實現(xiàn)生產(chǎn),在這里有一個虛擬機床。在這個視頻當(dāng)中可以看到和實體當(dāng)中的機床是完全一樣的,可以來仿真所有的機床,并且可以實現(xiàn)控制。通常你要花幾天的時間在現(xiàn)實的世界當(dāng)中才可以看機床是不是能夠正常使用,但是在仿真情況下可以顯著節(jié)省機床調(diào)試的時間,在理想的環(huán)境之下啟動機床。因為機床本身是企業(yè)非常寶貴的資產(chǎn),而且是核心的資產(chǎn),所以使用虛擬的機床可以幫助來實現(xiàn)人員的培訓(xùn),并且能夠保護核心的資產(chǎn)。這樣的虛擬機床使用了之后,可以顯著的提高生產(chǎn)率,可以比實際機床的設(shè)置時間節(jié)約80%。而運轉(zhuǎn)、操作的生產(chǎn)率可以提升10%,這對于整個過程工業(yè)來說也是非常有用的。
比如說接下來的例子是來自于制藥公司,諾華制造一直使用西門子的Comos軟件來做生命周期的管理和無紙化的管理。Comos軟件可以從規(guī)劃和生產(chǎn)一直到運營和現(xiàn)代化的流程,都可以覆蓋。這個軟件是一個創(chuàng)新性的平臺管理。首先把現(xiàn)有的軟件工程環(huán)境和Comos集成到了一起,形成了一個集中化的解決方案。然后他們使用了程序?qū)崿F(xiàn)了工程的標(biāo)準(zhǔn)化,從那之后所有的過程、技術(shù)、電氣測量、開閉環(huán)的控制都可以通過Comos數(shù)據(jù)平臺來進行。實際上把這樣一種做法貫穿到了諾華在全國范圍內(nèi)的工廠,同時也應(yīng)用到了外部的合作伙伴那里,實際上這可以幫助提高工廠的工程效率和質(zhì)量。諾華通過內(nèi)部的測試說明,可以把工程效率、質(zhì)量分別提高8%到12%,這使用的就是Comos的解決方案。
另外一個技術(shù)方面創(chuàng)新,如果您是計算機游戲愛好者的話,這是一個非常令人感覺到振奮的地方,因為我們可以幫助流程行業(yè)的工廠實現(xiàn)強大的三維可視化,就像是計算機上的游戲一樣,這是一個非常復(fù)雜的工程。比如煉油廠或化工廠,這使得他們非常容易用這種方式來培訓(xùn)人員。在現(xiàn)在的工廠當(dāng)中要通過不斷的培訓(xùn)實現(xiàn)安全性的提高,我們通過這種三維可視化的解決方案的提供,能夠幫助節(jié)約時間,同時也能夠提高工廠的可用性,并且提高效率。就像在這里大家所看到的,使用這個軟件就像是玩一個電腦游戲一樣。我們可以把這個工廠以三維方式呈現(xiàn)出來,而且還可以修改這個工廠數(shù)字化的呈現(xiàn),可以通過三維的控制然后來看工廠,也就是說操作員的角度來看。同時也可以把人員像在電腦游戲一樣調(diào)整視角來看整個工廠的場景,所有的這些都會放在一個數(shù)據(jù)庫當(dāng)中,而且放到一個單一的數(shù)據(jù)來源當(dāng)中,所以這些數(shù)據(jù)都是保持一貫的,并且能夠隨時更新。所有使用了COMOS解決方案的公司,他們都在用這種辦法對自己的員工進行培訓(xùn)。
軟件、硬件完美的結(jié)合還有另外的一個例子,就是在中國的華晨寶馬的沈陽鐵西工廠,這是世界范圍內(nèi)最先進的寶馬工廠之一,他們采用了全集成自動化,就是TIA。這是非常高效的解決方案,這個概念是讓傳統(tǒng)的自動化的工廠可以實現(xiàn)全集成的自動化?梢园褦(shù)據(jù)的管理以及配置都和可編程的環(huán)境集成在一起,能夠提高效率,而且能夠降低運營成本和設(shè)備維護的成本。在華晨寶馬的每一輛汽車都可以實現(xiàn)自動化的配置,可以按照客戶的要求來做。這里的挑戰(zhàn)是如何確保每一個汽車的生產(chǎn)要能夠在正確的時間滿足正確的配置要求,同時能夠考慮到所有物流方面的要求。
這樣我們的TIA帶來了理想的解決方案,華晨寶馬的多款產(chǎn)品可以在一條生產(chǎn)線上進行生產(chǎn)。比方說同一車有不同的車型可以在一條線上來進行生產(chǎn),而且各種的改型也可以在一條線上生產(chǎn)。同時生產(chǎn)還有進一步的柔性可擴展的空間,將來可以推出更多的車型。通過實時定位識別系統(tǒng),通過進行條形碼的掃描,車到了這個站點上有一個識別號,需要安裝的零件會自動出現(xiàn)在操作員的屏幕上。一系列的圖像化的指示將指導(dǎo)工人完成所有的操作,而不是過去手上拿紙質(zhì)的工作單或手冊。這樣設(shè)備的可用性達到了99%以上,使得華晨寶馬滿足了質(zhì)量和效益的雙重要求。同時也能夠?qū)τ趥鲃酉到y(tǒng)和自動化系統(tǒng)進行優(yōu)化。
如需了解更多信息,請訪問西門子工業(yè)官網(wǎng)