软数共舞 释道示器——“西门子工业4.0创新实验室”体验活动

本刊记者/Reporter 高 扬/GAO Yang

软数共舞 释道示器
——“西门子工业4.0创新实验室”体验活动

While software and data are dancing together, presenting Industry 4.0 concept with props——Visit SIEMENS Industry 4.0 innovation laboratory

本刊记者/Reporter 高 扬/GAO Yang

Siemens PLM Software全球高级副总裁兼大中华区董事总经理梁乃明先生

“工业4.0”这个频频被人提及的热门概念，笔者认为可能因为太过抽象，仿佛“每个人心中都有一个哈姆雷特”一样，每个人都有着自己的理解。10月27日，笔者有幸参加了“西门子工业4.0创新实验室”体验活动，不仅完善了对“工业4.0”的理解，还探究了“工业4.0”是如何应用于生产制造中，制造企业该如何向“工业4.0”靠拢。

参观之前，Siemens PLM Software全球高级副总裁兼大中华区董事总经理梁乃明先生为观众分享了西门子数字化企业理念以及工业软件在其中的重要作用。“数字化结合互联网，已经给我们生活带来非常巨大的冲击，对制造业来讲，也不例外。四次工业革命间隔越来越短，带来的变化越来越复杂。”梁总认为万变不离其宗，制造业需要的是速度、灵活性、效率、质量、信息安全。在今天这样开放的全球市场竞争格局里面，这些要素缺少任何一个都会直接影响自身竞争力。

在工业浪潮变换中，西门子作为制造公司，也需要转型。西门子着力于用数据贯穿起整个制造工艺环境，打通设计到测试，到仿真，到排产，到执行，到售后服务的数据流，从而达到高效、质量、灵活、竞争、安全的目的。不管是德国还是中国的企业都需要取变革去跟上这样的浪潮，梁总总结西门子从自动化一路走过来，要做到智能化，必须先要有数字化。“数据必须依靠工业软件在各个环节流动起来，才能发挥其强大的力量。”基于产品全生命周期管理的数据管理(PLM)平台和生产运营管理(MOM)平台，把产品不同进程中的数据管理起来，这些软件根据设计等环节的变化自动地高效地实时更新其他配套环节的相应数据，实现牵一发而动全身。同时进行数字化双胞胎的建立，包括产品数字化双胞胎，还有生产工艺、制造流程的双胞胎，甚至到最后制造的设备、工厂的数字化双胞胎。透过数字化思维，从业务架构、产品生产流程到行业应用等层面打通了工业数字化的“拓普网络”，同时配合两大工业云(一个工业云专门负责收集采纳工厂自动化设备提取出来的数据，一个产品云针对产品的质量和使用状况收集反馈信息。)，实现工业大数据的价值。梁总表示西门子可帮助中国制造业企业进行涵盖其整个价值链的整合及数字化转型，为从产品设计、生产规划、生产工程、生产实施直至服务的各个环节打造一致的、无缝的数据平台，而正是这种全面的、高度一致的数据集成使“工业4.0”以及《中国制造2025》的实现成为可能。

谈及“工业4.0创新实验室”创立的初衷，梁总解释，西门子把整套工业4.0套件，带进了中国，融入到“工业4.0创新实验室”，做一个工业4.0的智能制造的关键驱动力。之所以引进这个理念，是要帮助国内的制造业企业，感受一下西门子是怎样在处理生产不同阶段以及如何实现企业数字化。“希望借着这样案例，可以帮助加速国内制造业的转型，这是西门子工业4.0的理念，尤其是把西门子自己走过的路，得到的经验带给中国的的制造业企业，让他们少走一些弯路。”

“工业4.0创新实验室”在北京西门子大厦的二层，跟传统意义上的实验室不同，它更像是一个开放性的分区块的展示平台，这个实验室以咖啡机产品线为例，集合西门子的软硬件实力与最精锐的技术力量，向参观人员全面地展示了数字化企业的完整雏形。

参观按照从工艺规划和仿真，到生产控制和执行，到零件生产、检测和分析，再到装配和测试的流程进行，相应功能的十几个展位也依次排列。与以往的制造模式不同，该实验室融合了西门子工业软件PLM、MES和TIA三大软硬件实力技术，结合Simatic PLC、传感器、第三方机器人、CMM等硬件设施，还囊括物联网、3D打印等行业热点，在不同的环节展示了以数字方式实现和管理从流程规划、产品设计与仿真、生产线仿真、虚拟调试、机器人控制、数字化的质量控制，到远程协作的无缝衔接的生产制造流程。

让笔者印象深刻的是机器人仿真系统，在该系统中机器人及工人都通过数字双胞胎的方式虚拟出来，这不是简单的三维建模，向虚拟的机器人输入程序，它可以按照程序工作起来。在产品的初始化模式上面，对于它的功能性能也可以进行验证和分析。在对产品的功能、性能进行验证之后，再通过人机互动，达到可操作生产，并且不会有疲劳的损害，包括操作时间，可以实现节拍优化和产线的平衡。而对于人机协作的安全，可以通过对机器人的操作规划，来避免碰撞产生的伤害。

同时还向观众演示了基于数字化双胞胎对产品，工艺和工厂进行仿真验证，闭环的质量管理，先进制造和检测技术的应用(如3D打印、机器人、物联网等)，研发到流程的无缝集成，基于云端的数字化工厂看板等关键解决方案。

先进检测技术的应用

让笔者惊叹的是这个实验室简约而不简单，在那么小的空间上把所有的关键技术集中展示出来。虽然它不是一个实体工厂，可是它是一个标准的数字化工厂，为观众展现了一个趋近于工业4.0的从现实中抽象出来的虚拟工厂。

如果您想发表对本文的看法，请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置。

161205