西门子:创新引领未来
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    2015年9月,一年一度的Siemens PLM分析师大会在波士顿举行。每年我都作为中国的代表参加此次大会,聆听西门子负责PLM业务的高层领导和典型用户发言,洞悉西门子在PLM领域的最新发展战略、行业解决方案,以及各领域产品与解决方案的最新发展。本文对大会的亮点进行解读。

1. 不断完善智能创新平台

    西门子首席战略官Horst J. Kayser博士从西门子集团层面的视野,阐述了数字化技术的定位及其重要性。他认为,数字化将产生颠覆性的力量,改变现有的商业模式,让用户高度参与到生产中,成为Prosumer(生产型消费者)。西门子为了应对数字化的趋势和变革,形成闭环的CPS系统,Kayser博士强调,西门子自从2007年以来,在数字化软件及服务领域进行了近40亿欧元的投入。

    从2014年开始,西门子PLM开始倡导基于智能创新平台构建数字化企业。今年,Siemens PLM的CEO Chuck Grindstaff先生的主题演讲题目是:Innovation for the Future。从Chuck的演讲可以看出,西门子PLM对于智能创新平台的作用和构架的定义已经日趋完善,其包含的内涵和可实现性得到了进一步提升,开始具有了实际应用推广的现实意义。

    Chuck强调,未来世界的产品将越来越智能化,越来越具备感知能力,并且产品上市的周期越来越短。以日产公司制订的Nissan Power 88计划为例,日产希望在六年时间里每六个星期就会推出一款新车型,而传统模式下一款车型的研制周期就需要数年之久。

    这使得打造一个完整的、可支撑企业产品创新的平台变得尤为重要,这个平台应该包含产品如何进行制造的信息,以及对产品在实际应用场景中的性能进行虚拟仿真的信息。在实际产品的制造过程中,智能化的制造系统可以感知这些信息,进行智能决策,实现最优化的、分布式的制造。

    Chuck认为,在这个过程中,数字技术一直驱动着商业模式的演进,包括众包设计、3D打印、系统驱动技术、先进机器人等先进的技术一直推动着制造企业的数字化进程。

    在今年的分析师会议上,西门子PLM对去年推出的智能创新平台进行了进一步完善,核心仍然是四个方面:1)角色驱动(Engaged Users):在正确的时间,以正确的方式为不同用户提供其需要的正确信息;2)智能产品模型(Intelligent Models):对产品的全方位信息进行准确描述,实现互联性;3)虚实融合(Realized Products):实现虚拟产品定义信息与真实生产环节的融合;4)自适应的系统(Adaptive System):便于实施,灵活调整,以满足客户不断变化的需求。Chuck指出,在每一个维度中,西门子PLM均可以提供解决方案并且逐渐通过并购的方式提供越来越完善的解决方案,帮助企业解决实现创新面临的各种挑战。


西门子的智能创新平台

    一个典型案例就是西门子贝格工厂,这个只有1万多平方米1000多名员工的工厂,在西门子数字化技术的不断改造下,20年间,生产面积没有扩张,员工数量也几乎未变,但产能提升了8倍。

    目前,西门子安贝格工厂可以生产的产品种类达 1000 种,产品质量合格率高达99.9988%,堪称行业内的典范工厂。其生产过程已实现了高度的自动化,生产设备和计算机可以自主处理 75% 的价值链,只有剩余四分之一的工作需要由工人来完成。仅在生产过程之初,工人需要手工将印刷电路板放置在生产线上,此后所有的工作均由机器自动控制完成。

    这一实践的经验同样复制到西门子成都数字化工厂(SEWC)。2013年9月,更为先进的西门子工业自动化产品成都生产研发基地(SEWC)正式投产,西门子PLM的多位高层都认为,西门子成都工厂是截至目前为止全球最先进的电子工厂之一,堪称数字化企业的典范。


2. 西门子的数字化企业解决方案

    此次大会重点诠释了西门子的数字化企业整体解决方案。即通过PLM、MES/MOM和自动化产品线的紧密集成,实现三轮联动,帮助客户构建数字化企业。其中,西门子的PLM产品线通过自顶向下,实现产品规划、设计、测试与仿真,以及生产过程的规划、设计与仿真;自动化产品线则通过自底向上,实现控制器、分布式I/O、人机界面、伺服驱动、运动控制和电机的集成设计与运行管控;而MES/MOM产品线则实现生产计划与排产、质量管理、制造执行、制造智能、人机界面与数据采集,实现PLM与自动化产品线的无缝集成。


西门子的数字化企业解决方案总体架构
   

西门子的PLM产品线,自顶向下实现产品规划


西门子的集成自动化产品线,自底向上实现制造流程


西门子的MES/MOM软件产品线,实现无缝集成


西班牙ITP航空发动机公司应用西门子解决方案实现设计、加工和生产过程的集成


3. 深耕行业应用

    Siemens PLM专注于八大行业,在这些行业合纵连横,不断从广度和深度两方面改进解决方案。每个行业解决方案都很根据该行业的业务流程和工艺流程,凝练出最佳实践,然后将相关软件组合成行业解决方案。同时,根据行业需求,不断增加行业加速器(Catalyst),提升软件的功能。


Siemens PLM专注的八大行业

    例如,Siemens PLM的机械行业解决方案重点聚焦企业实现模块化设计、按订单设计或按订单配置、机电一体化设计的需求,提供智能创新的系列软件,并通过行业加速器来满足行业的特定需求,大大提高了客户满意度。Siemens PLM的Teamcenter PLM系统已经集成了Eplan等主流的电气设计软件,对机械设计和电气设计进行一体化管理。


Siemens PLM的机械行业解决方案


Siemens PLM的机械行业加速器


Siemens PLM与埃森哲联合推出的能源与公共事业的行业解决方案


4. 助力海尔打造互联生态系统
   
    Siemens PLM在中国打造的另一家制造业的数字化应用典范是海尔。在今年的分析师大会上,Siemens PLM大中华区董事总经理梁乃明先生隆重介绍了海尔的典型案例,并邀请海尔研发高级经理王瑞贤女士分享了海尔基于Siemens PLM的数字化技术打造的互联生态系统。海尔的经验分享让我非常惊喜,这代表着不仅仅中国的产品走向海外,中国制造企业的信息化应用经验也开始成为行业最佳实践。

    海尔的互联生态系统是为其互联工厂量身打造的。在海尔的愿景中,基于互联工厂,海尔的用户不仅仅是产品的“消费者”,更是产品的“创造者”。海尔通过已经实现的40多条智能无人互联线体,实现700多个工序的自动化升级。互联工厂不只是工厂的概念,而是打造生生不息的生态系统,通过互联使用户获得最佳体验,在满足用户个性化需求的同时更好地实现企业价值。


Siemens PLM支撑海尔的转型升级

    所有这些过程,包括从传统大规模制造向大规模定制的转型,都是借助于Siemens PLM解决方案实现的。2008年,海尔对整个企业的产品设计和制造体系进行了模块化改造,同时在虚拟设计、实体制造方面进行系统建设。2012年,海尔开始探索互联工厂。从一个工序的无人,到一个车间的无人,再到整个工厂的自动化,最后再到整个互联工厂,海尔在探索和试错中引领着中国制造业转型的方向。

    海尔以Teamcenter为基础的产品研发平台,架构了一系列支撑产品创新的使能工具和技术。王瑞贤介绍,海尔的最终目标是实现用户在整个过程中的互联,并将用户和设备之间零距离联系起来,且整个过程是透明的,是可以通过云技术来跟踪的。
   
    互联工厂极大提升了海尔的生产效率,整体提升大于30%,产品开发周期缩短一半,产品满意度提高30%。过去几年,通过实施这一项目,凭借定制平台,海尔智能家电等销量累计超过100万台,收入实现10倍速增长。


海尔互联工厂的生态系统


海尔从从以自身企业为核心的串行流程转向真正以客户为中心的并行流程

    王瑞贤坦言,在实现互联工厂的过程中,海尔也遇到了很多挑战,譬如:建立以企业为中心的闭环数据流、建立以用户为中心的开放互联的业务流程等。基于西门子PLM为核心的技术,海尔进行了一系列的技术体系整合,让标准化、完美化、模块化、自动化、数字化和智能化六大指标并行实现。

    在这些技术指标中,模块化是支持用户参与设计和定制的基础;自动化则可以结合用户的个性化定制需求进行自动化生产;数字化可以实现产品价值链中信息的同步和共享,包括用户的订单和评估信息将交付给关联方;智能化则可以构建虚拟世界和真实产品的映射(Digital twins)。


海尔对于虚实融合(Digital twins)的探索

    基于这些探索,海尔构建了全球家电业第一个互联工厂——沈阳冰箱厂。通常情况下,传统的工厂一条生产线可以生产20种型号,而沈阳冰箱厂一条线上可以生产500多种型号,柔性化程度很高。传统的订单交付周期是20多天,如今可以缩短到7天,而且还可以再有压缩的空间,并且实现了全流程各个节点的可视化。海尔传统的冰箱产品有30多个零件,通过模块化设计缩减到了23个模块,生产布局也发生了变化,生产线距离缩短了将近一半,组装的不再是零件,而是模块,分为可变模块和不变模块,根据用户需求来调整。

    这样的互联工厂正逐渐复制到海尔全球的其他生产基地,包括海尔在佛山建立的滚筒洗衣机工厂。可以说,正是借助于Siemens PLM的数字化技术,才能实现用户的定制和生产制造的互联可视化。

    海尔的介绍在大会上引起了轰动,不少知名研究机构的专家都来找我探讨海尔的案例。


5.Siemens PLM的云战略
   
    在本届分析师会议中,Siemsn PLM高级副总裁Steve Bashada专门介绍了云战略。Steve强调,尽管Siemens PLM针对不同产品线的云战略有所不同,但一个事实是:Siemens PLM Software的云解决方案已经就绪。


Siemens PLM的云解决方案

    在技术的发展浪潮中,简化IT、推出云应用程序、拥抱大数据成为Siemens PLM必须面对的趋势。西门子首席战略官Horst J. Kayser博士在他的演讲中提到,到2020年,网络用户将从2013年的30亿增加到40亿,链接到网络的设备数量将从2013年的80亿增加到200亿。5年以后,链接到网络的设备是人类的5倍,而且其产生的数据包括传感器、机器数据、智能电网、控制器等数据将达到18ZB。
   
    数据的急剧增长让云技术和大数据应用有了非常广阔的发展空间,Siemens PLM也在逐渐布局。在今年6月,西门子已经推出了Omneo大数据分析平台,而Omneo正是西门子去年收购Camstar的成果之一,这是Omneo基于SaaS的最新应用。Omneo 基于大数据分析为客户提供产品性能情报,它不仅能对整个供应链中的数据和客户体验进行监测,还能在短短数秒之内对数十亿的数据组合进行分析。通过挖掘能够精确指出产品问题来源的、隐含的信息,Omneo 能够实现对大数据的前瞻性分析。


Omneo大数据分析平台

    Steve表示,Omneo分析解决方案可以充分利用大数据分析技术的潜力,利用来自现场服务、制造、CRM、ERP以及物联网(IoT)等来源的数据,帮助企业在将产品交付给客户之前就识别出问题所在并加以解决,这正是所有商业的目标。


    在与会期间,西门子组织分析师参观了约翰.肯尼迪总统的博物馆。这次参观使我对美国上世纪六、七十年代的历史产生了浓厚兴趣,后来还阅读了不少相关的资料,对肯尼迪家族的历史,对越战历史饶有兴趣地进行了一番研究。真是一次令人难忘的经历。


约翰.肯尼迪总统图书馆及博物馆

鸣谢:感谢e-works首席记者王阳,与我共同完成了本文。

发表于: 2015-11-06 23:29 阅读(9759) 评论(2) 收藏 好文推荐
# re: 西门子:创新引领未来
2015-11-08 14:47 | 天下无人不识君 | 1楼
参观过西门子成都工厂,自动化和数字化程度非常高,希望这些应用可以借鉴到中国其他各行各业。
# re: 西门子:创新引领未来
2015-11-09 14:43 | 朱华天 | 2楼
写的很好

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