數(shù)字化智造

當位于寧波高新技術(shù)工業(yè)園的一棟銀白色廠房出現(xiàn)于你面前的時候，你不會想到這里是全球最大的鋁合金汽車零配件制造商。這里人流的稀落與其他工廠的如織形成鮮明對比，三三兩兩的人員與車輛進出令中信戴卡股份有限公司（下稱中信戴卡）的廠區(qū)格外冷清。

車間里也是如此，不僅廠區(qū)噪音很小，連壓鑄線上的操作工人也屈指可數(shù)。

但，中信戴卡年產(chǎn)銷的汽車輪轂達到3000余萬只，在國際市場占有率為14%，國內(nèi)市場占有率超過40%。

安靜背后是“數(shù)字制造”的顛覆，其智能化水平極大降低了人員成本，其通過西門子工程軟件平臺“TIA博途”的整條汽車輪轂低壓鑄造生產(chǎn)線，實現(xiàn)1人管理12個機臺，工藝調(diào)整的工作時間縮短了90%，令生產(chǎn)靈活性發(fā)揮到極致。

無論德國政府“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，還是中國政府的“十二五”規(guī)劃，數(shù)字化都是制造業(yè)的未來，此趨勢正令汽車制造趨之若鶩。

顛覆

在中信戴卡，數(shù)字化應用亦滲透到每個生產(chǎn)階段。

數(shù)字化制造之前，一個220萬產(chǎn)能規(guī)模的壓鑄車間需要24臺鑄造機，工藝參數(shù)的逐漸疊加和更新形成非常龐雜的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的做法是把每種工藝參數(shù)制作成紙制的工藝卡片。該公司每年生產(chǎn)約200種輪型，機臺與輪型幾何相乘所產(chǎn)生的紙面、書面文件相當驚人。整天在產(chǎn)線上忙碌的同事們的一項重要工作內(nèi)容，就是和成堆的工藝卡片打交道，而且，必須要在工藝調(diào)整時清楚地記憶和快速地查找到相對應的工藝卡片。

中信戴卡一般生產(chǎn)線上接到的都是來自國外著名汽車制造商的訂單，對輪型、大小、涂裝都有定制化的要求?，F(xiàn)在，通過西門子TIA博途軟件，操作人員從系統(tǒng)中調(diào)出預存輪型配方，搭配PID專家?guī)?，轉(zhuǎn)瞬之間，一套新的輪轂生產(chǎn)數(shù)據(jù)方案即告出爐。

這種便利滲透到從制訂生產(chǎn)方案到進入產(chǎn)線的整個幕后過程。

TIA博途的統(tǒng)一軟件框架，可以集中管理不同的生產(chǎn)配方，操控一批產(chǎn)品從制訂生產(chǎn)方案到進入產(chǎn)線的整個幕后過程，還能基于同一開發(fā)環(huán)境，組態(tài)西門子的所有可編程控制器、人機界面和驅(qū)動裝置，至生產(chǎn)全面啟動。

在西門子的數(shù)字化制造解決方案中，為客戶最有效管理的當屬全集成自動化TIA博途平臺。

TIA是西門子在1996年首先提出來的概念，并且隨后在軟硬件上不斷推陳出新。全集成自動化的目的是通過讓工業(yè)自動化從局部走向整合，使工廠在統(tǒng)一的平臺、接口和通訊基礎上，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理、通訊、組態(tài)和編程環(huán)境讓自動化設備與系統(tǒng)無縫連接，既縮短了工程時間、提高生產(chǎn)效率，還降低了設備運轉(zhuǎn)和維修的成本。

2007年，西門子收購UGS公司，成為全球首家提供貫穿整個產(chǎn)品生命周期的軟件PLM和硬件供應商。

此后，“全集成驅(qū)動系統(tǒng)IDS”于2013年正式推出，IDS將驅(qū)動系統(tǒng)的每一個部件都集成到整個驅(qū)動鏈和自動化控制系統(tǒng)中，并涵蓋整個產(chǎn)品生命周期。

現(xiàn)在，西門子將工業(yè)生產(chǎn)分為五個步驟：產(chǎn)品設計、規(guī)劃、工程設計、工程實施以及相關(guān)服務。西門子順應整個價值鏈，關(guān)注完整的生產(chǎn)過程，挖掘一切的優(yōu)化潛能，提高各個流程的生產(chǎn)力和效率。

“我們的產(chǎn)品線、產(chǎn)品組合，主要是幫助離散制造業(yè)的客戶去實現(xiàn)自動化。具體來講，軟件設計環(huán)節(jié)中的產(chǎn)品來自動化客戶的產(chǎn)品研發(fā)部門，像MES這樣的產(chǎn)品來使客戶的生產(chǎn)實現(xiàn)自動化，同時滿足質(zhì)量管理等方面的需求，全集成自動化去幫助客戶自動化他車間這一級的生產(chǎn)制造，這就是數(shù)字化工廠集團，我們主要的業(yè)務?！蔽鏖T子（中國）有限公司執(zhí)行副總裁、數(shù)字化工廠集團總經(jīng)理王海濱告訴《環(huán)球企業(yè)家》。

自2014年10月1日起，西門子重新調(diào)整了組織架構(gòu)，取消“業(yè)務領(lǐng)域”層級，并將此前的16個業(yè)務集團合并為9個。除了發(fā)電與天然氣、風力發(fā)電與可再生能源、醫(yī)療等按行業(yè)劃分的業(yè)務集團和金融服務集團，數(shù)字化工廠業(yè)務集團、過程工業(yè)與驅(qū)動業(yè)務集團分別成為合并后的九大集團之一。在西門子推出的“2020公司愿景”中，重提了該公司電氣化、自動化、數(shù)字化的戰(zhàn)略方向。

數(shù)字化是制造業(yè)未來的必然發(fā)展方向。

德國政府“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略與中國政府“十二五”規(guī)劃，都強調(diào)了“工業(yè)化”和“信息化”融合的重要性。西門子（中國）有限公司執(zhí)行副總裁、過程工業(yè)與驅(qū)動集團總經(jīng)理林斌對《環(huán)球企業(yè)家》說：“中國制造企業(yè)以不同的發(fā)展狀態(tài)存在著，有些企業(yè)處于數(shù)字化的初級階段，有些企業(yè)則已經(jīng)在‘數(shù)字制造’的前沿位置了。西門子希望滿足不同數(shù)字化階段的企業(yè)需求，令其實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級。”

卡位

受益于西門子“數(shù)字制造”全線產(chǎn)品及解決方案的制造企業(yè)當然還不止于此。

柯馬工程有限公司曾經(jīng)為需要給多個客戶準備多臺服務器的問題困擾，西門子創(chuàng)新工業(yè)軟件解決方案“PLM”為其提供了“虛擬機”方案，用一臺服務器即可同時對應多個客戶，這也使得柯馬為項目設計進行IT準備的時間從4周縮短至3天。

在華晨寶馬鐵西工廠，西門子成功競標成為總裝車間二期工程的總承包商，參與鐵西工廠把產(chǎn)量從15臺/小時提高到30臺/小時的計劃。

僅靠6噸鍋爐的熱力系統(tǒng)及冷凝水節(jié)能改造項目，浙江金元亞麻有限公司便實現(xiàn)熱力系統(tǒng)年節(jié)煤率15%，年節(jié)電率26%，按2013年單價計算，此項目帶來68.85萬元的能源成本節(jié)約。

西門子提供的工業(yè)軟件、數(shù)字化硬件及服務的無縫集成，使越來越多的制造業(yè)工廠實現(xiàn)涵蓋生產(chǎn)全生命周期的“數(shù)字制造”。

位于上海市康橋工業(yè)區(qū)的上海延鋒江森控股座椅有限公司（下稱延鋒江森）主要生產(chǎn)汽車座椅、金屬零部件、頭枕、頂飾系統(tǒng)，2013年銷售額為216億。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計， 2013年全年，中國汽車產(chǎn)銷分別為2211.68萬輛和2198.41萬輛。延鋒江森一年的產(chǎn)銷達到500萬輛，占據(jù)全國汽車生產(chǎn)供應的四分之一。

因為供應通用、福特、日產(chǎn)、大眾、現(xiàn)代等各類品牌客戶，汽車座椅和配件的更新迭代必須和汽車的迭代一致，甚至超前。延鋒江森的技術(shù)中心必須縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和降低設計工程成本，他們面臨的挑戰(zhàn)包括設計團隊和工程團隊之間有地理距離、零件重用以及客戶對同步開發(fā)需要的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) 等。

西門子的產(chǎn)品生命周期管理軟件PLM“Teamcenter”開始為延鋒江森提供定制零件庫及定制數(shù)據(jù)類型，并且為其制定工作流程和業(yè)務建模規(guī)則。之后，延鋒江森開始在全球范圍內(nèi)通過電子方式，把與客戶和供應商的各個站點鏈接在一起，從工程數(shù)據(jù)庫搜索并檢索信息的時間從10分鐘縮短到1分鐘，數(shù)據(jù)準確度也從60%提升至98%。

產(chǎn)品的開發(fā)時期，數(shù)字化工程使延鋒江森的所有人員都能同步使用最新工程信息。 “這不僅縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，更使制造工藝與供應商在早期階段就介入，確保制造可行性，避免質(zhì)量滑坡，使產(chǎn)品的改進更為便捷，而不需要全部重新設計?！毖愉h江森副總經(jīng)理倪嘉文對《環(huán)球企業(yè)家》分析道。

在應用上，產(chǎn)品生命周期管理軟件PLM幫助企業(yè)縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低設計工程成本，并實現(xiàn)全球開發(fā);全集成自動化軟件TIA博途平臺采用統(tǒng)一工程組態(tài)環(huán)境，一個軟件項目便可以包含所有自動化任務;能源效率改造項目為客戶帶來能效的提高。

基于西門子PLM開發(fā)的EBP系統(tǒng)，包含知識管理、交付物業(yè)管理、時間管理、工程預算管理、工程質(zhì)量管理，使之前分散的各種管理程序都有效集中起來，提供了最佳實踐的工程業(yè)務流管理，確保對成本、工作任務和交付物的控制。

通過這套系統(tǒng)，原本工人自發(fā)和靠經(jīng)驗行走的路線都被精準預算，并且給出最優(yōu)路徑。

而中信戴卡總工程師劉雙勇認為，隨著汽車配件產(chǎn)品個性化程度的提高，未來，一條產(chǎn)品線上同時生產(chǎn)多種輪型，快速切換產(chǎn)線將變得十分普遍。由于全球信息的快速交互，以及動態(tài)商業(yè)模式的形成，許多即時的合作訂單將會產(chǎn)生，這也要求輪轂生產(chǎn)線具備快速的應急反應能力。

如今，中信戴卡與西門子合作，在中信戴卡的秦皇島總部和浙江寧波分廠投入建設三條新的輪轂壓鑄線，兩條已投產(chǎn)的產(chǎn)線現(xiàn)今產(chǎn)能均達到每年220萬件。

依托最新的制造業(yè)自動化軟件平臺，實現(xiàn)生產(chǎn)從人力制造轉(zhuǎn)向機器制造的改變，并進一步提升了人類的生產(chǎn)率。