感受数字化技术带来的高效生产力

访西门子股份公司数字化工业集团运动控制部CEO Wolfgang Heuring博士

作者:李琳 文章来源:MM《现代制造》 点击数:1029 发布时间:2019-05-24
随着制造业技术的多元化发展,越来越多的先进理念及技术被大家所知晓,并成为业内备受关注的焦点。在这样的大背景下,数字化技术在近几年的制造业发展过程中,成为了被制造厂商频繁提及的技术发展方向之一。西门子作为数字化技术的领军者,正在加快其数字化方面的产业布局,也正在用自己的实际行动向大家证明,数字化技术必然会为制造业的生产过程带来新的模式与生机。
感受数字化技术带来的高效生产力

在第十六届国际机床展览会(CIMT 2019)现场,西门子本次的展会主题“机床数字化制造-——正当时!”尤为显眼,众多到场用户也就此话题与西门子的工作人员进行了热烈的探讨。其实在2017年的CIMT展会上,西门子就已经开始和用户沟通与数字化相关的各项技术及解决方案,当时所提出的主要观点是“引领机床数字化制造”,因为在过去的一段时间内,有很多机床设备制造厂商和最终用户,正在逐步让最新的数字化技术实现落地。而此次提出的主题,则是将“引领机床数字化制造”这一概念更加具象化。

西门子股份公司数字化工业集团运动控制部CEO Wolfgang Heuring博士
西门子股份公司数字化工业集团运动控制部CEO Wolfgang Heuring博士

机床数字化制造——正当时!

当下,机床整机厂商的关注焦点并非是讨论数字化本身,而是将更多的精力集中于实施数字化的方式及如何使数字化的布局更加合理化。对此,Wolfgang Heuring博士表示,很多用户已经开始通过收集来自机床整机及其生产现场的数据,在云端对其进行分析与归纳,最终将其转化为提升生产效率和竞争的助推力。西门子和很多用户都相信数字化技术能够为自己及行业发展带来真正的价值,例如从机床制造厂商的角度而言,相关技术能够大幅度提升生产效率,缩短新产品从设计研发到交付给终端用户的时间。

“数字化双胞胎”是西门子在这几年的发展过程中持续推广的技术,对其能够为机床整机厂商及机床行业带来怎样的价值及助力,Wolfgang Heuring博士向记者表达了自己的见解:“数字化技术可以大幅度优化生产过程,缩短产品交付时间。对于机床厂商而言,如果能够将机床整机及其生产过程,通过数字化方式在计算机中生成一个虚拟仿真对象,然后模拟产品及生产过程在现实环境中的运行行为,就能够对机床的灵活性、生产效率和最终产品质量提前做出预判,在虚拟环境中对各项性能及数据不断进行矫正,使它们与理想状态最为接近后,机床厂商再生产整机产品并将其安装在终端用户的生产线中,可以最大程度地降低自己以及终端用户的试错成本。”

在采访过程中,Wolfgang Heuring博士也与记者讲述了西门子自己对于数字化技术及产品的使用体验:“从产品的生产过程看,‘数字化双胞胎’技术通常是由此款产品的设计步骤出发的,因此机床整机就成为了生产过程中尤为重要的环节之一。但是在将机床放置于整个生产链中之前,西门子通过‘数字化双胞胎’技术建立了一个虚拟机床,并在其上进行分析、调试及生产准备。在确定各项数据准确无误后,实体机床方可投入运行。这样做可以提高西门子的整体生产效率及产品质量,也正是因为西门子在自己的工厂中使用了自行研发生产的技术和产品,带给了我们的用户更多的信心。”

打造机床行业价值链的整体数字化理念

基于包括Mindsphere、西门子工业边缘计算与西门子数控系统数据采集分析平台等在内的一系列数字化系统及技术,西门子对机床行业的数字化价值链进行了设计和规划。在Wolfgang Heuring博士看来,西门子进行的这项工作非常有意义,因为从机床上或从其他设备上采集的数据,无论是在本地还是在云平台上运行,真正对用户产生价值的关键所在就是应用而非平台,如西门子这样的公司对平台进行开发和维护,用户则将更多的精力集中于针对平台的实际应用。

在谈到西门子打造的数字化技术与产品时,Wolfgang Heuring博士特别提及了与阿里巴巴合作的MindSphere:“其已经在中国落地,我们希望它能够为中国机床企业和用户带来更多的帮助。MindSphere的应用需要一个值得信任的云平台作为支持,所以我们选择了阿里云,同时我们想在中国实现这样一个愿景,即打造一个良性循环的生态系统。在国外市场,已经有约200家机床制造厂商形成了一个小型‘社区’,他们在应用MindSphere的过程中提出了很多宝贵意见,这些对于MindSphere在中国市场的应用具有非常重要的参考价值。机床行业在中国有着极其重要的位置,西门子也将倾听中国用户的需求作为自己的重要工作之一,我相信MindSphere一定可以为中国机床行业及厂商提供必要的帮助。在CIMT 2019展会上,我看到有超过33台机床与西门子的MindSphere实现了连接,这表明西门子一直以来所作的努力得到了中国机床厂商的认可,也证明了大家正在逐步接受西门子提出的新理念,即越来越多的厂商通过MindSphere,与彼此搭建一个良性的生态系统,大家共同实现发展。”

西门子新一代Sinumerik 828紧凑型数控系统
西门子新一代Sinumerik 828紧凑型数控系统

为用户带来更多生产价值

在谈及数字化技术的未来发展时,Wolfgang Heuring博士分享了其个人体会:“当企业计划实现工厂数字化时,我们注意到积极参与到这项工作中的是年轻的行业参与者,这也为企业发展注入了更多活力与尝试更多可能性的勇气。我相信在这些年轻人的推动下,很多企业在未来会通过各种各样的尝试和体验,找到最为适合自己的技术和平台。那么在使用了这么多新技术和产品后,能够为工厂带来的价值体现在哪里呢?在我看来,无论是设备的生产效率、灵活性,还是所生产产品的质量,最终价值一定是大家关注的重点,所以除机床以外,物流、仓储和生产管理等对工厂最终生产价值产生影响的环节,必然会引起大家的重视,因为它们之中任何一个环节出现的变化,都会对工厂的生产有所影响,同时它们也会成为新技术与产品的重点应用方面。以往,我们更多的是基于对过去一段时间工厂运营产生的静态数据进行分析。未来,这样的工作方式将不再适应市场发展的需求,为了提升工厂的快速响应能力,用户一定要基于当下的实时信息迅速做出反应,形成自己业务生产运营上的决策。”

在过去的几年中,西门子邀请众多用户参观了其位于德国巴伐利亚州东部的安贝格工厂,这家工厂也被称为数字化样板工厂。工厂中应用了大量的西门子技术与产品,这让用户进一步相信西门子能够给他们带来更大的生产价值。Wolfgang Heuring博士以数字化未来5年的发展举例予以说明:“我认为会有越来越多的企业在其工厂中使用数字化技术,而西门子新成立的数字化工业集团具备了完整的产品和技术,能够为用户提供更好的解决方案。”

在2019年4月举办的汉诺威展会上,西门子展示了边缘计算。目前大部分用户的实际情况是将大量数据储存于工业云中,在需要使用时才进行分析处理。 但是设备中产生的数据,会基于一定的传送速率上传至云平台,这会对数据处理的及时性产生些许影响。而边缘计算则可随时随地且同步进行大规模的数学计算,可以及时分析来自生产现场的数据并及时纠错。Wolfgang Heuring博士认为,在生产过程中无论是云计算或是边缘计算都是很好的应用,当然后者也会成为一种计算趋势,因为其可以更快更及时地反馈用户的生产流程、切削过程、制造过程,进而优化企业的生产效率、灵活性和产品质量。

推进“公司愿景2020+”战略

西门子从2019年4月1日开始推进“公司愿景2020+”战略,并组建了全新的数字化工业集团,其中包括了运动控制和工厂自动化等业务,Wolfgang Heuring博士主要负责电机、标准传动以及与数控相关的业务。关于市场战略的制定基础与关注重点,Wolfgang Heuring博士表示行业市场与细分市场就是答案:“例如西门子在汽车行业中,通过充分聆听用户的意见与建议,推出了全集成式解决方案,并为一部分用户研发了定制化行业解决方案。不仅在汽车行业,在航空航天、食品饮料、新能源汽车电池、化工、制药及风机水泵行业中,西门子也取得了很好的成绩。自动化、传动及数字化这三大产品链可运用于不同的细分行业中,西门子也会进一步加强对不同行业市场的了解,倾听行业用户的实际需求,最终为行业提供全面的解决方案。”当然,进一步加强对用户的技术支持也是西门子持续发展的重要方面,在用户逐步实现数字化生产的过程中,西门子会主动承担起自己工作,例如帮助用户完成数字化部署。除了产品与应用外,西门子还会为用户提供专业的技术咨询和服务,针对用户在实际应用中遇到的情况,有针对性地提出规划服务。

在采访的最后,Wolfgang Heuring博士还提到了西门子位于南京的全新工厂;“这座正在建设中的工厂是西门子在全球市场中非常重要的一座工厂,因为其既生产电子类半导体器件,也生产机械部件,它可能是目前西门子全球唯一一座机电混合生产的工厂。我们会在这座工厂中实施西门子全部的数字化技术与平台,当然这也是我们立足于中国市场,投资于中国市场,成长于中国市场的一块非常重要的基石。”