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(yīng)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(yīng)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。現(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(yù)存輪型配方，搭配PID專家?guī)欤D(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(chǔ)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(shè)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(shè)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(yīng)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(shè)計、規(guī)劃、工程設(shè)計、工程實施以及相關(guān)服務(wù)。西門子順應(yīng)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(shè)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(wù)。”西門子（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(wù)領(lǐng)域”層級，并將此前的16個業(yè)務(wù)集團合并為9個。除了發(fā)電與天然氣、風(fēng)力發(fā)電與可再生能源、醫(yī)療等按行業(yè)劃分的業(yè)務(wù)集團和金融服務(wù)集團，數(shù)字化工廠業(yè)務(wù)集團、過程工業(yè)與驅(qū)動業(yè)務(wù)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(wù)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(wù)器即可同時對應(yīng)多個客戶，這也使得柯馬為項目設(shè)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(wù)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(yīng)的四分之一。

因為供應(yīng)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(shè)計工程成本，他們面臨的挑戰(zhàn)包括設(shè)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(wù)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(yīng)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(yīng)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(shè)計。”延鋒江森副總經(jīng)理倪嘉文對《環(huán)球企業(yè)家》分析道。

在應(yīng)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(shè)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(wù);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(yù)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(wù)流管理，確保對成本、工作任務(wù)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(yù)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(yīng)急反應(yīng)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(shè)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。