以定制化、互联、数字化和绿色为特征的制造业未来蓝图已经勾画。对中国而言,高效、节能与灵活性是迈向未来制造业过程中的重要挑战。作为工业创新的先驱和市场领导者,西门子正在致力于成为中国工业用户值得信赖并无可替代的合作伙伴。
世界制造业正在呈现出前所未有的发展和创新速度。
中国制造业正面临着创新、效率、资源和人力等种种制约和紧迫挑战。
随着制造业在所有国家经济中的地位日益重要,提高资源和能源效率【,】开始成为保持制造业竞争力的决定性因素。对制造业企业而言,只有更短的创新周期、更复杂的产品和更大的相关数据量,才能缩短产品上市时间,迎合快速变化的市场需求。同时,面对市场个性化需求变化,必须进行定制化大批量生产,提高生产率,增加灵活性。也就是说,效率、市场响应速度和生产灵活性开始成为未来制造业赢得竞争力的根本诉求。
作为中国工业企业值得信赖的合作伙伴,西门子在于中国企业140多年的合作历史中,见证并参与了中国制造业的发展。中国制造业的未来,与西门子的未来息息相关。凭借先进的创新技术,完整的工业解决方案,以及丰富的垂直行业经验,西门子工业正在通过面向制造业的未来战略实施,致力于帮助中国制造业企业打造面向未来的智能制造和数字化企业平台【,】,提升资源利用效率,从而实现制造业升级和可持续发展。
为了实现虚拟和现实的开发与生产之间的相互融合,迎接未来的制造业挑战,自2007 年以来,西门子已投资40多亿欧元进行了多项战略并购,以加强其在工业信息技术和工业软件方面的能力。
2013年4月,德国汉诺威工业博览会上,西门子首次展示了如何通过世界领先的科技与创新帮助制造业应对今天的挑战,及如何打造未来制造业的发展模式。西门子股份公司管理委员会成员兼西门子工业业务领域首席执行官鲁思沃博士认为,要实现“工业4.0”虽然还有很长的路要走,但今天的西门子已为实现这一目标奠定了扎实的基础。
2013年10月23日,在中国工程院主办的交流会议上,鲁思沃博士再次以“制造业的未来,通往工业4.0之路”为主题,对未来制造业的发展趋势进行了深入解读。鲁思沃教授指出:“在‘工业4.0’时代,虚拟世界将与现实世界相融合。通过计算、自主控制和联网,人、机器和信息能够互相联接,融为一体。”例如,西门子在德国之外的首家数字化企业——西门子工业自动化产品成都生产和研发基地(SEWC)已经在成都落成。这家工厂以突出的数字化、自动化、绿色化、虚拟化等特征定义了现代工业生产的可持续发展,是“数字化企业”中的典范。
2013年11月,在上海举办的“2013中国国际工业博览会(CIIF)”上,西门子(中国)有限公司工业业务领域正式隆重发布了:数字化企业平台、资源效率和全方位人才培养,旨在全球制造业正在经历新的工业革命的背景下,助力中国制造业抓住机遇进行升级转型和可持续发展。
在面向未来的制造业战略之路上,西门子一路走来,始终站在潮头浪尖。
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数字化企业平台,可以实现包括产品设计、生产规划、生产工程,到生产执行和服务的全生命周期的高效运行,以最小的资源消耗获取最高的生产效率。
数字化打造创新平台
数字化企业平台是实现数字制造的载体,是信息化和工业化融合的产物。它可以实现包括产品设计、生产规划、生产工程,到生产执行和服务的全生命周期的高效运行,以最小的资源消耗获取最高的生产效率。该平台的实现需要企业以数字化技术为基础,在物联网、云计算、大数据、工业以太网等技术的强力支持下,集成目前最先进的生产管理系统及生产过程软件和硬件,如产品生命周期管理(PLM)软件和制造执行系统(MES)软件以及控制和驱动技术等。
从制造业的生产和运营流程来看,生产的全生命周期和业务的全生命周期开始越来越融合为一个整体——这需要一个更为强大的一体化解决之道。
在过去,制造业企业的传统工程模式是分别集中在单一的流程,包括产品设计、生产计划、生产工艺、生产执行和服务等。但现在这种观点正在逐步改变,制造业企业已越来越多地把产品开发和生产过程视为一个整体。
西门子是唯一一家从产品设计、生产计划、生产工艺,到生产执行和服务的全产品生命周期中可为企业提供一系列产品组合和解决方案的公司。通过整合创新,提供高效生产与节能环保相结合的可持续发展解决方案,帮助中国制造业企业实现转型升级,以更高的生产力、更高的资源效率、更短的产品上市时间和更强的灵活性在国际竞争中更上一层楼。
- 在产品设计阶段,越来越短的产品研发周期和日趋激烈的国际竞争急需企业引入创新、高效的解决方案。西门子所提供的PLM工业软件可更快更好地帮助企业实现复杂产品的开发和仿真。采用PLM软件实现虚拟开发、规划和优化,大大缩短了开发时间,并通过备选设计的虚拟视图,实现资源高效。
- 在生产规划阶段,西门子PLM工业软件与自动化技术相集成,对生产实现全面仿真和优化。系统投入运行后,生产力可提高10%;同时,真实机器的装配与调试最多可节省80%的时间,既节省了企业的时间、资源和成本,同时使产品上市时间最大可缩短50%。
- 在生产工艺流程中,西门子一体化工程平台TIA博途可与PLC等全集成自动化(TIA)【,】,实现集成,并优化生产操作、机器制造和工艺流程,其高协同性可显著降低工艺复杂性,进一步实现了时间和工作量的节省,并且工程组态成本的减少可以高达25%。
- 在生产执行过程中,通过采用西门子全集成自动化(TIA),包含高效电机、减速机和变频器的全集成驱动系统(IDS)【,】等高能效的节能解决方案,可显著提升工厂生产力和能源效率。采用西门子MES系统Simatic IT,可实现最大化的生产力和最短的响应时间。通过智能化的数据网络,可实现生产流程的透明化控制。
作为数字化企业平台解决方案的领导者,西门子在工业领域拥有丰富的经验,拥有一套完整的产品组合,可高效管理各个产品的整个生命周期。大众汽车公司使用西门子自动化控制系统和PLM软件,通过冲压生产线仿真,改造已使用了17年的生产线,实现性能提升并节能40%。2013年9月,西门子数字化企业平台的样板工厂西门子工业自动化产品成都生产研发基地(SEWC)在成都高新技术产业园投入运营。
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从设备层面的节能到企业规划、生产、经营全生命周期的整体节能解决方案,西门子正致力于成为提升中国制造业资源利用效率的可信赖的合作伙伴。
节能增效,可持续发展
为改变工业领域里能源效率低,能源管理水平低的问题,中国政府正在致力于从目前的低效能源使用者变成高效能源使用者。在国民经济与社会发展的“十一五”规划中,中国政府将能源效率列为重中之重,主要目标是在2010年将每单位GDP的能源消耗减少20%。2004年,中国国家发改委发布中国第一个《节能中长期专项规划》;2006年,中国国家发改委、科技部联合发布《中国节能技术政策大纲》,工业自动化相关技术则是其中所列的重要节能技术之一;2011年,《“十二五”节能减排综合性工作方案》由国务院发布;2012年,国家工业和信息化部制定了《工业节能“十二五”规划》,电机系统节能改造、企业能源管控、两化融合促进节能减排工程等已经成为核心规划内容。
由于工业领域是可以完全通过生产流程能源效率评估方式,从而采取节能行动的最佳领域,因此当今国际上先进的工业自动化技术无疑可以发挥重要的节能作用。就能耗最大的电能而言,据相关统计,目前60%以上的电能消耗都是工业用电,而其中65%的工业通用设备通过安装高效节能的自动化设备,可以节约40%电能。
在工业生产过程中实现节能降耗、资源优化,除了采用先进的工艺和设备之外,必须采用先进的各类工业自动化技术。事实上,就严格意义的工业自动化领域而言,无论是与电机耗能有关的高效电机、变频调速、软启动、能量回馈等单一装备节能技术,还是面向全系统的先进的过程控制和能源管理解决方案,工业自动化技术可以带来全方位的节能手段。
在提升资源效率层面,制造业企业首先需要考虑设备层面的资源效率提升方案,例如高效电机、变频器等进行设备层面的节能。同时,企业需要将眼光放远,关注能够使全生命周期资源效率提升的整体解决方案。
所谓整体解决方案,指将现有的技术和创新全部整合到一个数字化企业平台中,从企业层面到设备层面给出“基于成本设计”及“基于节能和资源设计”的完整资源方案。产品开发流程和生产流程中的所有环节在生产开始之前就已在虚拟环境达到了最优化。产品设计和生产任务配置所消耗的时间、人力、设备和原材料资源会得到大幅缩减,生产流程也会大大改进。
西门子不但致力于提供高效电机、变频器、智能楼宇技术以及电动汽车等设备层面的节能技术,同时更关注包含产品设计、生产规划、工程、实施以及服务的全产业链的整体节能方案。
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一直以来,在为业界提供创新技术和产品的同时,西门子也致力于将最前沿的技术经验带到教育领域。
全方位人才培养,应对未来制造的挑战
中国制造业正面临劳动力成本上涨的压力和高素质、数字化的全方位型人才缺口。
一直以来,在为业界提供创新技术和产品的同时,西门子也致力于将最前沿的技术经验带到教育领域。西门子与教育部以及高校保持合作,通过“三维能力模型”把工程师培养机制、员工培训体系、认证体系带到中国,为中国高校和职业院校培养高素质的工程人才做出贡献。西门子“三维能力模型”结合制造业全产品生命周期中各个环节的职位需求的特点,定义出每个环节的职位所需具备的能力、技能和知识,帮助全面培养学生的专业能力,为学生就业提供帮助。
2013年西门子与中国教育部合作开展了“西门子公司产学合作专业综合改革项目”,提供系统教材建设以及向35所中国高校授予西门子产品生命周期管理软件中NX 软件的使用权。目前,被授予使用权的NX软件总价值超过7亿美元。
满足多层次需求,更上层楼
从中国制造业目前的发展阶段水平来看,不同地区之间、不同行业之间和不同规模的企业之间是很不平衡的。既有刚刚开始技术改造的企业,也有急需整体解决方案进行生产优化和绩效提升的企业,更有立足中国,面向全球制造业竞争的高端制造业用户。面对中国制造业的结构性矛盾,西门子可以满足多层次的制造业需求,成为全面的、不可替代的制造企业合作伙伴。
对刚刚开始技术改造的企业而言,西门子可以提供先进的自动化与驱动产品满足这类基本型需求,以帮助企业提升基础水平;对于亟待改进绩效和优化的企业而言,西门子同样可提供强大的垂直行业解决方案,加速企业生产力和生产效率;对面向全球竞争的高端用户而言,西门子的数字化企业平台将帮助提升其全球竞争力。可以说,西门子一直是各个制造业企业正确的可信赖的合作伙伴。
面向中国制造业的未来,西门子基于强大的工业IT软件、全集成自动化系统、全集成驱动系统、垂直行业经验和服务等支撑力量,致力于为中国制造业用户获得更高的生产力、生产效率、灵活性和产品质量,并同时降低能源与资源成本,最终打造出一个智能化、数字化和绿色化的未来制造企业。
西门子,助力中国制造业更上一层楼!
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