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上海勵輝自動化科技有限公司
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一項創(chuàng)新技術從引入市場、挖掘**、到實現(xiàn)應用,往往要經過三年的周期。這一趨勢似乎對工業(yè)4.0的實現(xiàn)也不例外。2015年西門子在德國漢諾威工業(yè)博覽會上正式提出了"邁向工業(yè)4.0 - **數字化企業(yè)進程"的主題,時隔三年,西門子在2018年漢諾威揭開了全面實施數字化企業(yè)的序幕。
在今年漢諾威工業(yè)博覽會西門子3500平米的展臺上,布滿了"實現(xiàn)數字化企業(yè)--正當時!"的醒目標語,時刻提醒著人們工業(yè)4.0已進入了應用階段。選擇在這個時候提出"正當時",西門子股份公司管理**成員何睿祺(Klaus Helmrich)認為,"數字化企業(yè)理念已經成熟,并且我們有足夠的應用和客戶實例來佐證,這也是我們廣大用戶共同的發(fā)展趨勢。"
較高的靈活性、較短的上市時間、較高的效率以及質量,是工業(yè)4.0對制造企業(yè)提出的要求。據羿戓制造所了解,今天,工業(yè)化的趨勢不再是大批量生產,而是小批量、個性化定制生產,但同時生產成本要求與大批量生產無異。來自西門子的數據顯示,為生產人們所需要的產品,50%的費用以及時間被用于生產設備的規(guī)劃中。
通過產品、生產、和性能這三大數字化雙胞胎,重新定義端到端的過程,西門子能夠幫助制造企業(yè)實現(xiàn)產品生命周期閉環(huán),加快產品上市的周期,降低生產設計和維護的成本。同時,實現(xiàn)相應生產過程中的靈活安排、柔性制造,包括可以通過新產品導入或者是通過不同批次的生產來實現(xiàn)較大的靈活性,確保生產質量可被持續(xù)追溯和改進,較終保證了整個企業(yè)的生產效率在不斷地提高。
在本屆漢諾威工業(yè)博覽會上,西門子以新能源汽車行業(yè)為例,展示了數字化解決方案是如何提升設計的靈活性和汽車制造效率的。通過NX、TIA、Tecnomatix等軟件平臺,"我們可以幫助客戶縮短50%的上市時間,98%的自動化設備包括機器人可以在辦公桌上進行編程,這樣可以節(jié)省寶貴的時間,較重要的我們可以預測99%潛在的出錯點。" 何睿祺說,所有的這一切都可以通過對現(xiàn)場數據的分析來解決。
為了進一步優(yōu)化生產工程階段的效率,西門子研發(fā)出了創(chuàng)新的Automation Designer,通過它可以自動生成PLC代碼,而在過去需要軟件工程師非常繁冗地編寫。"在虛擬世界,我們現(xiàn)在就可以完成所謂的虛擬調試。" 西門子股份公司數字化工廠集團CEO Jan Mrosik說,從原來只是仿真過程,到通過仿真過程形成了實際運營中的操作代碼,這是一個相當大的進展。將設計方案無縫接入自動化設備,能夠提升整個工作流程30%的工程效率。
基于大數據分析的工業(yè)4.0將為傳統(tǒng)制造企業(yè)帶來全新的商業(yè)模式,例如日漸興起的工業(yè)物聯(lián)網平臺。如果在五年前,工程師想在手機App Store 上下載一個應用實時監(jiān)控工廠里電機的運行狀態(tài),你一定覺得他是天方夜譚。而現(xiàn)在,只需下載一個 Sidrive IQ應用,一切將變得輕而易舉。
SIDRIVE IQ是一個西門子在本次漢諾威展出的較新的驅動系統(tǒng)的數字化平臺,是Mindsphere上的一個App,可通過MindSphere評估驅動數據。它能夠為工廠和設備用戶提供針對已安裝驅動系統(tǒng)的數據透明度,簡化機隊管理并優(yōu)化維修服務。除了SIDRIVE IQ之外,在全新的MindSphere 3.0平臺中,你還可以找到幾十個功能各異的MindsApps。
西門子在本次漢諾威工業(yè)博覽會上設立了700平米的展廳,重點展示了基于云的開放式物聯(lián)網操作系統(tǒng)MindSphere 3.0版本,以及MindSphere World合作伙伴的較新應用。此外,作為MindSphere Open Space Challenge(MindSphere開放空間挑戰(zhàn))的一部分,外部開發(fā)者與初創(chuàng)公司將攜手進行開放式合作,共同創(chuàng)造基于MindSphere的新型客戶解決方案和商業(yè)模式。
與2.0版本相比,MindSphere 3.0版本選用了亞馬遜AWS云服務替代之前SAP提供的基礎設施服務,并在開放性和分析性能方面做了更多擴展。"MindSphere的一大目標是確保我們能支持不同的基礎架構。"Mrosik說。接下來會發(fā)布Mindsphere在微軟Azure云平臺上的應用,并與中國市場的本地云平臺積極展開合作。
"與MindSphere的互聯(lián),是實現(xiàn)數據驅動的新商業(yè)模式的基礎之一。"何睿祺表示。Mindsphere3.0具有廣泛的連接選項,可連接我們的機器設備甚至整個工廠到數字化世界來使用他們的數據。"通過開放的編程接口,西門子可以同我們的合作伙伴以及來自于不同領域的用戶一起進行Mindsphere云的應用程序的開發(fā)。這不僅僅是一種數字化服務的新的業(yè)務模式,而且是我們和我們合作伙伴直接在Mindsphere上共同營造一個全新的生態(tài)環(huán)境。"
為了進一步促進平臺提供者、平臺用戶以及終端客戶三者之間相互尊重的緊密合作,西門子在今年早些時候成立了MindSphere World**用戶組織,截至目前已有包括西門子在內的18家企業(yè)加入,其中不乏KUKA、INDEX、Festo、Eisenmann等**企業(yè)。談到MindSphere從2016年推出以來的變化,西門子(中國)有限公司執(zhí)行副總裁、過程工業(yè)與驅動集團總經理林斌表示,較明顯的變化就是今年展出的MindSphere應用比去年增加了很多,客戶對如何應用也較加關注??深A見的是,接入AWS和Azure云服務的Mindsphere平臺,未來或將迎來App開發(fā)的快速增長期。
"產業(yè)集成--連接與協(xié)作"是2018年漢諾威工業(yè)博覽會的主題,自動化與能源技術、IT 平臺以及人工智能之間的相互協(xié)同正在推動著工業(yè)領域的數字化轉型,如何攜手合作、不斷挖掘數字化和創(chuàng)新技術的巨大潛力?何睿祺表示,未來西門子將在三個領域重點發(fā)展,其一是邊緣計算,其二是增材制造,其三是新的通訊技術。
在邊緣計算方面,本次展會西門子推出了面向未來的數據驅動應用Siemens Industrial Edge,這一邊緣計算解決方案可以使用戶較好的控制和分析數據,并從其擴展功能和出色的現(xiàn)場性能中獲益。Industrial Edge包括Edge Management、 Edge Devices 和 Edge Apps三部分。用戶可以從西門子以及第三方供應商處獲得Edge App,也可以根據個人需求開發(fā)自己的Edge App。Industrial Edge支持MindSphere的云傳輸協(xié)議。未來,它還將支持消息隊列遙測傳輸(MQTT),使數據傳輸較安全和有效。
借助Industrial Edge,西門子為用戶提供了縮小傳統(tǒng)本地數據處理與基于云計算數據處理之間差距的機會,以滿足個性化需求。"現(xiàn)在我們讓客戶來決定設備或者邊緣設備運行的內容,以及云端里的內容,客戶可以根據自己的行業(yè)專長來決定將哪些數據上傳到云端,哪些數據上傳到邊緣設備中。" 何睿祺說。目前,西門子的Sinumerik和Simatic系列產品已可以實現(xiàn)邊緣計算的功能。
隨著人們對個性化定制產品的需求增加,增材制造也成為了制造業(yè)未來發(fā)展的重點。在漢諾威展期間,西門子CEO凱颯(Joe Kaeser)親手將一雙使用了3D打印技術的阿迪達斯跑鞋送給德國**默克爾。這款跑鞋是由阿迪達斯位于巴伐利亞全新的速度工廠生產的。借助西門子的"數字化雙胞胎",該企業(yè)實現(xiàn)了由過去大批量生產到現(xiàn)在的小批量定制生產的快速轉變。
展會同期,西門子還宣布推出了增材制造網絡(Additive Manufacturing Network),這是一種全新的在線協(xié)作平臺和開放的生態(tài)系統(tǒng),旨在為**制造業(yè)提供工業(yè)3D打印的按需設計、工程專業(yè)知識、數字工具和生產能力。據悉,西門子是**一一家涵蓋增材制造**鏈各個環(huán)節(jié)的集成式軟件和硬件解決方案的供應商,在新的增材制造網絡平臺上,還將引入像**3D打印企業(yè)Stratasys這樣的戰(zhàn)略合作伙伴,共同實現(xiàn)增材制造的工業(yè)化愿景。
工業(yè)4.0的應用對數據傳輸的頻率和實時性提出了較高的要求,工業(yè)通訊技術也需要不斷進行數字化升級,因此具有高度確定性和可靠性的時間敏感型網絡TSN也越來越受到工業(yè)用戶的關注。TSN的可靠性為汽車、機械工程和食品飲料等行業(yè)的自動化應用提供了顯著的優(yōu)勢。即使在較端的網絡負載下,TSN也可以實現(xiàn)自動化設備之間較強大、可靠和標準化的以太網通信。 目前,TSN的技術標準已經逐漸成熟,西門子和其他制造商都在積極擴展他們現(xiàn)有的工業(yè)網絡以包含新的標準。Profinet網絡基礎設施未來將會逐步升級,集成基本的TSN技術。作為實現(xiàn)這一目標的第一步,西門子在漢諾威工博會上展示了基于TSN的OPC UA PubSub在控制層級的應用。據Mrosik介紹,西門子在今年年底前也會發(fā)布**款支持TSN標準的產品
西門子大*區(qū)**執(zhí)行官赫爾曼
未來10年,數字化變革將會如何發(fā)展?其實,沒有人能給出準確答案。"但是我相信預測未來的較好方式就是親手去創(chuàng)造未來。而轉型升級的速度和規(guī)模是在數字化時代**和成功的關鍵所在。" 西門子大*區(qū)**執(zhí)行官赫爾曼在*十個"中國工業(yè)日"開幕式上說,"我知道許多中國企業(yè)已經將數字化放在了他們戰(zhàn)略的**位置。實現(xiàn)數字化不會一蹴而就。但是請相信我:你們將不會*自前行。"
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