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在“元宇宙”中完成设计!西门子首座原生数字化工厂投运

2023-05-17 13:10:15 2144

摘要:西门子数控(南京)有限公司(SNC)新工厂上周正式投运。作为西门子全球首座原生数字化工厂,在实地建设之前,西门子就已全方位应用自身数字化技术,预先在虚拟世界打造工厂的数字孪生,实现从需求分析、规划设计、动工实施到生产运营全过程的数字化。所谓...

西门子数控(南京)有限公司(SNC)新工厂上周正式投运。作为西门子全球首座原生数字化工厂,在实地建设之前,西门子就已全方位应用自身数字化技术,预先在虚拟世界打造工厂的数字孪生,实现从需求分析、规划设计、动工实施到生产运营全过程的数字化。

所谓“原生”,是指在从设计、规划、建造到生产运营的全生命周期,从零开始,开创性地使用西门子自身的数字孪生理念和技术,让工厂从无到有、由虚到实。

26年来,从引进德国产品和技术,到实现本地制造、本地研发,SNC已成为运动控制领域西门子在德国之外最大的研发和制造中心。

没有图纸就能破土动工建设?

SNC成立于1996年,主要产品线覆盖数控系统、通用变频器、伺服电机、齿轮马达等产品,广泛应用于汽车、航空、电子、制药、物流和新能源等高端制造行业。

西门子全球执行副总裁,西门子中国董事长、总裁兼首席执行官肖松介绍,在工厂破土动工之前,已经在虚拟世界里用西门子自己的软件,完成了从工厂需求、分析到建成、运营全过程模拟仿真和验证,同时在实际建设的时候,通过大数据的分析,进一步优化生产流程,为实际生产提供实时可靠的数据支撑,实现数字制造和管理。

肖松说,这座原生数字化的建成,表明可以像设计产品一样,设计厂房和产线,西门子数字孪生技术,覆盖了产品以及工厂的全生命周期,也就是实现了一种持续优化的闭环。

“工业4.0 ”对大多数人来说还是一个很抽象的概念,在这之前,西门子成都工厂也曾被称之为“最先进制造工厂”之一。

西门子(中国)有限公司执行副总裁、西门子大中华区数字化工业集团总经理王海滨对此解释,南京工厂和成都工厂都是面向“工业4.0 ”,不同的是,建造成都工厂时,实际上在德国安贝格已经有一个样板,只需要把安贝格现有的经验、技术、工具、流程等等复制过来。

南京工厂并没有先例,要完全重新设计,因此更多的是靠本地同事们的聪明智慧,大量使用西门子的数字化企业的产品组合,或者工具组合、技术手段,实现了新工厂的建设。

“你们可能有一个疑问,没有图纸还怎么能破土动工建设?建厂房有图纸,机器设备有图纸,产线可能也有图纸,这是不假。但问题是,你有图纸,没有把这些工厂产线、机器设备在计算机中它动起来,像一个实际的工厂,实际的产线,让它生产运行起来,验证设计是否精确。”王海滨说,这是南京新工厂在其他工厂最大的不同。

数字化收益相比投入“完全划得来”

值得一提的是,不少企业数字化转型会受制于成本和效益转化,南京新工厂投入了全生命周期的数字化创新设计,是否会加大企业的成本负担?

王海滨对此解释,成本可以简单分两类,一类是直接并且看得见的成本,还有一类成本是间接并且隐性的成本。在很多情况下,隐性、间接成本实际上可能占了大头。

他举例说,在设计建造阶段,如果不进行真实的工厂设计、建造,而是让工厂在虚拟设计环境中动起来做验证的话,也许这个厂房的设计是不合理的,机器设备可能搬不进设计的车间,设计可能需要推倒重来。这造成的试错成本是巨大的。从南京新工厂的经验来看,数字化的投入所获得的收益是完全划得来的。

“在工厂投产之后的运营阶段,每天都要做许多决策,包括供应链、设备维护、生产质量、产品研发等方面的决策。如果没有数据作为做决策的依据,没有数据助力决策的速度,错误决策所带来的成本和损失将是巨大的。”王海滨说。

数据显示,新工厂投产之后,产能将提高近2倍,生产效率提升20%,柔性生产能力提升30%,产品上市时间缩短近20%,空间利用率提升40%,物料流转效率提升50%。新工厂可同时生产电子和电机制造两大类从原材料、生产设备到工艺流程均截然不同的产品。

强化本地供应应对不确定性

今年是西门子进入中国150周年。肖松表示,尽管疫情给全球经济带来了很大挑战,但中国作为世界第二大经济体,拥有完整的产业链体系。而且中国在推动经济高质量发展方面也做出一些努力,比如提出统一大市场、坚定实施改革开放,以及打造具备市场化、法制化、国际化的营商环境等,对于外资企业而言非常重要。

目前,西门子在华有超过30000名员工,四十多家运营企业,在中国布局了完整的产业链,而且也建立了一个开放共赢的生态体系。

西门子是当前数字化转型的领导者,数字孪生技术覆盖工业、楼宇、电网、交通等领域,并能融合不同行业的知识与经验,助力生产力和效率的提升。疫情的爆发让很多企业都在思考怎么加速实现数字化的转型。

回顾疫情带来的影响,肖松说,整体上,把供应链带来的风险降到了最低。而为了在供应链的加强和建设上,过去某个产品的供应商可能只有一家,现在则需要有两到三个供应商,以降低风险。

与此同时,则是加强在本土供应商的比例,过去在某些产品上是全球供应,通过这次疫情,充分认识到还是要加强本土供应商的建立和开发。

【记者】郜小平

【作者】 郜小平

【来源】 南方报业传媒集团南方+客户端

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