开放协作平台 共享数据价值

作者:李峥 文章来源:MM《现代制造》 点击数:838 发布时间:2017-05-17
在能源及自动化领域,西门子以丰富的产品覆盖,卓越的创新能力,高效的工程服务引领产业创新。然而每个人眼中的西门子是不同的,这种差异来源于对产品与方案的认知,也许是S7系列控制器...
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西门子展台

在能源及自动化领域,西门子以丰富的产品覆盖,卓越的创新能力,高效的工程服务引领产业创新。然而每个人眼中的西门子是不同的,这种差异来源于对产品与方案的认知,也许是S7系列控制器,也许是840D数控,或是变频调速、伺服驱动、人机界面或PLM软件。如何清晰了解西门子的产品布局与创新趋势?作为德国自动化与制造技术的先锋与代表,西门子如何定义“工业4.0”理念中的智能制造新模式?以数字化软件和云端技术为代表的IT融合,西门子又有何新进展与战略规划?带着对一系列问题的好奇心,本刊记者作为西门子汉诺威展会媒体团的一员,踏上了德意志的发现之旅。

4.0是未来,数字化才是当下

自2013年汉诺威展会期间,德国提出的“工业4.0”概念,其所描述的智能化应用和全新生产模式,得到了制造业的广泛认同和积极实践。本着务实的心态,数字化成为西门子实践工业4.0理念,实施智能升级的落脚点。2017年汉诺威展会,西门子以“探索数字化企业的价值”为主题,亮相2017年汉诺威工业博览会,占地面积3500平方米的展台位于9号展厅,集中于数字化双胞胎与MindSphere协同云平台两大亮点,西门子结合丰富的产品与应用方案,演示了针对离散和过程两大类型不同规模的企业,如何在产品设计、生产规划、工程管理、生产执行和服务等不同环节中,实现高效的数字化整合方案。

西门子股份公司数字化工厂集团首席执行官Jan Michael Mrosik博士

西门子股份公司数字化工厂集团首席执行官Jan Michael Mrosik博士将实施数字化企业的目标归纳为:加快上市速度,满足个性化,提升灵活性和生产效率,提高产品质量,强化数据安全。数字化双胞胎(Digital twin)是西门子助力企业实现数字化转型的核心理念和实施路径。目前,西门子数字化双胞胎提供产品设计、生产工艺流程优化和设备管理三种不同的模板。一边是生产现场的真实设备与制造流程;一边是海量产生的实时数据镜像与虚拟企业,通过西门子Teamcenter平台,贯穿产品设计、生产规划、生产工程、生产实施直至服务等环节,打造一致的、无缝的数据平台,帮助企业在实际投入生产之前即能在虚拟环境中优化、仿真和测试,在生产过程中也可同步优化整个企业流程,最终实现高效的柔性生产、产品快速上市,提升企业竞争力。展会现场,西门子展示的能源管理系统正是将“数字化双胞胎”应用于一台电气控制柜中,把设备、数据通过TIA博途工程软件平台集成联网,实现实时自动化控制,同时采集能源和设备数据,并且接入云端。

西门子汉诺威展台牛奶生产线

数字化变革以软件工具为有效支撑,通过持续多年的技术创新和收购补强,如今的西门子已经是欧洲第二大软件企业。西门子1996年推出的全集成自动化TIA(Totally Integrated Automation)是其数字化发展过程中的重要里程碑。统一的组态和编程、统一的数据库管理和统一的通信,有效突破设备瓶颈,满足了市场对工业自动化过程控制系统的可靠性,复杂性、友好性和便捷性要求,实现快速数据分析与处理。2007年收购UGS软件,对产品生命周期管理(PLM)进行有力补强的同时,也向业界彰显了西门子坚持推进数字化发展的决心。2016年11月,西门子收购Mentor Graphics,强化了半导体、集成电路与电路板的数字化设计能力,可以提供给客户机械、热、电子和嵌入式软件工具,进一步提升数字化创新效率。

云端协作共享数据价值

IT与AT的融合快速推动工业转型的数字化进程,2016年西门子正式推出工业云平台MindSphere,肩负着探索云端数据价值和协作创新商业模式的重任。通过与微软、SAP、埃森哲和亚马逊等IT企业合作,MindSphere在云基础设施和数据库应用方面取得快速进展。而西门子则可以被定位成工业领域的PaaS提供者,让原始数据以及与代码对多数应用开发伙伴透明,通过与各领域专家型企业的协作,创造基于云平台的应用服务新模式。目前,西门子希望优先进入的行业是机械设备精加工、机器设备制造、油气、化工、食品饮料,均具有“船队型”设备和资产较多的特征,通过把地理上广泛分布而结构或业务形态上又高度相似的数据整合到一起,快速实现价值提升。Atos在2016年11月底完成了MindSphere的第一个验证项目,在维也纳Atos的样板车间中,三台机床已经直接连到MindSphere,其MES数据也整合到MindSphere上,通过蓝牙信标在移动终端上显示机床所有的健康数据、生产数据、维护数据以及相关的MES订单数据。

今年的汉诺威展会上,西门子展示了约50种基于MindSphere平台的APP,用于提升设备互联效率、能源管理、工厂预防性维护和安全风险评估等不同的领域。其中,既有西门子自身开发的平台自有应用,例如“KeepSecure”——用于对控制系统进行安全监测,发现潜在威胁、安全漏洞,并提供安全补丁升级;也有第三方开发的特定应用,例如Bluvision公司开发的“Bluzone”基于智能传感器的位置与状态监测的解决方案。大数据带来的多样性,让第三方成为APP开放的重要角色,通过开放数据采集的API,各行业企业可把自身的行业积累和创新成果通过软件的形式实现集成和商业化,而用户则可通过工业云应用商店,结合自身需求下载APP,实现数字化价值的开放共享与协作创新。为了支持参与MindSphere的初创企业,西门子将在2017年秋季推出一个全球性初创企业计划“MindSphere Rocket Club”。

应用方案决定价值高度

灵活定制与快速上市是数字化带来的直观优势。在汉诺威展台上,西门子集中展示了数字化带来的企业效率。针对食品饮料行业,模拟的瓶装牛奶生产线不仅展现了生产流程的可视化,更可实现牛奶口味和包装瓶印刷图案的个性化。结合增材制造的技术创新和制药领域定制化灌装方案等实例,西门子展示着数字化方案带给企业的全新竞争力。西门子股份公司管理委员会成员何睿祺(Klaus Helmrich)表示,“得益于软件业务的组合,西门子为全新的生产方式提供支持,包括为生产处理系统和机器人集成提供创新解决方案,为增材制造创造开放的全球数字化市场。”

西门子展台增材制造

传统领域同样闪烁着创新光芒。位于爱尔兰根的起重机工厂是西门子负责市场、业务发展、研发、物流仓储和用户支持的重要基地,同时还生产运动控制系统和驱动系统的相关产品。隶属于西门子大型传动部的起重业务单元,积极在起重机技术中心的起重实验室进行着智能化方案集成的研发与实验。西门子SIMOCRANE解决方案覆盖港口装卸、联运、堆场、电力、冶金和海洋工程等领域,通过PLC、运动控制器和驱动电机的产品组合,以可扩展的模块化方式,满足起升、抓斗、大车、小车、回转和俯仰等基本起重操作,还具备摇摆控制、回转控制、定位控制、防撞和自动运行等功能,起重管理系统可提供可视化、状态监控、数据分析、故障诊断和远程维护等数字化服务,配合激光扫描器、摄像头和虚拟仿真技术,可实现传统起重方案的数字化升级,让搬运路径优化和远程操作成为现实。

结束语

“我们在公众心目中是什么形象,他们如何判断和评价我们,在很大程度上取决于我们办公楼的外观”(Ernst von Siemens,1969)。置身于西门子位于慕尼黑的总部一层大厅,通透是给人视觉上的直观印象。透光的屋顶,透明的电梯,环绕四周玻璃隔间的办公室中,每个员工的一举一动都清晰可见,相信这种设计的内涵与数字化工厂中数据透明带来的协同高效是一致的。让人颇感意外的是,即使是普通民众也可以不受拘束的穿过一层大厅,到达街区另一侧的城市广场;或是在大厅的咖啡吧点一杯饮品,享受悠闲时光。开放的态度带来了便捷与惬意,而开放的西门子则让人期待更多!