数据,当今制造业进步的助推器。借助于最前沿的信息技术和软件,可实现产品设计、生产规划、生产工程、生产实施及服务的集成管理、同步进行,使得产品的质量和开发速度得到大幅提升,并促使整个价值链各个环节的业务效率大幅增长。
最初只是地图上的一个小小的圆点,接着出现美国一家工厂的航拍照片…数秒后,您已站在一条生产线的旁边。利用西门子IntoSite软件,管理人员可以导航至全球任意一家联网的生产现场,以虚拟的方式详细检查生产过程。这个三维数字模型中包含工厂、设备以及员工等所有制造要素l。只需轻点鼠标,你就能马上开始参观某个具体的生产设备或某个生产规划,并获取相关信息。
来访者甚至还可以看到某个生产工序的仿真模型,观察某项操作的实时状态。
IntoSite软件以全球应用广泛的谷歌地图为基础开发而成。借助谷歌地图,用户可以虚拟环游世界。I ntoSite软件不仅能提供现有生产状况的照片,工程师们还可以用该软件来检视尚未建成的工厂。在软件的帮助下,分散在各处相距甚远的不同部门的员工可以分享数据,如计划、报告等等。
美国汽车制造商一一福特公司一一也想从这项技术中获益,目前其位于密歇根州韦恩市的工厂正在对IntoSite软件进行测试。 “作为福特生产系统的一部分,我们一直在不断提高分布在世界各地的生产设施的标准化水平”,福特公司全球生产执行副总裁约翰.弗莱明说。如果没有各地生产厂之间的数据集中互换,无论如何这一目标都将难以实现。而IntoSite恰恰解决了这个问题,使效率得到大幅提升。
IntoSite是西门子公司Tecnomatix软件的组成部分。企业使用这个软件可以在计算机上模拟整个虚拟工厂,包括单个的机器人和其他机器设备。通过这种方法,企业可以在产品开发阶段就知道一个新工厂能够达到多大产能,或者计算出新厂在制造产品时需要消耗多少能源。该软件程序还提供机器人控制程序。借助仿真来优化生产,达到最佳产能或者将能源消耗降到最低。
今天,企业在现代工业软件如Tec—nomatix的帮助下,不仅可以更快向市场推出新产品,而且还能持续优化生产过程。在全球竞争日趋激烈、各种资源愈发匮乏的背景下,这对企业的生存起着至关重要的作用。
越来越多由“0”和“1”组成的虚拟工厂与真实世界的工厂相伴而生。在虚拟化的工厂里,生产线上的详细流程经过仿真和优化,不仅使生产开发得到细节性的改进,还能使当前的运营效率得以优化。真实工厂和虚拟工厂的并行存在,达到互为补充的目的。这使得实际生产的产量大幅提高,节约更多的能源,且更加人性化。
从真实世界获得的生产经验可以补充到虚拟模型上,用以不断提高模型的精确度。数字化场景还给企业带来制造工艺流程的备选信息,使其可以对生产线进行修改和完善。
数字化拷贝只是制造业虚拟化趋势愈演愈烈的一个案例。一场以信息技术和前沿工业软件为基础的大变革正在从上而下、沿着整个价值链全面展开。任何具有一定规模的公司和垂直市场都无法避开这场变革:从市场调研、融资、产品与生产过程设计一直到物流和销售,价值链中的所有环节全部都会受到变革的影响。
得益干现有技术的可能性,全新的商业模式正在形成。制造商甚至可以在产品销售之后继续为客户带来额外的收益,也就是“数据驱动的服务”带来的价值链延伸。
统领供应商网络
“数字化确实是规划和优化复杂工业流程的唯一方法”,亚瑟一D一利特尔商业咨询公司的合作伙伴、工业咨询专家克劳斯.施密茨这样说道: “汽车工业就是一个很好的例证。这个行业竞争激烈、成本压力大,这是由他们的制造深度不够造成的,而且,汽车制造商还必须统领庞大的零部件供应商网络。”
另外一个发展趋势是产品的个性化程度越来越高。由于所提供的产品特征很多,一部汽车可以有数以万亿种不同版本,这就是当前装配线上下来的汽车,没有任何两辆完全相同的原因。“尽管如此,供应商所提供的全部零部件都必须在正确的时间以正确的顺序到达生产线,”施密茨说, “这对物流提出巨大挑战。如果不提高整个价值链的数字化水平,根本无法成功应对。”
参与其中的企业必须不断调整产能才能满足市场需要,他补充说。因此,公司内部的曾经一度分离开来的两个层面越来越集中到一起:来自企业资源规划系统(ERP) (顶层)的数据经由生产控制系统实时流入到制造系统(生产场所),反之亦然。这能够保证管理人员合的整体。
今天的工业软件正在改变制造业的流程,不仅限于汽车行业。“数字化正在进入各行各业,既在产品层面,电在流程层面,”瑞士经济发展研究中心迈克尔.伯默说。 “大多数行业的数字化发展速度都是非常快的。”
在推动这一发展的各项因素中,全新的生产流程和企业问的横向合作发挥着重要作用,并带来巨大的经济产出: “举例来说,数字化为德国的制造业带来的总附加值在1998年到201 0年之间增加了0.5%,”伯默解释道。“这大约是这一领域总增加额的三分之一。”
经济政策与信息技术
一项为英国政府所做的研究中得出这样的结论:现代信息技术是决定本地制造业未来的关键因素。该研究发现,仿真和虚拟现实将对控制和优化复杂的产品和工艺流程发挥重要作用。
美国的情况与此类似。奥巴马总统干2011年创立了“先进制造业伙伴关系”计划(AMP),并将其作为企业界、科学界与政府之问的三方合作平台。去年几月,美国政府加大赌注,承诺追加十亿美元的高额补贴,同时通过“先进制造业伙伴关系指导委员会2.0”扩大顾问委员会的规模。顾名思义,2.0意味着大多数讨论、建议和措施都将围绕着数字制造进行。
指导委员会的强大阵容显示出该计划的重要地位:由陶氏化学公司总裁兼首席执行官安德鲁.利韦利斯及麻省理工学院校长拉斐尔.赖夫二人牵头的共十几位高级专家将向美国总统谏言,西门子美国公司总裁兼首席执行官埃里克.施皮格尔(Eric Spiegel)也是其中之一。
美国政府的目标是利用新产品和现代制造方法使本国的工业强大起来。 “数字化是今天所有工业化国家的主要课题,因为数字化可以帮助企业以更有效的流程应对市场变化,提高反应速度,并能帮助企业优fL胄E-源效率,”软件与信息技术服务业全球市场研究及战略咨询公司一一皮埃尔一奥多因咨询公司(PAC)分析师斯蒂芬妮.诺约克斯如此说道。
中国目前也在重新审视自己的经济模式。中国企业越来越注重高价值创新,并在产品质量方面不断精益求精。为此,他们正在全球领先的工业软件和自动化解决方案方面投入大量资金。 “制造业数字化在其他新兴经济体的情况电大致相同,”信息技术专家诺约克斯说。“那里的很多工厂都在彻底重建,以便配备最先进的技术,进而大幅提高生产效率。”
软件连接
通过西门子产品设计软件NX和生产规划软件Tecnomatix之间的互动,可以看出软件在实际工作中是如何发挥作用的。工程师们使用NX软件可以设计和计算出一件新产品,甚至对产品未来的功能进行细节仿真。因此不再需要生产许多产品原型,产品的测试可以通过虚拟方式完成。产品的数字化数据流入Tecnomaix软件的生产仿真程序,这样企业就能提前知道如何构建最理想的产品生产线。但是,这种数据流并不是单向的流动,如果仿真生产发现任何问题,设计人员都可以修改产品,使产品生产更加容易进行。这样一来,生产规划所需要的成本和时间最多可减少40%。
西门子的Teamcenter软件可以把产品和生产过程连接起来。该解决方案可以处理与产品连接所产生的所有数据,如市场研究的Excel表单、CAD图纸或者客户的反馈等等。Teamcenter软件包含完整的产品档案;将之前相互分离、彼此孤立的信息孤岛连接起来。
自动化生产
利用生产线自动化可节约多达30%的大约每四年就增大一倍”,西门子工业自动化系统部市场负责人海因茨.埃森贝斯说。“使用新的编程方法是必要的,否则软件编程所需要的时问也有可能同样会每四年增加一倍。TIA博途软件解决了这一问题,它可以把所有设备编程使用的工具集合到一个统一的开发环境之中。”
西门子很早就已认识到数字化解决方案的巨大潜力,并投人大量资金进行开发。目前,西门子大约50%的研发预算都投放到了软件开发方面。西门子的软件产品线包括NX、Tecnomatix、Team—center、用于过程工业规划和自动化的软件Comos、以及世界领先的制造执行系统(MES)解决方案之一Simatic IT。制造执行系统负责控制生产,管理原材料,启动生产过程,同时监控工厂里所有的工作流程。
此外,这些软件与ERP系统的融合度电越来越高。由此,公司所有层级都可以随时获悉订单当前的处理状态以及设备和厂房的情况。当订单被取消、供应商出现问题或发生故障时,公司可以更加灵活地采取应对措施。
但是,价值链的数字化转换并不只局限在生产厂或供应商那里。举例来说,越来越多的公司让他们的客户在产品设计方面表达意见。这些公司从互联网上收集新的创意思路,更准确地掌握最新的流行趋势。
提供更好的服务
即使一件产品的生产已经完成,产品与公司的数字化关系也并未终结。通过互联网,制造商能够了解到机器设备和厂房的:陕态信息。通过这种数据驱动的服务,制造商能够预测可能发生的停机状况,从而能够主动规划备品备件的供应和设备维护。
开发人员也从市场反馈的信息获益,从而进一步优化下一代产品的设计。这样,数据从设计流向生产、客户,然后又反馈回来,形成一个封闭的数据循环。
西门子是全球最具创新能力的企业之一。广州丙通MRO采购将致力于在和西门子公司涉足的所有业务领域引领技术发展潮流,专注于通过我们的技术为客户及其它利益相关群体带来切实的利益。我们将把更多的精力投入到为满足当地客户需求的产品及解决方案。同时,利用西门子的资源优势推动中国技术发展,并向全球技术创新作出贡献。
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