西门子工业4.0创新实验室展示数字化工厂风采

  不久前,西门子推出了“工业4.0创新实验室”。与其他智能工厂、物联网创新实验室等不同,西门子的“工业4.0创新实验室”以“数字化双胞胎模型”为核心,把数字化技术和理念贯穿到产品设计、生产规划、生产工具、生产制造、服务等整个价值链,让虚拟世界与物理世界全面融合,进而构建出一个全新的智能化工厂。

  “工业4.0创新实验室”融合了PLM、MOM和TIA三大软件技术,结合第三方制造与检测硬件设施,以数字化方式实现和管理流程规划、产品设计与仿真、生产线仿真、虚拟调试、机器人控制、数字化的质量控制等,并通过远程协作实现生产制造流程的无缝衔接。

  西门子在工业4.0和智能制造的最新动态让我们看到,数字化工厂在今天已成为现实。

  《中国制造2025》进程中的数字化创新

  如果盘点企业信息化最新趋势,数字化转型无疑是2016年的最强音,尤其对于中国制造业企业而言,数字化的技术和理念正带来颠覆式的变革。

  谈到数字化,我们会想到《中国制造2025》和工业4.0两个最重要的概念。《中国制造2025》,是中国政府实施制造强国战略第一个十年的行动纲领,和“互联网+”相同,都是关乎国计民生的最重要的议题。可见,制造业在我国经济体系中占有不可替代的地位。

  至于“工业4.0”,更不难理解。第一次工业革命从第一台蒸汽机的诞生开始;第二次则源于工业产品的大规模生产;第三次是工厂的自动化;第四次就是我们今天在提及的数字化或者智能化。如果认真观察每一次工业革命的变化,我们会发现:每一次工业革命之间的时间越来越短,产品越来越复杂,速度越来越快,这是新技术带来的力量。

  回归制造业本身,不管任何行业或者任何企业,速度、灵活性、效率、质量以及产品安全等,都和我们息息相关。因为没有速度、效率、质量,在今天这个面向全球竞争和开放的环境里,我们根本无法生存。这也是西门子为何要进行数字化创新的根本原因。

  从数字制造走向智能化制造

  那么,在《中国制造2025》以及工业4.0进程中,西门子到底如何帮助制造业进行数字化转型?西门子工业软件全球高级副总裁兼大中华区董事总经理梁乃明,重点介绍了“数字化双胞胎模型”以及Teamcenter协作平台带来的价值。

  我们都知道,Siemens PLM Software隶属于西门子,是全球领先的产品生命周期管理(PLM)软件和生产运营管理(MOM)软件、系统与服务提供商,拥有超过1,500万套已发售软件。也就是说,西门子不仅是一家软件企业,还是一家制作业企业。西门子不仅生产PLC、医疗设备,也做风电,还有燃气轮机以及各种各样的工业产品。利用西门子整个制造工艺环境,该公司可以提供从设计到测试、仿真、排产,以及执行和售后服务等所有环节的解决方案,只有把涉及产品全生命周期管理的信息全部串联,才能在确保质量的前提下,实现更加高效、灵活、安全的目标。

  可以说,从自动化到智能化,再到今天的数字化,不仅是技术的升级与优化,更是西门子人心历路程的印证。尤其是数字化双胞胎模型,它将把西门子甚至是整个制造业的发展推向一个新的顶峰。

  一、对于工艺规划和仿真环节来说, 数字技术可以帮助企业提高工作效率。比如在零件工艺和数控编程中,我们可以利用数字化工作包提高零件工艺规划效率,并与车间生产执行无缝连接,进行数字化的数控程序管理。而在装配工艺中,我们可以用数字化制造工艺进行规划,利用数字化技术(Teamcenter Manufacturing&Easy Plan)定义制造工艺的数字化双胞胎。最终将设计与制造紧密联系起来。在实践中,我们要通过数字化的3PR模型思考问题,多问几个为什么,我们制造的是什么?如何制造?制造过程中需要哪些资源?要在哪里加工?确认无误后,最后下发电子作业指导书。

  二、对于生产控制和执行来说,企业的协作能力得到彻底的改变。我们可以利用机器人仿真实现创新,用Process Simulate定义机器人制造工位的数字双胞胎,让机器人操作满足生产周期的需要。另外,可以利用生产线虚拟试运行来实现创新。比如在Process Simulate仿真环境中,将控制硬件连接到数字化的生产单元。这样做的好处是,即使在生产设备还不可用的情况下,就能在办公室中完成各项测试任务,验证整个生产系统。有助于企业更快速、更平稳地过渡到产品生产线阶段。

  三、对于零件生产环节来说,数字化技术带来了跨越式改变。我们可以通过三维打印和混合制造的形式进行零件制造。新技术开启了加工制造的新天地,实现更加自由的设计和更少的制造约束;同时,减少企业创新成本,更快的交付最终加工的产品。因为数字化双胞胎技术使复杂产品的加工制造过程简化成为一个单一生产流程。

  四、检测和分析环节则更能严把产品质量关。当车间制造质量实现数字化后,我们可以通过手工检测和自动化检测,把控好制造质量数据和规划,并上传至符合数字化双胞胎策略的DPV平台。

  五、在装配和检测环节中,我们可以把BOP执行延伸到装配流程和复杂制造中去,可以支持电脑、平板电脑、智能手机、智能手表或者谷歌眼镜等设备,在正确的时间为正确的用户提供正确的电子作业指导书,可以跟踪工具使用、时间和出勤、工作进行、物料状态等。还可以捕获、记录和上报质量缺陷。在Teamcenter中,我们可以基于BOM和BOP创建设计和工艺FMEA,并使用数字化双胞胎创建任何类型的FMEA,创建可视化的功能及实效结构网络,最终把质量缺陷关联到FMEA和数字化流程,以实现企业质量管控。

  如果说,数字化企业是实现“中国制造2025”与工业4.0的必由之路。西门子则以其“数字化企业软件套件”和持续不断的创新精神,助力中国制造业提升竞争力,推动实现中国制造2025的伟大愿景。

第 1 /  10 页