從全球范圍來看,推動(dòng)工業(yè)4.0(或類工業(yè)4.0)發(fā)展最快的企業(yè)包括西門子、SAP和GE;西門子已經(jīng)實(shí)現(xiàn)初步打通工業(yè)4.0的七層架構(gòu),建立起數(shù)字化的模范化工廠，并正在努力打造軟件、通信和自動(dòng)控制等各方面開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

西門子成都數(shù)字化工廠

西門子成都數(shù)字化工廠是全球第二個(gè)數(shù)字化工廠，是位于德國安貝格的西門子電子工廠的姊妹工廠，也是中國設(shè)立的首家數(shù)字化工廠。正式名稱是：西門子工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品成都生產(chǎn)研發(fā)基地(SEWC)，距離佛山數(shù)千公里外的成都市西北角，距離郫縣縣區(qū)3公里處，是一座以數(shù)字化為中心，通過自動(dòng)化設(shè)備和各種軟件互聯(lián)互通的工廠。而今其生產(chǎn)質(zhì)量已與德國安貝格工廠看齊。

西門子成都工廠成立于2013年9月，員工370余名，其中工人100多人，每天工作三班，生產(chǎn)西門子工控產(chǎn)品，包括PLC、人機(jī)界面、工業(yè)PC等，總面積3.53萬平米，其中生產(chǎn)區(qū)域3100平米。目前已完成了一期工程，還預(yù)留了后面兩期工廠的用地。全部建成后，生產(chǎn)區(qū)域面積將達(dá)到1萬平米。該工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品既有面向中國國內(nèi)客戶的，也有出口國外的產(chǎn)品。良率達(dá)到了驚人的99.9985%，準(zhǔn)時(shí)交付率達(dá)到98.8%。

西門子成都數(shù)字化工廠的電子組裝生產(chǎn)線

有50多名研發(fā)人員，更好、更迅速地滿足本地客戶的需求，實(shí)現(xiàn)研發(fā)和生產(chǎn)的無縫連接。西門子的工控產(chǎn)品在研發(fā)過程中，采用了Siemens PLM Software的全線產(chǎn)品，包括Teamcenter、Tecnomatix、NX等，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)字化、產(chǎn)品仿真、制造過程仿真和產(chǎn)品全生命周期管理。在西門子成都工廠，產(chǎn)品的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在PLM系統(tǒng)當(dāng)中，元器件的數(shù)據(jù)一旦更新，則會(huì)自動(dòng)映射到ERP系統(tǒng)當(dāng)中，更新材料的采購價(jià)格，并通過MES系統(tǒng)更新制造過程中的原材料信息。有些原材料對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)工藝有變化，則也會(huì)通過系統(tǒng)之間的無縫集成，自動(dòng)更新。該工廠實(shí)現(xiàn)了從產(chǎn)品研發(fā)、訂單處理到生產(chǎn)調(diào)度、數(shù)據(jù)采集，通過多個(gè)信息系統(tǒng)的無縫集成實(shí)現(xiàn)閉環(huán)；通過數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量；通過MES系統(tǒng)和柔性的生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品的混流生產(chǎn)；通過人機(jī)協(xié)作，實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。

數(shù)字化工廠是一座強(qiáng)調(diào)“數(shù)字化”的“機(jī)體系統(tǒng)”，它首先實(shí)現(xiàn)了全集成的自動(dòng)化。這座正式投產(chǎn)僅一年多的工廠內(nèi)，設(shè)置了一個(gè)由各種系統(tǒng)組合而成的全集成自動(dòng)化流程展示圖。工廠的處理系統(tǒng)就相當(dāng)于大腦，連接下面的網(wǎng)絡(luò)就是它的神經(jīng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)就是肌肉，傳感器就相當(dāng)于眼睛和鼻子，這樣形成一個(gè)像人一樣自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的整體。事實(shí)上，這個(gè)仿如人體系統(tǒng)一樣的工廠內(nèi)，“數(shù)據(jù)”是從研發(fā)到生產(chǎn)到管理和配送，每個(gè)環(huán)節(jié)機(jī)器間溝通的“語言”。

從整個(gè)生產(chǎn)工序來看，工廠從自動(dòng)取料開始，先進(jìn)行印刷電路板的工段，之后進(jìn)行貼片、穿孔等全部已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的生產(chǎn)工序，再統(tǒng)一送到車間中轉(zhuǎn)庫，由其進(jìn)行生產(chǎn)線分配后再組裝。

在這樣的生產(chǎn)線上，只有幾名工人不時(shí)看著屏幕上的數(shù)字化看板。看板上，紅、黃、綠三種顏色代表著物料的數(shù)量。每當(dāng)物料經(jīng)過工人座位上的掃描槍，就會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掃描，若物料出現(xiàn)短缺，就會(huì)馬上傳送到自動(dòng)物流倉庫。

西門子成都工廠的柔性混流裝配線

這個(gè)被稱為自動(dòng)物流系統(tǒng)的部門，走到原材料的存放處，是兩個(gè)高達(dá)18米的自動(dòng)化高位貨架，兩部高速運(yùn)轉(zhuǎn)的取料機(jī)如同人一樣。根據(jù)后臺(tái)的數(shù)據(jù)提示，這兩部取料機(jī)依靠數(shù)字定位迅速地抽出對(duì)應(yīng)的原材料，并通過自動(dòng)傳輸軸，馬上傳送到生產(chǎn)車間。

而這樣一個(gè)管理著2萬多個(gè)箱子的物流部門，僅有12個(gè)人。按照傳統(tǒng)工廠的“三班倒”，這意味著每一個(gè)生產(chǎn)班次中僅有4名員工負(fù)責(zé)管理物流倉儲(chǔ)。

這座由西門子在中國設(shè)立的首家，也是唯一一家數(shù)字工廠，意外地成為成都高新區(qū)內(nèi)一個(gè)新“景點(diǎn)”。從2013年9月正式運(yùn)營起，一年內(nèi)相繼來參觀的人就達(dá)到4000人。西甚至一些大學(xué)也把SEWC列入EMBA課程的一個(gè)研究案例。