现在中国工业已经发展到了一个新阶段,中国制造的产品越来越先进,像高铁、计算机、先进机械、汽车、飞机和宇宙飞船,对于中国的制造业和工业来说一切皆有可能,都有能力去制造。而且在刚才听了您的报告之后,我也很高兴的说,我们对于工业未来的看法是不谋而合的。全世界看到了从中国制造向中国创造的巨大转变,这是一个非常巨大的发展,这样的成就主要是体现在采用了最先进技术的复杂产品之上。如果大家有机会去看一看工业论坛展台的话,大家可以看到未来的工业发展已经可以掌握在手中,在我们走过的发展道路以及未来的发展道路上,会同样的激动人心,大家和我一样都急切的要走上这一段旅程,我们在中国市场有100多年的历史,我们将继续是这段旅程当中诸位忠实的伙伴!
对于西门子来说中国是极其重要的市场,是第二大西门子海外市场。我们在中国已经拥有近32000名员工,既为中国市场服务,也把先进的产品和解决方案以中国为基地向全球出口。我们在中国设立了76家运营公司,我想引用温家宝前总理的一句话,他有次参观了我们在天津的工厂(天津电气传动有限公司),我们产品的质量以及生产效率给他留下了深刻的印象。他说,西门子是一家中国公司。我们在中国各地都得到了欢迎和认可,我们会继续和中国携手同行,为中国的可持续发展做出贡献。今年4月份,我们和我们的合作伙伴北汽集团签订了合资协议,我们向北汽的生产混合动力和电驱动的汽车工厂做出了新的投资。同时我们在中国也建立了最大的高效电机研发中心——西门子电机有限(中国)有限公司,这不仅仅体现了我们对中国市场的投入,同时也再次凸显了我们对中国持之以恒的承诺。
女士们、先生们,我是生产工程师出身的,很高兴的是我们看到世界各地的制造业再次崛起,在一个国家的持久创新力方面、在经济的可持续发展方面,以及在创造就业和繁荣方面,工业的角色再次被高度重视。在中国的“十二五”规划当中非常重要的一个要素,就是工业的转型升级以及两化融合,同时也包括beplay规则 、环保、新材料以及混合动力汽车、高端制造业方面的前沿创新。中国政府也把环境保护作为重中之重,在大力的支持节能、环保的制造的部署和推广。随着中国产业政策的升级中国也更加致力于工业化和信息化的两化融合,就像刚才冯司长介绍的那样。而其他国家也在加强他们的工业,以美国为例,美国正在向他们的工业生产效率和质量进行大幅度的投资,来确保社会和经济的繁荣,他们把这样的做法称为美国制造业的复兴。另外在地图上有一个非常小的国家叫德国,德国政府在大力的推动制造业和工业的数字化,德国主导的技术理工大学也在共同的推动工业4.0。待会我介绍一下工业4.0有哪些技术细节。
世界各地的政策都表明各国政府又再次认识到制造业是各国经济的支柱,推动就业、创新和社会繁荣。因此像西门子这样的公司也面临着根本的挑战,而且我们也正在这样做。过去工业界的结构是非常清晰的,各个公司可以通过规模效应来降低成本,并且可以在每一个生产流程去推动生产力的提高,但是这样的时代已经一去不复返了。随着全球化的进一步加速,资源变得更加稀缺,而国际价值链在不断的被催生。而且竞争也进一步加剧,现在我们看到:一方面挑战在增加,另外一方面机会也在增加,这是因为技术已经大步发展和前进了。
今天我们不光要强调员工的生产效率,同时整个企业在资源和能源上也要更加高效。
我们今天不仅仅要提高生产速度,还要缩短产品上市的时间,当一个产品新的创意产生到消费者能够用上产品,这个时间要不断缩短,虽然产品本身在变得越来越复杂、产品的版本也越来越多。今天我们要满足客户更加复杂的需求,现在客户可以在线对产品进行配置和定制,并且要一键点击就能够完成一站式的交付。这使得制造业面临着前所未有的快速变化,在这样新的世界当中过去的方法或秘诀不再能够带来持久的竞争优势了。根据主要的分析机构像ARC、麦肯锡等等都指出了这样的趋势。我们在这儿可以看到有一个共同点,就是网络化的生产和数字化的制造正在成为决定成败的关键,对于离散工业而言和过程工业而言都是如此。如果不使用这些强大技术的话,就不能满足对于工业的需求,这也意味着IT和软件在越来越多的深入到工业当中,而且和各种各样的工业技术去实现集成。
实际上这样一些研究基金应该用来研究中国的现状,因为工信部这个部委名字的本身实际上就体现了这样发展的方向。为什么制造技术的大幅度转型在现在这个时间点得到高度重视呢?答案只有一个词,数字化的发展。计算能力、通信带宽和数据存储能力一直在实现指数级的增长,一直在遵循着摩尔定律,使过去的限制因素不再是限制因素,因此带来的大数据。我们看到数据的数量在大幅度增加,同时有越来越强的能力来传输、分析和存储大量的数据和信息。在前2000年,全人类一共创造了2EB的数据,但是现在每天就能够产出2EB的新数据。根据专家的预测,从2010起到2020年的时候我们的数据量将会达到40ZB,也就是说比2010年的数据量要增长50倍。所有数据来源在哪儿呢?为什么会出现数据量的爆炸性增长呢?之前我已经讲过计算能力、数据存储能力和通信带宽已经没有以前的制约因素了,我们以今天的智能手机为例,今天智能手机的计算能力相当于世纪之交时的一台大型机的计算能力,数据量的大型增加也是来源于制造业越来越多的数字化。比方说摄像头,今天一个摄像头就能够采集300TB的数据,而以前是少而又少。现在设备和机器当中有越来越多的传感器和通讯界面,机器之间的交互能力越来越强,beplay体育注册登录 不是未来,而是已经成为了现实。
而过去我们的生产过程都是线性的,现在看到的新型生产的出现,就是复杂网络化的生产的出现。在这样的生产当中使用了大量的数据,因为产品的种类和型号越来越多,以汽车工业为例,因为汽车工业现在已经是最数字化的工业之一了,这个趋势是非常清楚的。汽车的产品部类和型号在大幅度的增加,而且现在大家都用数字化方式打造梦想之车,每个人都有自己喜欢的车轮、发动机、内饰、外饰等等配置。我们以新大众高尔夫为例,可以产生数万亿个可能的组合,而汽车厂商以及零部件厂商还要及时交付所有的零部件,要准确的执行定单。而广大客户希望点一下鼠标,汽车就能够交付上门。
女士们、先生们,在这样全球竞争的环境下,你们必须要有更加灵活的制造和生产。如何能够实现全面的劳动生产力的提高和更短的进入市场,以及同时实现更灵活的制造呢?如果同时要实现,不仅仅要有数字化,不仅仅要有软件驱动的数据,因为大多数买汽车的人实际上需要的是真实的汽车,而不是通过数字化的呈现来进行视频游戏,所以我们要把实际的制造和虚拟的呈现能够完美的结合在一起。真实与虚拟生产相融合得益于创新的软件和强大的硬件。产品生命周期软件可以去优化整个产品的生命周期,从最初的产品设计、生产规划,一直到生产实施和服务于最后的用户。比如说在产品设计的时候通过使用PLM的软件,可以给生产者带来更多的机会,这就意味着不仅仅提供的是三维的模型,而这个软件也能够让我们去分析和优化自动化的设计,在虚拟的世界里就可以完成。有了虚拟化的设计之后不仅可以节约原材料,同时还可以节约资源,而且也可以节省大量的成本。
在生产规划的时候同样也使用仿真,这也是由于有了PLM的软件,这个软件可以让你虚拟化的开发每一个机床的生产过程,甚至还可以实现整套的仿真。同时也有虚拟化的模型,能够帮助你创建一种全新的视角进行创造。
不管是有了什么样的原样机,如果不满意的话可以不用耗费这个原样机,而是通过虚拟的方式对它进行优化。而在实际的世界当中只能是再制造一个原样机,才能把以前和新的来进行对比、进行改进。在这里创造性实际上被赋予了全新的视角,有了创新的软件之后可以把产品的开发和制造能够很好的结合在一起,因为制造生产也是依赖于设计的,而设计也会要依赖于最终产生的实体。
在生产的过程中要实现整个产品生命周期的管理,在今天可以帮助客户来应对整个生产过程当中的挑战。我的这页胶片就展示了制造业未来的一种过程,所有的这些步骤都可以实现很好的互联。比如说工程数据可以很好的被转化到生产过程当中去,这不仅仅是要把各种IT系统连接在一起,同时这些信息也是双向的互动。如果出现了质量方面的问题,在产品开发、产品设计,以及生产过程中都要去相应的去解决问题,以便通过全面整体的方式来解决质量问题。它有一个数据的骨干系统,而且也有一个单点的接触,使得整个的生产过程都能够整体性的来进行考虑,因为这样就不会受到资源的局限。同时我们也要考虑到非常复杂的各个步骤的情况,因为如果一个步骤发生了变化就会潜在地影响到其他的步骤,前面的步骤和后面的步骤都可能会受到影响。当然你还要使用最佳的解决方案以及最高效的技术,应用到每一个步骤上。但同时要有一个整体性的优化概念,因为这样可以使得整个生产过程得到优化。
接下来我会举例说明这些想法在实际当中的应用,而且我也通过一些具体的实例来引发按我们关于工业4.0方面进一步的讨论。德国的艾森曼是一个汽车工业浸入式涂装系统领域的公司,提供的是表面技术方面的解决方案。使用了各种生产线上面的一些仿真技术之后,比如使用了PLM的软件NX来进行相应的浸入式涂装系统的设计,而且还可以有一个三维的呈现,并且还可以实现提供各种所需要的工艺参数。它通过三个轴的运动,水平、升降以及旋转三轴的运动实现动力学的控制,是也可以考虑到加速、延迟和平移,这样就可以把各种涂层当中的各个步骤都考虑在内。各个机床的部分运转和运动都是有不同的速度,而且有不同的动力学,所以这样的一个软件可以来优化整个系统。一旦使用了软件之后设计得到了优化,而控制性的程序也可以实现真实世界当中的一些优化,因为仿真用到的实际上是真正意义上的控制器,就像实体世界当中的控制器一样。而时间的偏差,就是仿真和实际世界之间的时间偏差是非常之小的,所以虚拟的工厂仿真也能够支持在中国的制造业。
比如说在柯马上海工程有限公司,他们就是来进行各种汽车车身焊接方面工作的,他们也在使用西门子PLM的Tecnomatix软件结果仿真。在有些情况下仿真可以表明,比如说可以实现某些地方的创新性的配置,另外从生产的上游一直到产品的设计可以影响到整个生产。而使用了西门子的软件解决方案之后,柯马可以以更少的时间来实现仿真,可以实现整个生产线的可视化。对于这个公司来说还有一个多用户的能力,也就是说不需要同时进行配置方面的改变。另外利用西门子的PLM软件可以进行开发创新性的配置,可以节省硬件成本达到60%。这个企业就可以来提供成套的汽车车身焊接生产线给领先汽车厂商,所以不仅是一流的生产工具和一流的生产线,同时也可以节省大量的工程时间,能够帮助解决在工厂方面的成本和费用。
另外柯马的用户也可以在虚拟的世界当中,让这些汽车厂商了解相应的车身焊接生产线的情况,因为它是通过受到培训有技能的人来进行操作的。同时这些工业企业也可以为单一的机器设备提供仿真。
德国的Index公司就是使用西门子的仿真软件解决方案来实现生产,在这里有一个虚拟机床。在这个视频当中可以看到和实体当中的机床是完全一样的,可以来仿真所有的机床,并且可以实现控制。通常你要花几天的时间在现实的世界当中才可以看机床是不是能够正常使用,但是在仿真情况下可以显著节省机床调试的时间,在理想的环境之下启动机床。因为机床本身是企业非常宝贵的资产,而且是核心的资产,所以使用虚拟的机床可以帮助来实现人员的培训,并且能够保护核心的资产。这样的虚拟机床使用了之后,可以显著的提高生产率,可以比实际机床的设置时间节约80%。而运转、操作的生产率可以提升10%,这对于整个过程工业来说也是非常有用的。
比如说接下来的例子是来自于制药公司,诺华制造一直使用西门子的Comos软件来做生命周期的管理和无纸化的管理。Comos软件可以从规划和生产一直到运营和现代化的流程,都可以覆盖。这个软件是一个创新性的平台管理。首先把现有的软件工程环境和Comos集成到了一起,形成了一个集中化的解决方案。然后他们使用了程序实现了工程的标准化,从那之后所有的过程、技术、电气测量、开闭环的控制都可以通过Comos数据平台来进行。实际上把这样一种做法贯穿到了诺华在全国范围内的工厂,同时也应用到了外部的合作伙伴那里,实际上这可以帮助提高工厂的工程效率和质量。诺华通过内部的测试说明,可以把工程效率、质量分别提高8%到12%,这使用的就是Comos的解决方案。
另外一个技术方面创新,如果您是计算机游戏爱好者的话,这是一个非常令人感觉到振奋的地方,因为我们可以帮助流程行业的工厂实现强大的三维可视化,就像是计算机上的游戏一样,这是一个非常复杂的工程。比如炼油厂或化工厂,这使得他们非常容易用这种方式来培训人员。在现在的工厂当中要通过不断的培训实现安全性的提高,我们通过这种三维可视化的解决方案的提供,能够帮助节约时间,同时也能够提高工厂的可用性,并且提高效率。就像在这里大家所看到的,使用这个软件就像是玩一个电脑游戏一样。我们可以把这个工厂以三维方式呈现出来,而且还可以修改这个工厂数字化的呈现,可以通过三维的控制然后来看工厂,也就是说操作员的角度来看。同时也可以把人员像在电脑游戏一样调整视角来看整个工厂的场景,所有的这些都会放在一个数据库当中,而且放到一个单一的数据来源当中,所以这些数据都是保持一贯的,并且能够随时更新。所有使用了COMOS解决方案的公司,他们都在用这种办法对自己的员工进行培训。
软件、硬件完美的结合还有另外的一个例子,就是在中国的华晨宝马的沈阳铁西工厂,这是世界范围内最先进的宝马工厂之一,他们采用了全集成自动化,就是TIA。这是非常高效的解决方案,这个概念是让传统的自动化的工厂可以实现全集成的自动化。可以把数据的管理以及配置都和可编程的环境集成在一起,能够提高效率,而且能够降低运营成本和设备维护的成本。在华晨宝马的每一辆汽车都可以实现自动化的配置,可以按照客户的要求来做。这里的挑战是如何确保每一个汽车的生产要能够在正确的时间满足正确的配置要求,同时能够考虑到所有物流方面的要求。
这样我们的TIA带来了理想的解决方案,华晨宝马的多款产品可以在一条生产线上进行生产。比方说同一车有不同的车型可以在一条线上来进行生产,而且各种的改型也可以在一条线上生产。同时生产还有进一步的柔性可扩展的空间,将来可以推出更多的车型。通过实时定位识别系统,通过进行条形码的扫描,车到了这个站点上有一个识别号,需要安装的零件会自动出现在操作员的屏幕上。一系列的图像化的指示将指导工人完成所有的操作,而不是过去手上拿纸质的工作单或手册。这样设备的可用性达到了99%以上,使得华晨宝马满足了质量和效益的双重要求。同时也能够对于传动系统和自动化系统进行优化。
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