深圳市深時機(jī)電有限公司作為SIEMENS首屆合作伙伴知識競賽優(yōu)勝者的一員，受邀參加了西門子數(shù)字化國內(nèi)工廠的參觀之旅。

在短短的4天時間里，參觀了西門子在國內(nèi)的成都（SEWC）、北京、南京（SNC）、蘇州（SEAL）工廠，深時機(jī)電參與人員均表示感觸頗深，收獲多多。

一、 行程安排

 8月6日。上午：參觀西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品(成都)有限公司(SEWC)

          下午：搭乘國內(nèi)航班前往北京

 8月7日。上午：參觀西門子北京數(shù)字化體驗(yàn)中心

          下午：參觀北京TIA Demo展示廳

 8月8日。上午：搭乘高鐵前往南京

          下午：參觀西門子數(shù)控（南京）有限公司（SNC）

          晚上：夜游南京夫子廟

 8月9日。上午：搭乘汽車前往蘇州

          下午：參觀蘇州西門子電器有限公司（SEAL）

二、 參觀內(nèi)容

1. 西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品(成都)有限公司(SEWC)

 引以為傲的dpm-A

SEWC的大堂，映入眼簾的是這個實(shí)時更新的生產(chǎn)指標(biāo)指示表（見圖1），在該指示表中，可以看到質(zhì)量指標(biāo)、生產(chǎn)產(chǎn)量和生產(chǎn)線電能耗等相關(guān)數(shù)據(jù)，并且通過西門子自己的云平臺推送到其他管理層（在北京的數(shù)字化體驗(yàn)中心也看到該指示表）。其中最引人注目的莫過于當(dāng)前財年的質(zhì)量指標(biāo)dpm-A（每百萬缺陷數(shù)）只有6.10。意思是100萬個產(chǎn)品只有6.1個缺陷品，這相比其他工廠是一個非常了不起的數(shù)字。

圖1

 高效便捷的數(shù)字化企業(yè)軟件套件

西門子有自己的數(shù)字化企業(yè)軟件套件，數(shù)字化企業(yè)軟件套件的核心是 TEAMCENTER（協(xié)同產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理平臺）。PLM（產(chǎn)品周期管理軟件）、MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）、TIA（全集成自動化）的相互完美整合, 能夠?yàn)槠淇蛻籼峁M足所有主要工業(yè) 4.0 要求的自動化解決方案（見圖2）。

其中有幾個關(guān)鍵點(diǎn)：

①成都工廠（SEWC）的姊妹工廠德國安貝格工廠（EWA）10年來，在人員數(shù)量和廠房面積幾乎沒有變化的情況下，通過自動化改造、數(shù)字化生成等先進(jìn)技術(shù)，使得產(chǎn)能提升了8倍。并且dpm-A從上世紀(jì)90年代的560下降到現(xiàn)今的十幾的水平。

②數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)有生產(chǎn)自動化、物料自動化和信息自動化。目前SEWC的生產(chǎn)自動化率為60%（PLC生產(chǎn)自動化率100%、HMI和IPC由于屏幕刷灰和打螺絲需要人工手動操作）、物料自動化率為90%（IPC某些物料由于尺寸問題無法放入物料存放盒）、信息自動化率為100%。

③SEWC亮點(diǎn)：超過34000片產(chǎn)品/天；800種產(chǎn)品；5600種原材料；1000萬個元器件/天；全球供貨，兩個物流中心。

圖2

 SIMATIC PRODUCTs SIMATIC

生產(chǎn)現(xiàn)場，整個廠房主要分為兩層，下面層是物料運(yùn)輸層，上面層為生產(chǎn)制造層。

①原料入庫。在SEWC，每一件物料入庫都會打上獨(dú)一無二的RFID，這個RFID在每一道生產(chǎn)流程中會被相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和跟蹤，并最終儲存在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理平臺中，實(shí)現(xiàn)可回溯式管理。

②產(chǎn)品設(shè)計。西門子PLM（產(chǎn)品周期管理軟件）為全廠提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，使各部門能夠協(xié)同工作。舉個例子，以往研發(fā)部門修改了圖紙之后需要一個一個地通知采購、質(zhì)量管理等相關(guān)部門，有可能出現(xiàn)通知遺留的情況；現(xiàn)在有了PLM，當(dāng)研發(fā)修改了圖紙之后，會實(shí)時推送給對應(yīng)的部門。另外，通過NX軟件可進(jìn)行產(chǎn)品的軟件仿真，大大縮短開發(fā)周期。

③制造生產(chǎn)。由MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）系統(tǒng)生成電子任務(wù)單，統(tǒng)一下達(dá)，實(shí)時刷新最新數(shù)據(jù)，通過CAM（計算機(jī)輔助制造）系統(tǒng)向生產(chǎn)線上傳遞，并與ERP系統(tǒng)相集成，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計劃、物料管理、質(zhì)量管理等數(shù)據(jù)的實(shí)時傳送。

④數(shù)字倉庫MIT。工廠倉庫共有28000個物料存放盒，物料的存取通過“堆取料機(jī)”用數(shù)字定位模式抓取，能在三十分鐘內(nèi)達(dá)到產(chǎn)線的相應(yīng)位置。

⑤在線監(jiān)控。在工廠三層有一個SCADA系統(tǒng)，能夠?qū)崟r查看產(chǎn)品的所有信息數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)“自鎖”和“追溯”。比如產(chǎn)品是否過了某個測試點(diǎn)，或者該產(chǎn)品產(chǎn)生問題后追溯之前的生產(chǎn)流程，均可以通過該系統(tǒng)查詢。

以上的一切，恰恰正如SEWC姊妹工廠EWA所信奉的SIMATIC PRODUCTs SIMATIC。

附SEWC參觀合影照

圖3

2. 西門子（中國）總部

 10分鐘！個性化的快速定制

在北京西門子總部大廈一層的數(shù)字化體驗(yàn)中心，西門子向全世界展示了數(shù)字化企業(yè)示范線（見圖4），通過一枚小小的印章個性化定制就能深刻理解數(shù)字化“雙胞胎”和虛擬調(diào)試的概念。這可以說是SEWC數(shù)字化生產(chǎn)模式的濃縮精華版。

由客戶下訂單之后；訂單進(jìn)入系統(tǒng)共享協(xié)作平臺TEAMCENTER，在虛擬世界中進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計、規(guī)劃、工程、調(diào)試與執(zhí)行設(shè)定；然后進(jìn)入實(shí)際的生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)（車銑加工、質(zhì)量檢驗(yàn)、激光打標(biāo)、產(chǎn)品組裝、產(chǎn)品包裝、產(chǎn)品交付）。經(jīng)過這短短的十分鐘左右，一枚個性化自定義的印章就生產(chǎn)出來了（見圖5）。

另外，示范線還設(shè)置了數(shù)據(jù)追溯和能源可視化界面，數(shù)據(jù)追溯讓制造全過程透明可視，每一個環(huán)節(jié)的能耗透明可視，從而能夠******限度地提高設(shè)備整體效率。

讓人驚嘆的是，西門子能夠?qū)崿F(xiàn)基于訂單的設(shè)計，采用柔性生產(chǎn)模式，柔性生產(chǎn)也就是所謂的混線生產(chǎn)，即一條產(chǎn)線可以同時生產(chǎn)不同的產(chǎn)品。

圖4                                 圖5

 百花齊放，讓數(shù)字化助力工業(yè)4.0

位于北京西門子總部大廈三樓的TIA Demo展示廳，展示廳內(nèi)的所有Demo幾乎涵蓋了數(shù)字化企業(yè)平臺圖（見圖6）的控制層（Control Level）和現(xiàn)場層（Field Level）。

圖6

在展示廳內(nèi)，可以看到全集成自動化的所有家族產(chǎn)品，SIMATIC系列，SINAMICS系列，SINUMERIK系列，低壓電器產(chǎn)品和過程儀表、分析儀器及稱重產(chǎn)品。相對而言，SIMATIC系列PLC產(chǎn)品（見下圖7-10）更為熟悉一些。西門子以其強(qiáng)大的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、自動化產(chǎn)品讓數(shù)字化企業(yè)在今天成為現(xiàn)實(shí)。

         圖7                                 圖8

         圖9                               圖10

附TIA Demo參觀合影照

圖11

3. 西門子數(shù)控（南京）有限公司（SNC）

8月8日早上乘坐高鐵由北京南站前往南京，在北京南站站內(nèi)的顯示大盤看到京津城際鐵路全面恢復(fù)350公里運(yùn)行（見圖12）。

圖12

 乏善但不可陳

西門子國內(nèi)工廠中SNC工廠主要生產(chǎn)SINAMICS V20/V90/G120和SINUMERIK數(shù)控系統(tǒng)等產(chǎn)品。

由于SNC建廠較早，而且生產(chǎn)產(chǎn)品較多，所以目前自動化率較低，大部分工藝流程之間的對接需要人工操作。但是即使SNC還沒有上類似SEWC的數(shù)字化生產(chǎn)產(chǎn)線，SNC還是在不斷尋求更便捷更高效的生產(chǎn)操作方法，比如，G120的功率單元PM240-2在測試時，每次都需要翻轉(zhuǎn)功率單元進(jìn)行插拔電纜，在對FSF等大尺寸的功率單元進(jìn)行測試非常困難。于是SNC發(fā)明了一套測試裝置，該裝置上設(shè)置對應(yīng)的電纜接口，而且在裝置上配置翻轉(zhuǎn)平臺，使得大尺寸的功率單元在做測試時輕松自如。

附SNC拉貝先生雕塑合影照和秦淮河夜景

        圖13                                           圖14

4. 蘇州西門子電器有限公司（SEAL）

 電，讓城市更美好

電，涵蓋城市發(fā)展的方方面面，住宅、商業(yè)區(qū)、軌道交通等城市發(fā)展統(tǒng)統(tǒng)離不開電（見圖15）。從發(fā)電到輸送電再到分配電直到最終用戶，西門子有一整套完整的設(shè)備強(qiáng)力助推城市的發(fā)展，SEAL的主要產(chǎn)品為低壓電器的斷路器、接觸器、繼電器、按鈕及開關(guān)等；而且面對日益嚴(yán)峻的環(huán)保要求，在節(jié)能儲能方面，西門子也有自己的綜合解決方案。

圖15

在生產(chǎn)方面，SEAL對產(chǎn)品的生產(chǎn)要求非常的苛刻。比如斷路器的三大關(guān)鍵器件：觸點(diǎn)、線圈和鐵芯，在SEAL，這三大器件的生產(chǎn)工藝已經(jīng)達(dá)到非常高的要求，在同行業(yè)出于領(lǐng)先地位。特別是鐵芯，鐵芯在生產(chǎn)過程中一旦接觸人體手部，手部的汗液會沾到鐵芯上面，時間一久，會造成鐵芯的損傷。在SEAL，鐵芯的生產(chǎn)時在封閉的環(huán)境下進(jìn)行的，也避免人為的接觸，所以西門子的斷路器才如此的可靠。

在測試方面，SEAL對產(chǎn)品的測試要求也優(yōu)于行業(yè)水平。一臺接觸器的脫扣次數(shù)能達(dá)到百萬次以上。在展廳內(nèi)，有一臺正在展示脫扣次數(shù)而不停脫扣的接觸器（見圖16）。

圖16

附SEAL參觀合影照

圖17

三、 深時機(jī)電 -- 感想與體會

首先非常感謝西門子和公司給予此次國內(nèi)工廠參觀的機(jī)會。

在SEWC，數(shù)字化的生產(chǎn)模式確實(shí)讓人眼見一亮，以前參觀過的工廠車間都是亂糟糟，有一種人來人往、烏煙瘴氣的感覺，而且大部分都是靠人工操作。但是在SEWC，無論是物料的傳送還是生產(chǎn)工藝的銜接，都能靠自動化來完成，大大解放了人的勞動力和降低了人為出錯率。西門子高效便捷的數(shù)字化企業(yè)軟件套件，從訂單開始到包裝發(fā)貨，生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)都可以在平臺上進(jìn)行查詢，柔性生產(chǎn)模式能大大提高不同產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，“自鎖”和“追溯”的機(jī)制能有效形成了一個閉環(huán)。

在TIA Demo展覽廳，可以認(rèn)識到西門家自動化家族產(chǎn)品。在SNC和SEAL，你可以認(rèn)識了解到SINAMICS系列、SINUMERIK系列和CP產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和產(chǎn)品種類。在數(shù)字化體驗(yàn)中心，一個濃縮精華版的數(shù)字化生產(chǎn)產(chǎn)線更能加深對數(shù)字化生產(chǎn)的理解，你會驚嘆于一個個性快速化定制產(chǎn)品在如此短的時間內(nèi)就能達(dá)到客戶手中。在這里，更能深刻體會到數(shù)字化“雙胞胎”和虛擬調(diào)試的概念，相信在不久的將來，在運(yùn)用虛擬調(diào)試的技術(shù)之后，產(chǎn)品上市的時間將會大大縮短。