隨著一枚印章運轉到車銑加工環節，只見兩部銑床之間，一只機械臂接過加工產品，再送往下一道工序。“這道工序在傳統制造中，是需要機床老師傅完成的，但現在從訂單處理時，系統就設定好了工藝模型。” 研究院數字化企業解決方案開發中心總監戴霽明話還沒說完，不到15分鐘，一枚由客戶自主設計的印章已完成下線。


6月5日，記者應邀探訪于北京正式落成的西門子亞太區首個數字化體驗中心。記者在現場注意到，在一條被稱為數字化示范的生產線上，“數字”成為了生產線不同環節間的“溝通語言”，在全自動化集成的支撐下，無人化生產、仿真產線研發、混線生產等未來制造的元素均一一呈現。 對于蜚聲全國的制造業大市、全力打造國家制造業創新中心的佛山而言，數字化與工業化的深度結合，正是制造升級、創新驅動的題中之義。而西門子數字化體驗中心內的場景，無疑對佛山頗具參考價值。

“在這里，我們將呈現面向‘中國制造2025’的數字化企業最佳案例。”西門子大中華區首席執行官赫爾曼說。當前創新的速度和顛覆現狀的能力已成為在數字化時代取得成功的關鍵因素。

瞄準“中國制造2025”數字化蛋糕

把工業4.0作為國家戰略的德國，當地企業西門子一直被看成工業4.0概念的推動者和實踐者。而2013年在成都建成的西門子在華的首個數字化工廠，在建成后被國內工業界視作了解工業4.0的必到之處。

“和成都西門子數字化工廠相比，西門子首個數字化體驗中心在新產品應用上會更快，比如在體驗中心內，西門子首次面向中國市場展示西門子物聯網操作系統MindSphere。”戴霽明說。

在這樣的定位下，西門子(中國)有限公司執行副總裁、數字化工廠集團總經理王海濱表示，建立西門子數字化體驗中心的目的，是希望以實景展示面向工業4.0下的數字化企業解決方案。

“在這里，我們將呈現面向‘中國制造2025’的數字化企業最佳案例。”西門子大中華區首席執行官赫爾曼表示，當前創新的速度和顛覆現狀的能力已成為在數字化時代取得成功的關鍵因素。“這為我們開啟了新的增長機遇，但同時也帶來了嚴峻挑戰。”

他認為，這些挑戰表現在，由于快速變化的消費者需求，制造企業要以更快的速度將新產品推向市場;同時，企業為了滿足日益增長的個性化產品的需求，生產必須更加靈活，“愈發激烈的市場競爭給制造企業帶來壓力，必須提高產品質量，還包括生產效率。”赫爾曼表示。

面對這樣的挑戰，西門子正加快數字化業務的部署。

“作為全球唯一一家能在產品研發與制造過程以及工廠管理的完整價值鏈上提供‘數字化雙胞胎’的企業，西門子能夠幫助企業實現端到端的數字化，使高效的大規模定制化生產成為可能。”王海濱認為，中國智能制造市場龐大，西門子目前正積極部署市場。

西門子亞太區首個數字化體驗中心的展示背后，瞄準的正是“中國制造2025”帶來的“智造蛋糕”。

從現場來看，占地1500平方米的西門子數字化體驗中心包括數字化企業、全生命周期管理軟件(PLM)、全集成自動化、可持續能源和信息安全實驗室五大展廳，集中展示了數字化在產品設計、生產規劃等全生命周期的具體應用。

“數據”打通實現高階混線生產

記者注意到，現場一條從研發設計到產品完成生產制造只需15分鐘的紀念章生產線成為了關注焦點。

記者注意到，在這條被稱為數字化企業示范生產線上，從訂單的處理、產品設計、原料的加工組裝到質檢等各個環節，都會對應電腦屏幕。在電腦畫面與生產的比對中，更直觀地展示工業4.0所強調的“虛擬”與“現實”的結合。

“從設計環節開始，對于紀念章的尺寸大小、顏色、形狀等產品參數，客戶都可以進行自主設計。”戴霽明指著電腦表示，當客戶現場輸入設計參數后，這些參數會在電腦上馬上轉化為設計模型。

“整個過程不到2分鐘。”戴霽明表示，產品清單和工藝清單是控制生產的核心，在這條紀念章生產線上，設計和研發環節通過數據的傳遞，實現了快速“打通”。

當產品的設計完成后，需要進入生產。傳統的做法是企業需要設計一條生產線出來，這種方式不僅成本不低，而且周期也較長。

“但這條生產線是通過建模的方式，在生產線的模型上進行設計和調試優化，之后選擇最佳的工作模式，這既能降低成本，又能縮短調試時間。”戴霽明介紹，把仿真優化的結果轉化到生產線上，這就是典型的數字化。

利用數據打通與仿真技術，大大提高研發環節效率后，產品開始進入生產環節。記者注意到，在這條紀念章生產線上，10分鐘前幾名客戶定制的大小、顏色不一的紀念章在同一條生產線上運轉。

“在同一條生產線上，同時生產不同的產品訂單，甚至產品的運轉節拍都不一樣，這是更高階的混線生產。”戴霽明說。

不僅如此，這樣的個性化混線生產現場，不需要任何的老師傅加持。在紀念章運轉到車銑加工環節，只見兩部銑床之間，一只機械臂有序地從兩部機床接過加工的產品，再送往下一道工序。

據了解，在傳統的機械制造環節中，這道工序往往需要經驗老到的機床操作工，但在西門子數字化紀念章生產線上，仿真技術替代了機床操作技工。實際上，記者注意到，在整條生產線上，除了產品設計前端有工作人員幫助錄入設計參數，其他所有環節都實現了無人化。

在這樣的生產模式下，更強調的是對質量的把控。

就在產品組裝落線前，其中一個電腦屏幕上顯示著產品的合格參數。“屏幕上會實時顯示產品加工過程中的所有偏差。”戴霽明表示，這樣的質量監控過程，稱為過程質量控制。

傳統制造是產品做完了，不合格的再扔掉，這會造成成本的疊加，但如果像產線這樣實時監控，就能夠在產品出現不合格指標的時候，馬上進行追溯和維修，既保證了質量的可靠，成本也能降得更低。

全集成自動化是“幕后英雄”

實現這一切的背后，靠的正是全集成自動化。

“這包括了水平集成、工程集成以及垂直集成。”戴霽明表示，所謂水平集成是指從客戶的需求端、研發端再到制造端等，整個流程都實現了數據流的打通和協同，也就是數據貫穿了從設計、研發再到制造的環節。

在這樣的基礎上，還需要實現產品設計的模型、機械設計、電氣設計和自動化設計，所有工藝無縫連接，這被稱為工程的集成。

工程集成能夠提高生產的效率和可變性，而第三點垂直集成最關鍵。一般情況下，企業內部可以分為現場層、控制層等五大層，“這五大層都能實現數據的集成，垂直打通，才能打造一個整體的數字化企業。”戴霽明表示。

值得注意的是，這條紀念章生產線上也應用了西門子推出的基于云的開放式的互聯網操作系統——MindSphere。

據悉，MindSphere可以進行數據的云端存儲，同時留有應用程序開發的接口，客戶或者第三方都可以在平臺上開發不同的程序，并對數據的價值進行深度挖掘。

“這套系統就相當于電腦的操作系統，一般的云平臺只能實現單一場景，而MindSphere能夠提供更多通用的場景，在通用性上更具操作系統的特色。”西門子(中國)有限公司數字化工廠集團工廠數字化服務總監李漓說。

另外，記者從現場獲悉，隨著數字化的發展，西門子數字化體驗中心還將不斷升級。今年，西門子計劃在上海等其他城市陸續設立針對不同業務重點的數字化體驗中心。