“當前的中國制造業，不僅要經歷從低附加值產品制造向高附加值產品制造轉型的陣痛，而且還需要直面正在席卷全球的第四次工業革命浪潮。”12月初，SiemensPLMSoftware大中華區首席執行官兼董事總經理梁乃明，在向記者介紹SiemensPLMSoftware如何在成都打造出新一代數字化工廠時表示，中國制造未來之路，可以從打造數字化的企業或數字化的工廠起步，將PLM(產品生命周期管理)、MES(制造執行系統)、ERP進行集成，以實現整個生產從量化到定制化的第一階段轉型。
工業4.0與兩化融合
第四次工業革命即工業4.0，是從第一、二、三次工業革命演變過來的。相對于蒸汽時代、電氣時代、科技時代等前三次工業革命，工業4.0的基礎是物聯網、服務網以及數據網。它以智能制造為主導，目標是建立一個高度靈活的個性化和數字化的產品與服務的生產模式。在工業4.0時代，一個非常核心的項目是以“信息物理系統”(Cyber-PhysicalSystems：CPS)為框架建立起包含其設備、倉儲系統和工業產品的全球性網絡。
“西門子作為主要牽頭單位，參與了德國信息物理系統方案的研究和實施，解決了德國在城市化、網絡化、工業市場發展中所面臨的一些挑戰。從全球來看，德國的經驗非常適合中國的現狀。SiemensPLMSoftware的愿景是幫助中國制造業借鑒德國制造工業的發展經驗，全面整合優化產品生命周期和制造生命周期，實現信息化和工業化的融合。”
面對工業4.0的大趨勢，梁乃明建議中國制造業分兩個步驟應對。第一是構建“數字化智能工廠”，完善智能化生產系統及過程以及網絡化分布式生產設施；第二是實現“智能生產”，落實涉及整個企業的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業生產過程中的應用等。
梁乃明說，中國改革開放三十多年后，低附加值或者高密集人工的生產品在中國的制造業中已經不具有競爭力了。中國制造業要向手機、平板等高附加值產品的生產轉移，就需要用科學的手段來實現轉型；而且整個生產過程都需要從量化到定制化轉變，實現在復雜的情況下的精益生產，這些都是中國生產制造業面臨的挑戰。
成都建成第二個“安貝格數字化工廠”
在面向工業4.0方向的發展方面，歐洲最大的工廠——德國安貝格電子工廠有比較成熟的經驗。德國安貝格電子工廠通過SiemensPLMSoftware進行整合，在虛擬的環境中仿真產品研發和生產，不僅實現了產品跨行業的多樣化，還提升了生產效率和質量。梁乃明介紹，2013年，西門子以德國安貝格電子工廠為原型，在中國成都建成了又一個“數字化工廠”——西門子工業自動化產品生產研發基地。該基地負責西門子的工業自動化產品，同時肩負生產和研發的兩大任務。
梁乃明介紹，該基地的基本架構采用了“數字化工廠”國際規范的五層架構。其中，第一層是利用PLM軟件和ERP系統構建的企業頂層結構，用以統一提供生產的數據、工藝路線、設計清單等。第二層是生產管理軟件，即制造執行系統MES，它起著生產管理的核心作用。第三層是監控系統，用以監控生產過程、物流系統、設備狀態等數據。第四層是現場的控制層。第五層是現場的設備層，這個層次體現在生產設備、物流設備、工藝設備中的自動化元器
“光有了這五個層次的硬件還不夠，數字化企業平臺還需要具備從產品的規劃、開發、建造到售后服務的整個全流程。同時，這個全流程需要橫向的資料融合，以及從上到下縱向的結構統一、聯通統一的網絡。只有具備了這樣條件的工廠才能被稱作數字化工廠。”
西門子工業自動化產品成都生產研發基地卓越運營部經理戴霽明介紹說，“我們生產的數據來源于訂單。一旦訂單下達了，ERP系統會把生產訂單分解到生產MES系統中。MES系統又和下層的自動化系統互動，呈現一個拉動的生產關系。而SiemensPLMSoftware的產品生命周期管理軟件，作為一個頂層設計好的產品，提供全廠公用的數據平臺，使全廠各個部門能夠工作在一個平臺中，即互相互通又互相共享。然后再看工藝流程。我們整個工藝流程全部被電子流程所覆蓋。覆蓋以后，通過工業通訊網絡，從上到下各個層次都是用統一的通訊協議和統一的通訊方式貫通的。”
數字化工廠實現三大核心價值
“西門子工業自動化產品生產研發基地，展示的是西門子一百多年在生產和研發方面的經驗積累。我們希望中國制造用戶借此了解未來的制造方向需要什么，以及如何用數字化的方式來實現精益的生產。”
梁乃明認為，數字化工廠可以實現設計制造融合、準時生產和混線生產等三大核心價值。首先，SiemensPLMSoftware共享數據平臺實現了設計與制造的融合。現在，從產品研發部門、產品規劃部門到采購或者生產部門再到質量部門，都可以通過SiemensPLMSoftware共享數據平臺進行協同的數據管理。也就是說，在前端研發部門開始設計的時候，數據平臺就已經在后端制造部門共享了，當設計部門進行修改和變化的時候，后端生產部門在搜料的同時也能得到最新版本的圖紙，實現制造環節的各種參數與研發數據的同步；然后仿真、通過CAD、CAM等軟件直接傳送到生產機床上。這種設計和制造的融合，大大縮短了產品從研發到進入市場的整個收益周期。
第二，數字化工廠可以實現連續流生產、準時生產等最理想的生產狀況，比如，使用SiemensPLMSoftware中的Teamcenter軟件，可進行靈活地小批量、多批次生產。由此產生的待售品很少，生產過程中需要的原材料消耗也很少，現金流也會較好。
第三，數字化工廠可以實現跨行業的產品多樣化。傳統來說，一條線一般只生產一兩種同類產品。但西門子的數字化工廠，因為在整個生產過程中布置了大量的數據檢測點和大量的數據采集系統，因此能很容易地實現一條生產線的混線和換模。
“總體來看，數字化工廠平臺可以實現包括產品設計、生產規劃、生產工程，到生產執行和服務的全生命周期運行，以最小的資源消耗獲取最高的生產效率。”梁乃明最后總結說。
記者手記
“Siemens的傳統文化是創新和研發。”這是記者采訪SiemensPLMSoftware大中華區首席執行官兼董事總經理梁乃明過程中，印象最深的一句話。他說，每年Siemens在研發上投入巨大。Siemens全球有超過3萬的員工，其中超過1.7萬都是軟件工程師。除了SiemensPLMSoftware自身之外，在工業自動化各個部門都有負責軟件研發的人員。在專利方面，Siemens在歐洲、美國都是名列前茅的，這也是為什么Siemens可以165年持續地生存下來。
在當前工業4.0的革命中，企業需要思考的是怎么樣可以幫助客戶不斷地創新。有了創新的構想之后，再幫助他們在制造的質量和設計方面提供軟硬結合的一體化解決方案，這也就是SiemensPLMSoftware給客戶帶來的最大價值。
談到公司乃至自身的使命，梁乃明說是希望SiemensPLMSoftware可以利用科技的手段幫助國內的制造業，提升中國制造的效益、工藝、質量，并向數字化制造發展，使中國制造企業能夠像Siemens一樣，成為屹立165年的企業。
來自工業4.0生產的目標，以創造持續性的工作流、產品質量驗證等。這些也是今天中國制造進行高端產品生產的必備條件，是國際大環境下的挑戰。SiemensPLMSoftware從2007年開始實施制造與工業化和信息化的融合。大中華區市場總監權奎奭介紹說，在過去幾年里，SiemensPLMSoftware不僅自身投入研發，也通過不同的兼并手段來豐富解決方案。在軟件方面，收購了UG、專注復合材料領域的Vistagy，以及LMS(仿真測試工具)；另外還收購了成本控制與結算的解決方案提供商PerfectCostingSolutionsGmbH。在硬件方面，SiemensPLMSoftware在兩化融合方面的成果體現在Simatic及MES解決方案中。
發展至今，SiemensPLMSoftware在全球的工業軟件方面已有五十年的歷史，擁有77，000多家客戶，以及900多萬的裝機量。無論是航天航空還是汽車、運輸、工業裝備、電子制造等行業都有SiemensPLMSoftware的客戶。
件、自動化設備上，需要上下貫通，以提供大量的數據給上層結構。
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