西門子助力中國向工業強國轉型

文/顧碩

西門子股份公司管理委員會成員、工業業務領域首席執行官魯思沃教授在西門子工業論壇上發表主題演講

2014年7月9日～11日，“西門子工業論壇”在北京隆重舉行。西門子在論壇期間描繪了制造業未來及“工業4.0”時代的愿景，并展示了多項電氣化、自動化、尤其是數字化方面的前瞻性技術，表達了其對推進中國“兩化深度融合”，助力中國從“工業大國”向“工業強國”轉型的長期承諾。

今年3月，中國國家主席習近平在對德國進行國事訪問之際，曾在德國《法蘭克福報》上發表署名文章，表示全球新一輪科技和產業革命呼之欲出，其中更重點提到了德國的“工業4.0”戰略。他表示，中國市場和德國技術的結合，無疑將極大促進中歐經濟社會的發展。

“數字化技術正在深刻改變著制造業的生產模式和產業形態，引發以‘工業4.0’為代表的新工業革命，生產方式的變化可以幫助企業以更有效的流程應對市場需求，提高反應速度，并幫助企業優化能源效率?！蔽鏖T子股份公司管理委員會成員、工業業務領域首席執行官魯思沃教授在論壇上表示，“作為德國‘工業4.0’計劃的踐行者和引領者，西門子一直致力于推進數字制造技術在中國的應用，幫助制造企業在這場變革中增強實力，進而助力中國制造業由大到強?！?/p>

在向“工業4.0”時代邁進的初始階段，以工業IT和軟件為代表的數字化技術已經發揮了重要的作用。西門子預計，未來工業IT以及軟件產業全球市場年均增長率可以達到7%～9%。西門子很早就已認識到數字化技術的巨大潛力，并投入大量資金進行開發。目前，西門子大約 50% 的研發預算都投放到了軟件開發方面。同時西門子持續將工業IT和軟件與其強大的自動化和驅動技術的硬件設備進行集成，繼續在集成制造技術領域占據領導地位。

魯思沃認為：“正在經歷的工業變革將是一個演進的過程，‘工業 4.0’的真正到來可能需要20 年左右的時間?！濒斔嘉职堰@個“演進的過程”稱作為“工業 3.X”，也是目前數字化技術可以幫助工業實現的最先進的狀態。通過數字化技術，虛擬世界中的生產仿真與現實世界中的生產可以互聯融合，整個生產價值鏈的數據都可實現無縫交流。

本圖展望了 “工業4.0” 時代的數字化工廠，以汽車制造企業為例，在未來工廠里，從客戶預定“定制化”汽車開始，到個性化的產品設計，以及靈活高效的生產線流程和無縫的供應商信息交換，工廠已經實現了智能的自主生產，而這一切可以讓消費者以更快的速度、更合理的價格得到滿足自己個性化需求的產品。

左三：西門子股份公司管理委員會成員、工業業務領域首席執行官 魯思沃教授左二：西門子（中國）有限公司執行副總裁、工業業務領域總裁 吳和樂博士左四：西門子（中國）有限公司高級副總裁、工業自動化集團兼客戶服務集團總經理 王海濱左一：西門子（中國）有限公司高級副總裁、驅動技術集團總經理 林斌

目前西門子已經將“工業3.X”的范本帶到了中國。作為西門子在德國之外的最大的數字化工廠——西門子工業自動化產品成都生產及研發基地（SEWC）應用了西門子的數字化企業平臺技術，企業次品率被控制在百萬分之十五以下。

在實現工業變革美好愿景的過程中，數字制造起著舉足輕重的作用。中國也將抓住機會在這一變革中增強自己的競爭力。在通往“工業4.0”時代的初始階段，西門子已經顯示出其在這場變革潮流中的領導地位，為實現制造業的未來愿景奠定了扎實的基礎。

1) 靈活性：在大數據處理架構上，針對閑置靜態數據的批量處理和實時流數據的快速處理，需兼顧快速處理和慢速處理。

Q：“工業4.0”的核心是什么？

魯思沃：在西門子看來，“工業4.0”有三個要素：首先是跨企業的生產網絡融合。MES將會起更加重要的作用，自動化層和MES之間的對接會變得更加重要，且更加的無縫化，還能跨企業來實現柔性的生產。所有的信息都要實時可用，供生產網絡化環節使用。第二是虛擬與現實的結合。也就是產品設計以及工程當中的數字化世界和現實世界的融合，這就使我們能夠滿足生產效率越來越高、產品上市周期越來越短、產品日趨多樣性等帶來的挑戰。第三是信息物理融合系統（CPS）。未來的智能工廠中，產品信息都被輸入到產品零部件本身，它們會根據自身生產需求，直接與生產系統和設備溝通，發出接下來所需生產過程的指令，指揮設備把自己生產出來。這種自主生產模式能夠滿足每位用戶的“定制”需求。

Q：請介紹一下，西門子目前可為中國客戶提供的數字化企業平臺解決方案。

吳和樂：數字化企業平臺是實現數字制造的載體，在物聯網、云計算、大數據、工業以太網等技術的強力支持下，集成目前最先進的生產管理系統及生產過程軟件和硬件，如西門子制造執行系統（MES）軟件Simatic IT、西門子產品生命周期管理（PLM）軟件、以及全集成自動化（TIA）、全集成驅動系統（IDS）等。

Q：未來，西門子將如何憑借自身的創新技術，引領客戶向“工業4.0”時代邁進？

魯思沃：西門子將重點在以下三個方面發力：首先，持續推進數字化企業平臺相關產品的開發；第二，進一步開發可以無縫連接PLM、ERP和自動化生產環節的制造運行管理系統（MOM），為客戶打造高度靈活的供應鏈網絡平臺，實現跨企業的信息共享；第三，繼續在所有生產制造設備上推進“即插即用”的靈活組合理念，為實現高水平的自動化及驅動解決方案提供最有力的支持。

Q：請結合實際談談“工業4.0”的愿景是什么？

王海濱：目前，我們人類生產的效率、自動化水平已經達到了一個相當的高度，“工業4.0”是要帶領人類達到下一個高度。為此，我們就要解決今天仍然阻礙效率提升的種種因素。比如，今天的工廠出現生產中原材料的庫存降低到一定水平時，需要人工聯系供應商供貨。而明天，“工業4.0”時代的工廠就可以將這些原有的人工環節實現自動化和信息化。這就是“工業4.0”。

Q：在滿是機器的未來工廠中，人工將起到怎樣的作用？

魯思沃：當然，未來的工廠并不會是“無人工廠”，人將會擔當更有挑戰性的角色，創新、規劃、監督和協調機器的運作。只有這樣，機器才會按照人的想法進行運轉，制造才會更快、更加高效，才能使用到更好的資源，這是制造系統應該去遵循的原則。

Q：近日，工信部編制了《中國制造2025》規劃，西門子也應工信部邀請，就“制造業的未來”及“工業4.0”話題，與工信部主要業務司局代表開展了研討。未來，西門子是否有可能與中國政府合作？

魯思沃：這種可能性是完全存在的。七月初，西門子曾拜訪了工信部，此前，工信部部長也參觀了我們在德國的安貝格工廠，看到了西門子已經將數字化工廠從理念變為現實。

另一方面，在中國我們能夠看到全球制造業發展的各個階段，且這些階段在同一時間以不同形式存在著。有些制造企業處在工業3.0的階段，有些企業在向“工業4.0”過渡的過程中已經走到了非常前沿的位置。作為能夠提供涵蓋產品生命周期和生產價值鏈解決方案的領導廠商，西門子能夠滿足處在不同階段工業化的需求，在面向未來的各個不同的發展階段，從工業3.0到工業3.X。對于中國的廣大客戶來說，西門子是產品覆蓋面和服務范圍都非常廣的合作伙伴，可以和在中國廣大的客戶攜手同行，共同實現“工業4.0”的愿景。

Q：我們如何一步步邁向“工業4.0”？

魯思沃：我們將基于強大的制造運行管理系統（MOM）來實現靈活的價值鏈管理?？蛻艨梢酝ㄟ^電子數據互換（EDI）的方式來管理供應商，在庫存達到限值時ERP系統會通知供應商補貨，這其中沒有任何人為的干預。產品數字化不僅局限于商品本身，商品中非常復雜的部件也可以實現數字化。ERP系統可以由此計算出所有的成本，根據當下機器運轉的情況去確定最大供貨量和最優價格。ERP系統能做出決策的建議，讓客戶實現與供應商之間的最佳交流。我們在將來肯定會敢于依賴機器，這是“工業4.0”從愿景到現實的第一步。

林斌：“工業4.0”是一個愿景，這需要花些時間來實現，但這絕不是一句空話。我舉一個例子：在實際生產中，有很多像昆明鋼鐵控股有限公司這樣的客戶，他們將自己的問題反饋給西門子，使得我們在多年前就已經意識到，將驅動系統與控制系統全部整合，形成“全集成驅動系統”，進而可以實實在在地幫助客戶提高系統的可靠性并提升其經濟效益。如今，西門子已經完全實現這樣的全集成。這無疑為邁向“工業4.0”奠定了很好的基礎。

Q：互聯網化是工業4.0的重點之一，而網絡又會涉及信息安全的問題，西門子將如何在工業4.0時代保證工業的信息安全？

魯思沃：信息安全并不是指自動化解決方案當中單一的產品實現安全，更不是采購來信息安全系統就能夠解決問題的。在工業信息網絡當中，每一個參與者都要采取一系列的措施，遵循一系列的行為規則來確保網絡連接的安全。也就是對于每一位客戶、每一個裝機點來說，都要確定他們需要何種類型的連接或者通訊，并且要判斷在特定的連接通訊模式當中所存在的對于信息安全的威脅。之后才能找到正確的解決方案，對系統進行正確的設置，制訂正確的流程與策略，對人員進行正確的培訓，培養所有網絡參與者的正確行為來確保信息的安全。

傳送帶應用的現場展示

工業信息安全的實現，不能單憑西門子的產品及解決方案，這也恰好體現了合作伙伴關系的重要性。在今年的漢諾威工業博覽會期間，西門子宣布將加強與Intel Security邁克菲公司的合作伙伴關系，以加強和擴充工業信息安全產品線，聯手幫助工業客戶抵御不斷加劇的全球網絡安全威脅。邁克菲廣泛的安全技術背景對西門子完善工業安全服務是一種極大的補充，這也為我們的工業客戶群帶來更加完備的安全解決方案和服務。工業信息安全將極大地促進制造業互聯環境的構建和全球制造業的持續復蘇。我們與邁克菲所結成的合作伙伴關系將為制造業的未來及“工業4.0”的實現奠定重要基礎。

在通往“工業4.0”時代的初始階段，西門子通過全集成解決方案，促進虛擬與現實生產的完美融合，為客戶向智能生產發展打造堅實的基礎。未來十到二十年將是中國制造業轉型的重要階段，西門子將通過前瞻性技術，推進中國“兩化深度融合”，助力中國從“工業大國”向“工業強國”轉型。