感谢会议主办方给我一次机会，今天上午的很多议题我学到了不少，也认识了很多新的朋友。我大概花30分钟的时间，跟各位分享一下西门子在智能制造、数字化企业方面的一些思路、想法，以及一些方案。“工业4.0”的概念其实已经是非常热门了，大家对于这个概念已经是比较熟悉了。但是具体怎么落地？其实各家有各家的说法和理解，所以我想从我们实践和我们公司发展的角度，跟各位略做一点分享。我的议题分为这么几块：

 

　　1.智能创新与数字化企业。工业4.0的落地是要从整个数字化企业着手，为什么要从这个角度着手。

 

　　2.数字化企业解决方案框架。整个框架应该包含哪些内容，然后从西门子角度怎么来破这个题。

 

　　3.西门子最佳实践-Amberg数字化工厂。去年我比较有幸去Amberg工厂考察了一下，在那边也是有一些收获，跟大家做一些分享。

 

 

　　首先，我们看一下，这是在去年汉诺威工业展上西门子展的内容。现在整个工业4.0是很火热，但是从我们的理解“数字化是一个前提和最基础的内容”。在展台上是有两个展区：第一个是，以拿意大利菲亚特高端品牌玛莎拉蒂。玛莎拉蒂全线是采用了西门子的方案，所以在当时也是做了一个“价值的分析”，通过这样的方案减少了30%的研发时间，缩短了上市周期，提高了质量。另外一个是香水瓶，观众可以定制香水瓶，通过研发环节加一些个性化的信息，在现场生产线上，马上几分钟已经就可以生产出他所需要的产品，这个也是展示了个性化定制的业务场景。今年会怎么样？我们不知道，可能要等下周开始，新的汉诺威展会有一些展示。

 

　　从整个制造企业最终的落地来讲，最终的根源来讲。其实我们大家也理解，无非是几个竞争要素：时间，灵活度，资源有效性。中间的破题，我们是通过智能创新的方式来满足他的需求和最终企业的目的。各国现在也是根据各国不同的情况，不同制造发展的水平，也是有他的解读。从西门子的工业4.0的角度，是有这样几个集成。

 

　　1.价值链的横向集成。

 

　　2.整个价值链的无缝集成，包括：端到端的集成。

 

　　3.纵向网络集成。

 

　　这是整个工业4.0面临的主要的措施。从我们现状的理解来说，各个企业从1.0、2.0到最终4.0，其中最核心的要素是“要建立一个数字化的企业”，就是沿着整个产品的生命周期，建立数字化的手段。从创意、设计、工艺、制造到生产，并且能够连接到下游的智能设备。包括：未来的物联网，能够非常敏捷的去反应顾客的需求，最终达到“工业4.0”的要求。所以，我们接下来的环节，基本上是沿着“数字化的企业”来进行解读。

 

　　这是西门子数字化企业运营的框架，最左边的是面向研发环节，包括：设计、规划、测试，在虚拟化的环节。第二个环节，是在整个工艺和制造。因为工艺是连接研发和生产的主要环节，连接它的供应商，数字化的工艺品牌。传统的MES现在在西门子内部是解读为叫MOM（制造运营管理），从工业4.0的角度来说，MES是一个非常重要的核心要素，因为它是连接整个研发到生产的要素。右边是顾客通过ERP订单进入，然后生产，来驱动整个组织的生产。MES是最终在生产环节来进行组织，另外也加入了大数据的分析来进行对于整个研发、制造、工艺和制造环节进行分析，然后迭代的去改进这个企业的管理。整个来说，我们整个框架是这样一个解决方案的框架。包括：我们最新的一些公司的整个投入，也是朝这个方向去迈进。

 

　　大家也知道，去年西门子也是把“家电”业务出售给了博世集团，整个家电也就不做了，今年好像是GE也是不做家电了。其实大家不仅是推动各个制造企业做转型，本身也在做转型。转型以后朝哪个方向走？其实就是朝工业4.0的方向去迈进，去收购很多的比较有竞争力的软件公司来加强整个工业4.0的核心。

 

　　数字化企业建立之后，未来就会建立一个数字的双胞胎，这也是我们最新提出的一些概念。事实上，大家都已经在实践了。数字化双胞胎，是在你虚拟世界里面有这样一个产品的定义、工艺、数字化的工艺、数字化的设备，但是在实际运营环节阶段，也是有相关的产品、工艺、设备，相互之间是起到互相映射的作用。未来的目标是在数字化的环境里面进行模拟、仿真、验证，最后再回到制造环节。这个概念提出已经四五年了，我们也是一步一步的朝着这个方向做实施，这个概念有点像中午吃饭时候提到的《黑客帝国》大家看过吧，要在回到母体，母体其实就是数字化的世界。我们的最终终极目标，是建立这样一个互相能打通的环节，互相能够游刃有余。

 

　　这是一个具体的实例。这些实例，我们随着工业4.0的推进，随着这种理念的深入，其实已经逐步在一些企业里面进行应用了。这是一个数字化工厂的实例，你在工厂筹建前首先是做厂区和产线的规划。因为在生产线上，你整个物流的小车、生产的节拍。怎么样去做？一种，你用传统的方式可能去做一些冗余、备份，做一些投资，最终可能有一些浪费。最新的手段，是做数字化的仿真验证，做生产节拍的验证。途观有一个车，当时一上市就非常火爆，在市场上是供不应求，当时它生产线的产能是28GPH。同时通过我们工厂仿真的系统仿真，提高到32，最终到36，这样也找到了瓶颈，最终也发现，其实大家以为他的车的销售是做“饥渴营销”，其实不是，因为他在整个生产环节中有一个环节是瓶颈，根本绕不过去，而且这个设备只有德国能够生产，当时只有那个设备，所以产能没有办法提高，物流的仿真分析、工厂建模。另外，就是我们最新做一个概念叫“虚拟试生产”，即：你在正式投产以前，我在这边虚拟的运行。我把我的开关，就相当于你的一个开关先到数字环节，一旦到正式投产的时候，我再切换到正式的环节，这样大大减少了在现场生产线调试的时间，而且质量也是能够提高非常多。最新我们几乎在每个汽车厂和每个供应商都对这个兴趣非常感兴趣，最新我们也去做了一些拜访我们的用户对于这个技术的反馈。一般来说，汽车厂在从他的工艺定性，到现场的调试。原来是要现场需要大量的时间去进行调试，通过这样一种技术，他先在电脑里面做仿真的调试，一旦到了生产前期，马上就可以做切换，基本上可以缩短3-4个月的生产准备周期。因为对于汽车这么一个充分竞争的市场来说，这是非常可观的，虚拟试生产的一些技术。

 

 

 

　　这个也相对容易理解，传统的企业是各个部门分割条块、研发到了工艺，工艺到了生产、生产有问题再进行回复。现在从整个现有的解决方案来说，尽可能的能够去压缩中间并行的周期，而是尽可能做做同步工程、同步生产，就是你在做研发、做前期准备的时候，后期、早期能够介入，通过信息系统的集成能够达到这样的一种目的。

 

 

　　我们各位都是IT的专家，大家也都知道整个IT的一个非常重要的概念，就是“分层结构”。我们建立的这个结构，从应用层到管理层、工作层，再到整个设备层，最底层的可能就是一个控制器或者其它的工业控制系统，建立这样一个分层的结构，从纵向打通到底层目标的这样一个惯性的关系。

 

　　整个从PLM也好，MES也好；从PLM到MES其实都是提供独有的价值，这一块既有整个数字化的工厂做样板，也是搭建了几个实验室，在上海、北京也有一些实验室来解读工业4.0的理解。

 

　　第三个，我想跟各位分享一下Amberg工厂。Amberg工厂是西门子在得奖获奖无数的一个工厂，它主要是生产整个PRC智能化的设备，一年产量一个亿，每一秒就有一个产品下线，自动化的程度非常高。人数也只是控制在一千人，跟十年前比，产量可能翻了10倍，但是人员基本上还是维持在一千人左右的这样一个常态，整个生产车间面积也是非常好，基本上是一万平方米的空间。组合也是非常多，不同的产品有不同的订单。通过物流、现场的控制。整个数字化的建设，大概花了20多年的时间，大概从90年左右就开始建设这样的。但是当时来说，它也并不是先定位工业几点零的定义去做，而是自发的围绕着整个产品的质量，怎么来去做提升。因为他把产品质量看的是非常好，然后在这个过程中，逐步逐步的去改善，去分析整个管理的瓶颈在什么地方，逐步逐步去改善，也不是一味的为了自动化而去提高自动化的能力。包括：MES的运行。另外，也是有大数据的分析，每天采集可能几十个G的数据，再从现场采集回整个服务器，再做大数据的分析，看整个瓶颈在什么地方。它的关键主要是在研发阶段就提出了“制造”和“质量”的要求，减少后期的变异及变更。另外，所有的在现场的产品都是可追溯、可追踪的，找到问题的根源，逐步去改进。去年我去的时候，他当时也讲了一个例子。大概1991年-1992年的时候，当时产品质量非常不稳定，有个瓶颈。他们也通过分析，找到了瓶颈的原因，然后在这个地方提高了比较高质量的设备封装，最终整个产品的缺陷率大大降低了。还有生产过程的互损和质量检测，也是最大限度减少人为错误。人跟机器有效的结合，有的工作可能机器先做检验，检验完以后再人工做判断。有的是人工做一些判断，因为人的知识可以有机的，因为她不太适合做大量的处理，但是机器可以做重复的疲劳动作，这样人机有效的结合。

 

　　这是我们整个布局和架构，基本上做了一万平方米的工厂。人数大概也就四五十号人在那边，主要是靠机器运作，人到关键时刻才会介入到生产环节。整个数据流包括：横向的，纵向的，有相关的集成。包括：PLM、MES和现场SIMATIC，包括虚拟制造技术。在早期说虚拟化的仿真，分析人机的疲劳等等。很多在国内也是逐步应用，但是也是根据不同的业务痛点进行改进。物流的仿真，节拍，因为他的节拍是非常高的，去做瓶颈的分析。如果在这边这台设备是有瓶颈的话，我这边有可能多加一台设备，变成并行的来进行处理，或者一部分外包给供应商，去分析整个业务的瓶颈。在质量方面，它也是做了比较多的改善。在现场也是处处都有质量探板，包括：当天生产量，当前缺陷程度，供应商的补料，还有智能仓库。现场的一个工位如果死了，会自动从智能仓库里面去调用，它车间的上层和地板以下都充满了运输线，在现场是非常干净。质量方面，是说所有的信息都是数字化，包括：质量信息、缺陷信息、工装信息等等所有的。

 

　　最终是大大提高了整个质量。现在百万个产品的缺陷率降低到10万，它也是有一个逐步改善的过程。它的特点也是大批量制造，可能跟在座各位企业的业务痛点可能不一定一致。简单的归纳一下，我现场看到的和理解的几个体会。

 

　　1.整个工业4.0并不是说完全排斥人，而是人和机器的互补。在现场我也跟那边的一个华人工程师做了一些交流，他也在研究机器识别，希望通过机器识别提高部分的质量。2.做了一个逐步的改善。它是分析整个业务瓶颈逐步去改善，才取得今天这样的成绩。3.并不是以全线自动化作为目标，而是以整个质量为目标。所有的过程都是以质量，并没有夸耀他的自动化的技术，我想这也是“4.0”最终的一个管理目标。

 

　　从实施路线图，我最后有一个简单的一页图。实施工业4.0的企业发展之路，有问题逐步改善、闭环、循环的进行改善，从1.0阶段到数字化的双胞胎2.0阶段，虚实结合的3.0阶段，以及最后整个智能化企业分步走的策略。

 

　　最后我想简单的总结一下，数字化的企业实施是所有工业4.0起步的基础。智能创新的产品是一个关键，西门子不仅自己在创新，也是帮很多用户转型，我们也专门成立了一个“数字工业4.0办公室”，而且也专门成立了一个工业4.0咨询团队，就是帮助用户去逐步改善，朝着工业4.0的方向去迈进。我的分享大概如此，谢谢各位！