2013年9月11日,與西門子德國安貝格電子制造工廠(EWA)相同的中國首家西門子數(shù)字化企業(yè)平臺工廠(SEWC)在成都落成并投產(chǎn),它就是西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品成都生產(chǎn)及研發(fā)基地。德國安貝格工廠目前實現(xiàn)月產(chǎn)零部件100萬件,即平均1秒鐘生產(chǎn)一個產(chǎn)品。按照西門子的戰(zhàn)略設(shè)想,未來的成都工廠也將沖擊這一紀(jì)錄。
這是一家令人贊嘆而神秘的工廠,9月17日記者有幸走進了這家數(shù)字化企業(yè)。
數(shù)字化企業(yè):生產(chǎn)過程IT控制
2011年,西門子德國安貝格工廠管理者決定,將安貝格工廠的成功經(jīng)驗輸出到中國。這與中國銷售市場占安貝格產(chǎn)量達20%的份額是分不開的。西門子作出重大戰(zhàn)略決策:西門子不僅在中國成都建設(shè)生產(chǎn)工廠,而且建立研發(fā)機構(gòu)。同時認(rèn)為,這是實現(xiàn)快速、高效滿足中國客戶特定要求,及時推出新產(chǎn)品的惟一途徑。這也表明,西門子未來大部分專銷中國市場的SIMATIC產(chǎn)品將在中國本土生產(chǎn)。
西門子成都工廠成為全球最先進的電子工廠之一,是西門子在德國之外建立的首家“數(shù)字化企業(yè)”。成都工廠采用的技術(shù)與安貝格工廠一樣,從研發(fā)和產(chǎn)品設(shè)計到制造和加工,所有生產(chǎn)過程都實現(xiàn)了IT控制。NXTeamcenter二者均為高性能PLM(產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng))程序,可以保證產(chǎn)品開發(fā)部門與制造中心之間直接交換數(shù)據(jù)。這些程序可幫助開發(fā)人員設(shè)計和模擬新產(chǎn)品。然后將所有產(chǎn)品信息從研發(fā)過程轉(zhuǎn)發(fā)SIMATICIT生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng),以實時控制整個生產(chǎn)過程。該系統(tǒng)從其生產(chǎn)產(chǎn)品接收最新信息,通過其獨一無二的條碼,每個工件都將持續(xù)不斷地向不計其數(shù)的傳感器提供關(guān)于其狀態(tài)、要求,以及下一步生產(chǎn)工序等信息。西門子計劃未來在安貝格和成都生產(chǎn)許多不同型號的產(chǎn)品,這是輕松管理日益復(fù)雜產(chǎn)品的惟一途徑,這個系統(tǒng)將大大簡化開發(fā)人員、產(chǎn)品工程師和生產(chǎn)工程師等之間的數(shù)據(jù)共享。
西門子成都工廠承擔(dān)著西門子全球工業(yè)自動化產(chǎn)品研發(fā)任務(wù)。研發(fā)是數(shù)字化工廠“數(shù)據(jù)鏈條”的起點,研發(fā)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過工廠各個系統(tǒng)間的實時傳遞,以及數(shù)據(jù)同步更新,避免了傳統(tǒng)制造企業(yè)因溝通不暢可能產(chǎn)生的差錯,從而提升了效率。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù),數(shù)字化工廠協(xié)同快速研發(fā)可將產(chǎn)品上市時間縮短50%。
西門子成都工廠研發(fā)的新產(chǎn)品誕生于西門子PLM的產(chǎn)品開發(fā)解決方案NX軟件,它支持在產(chǎn)品開發(fā)中從設(shè)計到工程和制造各個方面,并集成了多學(xué)科仿真,還可提供全系列先進零部件制造應(yīng)用的解決方案,這是其他計算機輔助設(shè)計軟件所無法實現(xiàn)的。
研發(fā)人員通過NX軟件進行模擬設(shè)計和組裝,真正實現(xiàn)100%的可視度。應(yīng)用NX軟件實現(xiàn)數(shù)字化設(shè)計,縮短了產(chǎn)品從設(shè)計到分析迭代周期,減少90%編程時間,加快了開發(fā)速度。NX軟件完成設(shè)計的產(chǎn)品均有自己專屬數(shù)據(jù)信息,這些數(shù)據(jù)一方面通過CAM(計算機輔助制造系統(tǒng))向生產(chǎn)線上傳遞,為接下來制造過程做準(zhǔn)備;另一方面寫入數(shù)字化工廠數(shù)據(jù)中心Teamcenter軟件中,供質(zhì)量、采購和物流等部門共享。
不同部門調(diào)用數(shù)據(jù)時使用共享文檔庫,通過主干通道快速連接到各責(zé)任方。數(shù)據(jù)發(fā)生更新可第一時間得到數(shù)據(jù),使SEWC研發(fā)團隊工作簡單、高效、透明。
數(shù)字化企業(yè):柔性制造零缺陷生產(chǎn)
西門子成都工廠作為西門子工業(yè)自動化全球生產(chǎn)及研發(fā)體系中最新建成的“數(shù)字化企業(yè)”,實現(xiàn)了從產(chǎn)品設(shè)計到制造過程的高度數(shù)字化。SEWC為中國工業(yè)用戶量身打造的“SimaticIPC3000SMART”,作為首款研發(fā)和制造的工業(yè)計算機投產(chǎn),當(dāng)日實現(xiàn)量產(chǎn)。西門子將數(shù)字化、自動化、綠色化、虛擬化等特征為定義的現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展制造技術(shù),成功帶到了中國。
映入記者眼簾的是一座具有立體感、全透明的數(shù)字化企業(yè)。SEWC將自動化物流立體倉庫設(shè)在一樓,二樓為生產(chǎn)車間。置身參觀走廊,整個車間每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)一覽無余。4條自動化生產(chǎn)線排列有序連續(xù)運轉(zhuǎn),從第一道工序提升機將物料送到分解工段后,經(jīng)過分解的物料快捷送至各生產(chǎn)工位,操作人員通過掃描槍掃描獲取安裝信息,如需補料即按下按鈕幾分鐘便可獲得。
記者看到柔性混線生產(chǎn)的4種產(chǎn)品同時安裝,各工位部件精準(zhǔn)、占位為零,即使復(fù)雜的包裝工位也整齊如初。每天由西門子MES制造執(zhí)行系統(tǒng)生成的電子任務(wù)單,都會顯示在操作人員工作臺前方電腦觸摸屏上,實時數(shù)據(jù)交換間隔小于1秒,操作人員隨時可以看到最新版本。
西門子MES系統(tǒng)SIMATICIT包攬了傳統(tǒng)制造企業(yè)生產(chǎn)計劃調(diào)度的職能。沒有紙質(zhì)任務(wù)單,生產(chǎn)訂單由MES統(tǒng)一下達,在與ERP系統(tǒng)高度集成之下,實現(xiàn)生產(chǎn)計劃、物料管理等數(shù)據(jù)的實時傳送。SIMATICIT集成了工廠信息管理、生產(chǎn)維護管理、物料追溯和管理、設(shè)備管理、品質(zhì)管理、制造KPI分析等多種功能,保證工廠管理與生產(chǎn)的高度協(xié)同。
SEWC生產(chǎn)車間看不見如織的電纜和管線,西門子工業(yè)自動化成都生產(chǎn)研發(fā)基地卓越運營部經(jīng)理戴霽明介紹說,他們采用一樓頂部布置電源管線方式,管線出現(xiàn)問題最短時間即可修復(fù),生產(chǎn)車間如布局變化可自如切換,無需停產(chǎn)。據(jù)悉,年底第五條生產(chǎn)線將在生產(chǎn)車間安裝使用。可見這家數(shù)字化企業(yè)將廠地使用到了極致。
“質(zhì)量是做出來的不是檢驗出來的。”SEWC將質(zhì)量分為研發(fā)質(zhì)量、過程質(zhì)量、產(chǎn)品質(zhì)量三個階段。遵循全球統(tǒng)一的研發(fā)、生產(chǎn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),對訂單、財務(wù)、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)實施、物流和質(zhì)量進行全數(shù)字化管理。采用SiemensPLM(產(chǎn)品生命周期管理)軟件,通過虛擬化產(chǎn)品設(shè)計和規(guī)劃,實現(xiàn)了信息無縫互聯(lián),使工廠全面透明化。利用制造執(zhí)行系統(tǒng)SIMATICIT和全集成自動化解決方案(TIA),將產(chǎn)品及生產(chǎn)全生命周期進行集成。SEWC前瞻性設(shè)計賦予了工廠極高的靈活性,可滿足不同產(chǎn)品的柔性混合生產(chǎn),并為將來產(chǎn)能調(diào)整做出合理規(guī)劃。視覺檢測是數(shù)字化工廠特有質(zhì)量檢測方法,機器拍下產(chǎn)品圖像與Team鄄center數(shù)據(jù)平臺中正確圖像進行比對,部件缺陷一目了然。生產(chǎn)過程質(zhì)量數(shù)據(jù)的透明,使SEWC實現(xiàn)了可靠的零缺陷生產(chǎn)。
SEWC主要生產(chǎn)SIMATIC工業(yè)自動化產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于汽車、冶金﹑石化、食品飲料、制漿造紙及基礎(chǔ)設(shè)施項目等工業(yè)領(lǐng)域。先進自動化技術(shù)將為工業(yè)企業(yè)優(yōu)化升級提供巨大潛力空間。SEWC技術(shù)總監(jiān)AndreasBukenberger曾說,“今后15年內(nèi),我們產(chǎn)品如果有足夠的市場需求,SEWC規(guī)模將增長兩倍。”實現(xiàn)這個目標(biāo),西門子成都工廠生產(chǎn)質(zhì)量和企業(yè)規(guī)模將與安貝格工廠不相上下。
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