西門子單相電源6EP1334-1AL12

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西門子可編程控制器：S7-200CN、S7-200SMART、S7-300、S7-400、 S7-1200、S7-1500、ET200、LOGO邏輯控制模塊 
 西門子HMI人機界面：TD200、TD400C、TP177A/B、MP277、MP377、 TP700、TP900、TP1200、TP1500、SMART700/1000 
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    西門子數控系統：802C、802S、808D、802D/SL、810D、840D 
      西門子伺服驅動：611A、611D、611U、S120、NCU、PCU、伺服電機、低壓電機 
  西門子工業以太網：通訊網卡、通訊電纜、通訊接頭、總線連接器 工控機、交換機、自動化軟件等系列產品
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：康奎

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西門子單相電源6EP1334-1AL12

德國漢諾威工業博覽會上，西門子能源、工業和基礎設施等業務領域首度聯合參展。它們的展品揭示了所服務行業的未來發展趨勢。面向未來生產系統的新概念解決方案成為展場亮點。

分分合合。這正是車門與車身之間初期關系的真實寫照。事實上，二者的*次結合是在車身車間，目的是確保它們之間的間隙符合規范。不過，它們很快就會分離。當這個重要的質量參數檢查完畢之后，它們將被立即分開。車門被送往涂裝車間，噴上與車門顏色相匹配的車漆。*的問題是：二者怎樣才能又快速又準確地找到對方，重逢團聚？

愿景：在射頻識別芯片的幫助下，車身和車門能夠如同具有魔力一般，在涂裝線和車門內飾組裝線上認出彼此。這些電子芯片可以相互通信，從而知道哪些組件是彼此配套的。掃描器將讀取其數據并將之發送給負責將這些組件接合起來的機器臂。機器臂也可以自主糾錯。譬如，如果發現少一個孔，它們可以發出鉆孔命令。

以為大眾第七代高爾夫安裝車門為例，演示汽車生產系統的未來愿景（上圖）。

上文描述的是關于未來工廠的愿景，在德國，這個愿景被稱為“工業4.0”。這個概念是基于物聯網和務聯網——未來，物聯網和務聯網將把現實世界與虛擬世界融合為一個整體系統。

“然而，可能要過15年，這一切才會成為現實。”西門子工業的技術主管Dieter Wegener博士如是道。盡管如此，在2014年4月舉辦的漢諾威工業博覽會上，更確切地說，在9號廳的西門子展臺和“未來論壇”上，許多工業4.0技術已嶄露頭角。其中一項備受矚目的技術是知道接下來要裝配哪個車型的生產系統。這項技術很重要，因為工業領域的一個主要發展趨勢是在同一條生產線上裝配不同車型。

諸如西門子博途（TIA）門戶以及用于設計和模擬裝配線的產品開發程序Tecnomatix等系統鋪平了通往工業4.0的道路。所得到的數字模型也可用于模擬和優化物流過程和生產吞吐量。這種系統結合使用西門子Simatic IT生產軟件可以節約時間和金錢。西門子工業自動化集團*執行官Anton S. Huber表示：“從初步概念構想到裝配間布局安排，工廠設計用時比傳統方法縮短了zui多50%。得益于在生產規劃過程中優化工廠布局，生產周期縮短了20%至60%，物料搬運成本降低了zui多70%。”

汽車業及航空航天業已經在使用這樣的解決方案。在漢諾威參展的ZEOD RC混合動力賽車也彰顯了西門子工程師對*開發技術的利用。這輛借助西門子PLM軟件，在虛擬世界里完成開發的汽車現已推出實車，并且即將參加勒芒24小時耐力賽。

工業4.0背后的原理很簡單，但其實施卻是一項艱巨的任務。制造流程中使用的每一個傳感器和執行器都是擁有獨立IP地址的可尋址裝置。之所以要這樣做，是為了確保隨市場需求的變化而快速調整，利用高度靈活的批量生產流程來制造定制產品。然而，這樣做不僅縮短了產品生產周期，而且生產過程的性質也發生了轉變。從物流到生產、營銷和服務，覆蓋整條價值鏈的信息通信技術將智能機器和產品、倉儲系統以及生產物料等全部起來。

西門子在漢諾威展出的“Service Factory”解決方案是一個工業生產模型。這個模型演示了如何通過善加利用數據來實現更加平穩、更高能效的生產流程。具體而言，可以利用這個模型來預計未來發展趨勢，以用作決策依據。

譬如，未來，汽車組件將持續不斷地收集和發送關于其狀態的數據，并且早在其實際發生故障之前，組件就會發出更換請求。譬如，汽車門鎖系統可以向其制造商發送一條消息，以表明其需要更換某個零部件。實現所有這一切，還有很長的路要走，但我們已經滿足了其初步要求，如互聯網連接和車載計算機發送錯誤消息等。還有一點仍待實現，那就是進一步整合車輛與制造商和經銷商的信息系統，以保證提供*服務。

到那時候，所發送的錯誤消息將包含確切的車輛型號和更換零部件的收貨地址信息。然后，工廠的機器將根據訂單要求自動調整配置并完成零部件的生產和交貨。系統也可自動生成維修預約單。

此外，未來，當車輛出現故障時，系統將不僅向制造商和距離zui近的維修中心發送報告，而且將向研發部門發送報告。這樣一來，工程師就能夠判定故障根源，并采取措施避免同樣的故障再次發生。

數字化工廠：從夢想到現實

無論身處工業2.0還是3.0階段，許多企業在懷揣數字化工廠夢想的同時，卻往往尚未形成清晰的思路。這時，西門子便成為了那個重要的“夢想導師” — 結合其在制造業領域的專業知識和軟硬件技術，為企業提供*的數字化工廠解決方案。

隨著“工業4.0”的熱潮從德國涌向，越來越多的中國企業正決意將未來制造的愿景變為現實，以期在數字化的工業變革中盡早謀篇布局。

國內制造企業對于打造數字化工廠的熱情從趙雄飛接到的咨詢服務需求就可見一斑。這位西門子中國研究院的數字化工廠專家在2013年接到了大約5家企業關于籌建數字化工廠的咨詢。2014年，這一數字增加到了10家左右，2015年更是上升到了幾十家。

在邁向“工業4.0”的進程中，很多企業并非僅僅滿足于數字化的遠景規劃。它們迫切需要的是將美好愿景變為現實的途徑。

趙雄飛說：“企業家們并不是要一口吃成個胖子，而是想一步步發展，zui后真正成為站在行業的巨人。”

條條道路通羅馬
無論身處工業2.0還是3.0階段，許多企業在懷揣數字化工廠夢想的同時，卻往往尚未形成清晰的思路。

這時，西門子便成為了那個重要的“夢想導師” — 結合其在制造業領域的專業知識和軟硬件技術，為企業提供*的數字化工廠解決方案。

趙雄飛的團隊要做的便是首先從運營、研發等層面為企業提供頂層設計，幫助其完成數字化工廠的整體規劃。根據企業的特點和需求，這一規劃可以是面向1-3年的短期，也可以瞄準5-20年的中*。

如果企業有進一步需求，他們將和西門子業務集團的同事一起幫助客戶進行業務流程和IT系統設計，包括產品生命周期管理（PLM）、企業資源計劃（ERP）、制造執行系統（MES）等等。如果再進一步，西門子中國研究院的專家還會在工藝流程設計上提出建議，具體到設備自動化、精益生產布局、廠房布局等方面。

在項目實施過程中，西門子專家也會為客戶提供支持，包括供應商的評估，技術管理支持等。

2015年，趙雄飛的團隊為廈門建霖工業有限公司（建霖工業）完成了未來數字化工廠的規劃設計。成立于1989年的建霖工業是zui大的廚衛產品OEM企業，主營業務是為科勒等廚衛產品制造商做代工生產。

為了改變過去的勞動密集型模式，提高生產效率，建霖工業計劃在廈門新建一個大型廚衛產業園，集制造基地、物流中心和研發中心于一體。經過對建霖工業的實際調研，西門子團隊發現其在生產、管理等方面存在一系列問題，如生產周期長、庫存多、制造空間浪費、對人工依賴嚴重、產品標準化程度低、現場管理混亂。

西門子中國研究院為建霖工業規劃的數字化工廠全貌

對此，西門子在規劃框架報告中建議，建霖工業首先需要建立精益生產體系，并健全工廠信息化系統來管理生產，再利用自動化手段推進工藝和物流的改善，zui終建成綠色智能工廠。

比如在工廠信息化系統中，建霖工業需要升級當前的ERP系統，以解決對生產物流計劃支持較弱的問題，并且需要由現有的PDM（產品數據管理）模式上升到PLM的管理模式，以提升產品設計平臺的能力。在工廠層，它需要建立MES系統，實現生產執行、物流和質量控制的信息化。在自動化層，建霖工業需要搭建工業以太網，用于連接設備和MES系統，實現設備的互聯和車間的物聯網絡，同時采用大量*的自動化工藝，減少人工，提高工藝質量。

目前，建霖工業已經踏出了邁向“工業4.0”的*步，計劃實施西門子MES系統Simatic IT，以及基于工業以太網的現場總線標準Profinet。

除此之外，西門子中國研究院還為金達亞麻、中車集團青島四方、中建鋼構、華立集團等眾多企業提供了數字化工廠的評估、規劃和咨詢服務。

西門子中國研究院為金達亞麻規劃的數字化工廠的3D模型

人們通常會認為，在新建工廠時實施數字化理念是zui為理想的時機。但事實并非如此，不同行業的不同企業采取的路線不盡相同。

“我們的zui大優勢就在于能為企業量身定制的數字化方案，這要取決于企業所在行業的情況、產品類型、生產模式等等。”趙雄飛表示，“因此，每接觸一個客戶，我們都首先要成為它所在行業的工藝專家。這樣才能提出*的建議。”

西門子電源6EP1333-2BA01

西門子單相電源6EP1333-1AL12

打造數字化企業

未來，zui重要的原料將是智能數據。正因為如此，西門子正投資于提升效率的技術，如靈活服務模式和*的PLM軟件。隨著這些新型數字業務模式變得越來越強大，它們將使西門子轉變成真正的數字化企業。

沙特首都利雅得擁有約600萬人口，并且還在快速增長。為了有效應對不斷增長的人口，利雅得通過建造綿延175公里的全新地鐵網絡，擴展其公共交通系統。西門子參與其中，不僅為6條新建線路中的兩條提供74列無人駕駛地鐵列車Inspiro，而且還提供配套電氣、信號和通信系統，以及*控制技術。

該合同價值15億歐元，主要區別在于，要在已安裝設備基礎上實現全線數字化。基于無線局域網的信號 和列車控制技術要確保在高峰時段，無人駕駛列車能以90秒鐘間隔發車。按這種發車頻次，地鐵系統的輸送能力可達到每小時2.1萬人次。實現如此之短的發車間隔，需要根據列車速度和制動距離來持續計算列車之間的zui小可能間距。數字控制系統將根據地鐵線路情況來確定列車加速幅度，以便保持與前車的安全距離，同時盡可能降低能耗。利用地鐵系統運行過程中產生的所有數據，西門子還能確保根據客戶要求持續優化地鐵系統運行。

利雅得正在擴建其公共交通系統。西門子將為其提供74列無人駕駛Inspiro地鐵列車。

增長動力

西門子是電氣化和自動化系統、城市基礎設施，以及醫療解決方案等領域的*，同時也是推動這些領域研發的主要力量。利雅得地鐵系統這樣的例子表明，實時優化列車間距等數字化服務將成為主要增長動力。有關專家預計，在鐵路領域相關數字化服務的年增長率將達到7%到9%。此外，比如用于資產管理的數據化、、等其他數字化服務市場也在快速擴展，正如用于優化工業設施的西門子Comos數據平臺和syngo 醫療成像軟件等行業軟件一樣。

不論是燃氣輪機內部火焰溫度、機車速度，還是電網容量，現實世界中的事物越來越多地利用0和1兩位數字編碼來描述和管理。這個趨勢恐怕不會放緩，因為預計在未來30年，微芯片的計算能力及數據存儲和傳輸容量將提高上千倍。這種發展帶來的影響已經十分明顯，我們再也無法想象，我們的個人生活和工作離開數字化設備會變成什么樣。譬如，在平板電腦上，我們可以閱讀報刊、關上后院的燈、控制機器人，或者監控整座電廠。

西門子提供的全新資產分析服務可以在線監測機器、生產線和整座工廠的狀況。

數據：業務發展引擎

當然，數據本身并無實際價值。僅當得到合理利用，數據才有助于重塑世界。換句話說，智能數據比大數據更重要——智能數據正是西門子的專長。電廠技術、電氣化，通過自學習程序實現的自動化，以及基于自我診斷和狀態監測的維保系統等等——數字化轉型正在影響所有業務領域。配備了數百個用于測定溫度、壓力、氣體流速和氣體成分等參數的傳感器的燃氣輪機，便是一個很好的例子。在利用智能算法對測量值進行恰當分析后，可據此向電廠運營者提出建議，以便其進一步提高電廠運行效率，減少污染物排放。不論是在節省能源、提高電廠運行環保性、降低成本、加快工藝流程，還是在提高可靠性等方面，這都能創造真正的附加值。

西門子發電集團服務部推出的全新服務模式是這種做法的*例子。不再是過去那種通用的標準化維保合同，發電集團現在可以提供更加靈活的服務合同（FlexLTP）。這種服務合同考慮了每位客戶在維護范圍、間隔和績效等方面的特定要求，比傳統維保合同更能有效地延長正常運行時間和提高可靠性。

西門子產品生命周期管理（PLM）軟件則zui能體現數字化的威力。西門子PLM軟件已經助力遍布的77,000多位客戶以合理的成本，高效地管理產品在整個生命周期內產生的所有數據。PLM軟件既可以被當作信息工具，又能被視為一項公司戰略。作為前者，它可以整合不同的系統，提供綜合性數據。作為一項公司戰略，它允許業務遍及的企業作為一個團隊來開發、生產和發布產品，同時確保發現并記錄所形成的//案例和所收獲的每一點新知識。換句話說，工藝流程不僅以數字化方式描繪，其誕生本身也是數字化的結果。以這種方式加以運用，知識數字化就成為了業務發展引擎。

2015漢諾威工業博覽會上的西門子展臺。在世界zui大的工業展會上，西門子強調數字化是實現更高生產率的核心要素。

瑪莎拉蒂Ghibli亮相2015漢諾威工業博覽會：未來，產品將有一個用軟件規劃、模擬和虛擬測試的數字雙胞胎。

西門子的幾個創新客戶已經在使用數字雙胞胎。瑪莎拉蒂就是一個典型例子。PLM軟件不僅用于設計瑪莎拉蒂Ghibli，而且用于定義工藝流程和虛擬模擬生產。

邁向數字化企業文化

這些例子表明，西門子通過運用智能數據，開發出面向不同類型業務領域的解決方案。然而，對于西門子而言，智能數據帶來的遠不只是業務。西門子管理委員會成員兼公司*技術官魯斯沃表示：“我們的目標是將我們自己改造成數字化企業。”

因此，數字化將成為西門子未來一切活動的關鍵組成部分。這將形成重大協同效應——譬如，未來，各個業務部門可以通過工業數據分析（IDA）平臺，從單一源頭提供全系列數據驅動型服務。西門子*研究院正在開發IDA，將于2015年年底之前將之投入使用。

盡管西門子已經為迎接數字化時代做好充分準備，但西門子將繼續朝數字化文化轉型，營造倡導數字化思維的企業文化。譬如，通過靈活軟件開發，西門子可以與客戶密切合作，在比以往任何時候都更短的周期內完成編寫新的計算機程序并投入運行。此外，西門子將進一步擴展數字化平臺，并將攜手工業合作伙伴，制定新的標準，進一步發展數字生態系統。魯斯沃表示：“西門子就像一棟現代化的有著牢固地基的房子。我們可以在這個地基的基礎上，繼續推進數字化，在所有業務領域都實現盈利性增長。”