5600種原材料，每天使用1000萬個(gè)元器件，生產(chǎn)超過38000片產(chǎn)品。
這就是西門子工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品成都生產(chǎn)研發(fā)基地（下稱SEWC）的日常。
這個(gè)啟用于2013年9月的工廠，是當(dāng)時(shí)西門子全球第二個(gè)數(shù)字化工廠，也是西門子在德國以外的海外地區(qū)建立的第一個(gè)數(shù)字化工廠，目前為西門子的兩個(gè)物流中心進(jìn)行全球供貨。
每天都有幾千箱的原材料進(jìn)入這個(gè)工廠，同時(shí)也有幾千箱的產(chǎn)品從這里出貨，每年生產(chǎn)可編程邏輯控制器400萬臺(tái)，和人機(jī)界面50萬臺(tái)。
去年，SEWC被世界經(jīng)濟(jì)論壇評(píng)為“全球九家最先進(jìn)的工廠”之一。在過去的幾年中，這家工廠的數(shù)字化程度一直在不斷提高，在配料、傳輸、檢測(cè)等環(huán)節(jié)上，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)化。因而，與去年相比，SEWC的工人占比下降了近1/3，相比同類型的工廠人員最多可節(jié)省50%，而研發(fā)人員的占比則在過去幾年中持續(xù)上升。
這樣的一座數(shù)字化工廠，是西門子在全球的示范田，也是西門子在中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)數(shù)字化領(lǐng)域的前哨站。從SEWC的日常，我們得以窺見西門子在IoT領(lǐng)域的思考，西門子在工業(yè)數(shù)字化領(lǐng)域?qū)崙?zhàn)經(jīng)驗(yàn)，以及西門子對(duì)現(xiàn)下如何做好工業(yè)數(shù)字化給出的答案。
「做好自動(dòng)化并不僅僅是買幾個(gè)機(jī)械臂就夠了的」
西門子的成都數(shù)字化工廠恐怕與許多人想象中到處“黑科技”、滿場(chǎng)機(jī)械臂飛舞的畫面，并不完全一致。
對(duì)這座工廠更好的一個(gè)描述，應(yīng)該是一個(gè)人與機(jī)器，基于最經(jīng)濟(jì)的選擇，進(jìn)行配合的混合體。
“一個(gè)工廠的自動(dòng)化程度的高低，是由加工對(duì)象決定的?！蔽鏖T子工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品成都生產(chǎn)研發(fā)基地總經(jīng)理李永利對(duì)「深響」介紹道。加工對(duì)象對(duì)于工藝的要求，才是決定工廠自動(dòng)化程度高低的關(guān)鍵，將兩個(gè)生產(chǎn)不同產(chǎn)品的工廠強(qiáng)行放到一起進(jìn)行自動(dòng)化程度比較，實(shí)際上是沒有意義的。
而同時(shí)，對(duì)于一個(gè)工廠而言，自動(dòng)化也并非等同于先進(jìn)。在工業(yè)制造的場(chǎng)景下，更重要的是看最終生產(chǎn)結(jié)果實(shí)現(xiàn)的過程中，如何實(shí)現(xiàn)效率以及經(jīng)濟(jì)效益的最大化——如果自動(dòng)化的研發(fā)成本太高，或是現(xiàn)階段無法實(shí)現(xiàn)與人工同等的效率，那么短期內(nèi)強(qiáng)行自動(dòng)化，意義并不大。
目前，得益于數(shù)字化手段對(duì)流程效率的不斷提升，SEWC總產(chǎn)量增加了4倍，但白領(lǐng)員工數(shù)量零增長；藍(lán)領(lǐng)工人生產(chǎn)效率年均提升25%；研發(fā)人員持續(xù)投入，相比2年前增長1倍多，這就是自動(dòng)化釋放了人力之后，所能帶來的企業(yè)人力結(jié)構(gòu)的變化。
在西門子成都數(shù)字化工廠，每一個(gè)原料在入廠時(shí)都會(huì)被賦予一個(gè)身份標(biāo)簽，接下來，自動(dòng)噴碼機(jī)會(huì)將代表產(chǎn)品序列號(hào)的條碼噴印在產(chǎn)品上 ，物料使用時(shí)SIMATIC IT系統(tǒng)會(huì)關(guān)聯(lián)物料、工位以及產(chǎn)品的信息，確保生產(chǎn)可追溯性 。
PLM、MES、ERP等數(shù)字化系統(tǒng)和平臺(tái)無縫集成，為工廠快速、靈活、高質(zhì)量、高效的生產(chǎn)提供了保障。
在這個(gè)過程中，進(jìn)貨的過程仍舊需要人工的操作，但在原材料進(jìn)入SEWC高達(dá)18米的立體倉庫之后，物流管理的過程就已經(jīng)是完全自動(dòng)化的了。
“原材料倉的自動(dòng)化水平不是其最大的亮點(diǎn)，”李永利表示?！罢嬲牧咙c(diǎn)是物流系統(tǒng)與MES和ERP無縫集成的數(shù)字化水平。”
在SEWC，物流系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)時(shí)、準(zhǔn)點(diǎn)、準(zhǔn)量、準(zhǔn)料的供應(yīng)原材料。生產(chǎn)線通過電子看板實(shí)現(xiàn)虛擬工廠與現(xiàn)實(shí)工廠的交互，在生產(chǎn)物料需要補(bǔ)給時(shí)，通過系統(tǒng)向自動(dòng)化倉庫發(fā)出領(lǐng)料需求，倉庫的自動(dòng)化揀貨機(jī)會(huì)及時(shí)啟動(dòng)，從立體化貨架中準(zhǔn)確撿取物料。它還會(huì)及時(shí)查詢?cè)系娜霂鞎r(shí)間，確保先進(jìn)先出。在原材料運(yùn)至生產(chǎn)車間前，整個(gè)過程不需要人的參與。
除了物流管理的環(huán)節(jié)以外，測(cè)試環(huán)節(jié)也是一個(gè)高度自動(dòng)化的典型環(huán)節(jié)。測(cè)試對(duì)于SEWC是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，每一個(gè)產(chǎn)品都要上電跑一遍，確保所有功能都沒問題才能出廠。但同時(shí)，這也是一個(gè)對(duì)個(gè)人能力要求不高，且極度枯燥乏味、消耗耐心的工作環(huán)節(jié)，也因此成為了一個(gè)非常適合自動(dòng)化的環(huán)節(jié)。
目前在SEWC，測(cè)試環(huán)節(jié)已經(jīng)完全由機(jī)械臂自動(dòng)化完成。
測(cè)試環(huán)節(jié)也體現(xiàn)了西門子在工業(yè)數(shù)字化上的另一個(gè)關(guān)鍵思路：通過不斷的迭代，來實(shí)現(xiàn)效率的最大化。
測(cè)試機(jī)械臂最初的版本，會(huì)在將產(chǎn)品從箱子中取出，再插上測(cè)試機(jī)的過程中，產(chǎn)生晃動(dòng)，這就增長了插拔的時(shí)間。在第二代的機(jī)械臂上，抓手被優(yōu)化了，保證產(chǎn)品插拔的過程中不再會(huì)出現(xiàn)晃動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)效率的大幅提高。
除此之外，在機(jī)械臂的擺放位置、兩臺(tái)機(jī)械臂同時(shí)操作時(shí)配合的時(shí)機(jī)等方面，西門子團(tuán)隊(duì)都通過數(shù)字化雙胞胎等技術(shù)做了多次的測(cè)算和嘗試，通過不斷的優(yōu)化得出相對(duì)以往效率的更優(yōu)解。這個(gè)不斷優(yōu)化的過程，也同樣是基于生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)的積累，和研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)數(shù)據(jù)的分析及研判才能得以實(shí)現(xiàn)。
在SEWC的二層，有一面同步了西門子MES系統(tǒng)的展示墻?；贛ES系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)顯示質(zhì)量看板，看到在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品所歷經(jīng)的上百個(gè)信息采集點(diǎn)中，所采集到的產(chǎn)品狀態(tài)、質(zhì)量問題，以及不同唯獨(dú)的質(zhì)量統(tǒng)計(jì)信息。這樣的數(shù)據(jù)也同時(shí)能通過工廠內(nèi)的多個(gè)操作臺(tái)查閱、調(diào)取。
“創(chuàng)造不是有人就夠了，需要有工具，而工具使用的越久，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累越多，就越有價(jià)值?！崩钣览赟EWC現(xiàn)場(chǎng)對(duì)「深響」表示，“從大到強(qiáng)，是需要有過程的?！?br/>
基于這樣的思路，SEWC在過去的5年內(nèi)，工廠產(chǎn)量增加了4倍，并這個(gè)過程中，逐漸積累、構(gòu)建出了自己在工業(yè)數(shù)字化領(lǐng)域中的方法論。
「西門子IoT布局」
實(shí)際上，從全球范圍內(nèi)來看，西門子在工業(yè)數(shù)字化領(lǐng)域的野心也很大。
早在14年，西門子就宣布了“公司愿景2020”，給出了專注于電氣化、自動(dòng)化和數(shù)字化領(lǐng)域的發(fā)展方向，并以30億歐元，將手上博西家電50%的股份出售給了合作伙伴博世集團(tuán)，徹底退出家電行業(yè)。
而在去年8月，西門子又發(fā)布了“公司愿景2020+”，并在此戰(zhàn)略下進(jìn)行了新的架構(gòu)調(diào)整，設(shè)立了三個(gè)“運(yùn)營公司”和三個(gè)“戰(zhàn)略公司”。
三大運(yùn)營公司構(gòu)成了西門子的主體業(yè)務(wù)，包括覆蓋油氣及能源業(yè)務(wù)的油氣及電力集團(tuán)（GP, Gas and Power），以數(shù)字工程及樓宇科技業(yè)務(wù)為主的智慧基礎(chǔ)設(shè)施集團(tuán)（SI，Smart Infrastructure），以及以工廠業(yè)務(wù)的數(shù)字工業(yè)集團(tuán)（DI，Digital Industries）。其中，西門子在近期宣布，油氣與電力集團(tuán)將被拆分獨(dú)立上市。
三大戰(zhàn)略公司則均由西門子持有大量股權(quán)，包括主營風(fēng)機(jī)制造的西門子歌美颯，已經(jīng)獨(dú)立上市的西門子醫(yī)療，以及原計(jì)劃與阿爾斯通合并的西門子交通業(yè)務(wù)（受到歐盟反壟斷調(diào)查，合并未成功）。
在這三大運(yùn)營公司和三大戰(zhàn)略公司之外，西門子還收購了低代碼應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)mendix公司，建立了物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)事業(yè)部（IoT Services），以進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)集成服務(wù)市場(chǎng)。
但工業(yè)數(shù)字化概念之廣博，目前實(shí)際上是一個(gè)由西門子的IoT、數(shù)字工業(yè)集團(tuán)在內(nèi)的多個(gè)業(yè)務(wù)部門，協(xié)同作戰(zhàn)的業(yè)務(wù)。
西門子股份公司首席運(yùn)營官博樂仁博士，就曾在西門子今年的西門子中國創(chuàng)新峰會(huì)上表示，當(dāng)西門子為客戶推進(jìn)數(shù)字化戰(zhàn)略的時(shí)候，會(huì)由物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)部門介入，為客戶提供咨詢，基于客戶此前初步獲得的一些經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合當(dāng)前的能力提升需求，提出符合客戶要求的數(shù)字化戰(zhàn)略。在此基礎(chǔ)上針對(duì)生產(chǎn)場(chǎng)所開展原型設(shè)計(jì)，幫助客戶集成OT和IT，并指導(dǎo)在特定的制造場(chǎng)所中如何使用西門子的平臺(tái)。
這意味著，這是一個(gè)跨咨詢、原型設(shè)計(jì)、集成的綜合性業(yè)務(wù)。它始于咨詢，但同時(shí)也會(huì)跨不同業(yè)務(wù)線，集成西門子所能提供的設(shè)備產(chǎn)品，以及如MindSphere這樣的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，為客戶提供從策略制定到落地執(zhí)行的全鏈服務(wù)。
同時(shí)，為了更好地把握各種工具和方法，從而使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)起來，發(fā)揮作用，西門子目前也在中國與不少云服務(wù)商、ERP服務(wù)商結(jié)成了合作伙伴們，自己負(fù)責(zé)居中核心的IoT領(lǐng)域，將其他方面交給了合作伙伴。去年7月，西門子就宣布了與阿里云的合作，并于今年開始推出部署于阿里云的MindSphere平臺(tái)。
MindSphere是一個(gè)西門子2016年推出的、基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。利用MindSphere，企業(yè)可以管理資產(chǎn)、收集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)可視化，以及數(shù)據(jù)分析等多項(xiàng)能力。
基于這樣的一個(gè)底層操作系統(tǒng)，西門子在軟件上的布局得以再進(jìn)一步。雖然現(xiàn)在在西門子850億歐元的收入中，軟件僅占到了45億，但軟件業(yè)務(wù)已經(jīng)成為了西門子戰(zhàn)略中新的營收增長點(diǎn)。
“未來我們會(huì)加強(qiáng)獨(dú)立軟件業(yè)務(wù)以及與新業(yè)務(wù)模式相關(guān)的軟件業(yè)務(wù)，比如我前面提到的服務(wù)和運(yùn)營的數(shù)字化。這將是一項(xiàng)由軟件驅(qū)動(dòng)的新業(yè)務(wù)，比如我們不再賣列車，而是賣運(yùn)力、運(yùn)行時(shí)間和交通能力，從而創(chuàng)造出一種新的商業(yè)模式，只能通過合適的軟件來實(shí)現(xiàn)?！辈啡什┦勘硎?。
“因此，對(duì)西門子而言，軟件的角色第一，在于穩(wěn)步增長——它是西門子目前增長最快的業(yè)務(wù)之一；第二，它是一個(gè)賦能因素，能夠?yàn)楦嗟挠布I(yè)務(wù)和新業(yè)務(wù)賦能，越來越多的運(yùn)算能力向車間層傾斜。”
軟硬件之間是一個(gè)互動(dòng)的關(guān)系，軟件的增長，又將直接推動(dòng)西門子在硬件設(shè)備，以及IoT業(yè)務(wù)上的加速發(fā)展。
在西門子的“公司愿景2020+”相關(guān)公告中也曾提到，預(yù)計(jì)2025年之前，物聯(lián)網(wǎng)集成服務(wù)市場(chǎng)的年增長率將達(dá)到10%到15%，西門子則計(jì)劃到2025年在這一領(lǐng)域雇傭約1萬名員工。
「西門子的中國本地化戰(zhàn)略」
對(duì)于西門子的IoT業(yè)務(wù)目標(biāo)而言，中國市場(chǎng)十分關(guān)鍵。
目前，中國是西門子在德國之外的第二大市場(chǎng)，2018財(cái)年西門子在中國的總營收達(dá)到了81億歐元。
西門子在華擁有超過3.4萬名員工，其中有有5000名研發(fā)和工程人員。同時(shí)西門子也在跟中國高校開展產(chǎn)學(xué)研聯(lián)動(dòng)，兩年前就和清華大學(xué)合作建立了機(jī)器人聯(lián)合研究中心，未來還將在能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用方面達(dá)成合作。
在北京、上海、蘇州，西門子已經(jīng)建立了三個(gè)中國研究院，同時(shí)在青島、無錫、武漢還有三個(gè)創(chuàng)新中心。此外，今年中國還將擁有西門子在海外市場(chǎng)的第一個(gè)AI Lab。
除了研發(fā)力量以外，西門子在國內(nèi)智能制造方面同樣布局已久。西門子早在11年就在成都高新區(qū)啟動(dòng)了工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品生產(chǎn)及研發(fā)基地，13年SEWC落成投產(chǎn)。2016年12月西門子完成了SEWC第二階段的擴(kuò)建，目前已經(jīng)開始了第三階段的工程。
同時(shí)，西門子還陸續(xù)啟動(dòng)了同樣在成都的西門子工業(yè)軟件全球研發(fā)中心，和西門子智能制造成都創(chuàng)新中心的建設(shè)項(xiàng)目，項(xiàng)目總規(guī)模約10億元人民幣，目前這兩大中心都已啟動(dòng)運(yùn)行。
這些投入，都為西門子在中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)浪潮中，獲得一席之地，做出了準(zhǔn)備。
不過，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的紅利之下，這個(gè)賽道也將越來越擁擠。除了如聯(lián)想等同在制造業(yè)有所耕耘的本土企業(yè)以外，原先在消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?yàn)橹鞯腂AT等企業(yè)，近年來也喊出了產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的口號(hào)，希望在這個(gè)浪潮中分得一杯羹。
去年的第五屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新與突破”論壇上，工信部副部長陳肇雄也曾指出，目前我國有一定行業(yè)區(qū)域影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)區(qū)域平臺(tái)超過50家，工業(yè)
設(shè)備連接數(shù)量超過10萬臺(tái)套。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成員也已增至900余家。
隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展愈發(fā)成熟，想要在這個(gè)市場(chǎng)搶得先機(jī)，還需要跑得更快。
