隨著工業(yè)4.0概念的興起，制造企業(yè)變得愈加重視產(chǎn)品生產(chǎn)的智能化和資源合理利用問題，這是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必由之路。作為工業(yè)軟件領(lǐng)域的公司，Siemens PLM 20余年前就已經(jīng)開始倡導(dǎo)“借助數(shù)字化技術(shù)構(gòu)建數(shù)字化工廠”的愿景，在Siemens PLM Software制造工程軟件業(yè)務(wù)高級副總裁Zvi Feuer看來，構(gòu)建數(shù)字化工廠，是制造企業(yè)步入“工業(yè)4.0”時代的基礎(chǔ)。

Siemens PLM Software制造工程軟件業(yè)務(wù)高級副總裁Zvi Feuer

工業(yè)4.0時代對數(shù)字化工廠的訴求

    截至目前，業(yè)界對“工業(yè)4.0”概念比較統(tǒng)一的解釋是：繼機(jī)械化、電氣化和信息技術(shù)之后以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，主要是指通過信息通訊技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)-實(shí)體物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)合，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，最終建立一個高度靈活的個性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)生產(chǎn)模式。

    工業(yè)4.0描繪的是工業(yè)界未來的藍(lán)圖，對萬千的制造企業(yè)而言，構(gòu)建數(shù)字化工廠則是實(shí)現(xiàn)這一遠(yuǎn)景的基礎(chǔ)。所謂數(shù)字化工廠（Digital Factory ），是以產(chǎn)品全生命周期的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在計算機(jī)虛擬環(huán)境中，對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行仿真、評估和優(yōu)化，并進(jìn)一步擴(kuò)展到整個產(chǎn)品生命周期的新型生產(chǎn)組織方式。

    在德國工程師協(xié)會的定義中，數(shù)字化工廠是由數(shù)字化模型、方法和工具構(gòu)成的綜合網(wǎng)絡(luò)，包含仿真和3D/虛擬現(xiàn)實(shí)可視化，通過連續(xù)的沒有中斷的數(shù)據(jù)管理集成在一起。這一定義與西門子PLM所提供Tecnomatix解決方案的愿景更為接近：通過全面的數(shù)字化制造方案，幫助企業(yè)制定更明智的決策，快速確立提高生產(chǎn)效率、降低成本和實(shí)現(xiàn)質(zhì)量目標(biāo)。

    Zvi Feuer認(rèn)為，數(shù)字化制造技術(shù)的發(fā)展，為企業(yè)構(gòu)建數(shù)字化工廠奠定了基礎(chǔ)，更順應(yīng)了工業(yè)4.0時代對智能產(chǎn)品的要求。Zvi Feuer在企業(yè)軟件業(yè)務(wù)領(lǐng)域有著超過25年經(jīng)驗(yàn)，目前領(lǐng)導(dǎo)西門子PLM全球團(tuán)隊和項(xiàng)目組為客戶提供制造工程軟件解決方案，開拓客戶并提供服務(wù)，這些方案涵蓋從生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施優(yōu)化、裝配線設(shè)計、生產(chǎn)系統(tǒng)開發(fā)和驗(yàn)證，以及CNC機(jī)床編程等各個方面。

    在過去的市場競爭中，企業(yè)憑借創(chuàng)新產(chǎn)品就足以取得成功，但隨著全球化所帶來的成本壓力和環(huán)保合規(guī)要求，制造商們需要更加充分地發(fā)掘出生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的優(yōu)勢，而不僅僅是關(guān)注運(yùn)營成本。

    在Zvi Feuer看來，工業(yè)4.0時代對數(shù)字化工廠的訴求，不僅僅針對大型企業(yè)，對中小型制造企業(yè)來說，如何借助數(shù)字化的技術(shù)手段保持自身競爭力，也變得至關(guān)重要。Zvi Feuer舉了一個美國密歇根州汽車零部件企業(yè)的例子：在過去十五年間，Vickers Engineering從一家?guī)资�人的企業(yè)發(fā)展成三百人的企業(yè)，這家典型的中小企業(yè)，應(yīng)用數(shù)字化和自動化技術(shù)的程度非常高，通過產(chǎn)品質(zhì)量的提升、產(chǎn)品制造周期的縮短爭取到了大量知名制造商的訂單。

    構(gòu)建以數(shù)字化制造技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)字化工廠，使得Vickers Engineering可以以更早地制定更明智的決策，從而提高生產(chǎn)效率和靈活性，同時降低成本和獲得更高的生產(chǎn)投資回報。

PLM+MES，延伸數(shù)字化制造應(yīng)用

    在西門子的長期規(guī)劃中，建立集數(shù)字化、自動化、綠色化、虛擬化等特征為一體的數(shù)字化工廠將成為一種戰(zhàn)略常態(tài)。

    在西門子分布于全球的280個工廠中，西門子在德國安貝格(Amberg)建立的電子工廠成為數(shù)字化工廠的典范。Zvi Feuer說，數(shù)字化工廠不僅僅簡單地強(qiáng)調(diào)自動化，更強(qiáng)調(diào)信息化、自動化與智能化的融合，而人的價值體現(xiàn)在創(chuàng)造性的計劃、監(jiān)控與決策。

    2013年9月，西門子在德國之外的首家數(shù)字化企業(yè)——西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品成都生產(chǎn)和研發(fā)基地(SEWC) 開始投入生產(chǎn)，SEWC將先進(jìn)的數(shù)字制造技術(shù)帶到中國，這也是西門子在全球建立的第二家數(shù)字化工廠。

    Zvi Feuer說，“對于西門子PLM而言，分布在全球的280家工廠是我們和其他競爭對手最大的區(qū)別，我們已經(jīng)在這些全球最先進(jìn)的企業(yè)中實(shí)踐西門子PLM的數(shù)字化制造技術(shù)，還會將這些數(shù)字化制造的經(jīng)驗(yàn)帶給更多的制造企業(yè)。”

    隨著數(shù)字化工廠的普及和發(fā)展，數(shù)字化制造技術(shù)和MES系統(tǒng)的整合將成為大勢所趨。事實(shí)上，早在幾年前，西門子PLM就加大了對制造領(lǐng)域解決方案的投資，2012年，西門子PLM并購了質(zhì)量管理軟件廠商IBS；2013年6月，并購了英國APS廠商Preactor；2014年10月，西門子PLM剛剛宣布并購美國知名MES廠商Camstar。

    在Zvi Feuer看來，工業(yè)4.0實(shí)現(xiàn)的是數(shù)字化層面集大成的構(gòu)想，西門子PLM不斷拉近PLM和MES的距離，旨在將制造過程的規(guī)劃與制造過程的執(zhí)行真正實(shí)現(xiàn)無縫集成，實(shí)現(xiàn)虛擬制造與實(shí)際制造之間的映射，進(jìn)而在未來能夠?yàn)榭蛻籼峁��?shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的解決方案。

充滿機(jī)遇的數(shù)字化制造市場

    在CIMdata所定義的數(shù)字化制造市場中，全球每年有超過5億美金的市場容量。Zvi Feuer介紹，西門子PLM過去幾年在數(shù)字化制造市場一直保持著6%到10%的增長。

    值得一提的是，中國地區(qū)在數(shù)字化制造市場一直保持著強(qiáng)勁的增長，Zvi Feuer認(rèn)為，這源于中國制造企業(yè)對數(shù)字化制造技術(shù)迫切的需求，且這一需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于日本、印度、美國等國家。

    在Siemens PLM Software首席執(zhí)行官兼董事總經(jīng)理梁乃明看來，在工業(yè)4.0浪潮的催生下，構(gòu)建數(shù)字化工廠不僅僅是技術(shù)資產(chǎn)和信息化的投資，更是企業(yè)經(jīng)營思路的一種轉(zhuǎn)變。西門子的數(shù)字化制造解決方案將現(xiàn)實(shí)和虛擬的生產(chǎn)世界相結(jié)合，著力推動制造業(yè)未來的發(fā)展，其持續(xù)的創(chuàng)新能力、完整的產(chǎn)品線和豐富的行業(yè)知識，為“工業(yè) 4.0”時代的到來奠定了基礎(chǔ)。

    梁乃明介紹，過去幾年間，越來越多的中國客戶在進(jìn)行數(shù)字化制造解決方案的布局，從西門子PLM 剛剛過去的2014財年來看，數(shù)字化制造業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)了兩位數(shù)的增長，包括濰柴、華宇汽車、比亞迪汽車等重要客戶都開始選擇實(shí)施數(shù)字化制造解決方案。

    梁乃明說，產(chǎn)品質(zhì)量和智能化的要求越來越高，意味著企業(yè)的制造工藝和自動化水平也越來越高，Tecnomatix 的數(shù)據(jù)和過程管理解決方案提供了工廠、流程、資源和產(chǎn)品配置之間的可見性和流程可靠性，并在變革過程中統(tǒng)一支持實(shí)時實(shí)現(xiàn)的一致性和協(xié)調(diào)。很多中國客戶參觀了SEWC之后，都表示希望與西門子合作共同建設(shè)屬于自己的數(shù)字化工廠。

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本文標(biāo)題：數(shù)字化工廠為“工業(yè)4.0”奠定基礎(chǔ)

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