智能制造時代，“數(shù)字化”一詞特別火。趁著炎炎夏日，2017年8月3至4日，西門子在上海舉行了2017西門子過程工業(yè)峰會。以“電氣化、自動化、數(shù)字化”為三大核心業(yè)務(wù)的西門子擁有眾多數(shù)字化解決方案，讓“數(shù)字化”從理論走進(jìn)現(xiàn)實。
（活動現(xiàn)場）
活動期間，西門子股份公司過程工業(yè)與驅(qū)動集團(tuán)首席執(zhí)行官Juergen Brandes，西門子（中國）有限公司執(zhí)行副總裁、過程工業(yè)與驅(qū)動集團(tuán)總經(jīng)理林斌，西門子股份公司過程工業(yè)與驅(qū)動集團(tuán)過程自動化部首席執(zhí)行官Eckard Eberle，西門子（中國）有限公司過程工業(yè)與驅(qū)動集團(tuán)副總裁、過程自動化部總經(jīng)理姚峻，向業(yè)界分享了過程工業(yè)自動化實現(xiàn)數(shù)字化的實操版。
（從左至右依次是：林斌、Juergen Brandes、Eckard Eberle、姚峻）
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觀點：數(shù)字化解決方案是工具
標(biāo)簽：中國制造彎道超車靠人才
談及數(shù)字化，人們常用“工業(yè)X.0”對數(shù)字化進(jìn)階階段貼“標(biāo)簽”。在Juergen Brandes看來，“現(xiàn)在所說的從工業(yè)1.0到工業(yè)2.0、工業(yè)3.0、4.0，這樣一個步驟的是隨著時代發(fā)展進(jìn)程來描述的，而今天更重要的是回答數(shù)字化如何應(yīng)對工業(yè)界碰到的挑戰(zhàn)，它能帶給我們的優(yōu)勢是什么。中國的一個很大的競爭優(yōu)勢在于，有很多有前瞻力的企業(yè)家正在積極地?fù)肀?shù)字化。”在中國，食品、醫(yī)藥、環(huán)保（污水處理、水處理）、化工和精細(xì)化工對數(shù)字化的需求相對旺盛。
“在實施數(shù)字化進(jìn)程中，每家企業(yè)的痛點各有不同，主要圍繞這么幾個問題：第一，質(zhì)量更高；第二效率更高；第三，更安全；第四，上市時間更短。”姚峻以生物制藥為例進(jìn)行說明，比如，一個新藥物的研發(fā)，如何使研發(fā)時間變得更短，如何使研發(fā)的結(jié)果直接進(jìn)入生產(chǎn)流程，如何將人工經(jīng)驗轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯じ深A(yù)更少的自動化流程，這是他們最大的痛點。
“憑借全面的數(shù)字化企業(yè)解決方案，西門子通過‘數(shù)字化雙胞胎’實現(xiàn)過程工業(yè)價值鏈的數(shù)字化和集成。”林斌強(qiáng)調(diào)，“數(shù)字化解決方案是一個工具，它能夠給你帶來生產(chǎn)效率的提升、生產(chǎn)上更大的靈活性、更高的質(zhì)量，以及信息安全。”
林斌坦言，數(shù)字化技術(shù)是最近兩三年蓬勃發(fā)展起來的，對于中國而言，這既是制造業(yè)需要提升的痛點，同時也是一個彎道超車的機(jī)會。其核心問題在于現(xiàn)在的數(shù)字化需要軟件人才、數(shù)字化人才、硬件人才、工藝人才、設(shè)計的人才，你怎么樣能用對方的語言把它描述出來?！吨袊圃?025》白皮書對重點行業(yè)的技術(shù)發(fā)展方向都作出了指導(dǎo)，唯一缺的就是人才。你有人才和決心，就有可能實現(xiàn)彎道超車。
案例：生物制藥行業(yè)打造智能制造工廠
標(biāo)簽：從戰(zhàn)略咨詢到數(shù)字化實施步驟
在生物制藥行業(yè)，西門子為金宇生物技術(shù)股份有限公司打造智能制造工廠。雙方在自動化、數(shù)字化、智能化等“工業(yè)4.0”關(guān)鍵領(lǐng)域緊密合作，致力于打通企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)與質(zhì)控等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)工程管理、設(shè)備運維、環(huán)境監(jiān)控、節(jié)能減排的數(shù)字化；實現(xiàn)廠區(qū)智能化，包括園區(qū)的整體規(guī)劃、工業(yè)信息安全和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能生產(chǎn)系統(tǒng)、建筑管理、能源管理、實驗室管理系統(tǒng)等。
據(jù)金宇生物技術(shù)股份有限公司副總裁張競介紹，數(shù)字化工廠建設(shè)之初，西門子就開始提供咨詢式服務(wù)，根據(jù)金宇集團(tuán)戰(zhàn)略定位明確目標(biāo)，評估現(xiàn)狀，制定方案，規(guī)劃路線，從頂層框架到各個階段的實施步驟，乃至后期人員培訓(xùn)，西門子提供了貫穿項目全生命周期的咨詢服務(wù)。
該項目采用的西門子數(shù)字化解決方案包括Simatic IT eBR MES系統(tǒng)、Comos工程設(shè)計與設(shè)備運維管理平臺、Simatic PCS 7過程控制系統(tǒng)、Batch批處理系統(tǒng)、SIPAT過程分析解決方案、Scalance信息安全與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)以及xHQ綜合信息管理平臺等，并為該數(shù)字化解決方案提供滿足FDA、EMEA、CFDA等要求的計算機(jī)化系統(tǒng)驗證服務(wù)。
針對數(shù)字化實施步驟，林斌表示，雖然每一個客戶的具體實施步驟不一樣，但金宇數(shù)字化工廠具有一定的代表性。第一步，根據(jù)企業(yè)戰(zhàn)略定位幫助制定針對數(shù)字化工廠的未來發(fā)展藍(lán)圖。這項咨詢服務(wù)完成后，企業(yè)會對自身未來三到五年的發(fā)展有一個清晰的目標(biāo)，西門子將這個目標(biāo)分為幾個實施的階段。比如，第一階段是討論新建一個工業(yè)園，工業(yè)園的建設(shè)要在一個完整的數(shù)字化平臺（COMOS）上來做。
第二步，有了數(shù)字化平臺后，再考慮如何實施工程。比如，整合企業(yè)的自動化設(shè)備，將設(shè)備與企業(yè)加工工藝連起來，加強(qiáng)工藝控制。醫(yī)藥行業(yè)最重要的是將以傳統(tǒng)經(jīng)驗為導(dǎo)向的工藝轉(zhuǎn)變?yōu)橐宰詣踊癁閷?dǎo)向的工藝，這就涉及制造執(zhí)行系統(tǒng)來指揮工廠執(zhí)行生產(chǎn)制造，減少人員干預(yù)。
第三步，完成生產(chǎn)制造后，企業(yè)會考慮如何優(yōu)化資源管理，如ERP。如果這家企業(yè)未來要建設(shè)好幾個工廠，推薦采用xHQ綜合信息管理平臺對幾個工廠進(jìn)行綜合優(yōu)化管理。
融合：數(shù)字化工廠影像—數(shù)字化雙胞胎
標(biāo)簽：已建工廠快速有效實現(xiàn)數(shù)字化
實施數(shù)字化，大家都認(rèn)為新建項目比改建項目更容易，各位看官別著急，針對已建工廠，西門子也提供了快速有效實現(xiàn)數(shù)字化的解決方案。
“首先，你需要用相機(jī)或無人機(jī)對工廠進(jìn)行360°環(huán)繞拍攝，當(dāng)然也可以讓西門子派工程師用無人機(jī)幫你拍；隨后，將照片導(dǎo)入Bentley軟件生成工廠的三維圖像，同時你將得到一份元器件清單；這份元器件清單可以自動導(dǎo)入西門子COMOS系統(tǒng)中，變成P&ID邏輯圖的一部分。由此，已建工廠能夠快速高效地實現(xiàn)3D的展示功能與2D的邏輯控制無縫結(jié)合，而這是數(shù)字化的基礎(chǔ)。”Juergen Brandes說。
用專業(yè)術(shù)語來講，就是借助浸入式3D界面來顯示的“數(shù)字化雙胞胎”，利用Bentley Systems的軟件解決方案以及相應(yīng)的西門子解決方案下的功能性工程2D模型，將真實的工程模型在3D物理環(huán)境下呈現(xiàn)。從時間成本來看，原先需要十幾個員工花一年時間收集產(chǎn)品信息，現(xiàn)在只要一兩個月，這將成為已建工廠通往數(shù)字化工廠的一條捷徑。
就西門子與Bentley系統(tǒng)間的戰(zhàn)略合作，Eckard Eberle介紹說，雙方運用新的云服務(wù)打造互聯(lián)互通的數(shù)據(jù)環(huán)境，對接雙方的數(shù)字工程模型。例如，Bentley的現(xiàn)實建模軟件已經(jīng)集成于西門子過程模擬軟件，利用激光掃描“點云數(shù)據(jù)”為現(xiàn)有的工業(yè)棕地建模。自動化工業(yè)制造商TMS（Turnkey Manufacturing Systems）成功將創(chuàng)新的“點云”能力用于生產(chǎn)線的“數(shù)字化雙胞胎”的創(chuàng)建工作，顯著提升其規(guī)劃和驗證過程，同時節(jié)省了時間和經(jīng)濟(jì)成本。
新品：Simatic PCS 7 V9.0
標(biāo)簽：實現(xiàn)直至現(xiàn)場層的數(shù)字化
本次峰會上，西門子發(fā)布了全新版本的過程控制系統(tǒng)Simatic PCS 7 V9.0，將基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的開放式總線標(biāo)準(zhǔn)Profinet全面引入過程控制系統(tǒng)。Profinet技術(shù)與Simatic PCS 7全新的分布式I/O系列Simatic ET 200SP HA、Simatic CFU緊湊型現(xiàn)場模塊等創(chuàng)新硬件全面融合，軟件更多創(chuàng)新且全面支持Windows 10操作系統(tǒng)，靈活性更高、操作更方便、設(shè)計面向未來。
針對現(xiàn)有系統(tǒng)升級問題，Eckard Eberle強(qiáng)調(diào)，西門子的所有研發(fā)都從保護(hù)客戶資產(chǎn)的角度出發(fā)，因此，即便每一個版本都有大的飛躍，但小伙伴們不需要重復(fù)購買。軟件層面，V8.0可以直接升級至V9.0；底層設(shè)備既可以在PROFIBUS上運行，也能在Profinet上運行，當(dāng)然，客戶可以根據(jù)需要將設(shè)備從V8.0升級至V9.0，在設(shè)備底層實現(xiàn)統(tǒng)一?？偨Y(jié)一句：軟件可以并聯(lián)運行，硬件可以根據(jù)需要升級。
新建：西門子數(shù)字化體驗中心過程工業(yè)展廳（上海）
標(biāo)簽：“數(shù)字化雙胞胎”從一體化工程到一體化運維的實景體驗
繼今年6月在北京建立西門子亞太區(qū)首個數(shù)字化體驗中心后，西門子針對過程工業(yè)的數(shù)字化體驗中心也于峰會期間在上海揭幕。該中心是西門子與上海楊浦區(qū)政府本著“共同投入，共同建設(shè)，共同受益”的方針共同建設(shè)，成為行業(yè)領(lǐng)先的支持中小企業(yè)和創(chuàng)新的協(xié)同中心。
工控小編和現(xiàn)場嘉賓一道近距離感受“數(shù)字化雙胞胎”為過程工業(yè)帶來的從一體化工程到一體化運維的實景體驗：一體化設(shè)計、數(shù)字化移交、工廠全生命周期的數(shù)據(jù)管理、虛擬調(diào)試與操作員培訓(xùn)系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實的日常巡檢，以及深層次設(shè)備狀態(tài)分析等，現(xiàn)場感受數(shù)字化帶來的過程工業(yè)優(yōu)化。
林斌表示，西門子還將在展廳旁設(shè)立過程工業(yè)4.0中心，配備一個30余人的工業(yè)4.0創(chuàng)新團(tuán)隊為有需求的企業(yè)提供咨詢服務(wù)。
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合作：與寶武集團(tuán)深化合作
標(biāo)簽：虛擬遠(yuǎn)程運維技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)研究
8月3日，西門子與寶鋼工程技術(shù)集團(tuán)旗下的寶鋼工業(yè)技術(shù)服務(wù)有限公司（寶鋼技術(shù)）就其虛擬遠(yuǎn)程運維技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)研究簽署合作協(xié)議以及一期項目合同。這是2016年西門子與寶鋼集團(tuán)正式簽署《智慧制造（工業(yè)4.0）戰(zhàn)略協(xié)議》以來，雙方合作的深度推進(jìn)。該項目的意義在于可以大大節(jié)省成本，特別是現(xiàn)場運維和后臺支持的成本，提高設(shè)備運維效率。
在項目建設(shè)中，寶鋼技術(shù)將利用西門子等數(shù)字化技術(shù)與解決方案（Comos、XHQ、TeamCenter）來構(gòu)建設(shè)備運維現(xiàn)場與后臺相結(jié)合的數(shù)字化解決方案；結(jié)合西門子開發(fā)的AR虛擬頭盔技術(shù)，構(gòu)建設(shè)備運維的數(shù)字化場景；基于西門子大數(shù)據(jù)分析技術(shù)優(yōu)化其設(shè)備運維管理模型；基于西門子CDC（Cyber Security）工業(yè)信息安全技術(shù)，更安全地構(gòu)建和運營基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的運維平臺。與此同時，雙方也同意在下一步選擇部分關(guān)鍵點共同開展基于大數(shù)據(jù)的運維管理探索，且寶鋼技術(shù)也會支持西門子基于MindSphere的遠(yuǎn)程運維App在其平臺上進(jìn)行測試。在項目進(jìn)展過程中，雙方還將共同培養(yǎng)智能制造以及遠(yuǎn)程運維的人才。
結(jié)語：數(shù)字化是過程工業(yè)生產(chǎn)設(shè)施滿足在靈活性、可擴(kuò)展性、可用性和安全性上日益嚴(yán)苛的要求的關(guān)鍵所在。攜手中國合作伙伴持續(xù)引領(lǐng)過程工業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，西門子是認(rèn)真的。提供西門子產(chǎn)品和服務(wù)廣州華沙自動化也是認(rèn)真的。
