機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)伴隨的噪聲，流水線旁站立的工人，車間里難聞的氣味，這是人們對(duì)于工廠的慣常印象。更加領(lǐng)先的智能化工廠卻是另一番景象，寬敞的廠房里只有零星工人不時(shí)觸摸工作臺(tái)前的電腦顯示屏或者操作工作臺(tái)上的按鈕。即使在生產(chǎn)車間里，也只聽得見機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)的微弱聲響。

這樣的場(chǎng)景已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，西門子成都工廠（全稱西門子工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品成都生產(chǎn)研發(fā)基地）每天的日常即是如此。

西門子成都工廠內(nèi)景

2013年9月，西門子在全球的第二個(gè)數(shù)字化工廠落戶成都。這間工廠承擔(dān)著西門子全球工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)的任務(wù)，它已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從管理、 產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)到物流配送全過程的數(shù)字化，并且通過信息技術(shù)，與德國(guó)生產(chǎn)基地和美國(guó)的研發(fā)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)互聯(lián)。

西門子成都工廠外景

研發(fā)

成都工廠研發(fā)的新產(chǎn)品誕生于SIEMENS PLM Software（西門子產(chǎn)品生命周期管理解決方案）下的Siemens NX軟件。Siemens NX是一個(gè)交互式 CAD／CAM／CAE（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造與計(jì)算機(jī)輔助工程）系統(tǒng)，它同時(shí)集成了結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)、熱學(xué)和流體等應(yīng)用領(lǐng)域的多學(xué)科仿真，支持概念設(shè)計(jì)和三維建模，還能夠提供從加工到質(zhì)量檢測(cè)的完整零件制造解決方案。

在Siemens NX軟件中完成設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，都會(huì)帶著專屬于自己的數(shù)據(jù)信息繼續(xù)“生產(chǎn)旅程”。這些數(shù)據(jù)一方面通過CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)）向生產(chǎn)線上傳遞，為完成接下來的制造過程做準(zhǔn)備，另一方面也被同時(shí)“寫”進(jìn)數(shù)字化工廠的數(shù)據(jù)中心━Teamcenter軟件中，供質(zhì)量、采購(gòu)和物流等部門共享。不同的部門都能第一時(shí)間得到更新的數(shù)據(jù)，這避免了傳統(tǒng)制造企業(yè)中不同部門之間由于數(shù)據(jù)平臺(tái)不同造成的信息孤島。

Teamcenter軟件

生產(chǎn)和物流

在成都工廠，一層是布局緊湊的存放原材料的高位貨架立體倉(cāng)庫。經(jīng)進(jìn)料檢驗(yàn)人員利用Teamcenter中的同步數(shù)據(jù)檢測(cè)過的原材料都會(huì)由物流管理系統(tǒng)送入倉(cāng)庫，并準(zhǔn)確地被放置在自動(dòng)化高位貨架的相應(yīng)位置。

自動(dòng)化立體倉(cāng)庫

一層的物料倉(cāng)庫還有兩座升降梯與二層的生產(chǎn)車間相連。每天，由西門子MES系統(tǒng)SIMATIC IT生成的電子任務(wù)單會(huì)顯示在工人工作臺(tái)前方的電腦上。工人輕觸電腦顯示屏，這時(shí)物料存放處的堆取料機(jī)根據(jù)后臺(tái)的數(shù)據(jù)提示，依靠數(shù)字定位迅速地將原材料從一層的自動(dòng)化高位貨架出庫，經(jīng)輸送系統(tǒng)傳送至升降梯，升降梯將物料提升到二層的生產(chǎn)車間，工人拿到物料即可開始組配等工作。

成都工廠內(nèi)部

工人裝配好產(chǎn)品后，按下工作臺(tái)上的一個(gè)按鈕，自動(dòng)化流水線上的傳感器就會(huì)掃描產(chǎn)品的條碼信息，記錄它在這個(gè)工位的數(shù)據(jù)。SIMATIC IT系統(tǒng)以該數(shù)據(jù)作為判斷基礎(chǔ)，指揮小車去往下一個(gè)目的地。在到達(dá)下一個(gè)工序前，產(chǎn)品要通過“嚴(yán)格”的檢驗(yàn)程序。以可編程控制器產(chǎn)品為例，在整個(gè)生產(chǎn)過程中針對(duì)該類產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)節(jié)點(diǎn)就超過20個(gè)。視覺檢測(cè)是數(shù)字化工廠特有的質(zhì)量檢測(cè)方法，它用相機(jī)拍照下產(chǎn)品的圖像，與Teamcenter數(shù)據(jù)平臺(tái)中的正確圖像進(jìn)行比對(duì)，這相比傳統(tǒng)的人工抽檢更加可靠和快速。

SIMATIC IT系統(tǒng)會(huì)對(duì)產(chǎn)品的行進(jìn)路線進(jìn)行“規(guī)劃”，“告訴”它接下來應(yīng)該走怎樣的線路。工廠的生產(chǎn)線上有很多傳感器，當(dāng)一個(gè)產(chǎn)品經(jīng)過特定的地方時(shí)，就會(huì)由RFID（無線射頻識(shí)別技術(shù)）進(jìn)行識(shí)別，而此產(chǎn)品所走過的所有的路線和經(jīng)過的工序也會(huì)記錄在SIMATIC IT系統(tǒng)中。如果路線正確，它就會(huì)被送到包裝終站，完成這趟“旅程”。

自動(dòng)化生產(chǎn)線

在自動(dòng)化生產(chǎn)線上（俗稱流水線）已經(jīng)看不到那種一排幾十個(gè)甚至上百個(gè)人的工作環(huán)節(jié)了。而在整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中，一旦生產(chǎn)線上前面的產(chǎn)品出現(xiàn)“堵車”，SIMATIC IT系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地鎖定“堵車”的位置，后面的產(chǎn)品會(huì)自動(dòng)停下來等待。西門子官方數(shù)據(jù)顯示，通過提高生產(chǎn)制造的智能化數(shù)字化水平，可以減少產(chǎn)品上市時(shí)間至少30％，降低制造成本約13％。而在新產(chǎn)品上市比例、設(shè)備生產(chǎn)效率、產(chǎn)品交付能力及營(yíng)運(yùn)利潤(rùn)率等多個(gè)方面，數(shù)字化工廠的指標(biāo)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)制造企業(yè)。

數(shù)字化制造帶來的不只是炫目的科技，還有實(shí)實(shí)在在的收益和支撐企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的競(jìng)爭(zhēng)力，并支持未來中國(guó)制造可持續(xù)發(fā)展。西門子成都工廠只是一個(gè)縮影，中國(guó)制造業(yè)的數(shù)字化藍(lán)圖正慢慢展開。