机器之间、机器与人也能“对话”互联 这家德国公司是怎么做到的_10

2019-07-08 11:41

  或许你不知道,从超市里买到的一盒牛奶,是经过了30多道工序和一百多项指标的检测,才生产出来的。这个流程包括入厂检验、均质闪蒸、无菌罐装、贮存、运输等多个环环相扣的细节。

  那么,对于每年生产成百上千万吨牛乳和乳制品的公司来说,他们要处理这么多流程?以蒙牛为例,2013年开始,在以工业制造闻名的德国西门子公司的帮助下,打造了奶业工厂黑科技。

  这些工厂黑科技的目标是实现精准化管理。基于西门子的Simatic IT 平台,双方共同推出了实验室信息管理系统(LIMS)通过硬件接口、数据库对接、设备改造升级,打通了产业链生产各个阶段质量信息检测管理。同时,蒙牛联合SAP的管理体系(企业管理软件解决方案),形成一套完整的协作系统。

  不要被这一连串的专业术语蒙圈了。简单来说,它就是一套代替人工的自动化检验流程。过去,生产流水线以人力劳动为主,一个萝卜一个坑,有人记录物流单号,有人检验可以想象,这种生产方式是很耗费成本的,而且生产效率远远不能满足市场对奶业的需求。

  所以,由机器代替人工进行协作运转,对企业来说是利好的。

  以蒙牛管理线上的黑科技为例,在物料决策环节,当一批原奶或其他物料到厂,SAP系统就会生成物流单号,并自动传输给LIMS系统执行规定的各项检测,随后LIMS系统会将检测合格报告回传给SAP系统,SAP系统才对物料放行,进入相应的下一步生产环节。

  换句话说,这套管理系统,连接了检测仪硬件,让彼此之间数据得以流通,进行对话,而管理人员同时也能听懂这些对话。简而言之,系统所做的是让数据看得见、听得见。

  根据蒙牛乳业助理副总裁翟嵋介绍,蒙牛现有近80种型号的约1200台检测仪器都与LIMS高度集成,实现了1300种检验方法的电子记录,93%的检测数据能自动采集并上传至LIMS系统。

  因此,各类检验节省了10%-25%的时间,效率提升了15%以上。如今,蒙牛自动化检测率已经达到93%,远远高于了行业平均水平65%。 翟嵋告诉21CBR。

西门子提供相关系统的蒙牛乳业生产车间

  工业创新为何进展缓慢?

  如今,产品变得更复杂、更智慧,甚至变得定制化。西门子大中华区首席执行官Lothar Herrmann表示,通过数字化技术,机器之间可以相互连接、对话,甚至自主决策最佳的生产途径。

  由德国提出的工业4.0,注重生产车间里的数字化生产过程的智能化。Lothar Herrmann指出,工业4.0的核心是智能生产技术和智能生产模式,通过物联网和务(服务)联网,把产品、机器、资源、人有机联系在一起,推动各环节数据共享,实现产品生命周期和生产流程的数字化。这与中国制造2025,在本质上是相似的,Lothar Herrmann告诉21CBR。

  简单来说,实现工业4.0分为四个阶段:

  1)工厂实现精益化,即生产方式实现变革,提高工厂的管理水平和生产效率;

  2)工厂透明化,即通过IT系统,利用软件升级生产管理;

  3)工厂自动化,简单来说,就是机器代替人力实现自动化生产;

  4)工厂数字化,即基于同一个底层的数据库,把工厂所有人、IT系统、自动化系统连通在一起,建立虚拟世界的工厂数字化双胞胎。

  西门子向中国工业界全面展示其先进的数字化企业解决方案

  工业制造可以分为两大块:离散行业和流程行业。前者指的是汽车、飞机、游轮等大型机械产品,需要先生产零部件,再组装的生产过程;流程行业,则是石油、化工、钢铁等,把原材料混合、分离、粉碎、加热,批量或连续的方式进行生产。

  从研发开始,生产规划、制造工程到生产执行,这是工业的生命周期过程。在这个过程中,产业链很长,协作体系太大,管理系统也比较分散。所以,这就是为什么现在创业创新普遍都是互联网企业,而工业创新却在缓慢进行中。

  而数字化双胞胎工厂,翻译成白话文,它就如同世界地图,把陆地海洋、各个洲、国家、地区分别标明出来。它的实际形态是,基于同一个底层的数据模型,包括生产控制的自动化系统、制造执行的MES系统、财务管理的ERP系统、产品生命周期管理的PLM系统等,根据每个企业需求,添加相对应的管理系统。虚拟工厂和真实工厂得以实现实时同步,并能进行互动后,就形成了数字化工厂。

  当前,西门子正在中国实践数字化工厂。2013年,西门子在成都设立了数字化工厂,这是继德国的西门子安贝格工厂后的全球第二家数字化工厂,扮演着工业自动化产品生产及研发基地新的运营主体的重要角色。

  在成都的数字化工厂主要生产可编程逻辑控制器(PLC)、工业电脑(IPC)及工业操作面板(HMI)等产品,这些都是用于自动化领域的电子产品,属于离散行业的产品。

  成都数字工厂

  数字化工厂注重于离散工业,西门子(中国)有限公司执行副总裁林斌告诉21CBR,但对流程工业来说,在数字化工厂中挑战会更大,它往往需要更多的配合,不同企业和企业之间的配合。

  中国数字化工厂之路

  无疑,工业上的数字化是发展的大势所趋,它极大地提高了工业生产效率,节约生产成本。但对于中国的大部分工业企业来说,数字化工厂仍处于探索阶段。要知道,当前的中国工厂发展参差不齐,有些可能已经进入工业2.0或工业3.0,也有徘徊于工业1.0时代的。

  中国很多企业还没有实现精益化,所以从制造端向信息端走,遇到的困难会很多,但这条路还是需要会走,这是未来的一个方向,机械工业信息研究院副院长兼战略与规划研究所所长石勇告诉21CBR。

  众多企业参观、洽谈西门子数字化企业解决方案

  石勇称,工业是一个需要大量技术、知识以及人才积累的行业,但相对比德国数百年工业化历史而言,中国的工业化历史只有几十年,还需要政府引导和各方面教育慢慢发展。

  随着工业4.0在国内的升温,加上中国制造2025的推出,中国工业、制造业企业如何实现转型升级?

  石勇表示,德国在机械制造、工业自动化、数字化等领域是全球领军,但信息技术相对薄弱,而中国以华为等为代表的信息技术公司有优势,加上中国有BAT这样的巨型互联网企业,在行业大数据方面有着天然的数据优势,中国与德国双方结合,将有力于中德双方的共同发展,更好的实现工业4.0与中国制造2025的对接。

  利用虚拟世界的数字化技术解决物理世界的现实问题,这是科技发展对于工业制造的价值所在。

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