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深時機電受邀參觀西門子數字化國內工廠

發布時間:2018-09-13瀏覽次數:1411

深圳市深時機電有限公司作為SIEMENS首屆合作伙伴知識競賽優勝者的一員受邀參加了西門子數字化國內工廠的參觀之旅。

在短短的4天時間里,參觀了西門子在國內的成都(SEWC)、北京、南京(SNC)、蘇州(SEAL)工廠,深時機電參與人員均表示感觸頗深,收獲多多。

一、 行程安排

 86日。上午:參觀西門子工業自動化產品(成都)有限公司(SEWC)

          下午:搭乘國內航班前往北京

 87日。上午:參觀西門子北京數字化體驗中心

          下午:參觀北京TIA Demo展示廳

 88日。上午:搭乘高鐵前往南京

          下午:參觀西門子數控(南京)有限公司(SNC

          晚上:夜游南京夫子廟

 89日。上午:搭乘汽車前往蘇州

          下午:參觀蘇州西門子電器有限公司(SEAL

二、 參觀內容

1. 西門子工業自動化產品(成都)有限公司(SEWC)

 引以為傲的dpm-A

SEWC的大堂,映入眼簾的是這個實時更新的生產指標指示表(見圖1),在該指示表中,可以看到質量指標、生產產量和生產線電能耗等相關數據,并且通過西門子自己的云平臺推送到其他管理層(在北京的數字化體驗中心也看到該指示表)。其中最引人注目的莫過于當前財年的質量指標dpm-A(每百萬缺陷數)只有6.10。意思是100萬個產品只有6.1個缺陷品,這相比其他工廠是一個非常了不起的數字。

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 高效便捷的數字化企業軟件套件

西門子有自己的數字化企業軟件套件,數字化企業軟件套件的核心是 TEAMCENTER協同產品數據管理平臺)。PLM(產品周期管理軟件)、MES(制造執行系統)、TIA全集成自動化)的相互完美整合, 能夠為其客戶提供滿足所有主要工業 4.0 要求的自動化解決方案(見圖2)。

其中幾個關鍵點:

成都工廠(SEWC)的姊妹工廠德國安貝格工廠(EWA10年來,在人員數量和廠房面積幾乎沒有變化的情況下,通過自動化改造、數字化生成等先進技術,使得產能提升了8倍。并且dpm-A從上世紀90年代的560下降到現今的十幾的水平。

數字化工廠的基礎有生產自動化、物料自動化和信息自動化。目前SEWC的生產自動化率為60%PLC生產自動化率100%HMIIPC由于屏幕刷灰和打螺絲需要人工手動操作)、物料自動化率為90%IPC某些物料由于尺寸問題無法放入物料存放盒)、信息自動化率為100%

SEWC亮點:超過34000片產品/天;800種產品;5600種原材料;1000萬個元器件/天;全球供貨,兩個物流中心。

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 SIMATIC PRODUCTs SIMATIC

生產現場整個廠房主要分為兩層,下面層是物料運輸層,上面層為生產制造層。

原料入庫。在SEWC,每一件物料入庫都會打上獨一無二的RFID,這個RFID在每一道生產流程中會被相應的設備進行數據的采集和跟蹤,并最終儲存在統一的數據管理平臺中,實現可回溯式管理。

產品設計。西門子PLM(產品周期管理軟件)為全廠提供統一的數據平臺,使各部門能夠協同工作。舉個例子,以往研發部門修改了圖紙之后需要一個一個地通知采購、質量管理等相關部門,有可能出現通知遺留的情況;現在有了PLM,當研發修改了圖紙之后,會實時推送給對應的部門。另外,通過NX軟件可進行產品的軟件仿真,大大縮短開發周期。

制造生產。MES(制造執行系統)系統生成電子任務單,統一下達,實時刷新最新數據,通過CAM(計算機輔助制造)系統向生產線上傳遞并與ERP系統相集成,實現生產計劃、物料管理、質量管理等數據的實時傳送。

數字倉庫MIT工廠倉庫共有28000個物料存放盒,物料的存取通過堆取料機用數字定位模式抓取,能在三十分鐘內達到產線的相應位置。

在線監控。在工廠三層有一個SCADA系統,能夠實時查看產品的所有信息數據,實現“自鎖”和“追溯”。比如產品是否過了某個測試點,或者該產品產生問題后追溯之前的生產流程,均可以通過該系統查詢。

 

以上的一切,恰恰正如SEWC姊妹工廠EWA所信奉的SIMATIC PRODUCTs SIMATIC

SEWC參觀合影照

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2. 西門子(中國)總部

 10分鐘!個性化的快速定制

在北京西門子總部大廈一層的數字化體驗中心,西門子向全世界展示了數字化企業示范線(見圖4),通過一枚小小的印章個性化定制就能深刻理解數字化“雙胞胎”和虛擬調試的概念。這可以說是SEWC數字化生產模式的濃縮精華版。

由客戶下訂單之后;訂單進入系統共享協作平臺TEAMCENTER虛擬世界中進行產品設計、規劃、工程、調試與執行設定;然后進入實際的生產加工環節(車銑加工、質量檢驗、激光打標、產品組裝、產品包裝、產品交付)。經過這短短的十分鐘左右,一枚個性化自定義的印章就生產出來了(見圖5)。

另外,示范線還設置了數據追溯和能源可視化界面,數據追溯讓制造全過程透明可視,每一個環節的能耗透明可視,從而能夠最大限度地提高設備整體效率

讓人驚嘆的是,西門子能夠實現基于訂單的設計,采用柔性生產模式,柔性生產也就是所謂的混線生產,即一條產線可以同時生產不同的產品。

                   

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 百花齊放,讓數字化助力工業4.0

位于北京西門子總部大廈三樓的TIA Demo展示廳,展示廳內的所有Demo幾乎涵蓋了數字化企業平臺圖(見圖6)的控制層(Control Level)和現場層(Field Level)。

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在展示廳內,可以看到全集成自動化的所有家族產品,SIMATIC系列,SINAMICS系列,SINUMERIK系列,低壓電器產品和過程儀表、分析儀器及稱重產品。相對而言,SIMATIC系列PLC產品(見下圖7-10)更為熟悉一些。西門子以其強大的工業網絡、自動化產品讓數字化企業在今天成為現實。

                   

         7                                 8

                   

         9                               10

TIA Demo參觀合影照

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3. 西門子數控(南京)有限公司(SNC

88日早上乘坐高鐵由北京南站前往南京,在北京南站站內的顯示大盤看到京津城際鐵路全面恢復350公里運行(見圖12)。

 

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 乏善但不可陳

西門子國內工廠中SNC工廠主要生產SINAMICS V20/V90/G120SINUMERIK數控系統等產品。

由于SNC建廠較早,而且生產產品較多,所以目前自動化率較低,大部分工藝流程之間的對接需要人工操作。但是即使SNC還沒有上類似SEWC的數字化生產產線,SNC還是在不斷尋求更便捷更高效的生產操作方法,比如,G120的功率單元PM240-2在測試時,每次都需要翻轉功率單元進行插拔電纜,在對FSF等大尺寸的功率單元進行測試非常困難。于是SNC發明了一套測試裝置,該裝置上設置對應的電纜接口,而且在裝置上配置翻轉平臺,使得大尺寸的功率單元在做測試時輕松自如。

SNC拉貝先生雕塑合影照和秦淮河夜景

                    

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4. 蘇州西門子電器有限公司(SEAL

 電,讓城市更美好

電,涵蓋城市發展的方方面面,住宅、商業區、軌道交通等城市發展統統離不開電(見圖15)。從發電到輸送電再到分配電直到最終用戶,西門子有一整套完整的設備強力助推城市的發展,SEAL的主要產品為低壓電器的斷路器、接觸器、繼電器、按鈕及開關等;而且面對日益嚴峻的環保要求,在節能儲能方面,西門子也有自己的綜合解決方案。

 

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在生產方面,SEAL對產品的生產要求非常的苛刻。比如斷路器的三大關鍵器件:觸點、線圈和鐵芯,在SEAL,這三大器件的生產工藝已經達到非常高的要求,在同行業出于領先地位。特別是鐵芯,鐵芯在生產過程中一旦接觸人體手部,手部的汗液會沾到鐵芯上面,時間一久,會造成鐵芯的損傷。在SEAL,鐵芯的生產時在封閉的環境下進行的,也避免人為的接觸,所以西門子的斷路器才如此的可靠。

在測試方面,SEAL對產品的測試要求也優于行業水平。一臺接觸器的脫扣次數能達到百萬次以上。在展廳內,有一臺正在展示脫扣次數而不停脫扣的接觸器(見圖16)。

 

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SEAL參觀合影照

 

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三、 深時機電 -- 感想與體會

首先非常感謝西門子和公司給予此次國內工廠參觀的機會。

SEWC,數字化的生產模式確實讓人眼見一亮,以前參觀過的工廠車間都是亂糟糟,有一種人來人往、烏煙瘴氣的感覺,而且大部分都是靠人工操作。但是在SEWC,無論是物料的傳送還是生產工藝的銜接,都能靠自動化來完成,大大解放了人的勞動力和降低了人為出錯率。西門子高效便捷的數字化企業軟件套件,從訂單開始到包裝發貨,生產過程中的數據都可以在平臺上進行查詢,柔性生產模式能大大提高不同產品的生產效率,“自鎖”和“追溯”的機制能有效形成了一個閉環。

TIA Demo展覽廳,可以認識到西門家自動化家族產品。在SNC和SEAL,你可以認識了解到SINAMICS系列、SINUMERIK系列和CP產品的生產過程和產品種類。在數字化體驗中心,一個濃縮精華版的數字化生產產線更能加深對數字化生產的理解,你會驚嘆于一個個性快速化定制產品在如此短的時間內就能達到客戶手中。在這里,更能深刻體會到數字化“雙胞胎”和虛擬調試的概念,相信在不久的將來,在運用虛擬調試的技術之后,產品上市的時間將會大大縮短。


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