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深时机电受邀参观西门子数字化国内工厂

发布时间:2018-09-13浏览次数:1365

深圳市深时机电有限公司作为SIEMENS首届合作伙伴知识竞赛优胜者的一员受邀参加了西门子数字化国内工厂的参观之旅。

在短短的4天时间里,参观了西门子在国内的成都(SEWC)、北京、南京(SNC)、苏州(SEAL)工厂,深时机电参与人员均表示感触颇深,收获多多。

一、 行程安排

 86日。上午:参观西门子工业自动化产品(成都)有限公司(SEWC)

          下午:搭乘国内航班前往北京

 87日。上午:参观西门子北京数字化体验中心

          下午:参观北京TIA Demo展示厅

 88日。上午:搭乘高铁前往南京

          下午:参观西门子数控(南京)有限公司(SNC

          晚上:夜游南京夫子庙

 89日。上午:搭乘汽车前往苏州

          下午:参观苏州西门子电器有限公司(SEAL

二、 参观内容

1. 西门子工业自动化产品(成都)有限公司(SEWC)

 引以为傲的dpm-A

SEWC的大堂,映入眼帘的是这个实时更新的生产指标指示表(见图1),在该指示表中,可以看到质量指标、生产产量和生产线电能耗等相关数据,并且通过西门子自己的云平台推送到其他管理层(在北京的数字化体验中心也看到该指示表)。其中最引人注目的莫过于当前财年的质量指标dpm-A(每百万缺陷数)只有6.10。意思是100万个产品只有6.1个缺陷品,这相比其他工厂是一个非常了不起的数字。

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 高效便捷的数字化企业软件套件

西门子有自己的数字化企业软件套件,数字化企业软件套件的核心是 TEAMCENTER协同产品数据管理平台)。PLM(产品周期管理软件)、MES(制造执行系统)、TIA全集成自动化)的相互完美整合, 能够为其客户提供满足所有主要工业 4.0 要求的自动化解决方案(见图2)。

其中几个关键点:

成都工厂(SEWC)的姊妹工厂德国安贝格工厂(EWA10年来,在人员数量和厂房面积几乎没有变化的情况下,通过自动化改造、数字化生成等先进技术,使得产能提升了8倍。并且dpm-A从上世纪90年代的560下降到现今的十几的水平。

数字化工厂的基础有生产自动化、物料自动化和信息自动化。目前SEWC的生产自动化率为60%PLC生产自动化率100%HMIIPC由于屏幕刷灰和打螺丝需要人工手动操作)、物料自动化率为90%IPC某些物料由于尺寸问题无法放入物料存放盒)、信息自动化率为100%

SEWC亮点:超过34000片产品/天;800种产品;5600种原材料;1000万个元器件/天;全球供货,两个物流中心。

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 SIMATIC PRODUCTs SIMATIC

生产现场整个厂房主要分为两层,下面层是物料运输层,上面层为生产制造层。

原料入库。在SEWC,每一件物料入库都会打上独一无二的RFID,这个RFID在每一道生产流程中会被相应的设备进行数据的采集和跟踪,并最终储存在统一的数据管理平台中,实现可回溯式管理。

产品设计。西门子PLM(产品周期管理软件)为全厂提供统一的数据平台,使各部门能够协同工作。举个例子,以往研发部门修改了图纸之后需要一个一个地通知采购、质量管理等相关部门,有可能出现通知遗留的情况;现在有了PLM,当研发修改了图纸之后,会实时推送给对应的部门。另外,通过NX软件可进行产品的软件仿真,大大缩短开发周期。

制造生产。MES(制造执行系统)系统生成电子任务单,统一下达,实时刷新最新数据,通过CAM(计算机辅助制造)系统向生产线上传递并与ERP系统相集成,实现生产计划、物料管理、质量管理等数据的实时传送。

数字仓库MIT工厂仓库共有28000个物料存放盒,物料的存取通过堆取料机用数字定位模式抓取,能在三十分钟内达到产线的相应位置。

在线监控。在工厂三层有一个SCADA系统,能够实时查看产品的所有信息数据,实现“自锁”和“追溯”。比如产品是否过了某个测试点,或者该产品产生问题后追溯之前的生产流程,均可以通过该系统查询。

 

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

SEWC参观合影照

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2. 西门子(中国)总部

 10分钟!个性化的快速定制

在北京西门子总部大厦一层的数字化体验中心,西门子向全世界展示了数字化企业示范线(见图4),通过一枚小小的印章个性化定制就能深刻理解数字化“双胞胎”和虚拟调试的概念。这可以说是SEWC数字化生产模式的浓缩精华版。

由客户下订单之后;订单进入系统共享协作平台TEAMCENTER虚拟世界中进行产品设计、规划、工程、调试与执行设定;然后进入实际的生产加工环节(车铣加工、质量检验、激光打标、产品组装、产品包装、产品交付)。经过这短短的十分钟左右,一枚个性化自定义的印章就生产出来了(见图5)。

另外,示范线还设置了数据追溯和能源可视化界面,数据追溯让制造全过程透明可视,每一个环节的能耗透明可视,从而能够最大限度地提高设备整体效率

让人惊叹的是,西门子能够实现基于订单的设计,采用柔性生产模式,柔性生产也就是所谓的混线生产,即一条产线可以同时生产不同的产品。

                   

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 百花齐放,让数字化助力工业4.0

位于北京西门子总部大厦三楼的TIA Demo展示厅,展示厅内的所有Demo几乎涵盖了数字化企业平台图(见图6)的控制层(Control Level)和现场层(Field Level)。

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在展示厅内,可以看到全集成自动化的所有家族产品,SIMATIC系列,SINAMICS系列,SINUMERIK系列,低压电器产品和过程仪表、分析仪器及称重产品。相对而言,SIMATIC系列PLC产品(见下图7-10)更为熟悉一些。西门子以其强大的工业网络、自动化产品让数字化企业在今天成为现实。

                   

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TIA Demo参观合影照

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3. 西门子数控(南京)有限公司(SNC

88日早上乘坐高铁由北京南站前往南京,在北京南站站内的显示大盘看到京津城际铁路全面恢复350公里运行(见图12)。

 

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 乏善但不可陈

西门子国内工厂中SNC工厂主要生产SINAMICS V20/V90/G120SINUMERIK数控系统等产品。

由于SNC建厂较早,而且生产产品较多,所以目前自动化率较低,大部分工艺流程之间的对接需要人工操作。但是即使SNC还没有上类似SEWC的数字化生产产线,SNC还是在不断寻求更便捷更高效的生产操作方法,比如,G120的功率单元PM240-2在测试时,每次都需要翻转功率单元进行插拔电缆,在对FSF等大尺寸的功率单元进行测试非常困难。于是SNC发明了一套测试装置,该装置上设置对应的电缆接口,而且在装置上配置翻转平台,使得大尺寸的功率单元在做测试时轻松自如。

SNC拉贝先生雕塑合影照和秦淮河夜景

                    

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4. 苏州西门子电器有限公司(SEAL

 电,让城市更美好

电,涵盖城市发展的方方面面,住宅、商业区、轨道交通等城市发展统统离不开电(见图15)。从发电到输送电再到分配电直到最终用户,西门子有一整套完整的设备强力助推城市的发展,SEAL的主要产品为低压电器的断路器、接触器、继电器、按钮及开关等;而且面对日益严峻的环保要求,在节能储能方面,西门子也有自己的综合解决方案。

 

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在生产方面,SEAL对产品的生产要求非常的苛刻。比如断路器的三大关键器件:触点、线圈和铁芯,在SEAL,这三大器件的生产工艺已经达到非常高的要求,在同行业出于领先地位。特别是铁芯,铁芯在生产过程中一旦接触人体手部,手部的汗液会沾到铁芯上面,时间一久,会造成铁芯的损伤。在SEAL,铁芯的生产时在封闭的环境下进行的,也避免人为的接触,所以西门子的断路器才如此的可靠。

在测试方面,SEAL对产品的测试要求也优于行业水平。一台接触器的脱扣次数能达到百万次以上。在展厅内,有一台正在展示脱扣次数而不停脱扣的接触器(见图16)。

 

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SEAL参观合影照

 

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三、 深时机电 -- 感想与体会

首先非常感谢西门子和公司给予此次国内工厂参观的机会。

SEWC,数字化的生产模式确实让人眼见一亮,以前参观过的工厂车间都是乱糟糟,有一种人来人往、乌烟瘴气的感觉,而且大部分都是靠人工操作。但是在SEWC,无论是物料的传送还是生产工艺的衔接,都能靠自动化来完成,大大解放了人的劳动力和降低了人为出错率。西门子高效便捷的数字化企业软件套件,从订单开始到包装发货,生产过程中的数据都可以在平台上进行查询,柔性生产模式能大大提高不同产品的生产效率,“自锁”和“追溯”的机制能有效形成了一个闭环。

TIA Demo展览厅,可以认识到西门家自动化家族产品。在SNC和SEAL,你可以认识了解到SINAMICS系列、SINUMERIK系列和CP产品的生产过程和产品种类。在数字化体验中心,一个浓缩精华版的数字化生产产线更能加深对数字化生产的理解,你会惊叹于一个个性快速化定制产品在如此短的时间内就能达到客户手中。在这里,更能深刻体会到数字化“双胞胎”和虚拟调试的概念,相信在不久的将来,在运用虚拟调试的技术之后,产品上市的时间将会大大缩短。