西门子数码化企业平台 一站提供智能制造核心技术
- DIGITIMES企划
来自台湾西门子软件工业的技术部经理陈松盈,秉承母公司为工业4.0发源地的利基,阐述如何实现数码化智能制造、迈向工业4.0。他指出,肇因全球化、人口变化、城市化、气候变化,致使制造业面临众多挑战,促使德国藉由虚实整合系统(CPS)、物联网与互联网服务,擘划工业4.0蓝图,希冀透过工厂物联网与自动化、机电汽一体化、数码化设计与制造、系统整合智能化等实施方向,引领制造力升级。
综观工业4.0内涵,为藉助CPS,实现自动化、智能化、无人工厂、关灯工厂等愿景,在此过程中,举凡物联网、互联网、云端、大数据乃至3D打印,皆是必要手段。
陈松盈援引IDC所提出的全球制造趋势预测报告指出,时至2017年,高达四成大型制造商将把虚拟模拟技术用于生产制造流程,同时有五成制造商将利用先进分析实现创新。
上述趋势之所以成形,主因来自市场需求正从大规模制造转变为个性化制造,导致从下单、生产排程、物流、生产制造、成品库存、出货(产品配送)等看似理所当然的循环流程,只因大量个性化选配加入,便大幅提高制造要求与品质控制的复杂性,动辄面临上亿个选配组合的汽车业,即是最明显例子。
换言之,市场需求不仅「倒逼」企业提供更多差异化产品,也「倒逼」企业必须采取措施应对挑战,使前述理所当然的循环流程,底层需要有自动化、智能化支撑,接着藉由工业现场信息与MES、ERP串接而实现智能化,再将前端设计推向数码化。
五大系统互通 实现数码化智能制造
至于如何打造数码化智能制造的理想境界?陈松盈认为可分3个层次:首先可藉由「人工+自动化」,带来效率与速度,实现大批量生产,达到70%智能制造目标;其次藉由「人工+自动化+MES」,营造小批量灵活性,满足90%智能制造目标;最终则透过「人工+自动化+MES+PLM」,同时满足大规模定制与动态混线生产,实现99.999%智能制造目标。
总结来说,经由工厂自动化、PLM、ERP、MOM(制造操作系统)、WMS(仓储管理系统)等五大系统互连互通,即可望打造数码化智能制造环境。而在2016年元月,西门子宣布完成与CD-adapco购并协定,大举纳进计算流体力学(CFD)、计算固体力学(CSM)、热传递、颗粒动力学、进料流、电化学、声学以及流变学等工程学科方案,补齐最后一块拼图,跃为全球唯一整合所有数码化工厂能力于一体的公司,从下而上藉由现场层、控制层、操作层、管理层与企业层等架构,勾勒数码化智能制造方案,支持工业4.0软硬件需求。
而西门子的数码化企业软件,涵盖产品设计、生产规划、生产工艺、生产执行与服务等整体生命周期,利用单一平台将虚拟与实体世界结合起来。
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