科技不怕问

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By 西门子调频1847BusinessTechnologyNatural Sciences
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科技不怕问 episodes

  • 虚拟调试:加速突破创新边界

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    尽快将创新的产品推向市场,是企业赢得先机的不二法门。然而,理想和现实之间总有一步之遥,有时候看似完美的产品方案,实际制造时才发现处处是“坑”。


    在激烈的市场竞争中,这种“后知后觉”往往会给企业带来高昂的试错成本。针对这一难题,西门子的虚拟调试技术则提供了一种“先知先觉”的思路。通过在虚拟世界中构建物理实体的“数字化双胞胎”,各行各业可以在实际生产之前就测试并验证产品方案的合理性。这不仅对企业运营具有积极意义,也让人们的生活从中受益。


    医用直线加速器

    加速突破创新边界


    得益于医疗技术的高度发展,人类当前已经能够战胜多种顽症,但癌症却依然是拦在健康面前的一座大山。“病魔”不但会对患者身心造成巨大的痛苦,也会为患者家庭带来沉重的负担。


    以“让更多癌症患者接受精确治疗,摆脱病痛折磨”为目标,陕西华明普泰医疗设备有限公司(华明普泰)从2011年起就开始研发医用直线加速器。第一代产品于2015年通过型检,具备临床实验基础。医用直线加速器能够利用微波电场对电子进行加速,产生高能射线以杀灭肿瘤中的异常癌细胞,被广泛应用于各种肿瘤的治疗。


    为了提高综合竞争力,华明普泰希望研发先进的医用电子直线加速器,这也是科技部“十三五”国家重点研发计划“数字诊疗装备研发”项目。


    西门子虚拟调试技术助力华明普泰研发先进的医用电子直线加速器。


    在创新突破的道路上,华明普泰的首要任务是要高质量、低成本地按期完成研发工作。为此,公司选择与西门子合作。


    借助西门子虚拟调试整体解决方案,在概念论证阶段,华明普泰可以高效地完成方案可行性论证,并在虚拟世界里对产品进行优化,从而节省后期改造的时间和成本。在生产调试阶段,西门子PLC SIM Advanced及SIMIT S与NX MCD相配合,可以实现系统整体联调,从而缩短实际调试时间,加速产品研发。


    有了方案论证和安装调试阶段的“双轮”加速,华明普泰得以在项目阶段性验收之前顺利完成研发任务。而这款先进的设备,也将在未来给更多癌症患者带来生命的希望。


    智能选矸机

    构建产品竞争优势


    如果说华明普泰的使命是为患者筑起防御病魔的高墙,那么深圳市时维智能装备有限公司(深圳时维)则致力于为恶劣工况下的一线工人们分忧。


    在矿业领域,选矸工是一种非常辛苦的职业。他们的工作任务是将矸石(采矿过程中混入矿石中的岩石)一块一块手动挑出,以确保原煤的回收率,避免后续设备损伤及电力损耗。


    对选矸工人而言,“手眼协作”的人工选矸工作环境恶劣,工人日常与黑乎乎的粉尘为伴,且劳动强度大;对企业来说,这种传统的模式管理难度大,选矸效率也较为低下。为了解决这些问题,专注于研发矿用智能装备的深圳时维推出了一款创新的智能选矸机。


    在智能选矸机的研发过程中,西门子虚拟调试技术可以帮助工程师们确定精确的选矸率,进而节约设备研发成本,缩短现场调试时间。


    利用人工智能视觉识别技术,选矸机可以辨别输送带上的物料,再由动作系统里的机械爪将所需矸石或原煤抓取出来。整个选矸流程高效、准确。然而,看起来如此完美的解决方案其实也存在很大的提升空间。


    首先,在选矸机的安装、调试及验收过程中,工程师们需要在恶劣的现场环境中连续工作直至设备可以正常运转,费时费力。此外,由于各个矿场的选矸率要求都不尽相同,因此设备供应商需要为客户提供定制化的产品,而设备的选矸率预测一直是行业内的技术难点。对于客户要求的特定选矸率,设备究竟要使用几个机械手,以怎样的节拍才能实现?过去,深圳时维并没有量化的指标来判断,只能依靠工程师的经验。一旦设备在实际运行中选矸率不达标,就又要重新修改设计方案,从而延缓整个项目的进程。


    如今,深圳时维采用西门子虚拟调试技术,基于NX MCD软件配合全集成自动化系统,就可以轻松计算出选矸率。这不仅避免了重复修改和返工带来的额外成本,也缩短了现场的调试验收时间,将项目整体的交付周期缩短约50%,从而极大地提升了设备市场竞争力。


    随着选矸机的普及,将来会有越来越多的一线工人从条件恶劣的人工选矸工作中解放出来,转而从事更加健康、更有技术含量的工作。


    目前,西门子的虚拟调试技术已经广泛应用于电子、玻璃、物流、汽车、矿山与重工、医疗设备、冶金、食品饮料、培训教学、民生等千行百业。在培训教学领域,虚拟调试能够助力客户打造虚实结合的培训平台,使得学生们真正“学以致用”;在电子制造领域,虚拟调试可以帮助客户提前发现产品设计中的潜在缺陷,缩短企业研发周期,实现降本增效……


    在数字化浪潮下,无数企业正致力于开发创新的系统和设备,让生产更安全、高效,也让生活更美好。西门子的虚拟调试技术助力客户驱动概念落地,加速推陈出新,这种“先知先觉”的智慧将帮助更多行业实现变革。

    6 min
  • 掘金数字时代,让数据融合知识创造价值

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    本文转载自新闻客户端“南方Plus”。


    我相信大家都曾经借东西给过别人,不管是一支笔还是一部手机,别人拿走后我们就无从知晓这件物品的实时状态。对于我们的客户苏州金融租赁股份公司(苏州金租)来说同样如此,不同的是他们“借”给客户的是数百台车辆、数十座光伏电站和设备。去年年底,我的同事们借助数据中台技术为苏州金租搭建了租赁物智能管理平台,通过实时抓取和分析数据,让员工足不出户就可以了解租赁物的真实状态。也正是这样的一个前瞻之举,帮助苏州金租在新冠疫情期间依然保持业务运转。


    疫情期间,智能租后平台支持苏州金租统筹做好防疫与经营。


    在我看来,疫情划出了一条企业发展的“楚河汉界”:一些企业骤然间需要面对生死存亡;一些企业则能够通过长久积累化危机为契机,而数字化正是他们背后的有力支撑。就像苏州金租的例子一样,有效的数字化转型能够在危机时刻为企业带来转机,也能在企业追求长期发展目标的道路上持续注入动力。


    夫运筹帷幄之中,决胜千里之外。越是面临巨大的竞争压力,企业越需要全局考量、通盘规划。在启动数字化转型前,企业首先需要明晰发展方向和业务目标,系统性地制定KPI,使数字化转型有的放矢。同时,通过对决定企业运营和发展的价值链和关键环节进行梳理,对数字化水平查漏补缺,打造能够支撑跨价值链数据流动的数据中台,形成属于自己的大数据资产。


    对于西门子来说,我们不仅可以帮助客户在打造数据中台的过程中将其行业专长和经验形成知识沉淀下来,还能够为利用人工智能技术进一步挖掘数据价值打好基础。


    梳理价值链 准确定位


    认识人体,需要把握经络,而了解企业,则需要梳理价值链。价值链之于企业,犹如经络之于人体,遍布全局。早在上世纪八十年代,哈佛大学商学院教授迈克尔·波特创造性地提出“价值链”的概念,以“价值链分析”寻求企业竞争优势。在2020年初,西门子发布了《明晰路径——推动企业数字化转型》白皮书,提出数字化管理运营的目的在于帮助企业创造并传递价值,而在企业价值创造的三大关键价值链——产品生命周期、资产运营和业务履约方面,综合考量一个企业的表现,是评价企业管理运营水平和数字化水平的重要指标。


    产品生命周期、资产运营和业务履约三条价值链体现企业数字化水平。


    这三条价值链分别着眼于产品、生产和客户。产品生命周期价值链涵盖从产品定义到制造工艺再到产品升级的完整闭环;资产运营价值链是企业实现价值创造的桥梁,包括生产能力规划、工程调试和设备升级等各个方面;业务履约价值链聚焦如何传递客户价值,关注从订单获取到产品交付的全周期。


    数字化的价值在于各价值链的打通。在梳理价值链的过程中,企业能了解自身在管理运营上的薄弱环节,更为重要的是能够基于当前发展目标和优先级筛选出数字化转型最为迫切的环节,并思考如何使这些跨价值链的环节产生协同效应,从而切实解决问题。我们发现,对价值链的梳理往往能促使企业转变传统观念,建立数字化时代“快速迭代”的思维,采取从局部到整体逐步推进的实施方案,以“小步快跑”的方式推动数字化转型。


    连通孤岛 构建知识中台


    随着数字化转型的逐步推进,企业在获得竞争优势的同时,往往也面临“数据孤岛”的困境——复杂的工业数据散落各处,不同子系统和设备之间无法连通。为实现不同价值链上多个环节之间的数据流动,数据中台技术和IoT连接技术发挥着重要的作用,打破各个独立子系统、数据源之间的壁垒,实现价值链之间的数据融合与协同。


    成熟的数据中台犹如城市中纵横交错的立交桥,连通各个节点,保证数据流动畅通无阻。从能力上而言,数据中台能够以灵活的部署方式对数据进行集中展示,具备集成多个数据库和不同格式数据的能力,使企业数据平台化,并能找到跨领域数据的关联并做出分析,从而有效管理企业级数据资产,为满足业务不同的需求做好准备,为数字化转型奠定基础。


    数据的融合并不是最终目的。在数据的基础上,西门子通过知识图谱的创建,帮助企业进行数据的梳理和结构化,清晰人、设备、物料、以及工艺流程各环节的关联性。通过跨价值链数据融合而建立的知识图谱,我们称之为知识中台。它其实就是一个基于企业真实数据的“数字化双胞胎”,为未来的各种人工智能应用,企业运营优化和管理提升提供了必要的基础。


    价值链梳理与中台构建已经在西门子变压器(武汉)有限公司一显身手。作为西门子能源在中国的生产企业,这家公司希望通过数字化技术提高生产效率。变压器生产定制性强,通常由订单驱动。基于工厂此前已经成熟的精益生产模式,我们首先建立了关键工序的设备联网、生产计划的数字化管理以及产品质量数据的实时收集和追踪,来补足数字化薄弱环节,并基于此构建了知识中台,打通“数据孤岛”。这些举措大大提升了生产效率、设备使用率和利润。这些投入在疫情大考下也初见成效——复工10天内产能恢复到100%,复工后产品试验一次性通过率仍保持100%的高水平。


    西门子变压器(武汉)有限公司


    这两个100%意味着在后疫情时代,企业的数字化转型肩负了更大使命。由于人跟人之间的沟通受阻,企业的正常运营也受到严重影响。面对这一情况,企业不仅能够通过数据中台实现数据的实时采集和利用,更能够以数字化的方式将人与人之间的简单信息交换和重复数据处理用软件的方式沉淀下来,形成掌握数据之间关联性的知识中台,让沟通更准确、高效。


    企业数字化转型的过程从来不会一蹴而就,就像掘金的过程,清晰的目标和路径是掘金者的指南针。古希腊哲学中有这样一句箴言——“认识你自己”,而企业领导者们需要时时自问的是——“我想要的金矿在哪里”?在《哈佛商业评论》发布的《2019全球数字化转型排行》中,西门子是工业制造企业中的第一名。今天,西门子也跻身于欧洲第二大软件公司和世界十大软件公司之一。这些无不得益于公司近年来一以贯之的战略规划和布局。数字化只是支持企业发展的工具,其最终目标是获得整座“金矿”——实现企业竞争力的提升。

    5 min
  • 西门子Advanta在华启动生态合作计划,助力推动产业数字化转型

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    西门子Advanta今天在2020全球人工智能产品应用博览会上同期举办了中国生态伙伴峰会,并在峰会上宣布携手能科科技股份有限公司、厦门乐石科技有限公司、烟台数动网络科技有限公司、苏州金融租赁股份有限公司、唐人神集团股份有限公司等十余家企业共同启动“工业互联网生态合作计划”。该计划旨在倡导多元主体开放创新、合作共享、平等参与的全新合作模式,将西门子Advanta与不同行业数字化转型先行者携手共创的成功经验推广至更多企业,助力推动中国企业转型升级。

    唐人神集团作为生态合作伙伴首批代表,与西门子(中国)有限公司执行副总裁、西门子 Advanta中国区总经理朱骁洵交换合作协议。


    数字化转型已经成为中国企业实现可持续发展和构建长久竞争力的必然选择。基于在数字化技术和行业专长方面的丰富经验和诸多成功实践,西门子希望携手更多合作伙伴,探索企业转型的全新商业模式,成为各行业企业与数字化转型的‘连接器’。借助新的生态合作模式,我们致力于汇聚更多元化的行业最佳实践、资源和人才,形成产业转型升级的‘乘数效应’,驱动中国企业数字化转型的规模化落地。

    朱骁洵

    西门子(中国)有限公司执行副总裁

    西门子 Advanta中国区总经理

    目前,西门子Advanta已经携手遍布医疗、金融租赁、智能家居、智慧农业、能源管理、IT科技等领域的众多企业成功实现数字化转型。这些成功案例将为生态圈的价值共享奠定基础。

    西门子Advanta在华启动生态合作计划,助力推动产业数字化转型。

    在医疗领域,西门子Advanta与西门子医疗和医学影像人工智能企业汇医慧影合作,在疫情期间向湖北黄冈方舱医院交付了首个“黎明岛”CT方舱解决方案。在金融租赁领域,西门子Advanta携手苏州金融租赁股份有限公司,借助数据中台技术搭建了租赁物智能管理平台,通过实时抓取和分析数据,让运营人员足不出户就可以了解租赁物的真实状态。在智能家居领域,西门子Advanta与西门子家居电气合作打造SieNeuro智能家居系统,实现对照明、窗帘、空调、电视等家居设备的本地或远程控制。

    此外,通过“工业互联网生态合作计划”,西门子Advanta将为生态合作伙伴提供从咨询到实施的数字化转型创新解决方案,包括数字化转型评估工具箱、工业互联网架构设计、数据中台、知识中台、物联网数据处理技术、工厂数字化升级和模拟仿真技术等,以前沿科技赋能产业数字化转型。

    “工业互联网生态合作计划”正式启动。

    在2020全球人工智能产品应用博览会上,西门子与清华大学经济与管理学院(清华经管学院)联合展示了双方在2020年4月共同启动的“数字化企业领军项目”。该项目依托清华经管学院的前沿管理思想及理论体系和西门子在工业相关领域的百年积淀及数字化领先实践,致力于培养学员成为具备宏观视野和战略思维、掌握创新能力和系统方法、并能践行数字化转型的企业领袖。

    此外,西门子还展示了数据中台、工业人工智能、基于“数字化双胞胎”的楼宇解决方案、互联城市解决方案和综合能源管理系统等前沿技术及创新解决方案,为生态合作伙伴赋能。

    3 min
  • 这个北欧国家十分之一的工业机器人竟然都来自一个地方!

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    600个机器人正在Valmet汽车公司位于新考蓬基的工厂内工作,数量超过芬兰工业机器人总数的10%。每年有超过九万辆新车从这座工厂中驶出。Valmet汽车公司优秀的自动化与工程水平让它比竞争对手更智能与快速,且能更高效地使用机器人。




    新考蓬基是芬兰最著名的工业城镇之一,距芬兰南部的图尔库约一小时车程。在这里,每年有超过九万辆汽车从一栋巨大的白色建筑物中驶出。这样的生产速度是其它公司无法比拟的。




    项目经理Timo Karhu说:“如你所见,现在它看起来还不像一辆真正的汽车。”Karhu站在 Valmet 汽车工厂一端。在他面前,长长的机械手正在制造汽车车身。金属碰撞的叮当声不断在大楼内回响。在这里,300多个机器人正在“热火朝天”地工作。




    在工厂另一处,200多个机器人正一齐工作,生产另一种车型。这座工厂内共有600个机器人,数量达到全芬兰投入工业生产的机器人总数的10% 。Karhu说,这些机器人可处理的重量范围在16公斤至550公斤。




    “机器人数量的多少并不重要,自动化程度的高低才最重要。我们必须比竞争对手更智能、更快速,且能更高效地使用机器人。如果我们做不到,那么客户为什么要选择我们呢?”Karhu一边说,一边带我们继续参观工厂。




    “腾飞”的机器人


    20世纪80年代早期, Valmet 汽车公司拥有了自己的第一个机器人。但是,直到最近六年,它对机器人的使用才真正开始“腾飞”。




    西门子销售总监Arto Livanainen一直与Valmet汽车公司紧密合作,提供控制系统等产品和解决方案。他认为,Valmet汽车公司的成功可以部分归功于其对数字化的应用。




    他们是怎样取得这样的好成绩的呢?“首先,他们知道如何应对市场需求的变化。他们的生产在模块化方面十分独特,其模块化程度超过我所见过的其他任何公司。同时,他们也更善于应用数字化技术。当然,产品质量好也是最主要的原因之一。”




    人与机器人并肩工作


    尽管所在市场面临激烈的国际竞争,这座北欧工厂仍赢得了保时捷、欧宝和梅赛德斯—奔驰等客户的心。虽然机器人的确可以承担许多工作,但公司仍拥有4000名员工。他们证明了人的劳动与智慧仍然必不可少。




    在芬兰这样一个成本密集型的国家中,企业要如何实现高效生产呢?Karhu表示:“相对而言,我们的员工数量可能与全球其它工厂差不多。所以,流畅的物流、高水平的数字化与自动化以及快速生产启动,这些因素相结合就是问题的答案。”




    扎实的工程专业知识


    许多汽车工厂只进行汽车生产,但Valmet汽车公司却还聘请了许多工程师。Karhu认为,通过将工程领域的知识与公司50多年的行业经验相结合,他们能够对前行路上遇到的挑战形成更清楚的认知,也可以提高解决问题的速度。




    Karhu停在了基于TIA 博途的控制系统的用户交互面板前。这个面板整合了自动化项目中的所有关键部分:从过程控制、用户交互界面以及操作,到电机控制和分布式外部单元。同时,它还具有诊断和能源管理功能,可帮助提高工厂的生产力。



    Karhu说:“监控系统非常重要。如果生产中的一小部分因故停止,则可能会导致更大层面的停滞。快速处理这样的突发情况至关重要,否则就会浪费时间,而时间就是金钱。”




    TIA博途加快构建速度


    早在2013年,Valmet 汽车公司就应用了西门子系统,用于对西门子S7-1500控制器的设置和编程 。“我们认为这套系统可以减少流程构建阶段所花费的时间。Comfort Panel人机交互面板和其它人机交互工具也可以被用来推进生产过程中的各个流程。”




    13个月内完成产线搭建


    这套包含芬兰最多工业机器人的完整生产流程,从签下订单到生产正式启动,只花费了约13个月。




    Valmet 汽车公司传播经理Mikael Mäki说:“对客户来说,能够快速生产汽车是非常重要的。此外,我们还可以根据客户的具体要求定制每一辆车。换句话说,你在这里看到的每一辆车都是不一样的。”




    环顾工厂内部,长长的机械手正为汽车喷上合适的颜色,再为它装上发动机。很快,汽车就会进行出厂检查。而在这整个过程中,还需要工人来检查一切是否正常。




    人与机器人之间不存在竞争


    Karhu 总结说:“在做关键决定时,人的参与非常重要。无论机器人多么优秀,我始终相信,永远都有一些工作是人类能完成得更好且更高效的。”


    6 min

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