7月中旬的成都，炎熱多雨，距離市中心西北邊22公里的西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品生產(chǎn)及研發(fā)基地（SEWC），工廠外圍一片寂靜。


    即使在車間里，也只聽得見機(jī)器轉(zhuǎn)動的微弱聲響。幾位工人不時觸摸工作臺前的電腦顯示屏，操作工作臺上的按鈕。


    與此同時，在工人們腳下、地下一層的物料間里，攜帶條形碼的物料，整齊地趴在自動化流水線上。它們沿著地下傳輸系統(tǒng)，在四個上下提升裝置的幫助下，升入車間。再經(jīng)過立體中轉(zhuǎn)庫等設(shè)備，在組裝生產(chǎn)線上被裝配和包裝，最后由物流小車運(yùn)向倉庫。


    這座約450名工人的工廠，生產(chǎn)面積不到標(biāo)準(zhǔn)足球場的一半。每年生產(chǎn)的SIMATIC工業(yè)自動化產(chǎn)品超過250萬件，供應(yīng)中國及全球的汽車、制藥、電力等工業(yè)行業(yè)及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。在這里大概每10秒就有一件產(chǎn)品誕生，而一百萬件這樣的產(chǎn)品中，有瑕疵的不到10件。


    SEWC是西門子首家數(shù)字工廠——安貝格電子制造工廠（EWA）的姊妹工廠，也是西門子在德國之外建立的首家數(shù)字化企業(yè)。兩座數(shù)字化工廠的背后，是西門子實踐德國政府工業(yè)4.0戰(zhàn)略所制定的數(shù)字化工廠整體解決方案。


    為了應(yīng)對全球制造業(yè)變革浪潮，促進(jìn)本國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，德國政府于2013年提出了工業(yè)4.0的國家戰(zhàn)略。中國則于2015年發(fā)布了《中國制造2025》行動綱領(lǐng)。


    如果將西門子作為標(biāo)桿，中國企業(yè)顯然差距不小。“與西門子等頂尖的世界工業(yè)4.0企業(yè)相比，中國制造業(yè)特別是中國家電行業(yè)還存在著很大差距。”四川長虹企劃部部長劉海中說，“中國制造業(yè)有的尚處在工業(yè)2.0階段，部分達(dá)到3.0水平。既需要謀劃工業(yè)4.0，還要彌補(bǔ)基礎(chǔ)不足，盡快淘汰落后、過剩的產(chǎn)能，實現(xiàn)跨越式發(fā)展。”


一座工廠的無縫數(shù)據(jù)互聯(lián)


    完成工業(yè)自動化后，工業(yè)企業(yè)面臨著滿足消費(fèi)者個性化需求、新技術(shù)滲透帶來的模式創(chuàng)新等轉(zhuǎn)型問題。


    對西門子來說，這一系列的難題反映到實際，就是制造業(yè)企業(yè)該如何縮短產(chǎn)品的上市時間，提高靈活性、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。


    或許可以從西門子自2007年起收購的近50家企業(yè)中，窺得這個169歲的老牌工業(yè)企業(yè)的野心。自從買下生產(chǎn)軟件產(chǎn)品Teamcenter的公司UGS后，西門子一發(fā)不可收拾，看上的企業(yè)大多以軟件公司為主。同時，西門子不斷擴(kuò)大軟件業(yè)務(wù)組合，最終提出“數(shù)字化工廠”概念。


    據(jù)西門子股份公司數(shù)字化工廠集團(tuán)首席執(zhí)行官Jan Mrosik介紹，數(shù)字化方案就是通過涵蓋從產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)劃、制造工程、生產(chǎn)執(zhí)行到服務(wù)的整個價值鏈的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提供全生命周期的無縫工作流。借助統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫等軟硬件設(shè)備，優(yōu)化工程組態(tài)所有方面的工作，確保產(chǎn)品高效地投放到市場。


    為此，西門子推出了全面的數(shù)字化產(chǎn)品組合，將硬件、軟件、工業(yè)技術(shù)專長和數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，推動現(xiàn)實世界與虛擬世界的融合。


    2016年漢諾威工業(yè)博覽會上，西門子推出了工業(yè)云Mind Sphere。作為工業(yè)數(shù)據(jù)開放平臺，各種數(shù)字工廠可以通過數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，將關(guān)鍵設(shè)備乃至整個工廠的數(shù)據(jù)連接至Mind Sphere，從而監(jiān)測其設(shè)備群，做到預(yù)防性維護(hù)、能源數(shù)據(jù)管理、工廠資源優(yōu)化等。


    在中國，西門子建立數(shù)字化工廠SEWC來實踐上述解決方案。這座工廠實現(xiàn)了從管理、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)直至物流配送全過程的數(shù)字化。在數(shù)字化工廠“數(shù)據(jù)鏈條”的起點——研發(fā)過程，研發(fā)工程師們利用西門子PLM（產(chǎn)品全生命周期管理軟件）的產(chǎn)品開發(fā)解決方案NX軟件，進(jìn)行新產(chǎn)品的模擬設(shè)計和組裝。


    研發(fā)出的每一件新產(chǎn)品都擁有專屬于自己的數(shù)據(jù)信息。這些數(shù)據(jù)信息在研發(fā)、生產(chǎn)、物流的各個環(huán)節(jié)中被不斷豐富，實時保存在同一個數(shù)據(jù)中心Teamcenter中，供質(zhì)量、采購、生產(chǎn)和物流等各個部門共享。每天，設(shè)備自動記錄1000多萬條產(chǎn)品信息，方便工人精準(zhǔn)快速地找出產(chǎn)品瑕疵的由來。


    生產(chǎn)過程所需要的物料自身攜帶條形碼，通過與倉庫管理軟件的“數(shù)據(jù)對話”，經(jīng)由“自動交通”的物料輸送環(huán)節(jié)，輸送到高貨架立體倉庫或者物料中間庫。裝配生產(chǎn)線員工輕觸工作臺上的電腦顯示屏，所需物料就會進(jìn)入物料間。


    物料從物料間升入車間后，工人按照電腦顯示屏上的電子任務(wù)單，開始裝配、包裝等工作。任務(wù)完成后，他只需按下工作臺上的按鈕，流水線上的傳感器就會掃描產(chǎn)品的條碼信息，記錄它在這個工位的數(shù)據(jù)。MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）將以該數(shù)據(jù)作為判斷基礎(chǔ)，向控制系統(tǒng)下達(dá)指令，指揮物流小車將產(chǎn)品送去下一個目的地。


    工廠采用柔性生產(chǎn)，同一條生產(chǎn)線上每天要產(chǎn)出4000多片產(chǎn)品，最多能夠同時生產(chǎn)4種不同產(chǎn)品，并為將來的產(chǎn)能調(diào)整做出合理規(guī)劃。


    整座工廠的運(yùn)行，都是基于這些數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，ERP（企業(yè)資源規(guī)劃）、PLM（產(chǎn)品全生命周期管理）、MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）、控制系統(tǒng)及供應(yīng)鏈管理，全部實現(xiàn)了無縫的信息互聯(lián)，工廠數(shù)據(jù)還能與德國生產(chǎn)基地以及美國的研發(fā)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)互聯(lián)。


中國制造業(yè)標(biāo)桿處于3.0階段


    與從制造端走向信息端的德國工業(yè)4.0不同，在機(jī)械工業(yè)信息研究院副院長石勇看來，“中國制造2025”混合了德國和美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的理念，一些領(lǐng)先型企業(yè)在進(jìn)行探索，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和制造業(yè)企業(yè)加強(qiáng)合作，推進(jìn)兩化融合。


    據(jù)石勇介紹，上汽和阿里巴巴簽署“互聯(lián)網(wǎng)汽車”戰(zhàn)略合作協(xié)議，加強(qiáng)信息化技術(shù)應(yīng)用和導(dǎo)入；華為在2016年和庫卡簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，共同為中國工業(yè)市場開展智能制造方案；青島紅領(lǐng)通過探索努力，成為服裝生產(chǎn)領(lǐng)域智能制造的標(biāo)桿，這些都是互聯(lián)網(wǎng)和制造業(yè)融合的典范。


    但整體來看，中國制造業(yè)目前基礎(chǔ)方面還不夠強(qiáng)。特別是傳統(tǒng)的基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)技術(shù)、基礎(chǔ)工藝和技術(shù)平臺。而智能制造又要求和信息技術(shù)結(jié)合，像傳感器、工業(yè)軟件、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)大數(shù)據(jù)等新問題或是未來發(fā)展的瓶頸。


    電氣化普及、自動化推廣、智能化示范，這是機(jī)械工業(yè)信息研究院戰(zhàn)略與規(guī)劃研究所副所長張燕對我國制造業(yè)的整體評價。兩個指標(biāo)數(shù)據(jù)能夠直觀展現(xiàn)：工業(yè)機(jī)器人使用密度與設(shè)備數(shù)控化率。


    世界機(jī)器人協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2014年中國大陸地區(qū)的工業(yè)機(jī)器人使用密度僅為36臺/萬人，不到韓國的1/13、日本和德國的1/9、美國的1/5，而且僅為世界平均水平的54.5%。從機(jī)床的數(shù)控化率來看，中國生產(chǎn)的機(jī)床，數(shù)控化率僅為25%，而日本2012年的機(jī)床數(shù)控化率已達(dá)到88%。中國目前的水平僅相當(dāng)于日本20世紀(jì)80年代末期的水平。


    “國內(nèi)沒有什么公司可以拿出來作為標(biāo)桿。”亞洲制造業(yè)協(xié)會、國際機(jī)器人及智能裝備產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟首席執(zhí)行官羅軍認(rèn)為，即便備受推崇的海爾集團(tuán)，還是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，離工業(yè)4.0的要求很遠(yuǎn)，跟西門子比差距非常大。“我們過度關(guān)注生產(chǎn)環(huán)節(jié)，研發(fā)領(lǐng)域落后，沒有真正引領(lǐng)全球行業(yè)發(fā)展的企業(yè)。”


    企業(yè)也有“自知之明”。去年9月，工信部公布了2015年智能制造試點示范項目名單，入圍項目共46個，涉及38個行業(yè)、21個地區(qū)。四川長虹電器股份有限公司申報的示范項目位列其中。


    長虹方面也認(rèn)為，自身與西門子等頂尖的世界工業(yè)4.0企業(yè)相比仍有很大差距。“德國更專注于創(chuàng)新工業(yè)科技產(chǎn)品的科研和開發(fā)，以及對復(fù)雜工業(yè)過程的管理。在設(shè)備和車間制造工業(yè)方面基礎(chǔ)很好，在世界信息技術(shù)領(lǐng)域的能力水平很高，在嵌入式系統(tǒng)和自動化工程方面也有非常專業(yè)的技術(shù)。” 四川長虹企劃部部長劉海中說。