Siemens PLM Software大中华区首席执行官兼董事总经理梁乃明

在这里，每研发一件新产品，都会有自己的数据信息。这些信息在研发、生产及物流的各个环节中被不断丰富，并实时保存在一个数据平台中。这座工厂的运行，就是基于这些数据基础，ERP、PLM（产品生命周期管理系统）、MES（制造执行系统）以及供应链管理，全部实现了无缝的信息互联，从而诞生出一副数字化工厂的画面。

在成都高新西区，有一座全厂实现了从管理、产品研发、生产到物流配送全过程数字化的工厂，并且通过信息技术，能与其德国生产基地和美国研发中心进行数据互联，这就是西门子工业自动化产品成都生产研发基地（以下简称“西门子成都工厂”，SEWC）。

在Siemens PLM Software大中华区首席执行官兼董事总经理梁乃明先生看来，SEWC的绝大多数技术来自西门子自身，可谓是一座“自己生产自己”的工厂。目前，这里主要生产工业自动化产品，并成为西门子在中国的第一个覆盖全球工业自动化市场的数字工厂。

快速协同的数字化研发

SEWC能够承担西门子全球工业自动化产品研发的角色，与Siemens PLM Software数字化解决方案的全面应用不无关系。由于数字化工厂协同快速的研发，可将产品的上市时间缩短50%。研发部门的工程师们可通过NX软件进行仿真设计，真正实现“可见即可得”。由于应用NX软件而实现的数字化设计，可大大缩短产品从设计到分析的迭代周期，由此产品开发的时间也就相应缩短。

而在NX软件中完成设计的产品，都会带着专属于自己的数据信息继续完成“生产旅程”。这些数据一方面通过CAM（计算机辅助制造系统）向生产线上传递，为后续的制造过程做准备，另一方面也被同时写进数字化工厂的数据中心——Teamcenter软件中，供质量、采购和物流等部门共享。采购部门可依据产品的数据信息进行零部件的采购，质量部门可依据这些数据信息进行验收，物流部门则依据这些信息进行零部件的接收确认。

轻松高效的数字化生产

得益于西门子数字化企业平台，让枯燥的制造生产变得轻松。每天由西门子MES系统SIMATIC IT生成的电子任务单都会显示在产线工人工作台前方的电脑显示屏上，实时的数据交换间隔小于1s，且随时可查最新版本。生产订单由MES统一下达，在与ERP系统高度集成之下，可实现生产计划、物料管理等数据的实时传送。此外，SIMATIC IT还集成了工厂信息管理、生产维护管理、物料追溯管理、设备管理、品质管理及制造KPI分析等多种功能，从而保证了工厂管理与生产的高度协同。

以生产PLC产品为例，采用混线生产概念，即在一条生产线上同时生产多种产品。如接收到一个订单后进入预组装，每个PLC上有一个二维码，每个自动引导小车上有一个RFID码。传感器在读取RFID码后，小车自动去到相应工序，开始完成产品的组装。

在产线工人的工作台上有5种不同的零件盒，每个零件盒上都配有指示灯。当自动引导小车（AGV）送来一批待装配的产品时，电脑显示屏上就会出现产品信息，根据相应零件盒上的指示灯亮与不亮，工人就知道该装什么零件了。这是由于传感器扫描了产品的条码信息，并将数据实时传输到了MES 系统，系统再通过与西门子全集成自动化系统（TIA）的互联操纵零件盒的指示灯。这种设计可以满足自动化产品“柔性”生产的需求，有了指示灯的帮助，即使更换产线、生产另一种产品，工人也不怕会装错零件了。在经过多次装配并接受多道质量检测后，成品将被送到包装工位。再经人工包装、装箱等环节，包装好的自动化产品就会通过传送带被自动送至物流中心或立体仓库。

西门子用PLC来引导生产流程，用视觉系统来识别质量，用自动引导小车来传递产品。通过PROFINET现场总线连接并传送数据，不仅使人的工作变轻松了，更确保了生产各环节的可靠、灵活与高效。利用Siemens PLM Software和MES的信息互联，西门子还可根据物料储备、交货时间等信息，在全球的工厂之间实时调配生产计划，以达到资源利用和物料配送的最佳组合。

精准节能的数字化物流

SEWC的物料中间库是车间内物料的中转站，物料是根据精益生产的“以需定产”原则，每天从物料仓库中提取备用。这里不得不提“拉式生产”概念，即在生产流程的各工序，只在需要时收货，零售商也只会在收到顾客实际需要数量时才从供货商那里进货。通过这种管理，可保证工厂“适时、适量、在适当地点生产出质量完善的产品”。

SEWC除了具有非常明显的数字化物流特点，还是一个很“绿色”的工厂。在工厂的一楼是自动化物流系统，所有物料通过轨道送至生产车间。从自动化高位仓库（MIT）送出的所有原料，由4个升降平台，把不同的物料送至不同的产线进行组装生产。而工厂1～3楼的走线设计，能体现出非常明显的节能意识。

在SEWC，所有的水电气都是安置在一楼，并非像一般工厂那样都放在天花板上。而“闲置”出来的每层天花板则被设计出很多黑色的圆形小孔，当发现现有的生产布局不能满足生产需要时，仅通过把水电气的各种线从黑孔中升上去，即可实现重新布局，完成快速的生产换线。同理，位于三楼的6000m2的生产车间的地板上也能看到很多黑色圆形小孔。此外，自动化物流系统采用的是双向轨道，物料从二楼的MIT运送下来时，会通过西门子变频器把运送过程中的重力势能变成电能储存起来，当此后成品从下层往上层运时，再把电能转换出来，从而达到一个节能的效果。

当原材料到达SEWC，货物会通过传送轨道达到货架，待质检部门扫描验收后，原料货物的数据会自动传送到ERP系统，并在Teamcenter中加以应用。再进入MIT，自动将物料存储到相应位置。该自动仓库的库高18m，可存放28000万料箱。运送速度是0.5m/s，吞吐量为每小时拣货和存放240箱。由于无需叉车搬运，物料库设计得更为紧凑，产生出更多的仓储空间。

MIT的结构非常稳定，只需要个人就可实现管理和维护。其特别之处在于，内部的堆垛机可以进行对角线方向的拣货作业（即在自身运动过程中同时进行拣货作业），这比一般的只能进行直线运动的堆垛机更加高效、灵活。

当日后有新的生产订单时，自动化流水线上的传感器会对引导小车上产品的条码进行扫描，扫描得到的数据就会告诉系统在该装配环节需要的物料是什么，员工按动按钮，物料就会从自动化立体物料库自动输出，并通过流水线上传感器的“指挥”，送到指定位置，这一过程是“全透明”且不需要人工干预的。从生产部门收到一个订单，到确定相应的物料、下订单，系统收到后开始自动拣货，30min后原料就能送达到生产线上，整个过程非常顺畅。这其中发挥作用的是ERP、西门子MES系统SIMATIC IT以及西门子仓库管理软件。

在成品完成包装，通过二楼的横向轨道出货时，每个包装箱上都会贴有一个2D码标签，用于记录该产品在每道生产工序上的数据信息。当某一天客户需要了解这些信息时，通过读取该2D码就可实现有效的质量追踪追溯。