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工業數字化解決方案范文1

關鍵詞：企業數字化發展

1時代背景

在大數據時代，數字化已成為企業的寶貴資產。從國家政策層面上看，我國已經有多個文件涉及企業數字化的進程。而在美國、歐洲、日本等發達國家和地區，早已提出了加快數字化進程的相關計劃。領先一步的企業，在數字化問題上已經成為傳統企業轉變為數字化企業的先鋒。企業應該從四個方面重點推進數字化進程：①自上而下推行企業數字文化；②分階段向數字化轉型；③創新基于企業數據基礎的商業模式；④構建以客戶為中心的敏捷數字化供應鏈體系。

2我國制造型企業現狀

我國制造型企業采用傳統研發模式，普遍存在以下問題：（1）設計和工藝部門沒有統一的三維設計工具，導致設計數據類型繁多，實現數據交互非常困難；（2）缺乏統一的三維設計規范與標準，不利于數據的管理和交流，工作效率較低；（3）沒有規范的產品生命周期管理，缺乏有效的知識和信息管理平臺，產品開發流程不完善，數據安全得不到有效保證，缺乏有效的設計任務規劃、分配和評審環節；（4）沒有工藝仿真驗證，工藝的合理性及優化裝配路線等只有在實物加工時或加工后才能得到驗證；（5）沒有虛擬仿真環節，物理驗證消耗成本大，很多質量問題無法提前預見，嚴重的甚至會導致批量召回。

3西門子數字化企業集成解決方案

所謂數字化企業，是指那些由于使用數字技術，改變并極大拓寬自身戰略選擇的企業。數字化企業具有自身的戰略特點，建立了一種企業模式，能夠以新的方式創造并捕捉利潤，建立新的、強大的客戶和員工價值理念。更重要的是，數字化企業應當具有獨特性。我國工業全面數字化轉型已成必然趨勢,借鑒西門子數字化企業集成解決方案，為數字化轉型創造了技術上的先決條件。在離散工業和過程工業的各個領域，西門子正攜手客戶推進數字化轉型升級。無論企業何種規模，何種行業，落地工業4.0的時機已經成熟。西門子是全球領先的技術企業，170年來不斷致力于卓越的工程技術、創新、品質、可靠和國際化發展。西門子業務遍及全球，專注于電氣化、自動化和數字化領域。作為世界最大的高效能源和資源節約型技術供應商之一，西門子在高效發電和輸電解決方案、基礎設施解決方案，以及工業自動化、驅動和軟件解決方案等領域占據領先地位。西門子還是影像診斷設備，如計算機斷層掃描和磁共振成像系統，以及實驗室診斷和臨床信息技術領域領先的供應商。西門子作為全球數字化頂級供應商，其數字創新平臺能為數字化企業在軟件方面奠定基礎。這一平臺可以在產品性能、產品開發和生產運營等方面培養持續的創造力。西門子數字化企業集成解決方案支持企業從產品設計、生產規劃、生產工程、生產實施直至服務的各個環節打造一致、無縫的數據平臺，形成基于模型的虛擬企業和基于自動化技術的現實企業鏡像。西門子形象地稱之為數字化雙胞胎，完整真實地再現整個企業，從而幫助企業在實際投入生產之前即能在虛擬環境中優化、仿真和測試，在生產過程中也可以同步優化整個流程，最終實現高效的柔性生產，并快速創新上市，鍛造企業的持久競爭力。西門子持續將新組織和新技術高效地融入其行業領先的數字化企業軟件套件中，幫助企業為產品和生產線創造全面、精確的數字化雙胞胎，占據行業優勢。

4數字化企業發展路徑

總結我國制造企業在數字化轉型時的經驗，一般會經歷設計數字化、裝配數字化、生產過程數字化、管理數字化幾個階段，最終實現數字化智能工廠。鑒于我國制造業現狀，推薦按以下路徑進行數字化轉型：（1）逐步引入西門子數字化企業軟件套件，應用于產品研發的各個階段，并制定應用標準和規范；（2）將產品三維模型打造為傳遞下游生產活動所需詳細信息的恰當載體，企業所有部門和團隊都使用三維模型作為信息傳遞途徑；（3）將所有流程數據通過生產生命周期管理軟件進行管理，確保數據的安全性和可靠性，將虛擬仿真過程提前；（4）在數字化制造技術的幫助下，設計和工藝人員在生產生命周期管理統一的虛擬平臺上進行產品設計、工藝設計、仿真與模擬驗證；（5）引入本地化技術支持，貼合企業實際需求，進行知識庫定制、模板制作、工藝流程定制及二次開發等。西門子數字化產品套件支持制造企業產品開發全過程，但是企業的需求遠不止于此，如何更好地將數字化軟件與企業當前的需求結合起來，進行流程化、標準化、信息化的協同開發，這才是重點。針對企業數字化轉型過程中所面臨的難題和痛點，進行深入剖析，提出立足企業現狀、基于西門子工業軟件產品的效率倍增數字化轉型服務。效率倍增指基于西門子軟件平臺的深度數字化應用服務，結合用戶企業產品的特點和需求，幫助用戶實現真正基于三維的研發，建立真正的虛擬數字研發流程體系和數據包規范。效率倍增的核心是根據企業業務流程和產品特點，基于MBD（ModelBasedDefinition）規范，構建企業級模型產品知識體系，對市場和客戶需求、生產過程中的信息進行數據化處理，成為可統計、可計算、可分析的數據。同時對制造環節實現知識結構化，與信息數據對稱，逐步取代人在制造過程中的重復性工作，幫助企業實現敏捷、精準的設計制造。最終建立以數字化模型為基礎、以數字化流程為效率、以物料清單為核心、以上下游協同為關鍵的制造全過程。按企業的業務場景，具體分為以下版塊：基于MBD的快速研發設計、基于MBD知識工程的工程設計、基于MBD的仿真行業應用、基于MBD的工裝仿真設計、基于MBD的模具快速設計、基于MBD的結構化工藝設計、基于MBD的工藝仿真優化、基于MBD的制造規劃設計、基于MBD的質量規劃工程、面向企業的增材制造應用、面向企業的數字化服務。

5基于MBD的設計工藝一體化解決方案

MBD指用集成的三維實體模型來完整表達產品定義信息，詳細規定三維實體模型中產品尺寸、公差的標注規則和工藝信息的表達方法。MBD使三維實體模型成為生產制造過程中的唯一依據，改變了傳統以二維工程圖紙為主、以三維實體模型為輔的制造方法，使集成化的三維數字化實體模型成為生產過程中的主要依據，對數據管理及設計下游的活動，包括工藝規劃、車間生產等產生重大影響。應用基于MBD的設計工藝一體化解決方案，企業逐漸實現三維數字化產品定義、三維數字化工藝開發和三維數字化數據應用，形成一個完整且基于MBD的三維數字化設計、工藝、制造技術應用體系。

5.1汽輪機公司

某汽輪機公司作為機械工業100強和全國三大汽輪機制造基地之一，現有總資產逾120億元和7000余名員工，專業技術人員2500余名，中高級人員占48%，主要生產設備2500余臺，其中大、精、稀設備和數控機床500余臺。經過40年的建設發展，該公司現已具備了各等級火電汽輪機、核電汽輪機開發研制和批量生產的綜合實力。自建立以來，公司已累計生產各種類型機組660余臺，國內市場占有率超過25%，產品遍及全國各地，并出口馬來西亞、印度尼西亞、伊朗、孟加拉國、巴基斯坦等國，產品質量、技術水平和使用性能均受到國內外用戶的普遍好評。該公司在數字化制造方面起步較早，已經在部分車間成功實現了數控機床聯網的工作。盡管如此，在數字化制造方面還存在很多問題，目前比較突出的問題表現如下：（1）設計平臺不統一，數據格式不統一，數據交換困難，很難實現協同辦公，重復工作量大；（2）技術準備流程較長，工作流程幾乎為單線條模式，設計數據傳遞到工藝、采購、生產等部門的流程長；（3）零件三維模型重用性差，同一個零件，設計部門要建模，工藝部門要建模，重復勞動量較大。針對該公司在數字化轉型過程中存在的比較突出的問題，對葉片譜系歸納總結，梳理葉片工程設計業務流程，建立葉片參數化要素庫，實現模塊化驅動，為葉片智能快速設計做好準備。開發葉片知識設計平臺，實現葉片的自動創建、智能編輯等設計工作，極大地提高了葉片設計的工作效率。具體實施效果如下：（1）統一了軟件平臺，使數據溝通沒有障礙；（2）建立完整的葉片三維設計規范，規范了葉片的設計流程；（3）開發基于知識工程的葉片設計、工藝一體化平臺，實現葉片全三維設計和工藝設計，完全實現數據重用；（4）利用葉片結構化知識模板技術，實現葉片三維模型自動創建；（5）基于產品知識體系，實現葉片尺寸自動標注；（6）自動生成葉片三維結構化工藝；（7）幫助企業建立了基于葉片三維模型的設計、工藝知識體系。通過效率倍增數字化技術服務，該公司葉片分廠建立了快速設計、快速工藝一體化平臺，葉片設計、工藝編制效率提升了80%，交貨期縮短了20%。該公司研發了統一平臺，協助梳理葉片需求數據化，建立基于葉片三維模型的結構化知識體系，從而實現基于MBD的葉片敏捷精準化制造。由此，該汽輪機公司向數字化轉型邁出了堅實的一步。

5.2儀器儀表公司

某儀器儀表公司成立于1999年，其前身是1965年從上海、江蘇、遼寧等地內遷的熱工儀表總廠，是20世紀60年代國家重點布局的三大儀器儀表制造基地之一，主要生產和經營工業自動化儀表及控制裝置。工業自動控制裝置制造業跨裝備制造和電子信息兩大領域，其整體發展水平不僅體現國家的綜合科技實力，而且維系著國民經濟可持續發展和國家經濟安全，是高新技術改造傳統產業、推進新型工業化、實施智能制造、實現產業升級，以及促進節能減排、環境保護、轉變經濟發展方式的重要支撐，是21世紀大國競爭的基礎性、戰略性產業。該公司在數字化轉型的道路上十分坎坷，目前比較突出的問題表現如下：（1）缺少三維產品設計，產品可靠性低；（2）手工搭建物料清單，與模型、圖紙沒有關聯，錯誤率及返工率高；（3）訂單選配參數不統一，產品系列多，導致設計冗余度高，產品零部件通用性低；（4）二維工藝編制較粗糙，且僅有零件通用工藝，無法指導現場生產。采用基于MBD的設計工藝一體化解決方案，幫助該公司解決了上述問題，具體表現在對球閥閥體部件類別歸納總結，梳理球閥選型設計業務流程，建立閥體部件及各個零部件的參數化模板，實現產品級模塊化驅動，為閥體部件智能裝配做好準備。開發知識設計平臺，根據工程物料清單實現閥體部件和管道附件的智能裝配、智能工程圖等設計工作，極大地提高了搭建物料清單和球閥設計的工作效率，降低返工率。開發工藝平臺，根據產品模型實現快速搭建和重用產品零件工藝。具體實施效果如下：（1）采用規范標準和統一平臺，實現了知識驅動、經驗積累，以及沒有障礙的數據溝通；（2）建立完整的球閥三維設計規范、二維制圖規范、檢查規范，規范了產品的設計流程；（3）開發基于球閥產品的工程設計、工藝一體化平臺，實現球閥全三維設計和快速工藝，完全實現數據重用；（4）基于客戶訂單及產品參數信息進行判斷，快速搭建產品物料清單數據結構，利用產品工程物料清單及產品結構化知識模板技術，實現閥體部件和管道附件的三維模型智能裝配；（5）快速生成球閥零件的三維結構化工藝；（6）幫助該公司建立了基于球閥三維模型的工程設計、工藝知識體系。通過效率倍增數字化技術服務，該公司建立了球閥自動搭建物料清單、快速設計和快速工藝一體化平臺，球閥物料清單搭建、設計，以及工藝編制效率提升了80%，交貨期縮短了20%。該公司建立了協同設計平臺，梳理客戶標準產品參數信息，快速搭建產品物料清單，并實現基于球閥產品級的三維模型庫快速設計，建立三維結構化工藝，進而實現基于MBD的球閥敏捷精準化制造。由此，公司走上了更可靠、更高效的數字化轉型之道。

6基于MBD的仿真行業應用

6.1電機

電機設計是一個復雜的多物理場問題，涉及的領域包括電磁、結構、控制、流體和溫度等。隨著新材料、新工藝及各種電機新技術的發展，電機設計的要求越來越苛刻，同時精度要求越來越高，傳統的設計方法和手段已經不能滿足現代電機設計的要求，必須借助于現代仿真技術才能解決設計中的各種問題。通過數字化仿真軟件，可以分析電機組件的靜態剛度和強度、沖擊剛度和強度，以仿真來驗證客戶設計方案的合理性。

6.2汽車零部件

從智能電子、信息娛樂、電信到高級軟件等領域，車輛制造商正在為今天的消費者不斷推出突破性的創新科技。同時，面對日益增長的燃料費用和嚴峻的環境問題，汽車制造商需要重新設計汽車系統，包括空氣動力學、發動機、傳動裝置、車身、乘客舒適性及電氣電子系統等。數字化仿真軟件針對汽車零部件進行靜態剛度和強度分析、動態剛度和強度分析、模態分析、多體動力學分析及疲勞分析，通過仿真驗證客戶設計方案，確認零部件失效的原因，并驗證改進方案。

7基于MBD的模具快速設計

注塑模具企業目前大多采用三維數據設計，部門之間流通的數據格式根據企業信息化水平的不同，部分基于三維數據，但更多的是基于二維數據，即工程圖傳遞。如質檢部門基于工程圖進行檢測，加工和裝配部門也基本全部基于二維圖紙。這與企業硬件設備的配置有直接關系，可見二維工程圖在模具企業中依然具有比較重要的作用，對模具企業的設計和制造周期有較大影響。某企業是中國最大的汽車線束生產企業之一，為國內各大整車制造商供貨。該企業承接各種線束接插件的模具設計、制造、生產業務，其產品質量獲得客戶廣泛認可。該企業是外商在中國的全資子公司，在10年前就已經開始采用三維設計軟件進行模具設計，軟件應用水平在當時處于行業領先水平。但是隨著我國模具企業的飛速發展，國家對企業信息化建設的重視，越來越多的模具企業通過對軟件的定制開發實現軟件深層次的應用，并取得了顯著的成效，使設計效率和質量都有了很大提高，競爭力大大加強。而該企業仍然延續著十幾年前的軟件應用方式，水平還一直停留在原始狀態，相對而言競爭力明顯減弱，導致在利潤方面也越來越沒有優勢。針對該企業的現狀，定制了系統化的專用制圖環境，以及可靈活使用的工程圖工具，具體包含模具屬性快速填寫工具、零部件屬性快速填寫工具、工程圖批量創建工具、視圖自動擺放工具、外形尺寸自動標注工具、標題欄自動填寫工具、尺寸格式工具、尺寸序號工具、尺寸上色工具、尺寸加粗工具、尺寸版本號標注工具、技術要求快速填寫工具、自動物料清單表輸出工具、批量打印工具等。通過效率倍增數字化技術服務，該企業的設計制圖效率提升了80%，人力成本大大降低。

工業數字化解決方案范文2

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［4］SMITH J E, NAIR R.虛擬機［M］.北京：機械工業出版社，2009.

［5］VMware. VMwareESXi4.0 download \. \. /cn/tryvmware/index.

［6］王春海.中小企業虛擬機解決方案大全［M］.北京：電子工業出版社，2010.

［7］顧海鵬.淺析VMware ESX環境中虛擬機的建立［J］.硅谷，2010（7）:52-53.

［8］VMware. VMware vSphere4: the CPU scheduler in VMware ESX 4 \. \. .

［9］黎玉橋.服務器虛擬化架構研究［D］.廣州：中山大學，2009.

工業數字化解決方案范文3

技術變革推動企業轉型

云計算、大數據、人工智能，這些引領變革的技術趨勢超越了傳統IT的范疇，正在推動企業核心業務的轉型和創新。

微軟公司執行副總裁、大中華區董事長兼首席執行官柯睿杰（Alain Crozier）騎著最近在北京大街小巷“很活躍”的摩拜單車，頭戴HoloLens與大家見面。他表示，86%的CEO相信，未來五年內，數字技術將是驅動企業轉型的首要動力。數字化轉型被稱為第四次工業革命正席卷全球，未來五年商業格局將會改變，各行各業都將迎來全新的機遇和挑戰。

柯睿杰表示，微軟已經將智能云Azure、發掘大數據的SQL Server 2016、企業混合云平臺Windows Server 2016，以及最新推出的Power BI數據可視化服務，這些一流云計算、大數據、人工智能技術的產品和服務帶到中國。

智能云平臺作為微軟三大項目的核心，也是大數據與人工智能的堅實基礎。據介紹，Azure公有云已經覆蓋全球38個區域，并在30個區域實現正式商用，在全球“財富500強”企業中，有85%的企業采用了微軟云服務。

微軟大數據平臺的重要組成部分Power BI可以將來自SQL Server 數據庫、分析服務模型及其他多種數據源的業務數據整合到同一個儀表板上，形成實時更新的儀表板視圖，并且在各種移動終端上顯示。中國市場推出的Power BI服務由世紀互聯運營，用戶可以使用Power BI Desktop 創建豐富的交互式報告，并使用運行于Windows、iOS和Android平臺的移動設備的Power BI Mobile應用訪問數據儀表板。

微軟也一直在人工智能領域深耕。微軟Microsoft Translator語音翻譯服務，能實現包括漢語在內的9種不同語言之間的實時翻譯；微軟認知服務目前提供人臉識別、情緒識別和計算機視覺3個API服務，利用API可以調用云服務，系統能從圖片中檢測、識別、標記人臉特征和情緒變化，并對圖像中的視覺數據進行快速的分類、比對和處理。

“微軟希望通過與本土生態系統的深入合作，讓更多的中國客戶利用微軟的技術創新在全球數字化轉型的大潮中占得先機。”柯睿杰表示。

微軟解決方案四步助力數字化轉型

面對技術革新給企業帶來的顛覆，微軟也提出了數字化轉型解決方案。

微軟大中華區副總裁兼市場營銷及運營總經理康容表示，面對數字化轉型的浪潮，微軟在提供技術創新、平臺與服務的同時，還將通過密切客戶溝通、予力賦能員工、優化業務運營、轉型產品服務四步為客戶提供數字化轉型解決方案。

首先，密切客戶溝通。東方明珠作為國內最大的傳媒上市公司，面對數字化轉型的需求，東方明珠提出了以平臺聚合為核心的“娛樂+”戰略，開展多元業務融合與新業務的拓展。由此，以Azure和Windows 通用應用（UWP）平臺為基礎、以混合現實技術為特色，輔以云端的大數據分析和人工智能、自然語言交互等，東方明珠與微軟合作構建了“互聯網新媒體平臺”，通過統一的云平臺與大數據系統，提升用戶體驗，進一步加快“娛樂+”戰略實施。

其次，予力賦能員工。Office 365可以提供企業級安全性和規范的數據、隱私保護措施。同時，云服務的特性減少了在系統部署和服務器運營維護上的大筆軟硬件投入和IT運營費用。招商信諾作為保險服務企業也全面部署了Office 365作為辦公自動化和遠程協作辦公體系的核心。跨平臺、跨設備部署的Office 365特別適合以移動辦公為主的保險業。

再次，優化業務運營。其實，已成城市“紅色風景線”的摩拜單車正是基于微軟的智能云平臺。摩拜單車首席執行官夏一平介紹道，隨著摩拜單車在各個城市的推廣，業務盤子逐漸擴大意味著單車數量、用戶數量和用戶使用數據都在增加，這給公司管理帶來了很大壓力。加之，摩拜單車在近幾月會向國際業務進軍，所以摩拜單車想到與微軟合作，將整個數據平臺均遷移到了微軟的Azure上，這樣就可以免去很多人力成本，通過彈性伸縮、靈活擴展、安全可靠的云平臺，可以精確地將全國幾十萬輛摩拜單車進行統一、高效的管理。

最后，轉型產品服務。微軟攜手中國電信與大數據垂直領域合作伙伴clobotics，共同展示了基于Azure和混合現實的基站巡檢。之前基站巡檢需要人工巡檢來查明基站問題，不僅受天氣等因素限制還存在安全患，而F在利用無人機代替人工巡檢進一步優化了工作流程，節省了時間。據介紹，整個運維系統以Azure為后臺，工作流程由Dynamics統一管理，通過網絡與移動終端保持實時同步，并且全部人機互動操作都可通過微軟機器人用語音互動來完成。在外場工作的電信工程師通過微軟認知服務進行身份認證登錄運維平臺，依據現場數據和地圖信息，操控行業無人機升空，并按照規劃線路對鐵塔基站進行定點巡檢飛行。現場工程師可以通過HoloLens清晰地了解塔臺工作狀態，并通過網絡將實時數據傳回運維指揮調度中心。無人機可以對信號強度進行360度掃描，并將結果通過IoT Hub匯總到云端。

中國電信股份有限公司上海移動互聯網部副總經理馬丹表示：“微軟的先進技術能幫助運營商提高效率和增加運維的安全系數，使我們真正能夠基于數據來指導工作。我們正在對這套解決方案進行系統集成和外場測試，如果一切順利，將在2017年開始實地大規模部署。”

工業數字化解決方案范文4

《石油化工自動化》征訂啟事

基于FGS風險模型定量分析探測效果

魏德米勒將盛裝出席2011工業自動化展及北京國際城市軌道交通建設運營及裝備展覽會——攜手、超越、共贏,魏德米勒智慧中國行

灘海油田集成SCADA系統的工程設計

歡迎訂閱2012年《化工設備與管道》

本刊被評定為中國科技核心期刊

談基金會現場總線系統工程指南3.X版與2.0版的差異

集氣處理站安全儀表系統設計

雙輸入雙輸出時滯過程解耦內模控制

加熱爐均衡控制的幾種方案

《中外能源》雜志征訂啟事

亞磷酸二甲酯工藝過程控制的現狀及改進

催化汽油醚化裝置的控制方案

密閉輸送工藝的安全聯鎖保護系統

粉料氣力輸送裝置的PLC控制系統設計

ModbusRTU從站通信協議在嵌入式系統中的實現

天然氣管網數字化中的網絡應用

艾默生擴展安全業務

分布式光纖在管道泄漏檢測中的應用

現代化煉油廠自動化系統工程設計

控制室抗爆設計中爆炸沖擊波參數確定方法

艾默生高準科里奧利變送器實現升級

爆炸危險區劃分和儀表防爆設計

危險場所控制室安全的討論

臺達電子歡慶吳江廠區成立十周年

淺析公稱壓力與公稱直徑

煉油廠空壓站穩定運行的設計

大型石化項目儀表專業E+P+C項目管理

CO_2循環壓縮機的防喘振控制方案

煙氣排放連續監測系統的應用

CS3000控制系統聯網應用

基于OPC技術實現TPS自動報表功能

管網管理信息系統的開發與應用

2010魏德米勒冶金行業峰會成功舉行

全固態數字圖像監視裝置研究

儀表安裝材料的自動統計

稱重模塊的選型和安裝

激光氣體分析儀在煤制氣中的應用與改進

紅外線氣體分析儀在煤氣化裝置中的應用

過程工業計算機輔助安全防護層分析技術進展

《石油化工自動化》投稿要求

SIL報告在自控設計中的指導應用

維權聲明

“3052”大化肥裝置國產控制系統開發及應用

變PID參數在高壓汽包液位控制中的應用及推廣

火氣系統在海洋石油工業中的應用研究

氯吸附CycleMax再生裝置差壓控制

等級表在儀表專業設計及管理中的應用

艾默生智能無線方案有效監測和消除環境污染事故

魏德米勒WAVETTA隔離器再獲殊榮

Smith自適應辨識控制算法在合成氨生產中的仿真應用

水煤漿氣化工藝過程中的特殊閥門

WebFieldECS-100在白油加氫精制裝置中的應用

混油蒸餾控制系統設計與研究

GCS-2系統在加氫壓縮機上的應用

附安全保護系統的油品自動切水設備的應用

大屏幕數據中心油田數字化解決方案

工業數字化解決方案范文5

早在2014 年5 月7 日，西門子股份公司就了“2020 公司愿景”，表明未來將專注于電氣化、自動化和數字化，計劃全面發掘包括制造業在內的數字化發展潛力。同時，西門子還宣布從2014 年10 月1 日（2015 財年）起，公司將現有的16 個業務集團合并為9 個。作為重組計劃的一部分，Siemens PLM Software與原本隸屬的“工業自動化集團”一起成為 “數字化工廠集團”的重要組成部分。

2 0 1 5 年3 月1 1 日，S i e m e n s P LMSoftware 全球總裁兼首席執行官ChuckGrindstaff 在2015 年大中華區用戶大會上了Siemens PLM Software 智能創新產品組合。顯然，隨著新部門的出現和進一步整合，在同一個新的“數字化工廠”的研發機構支持下，Siemens PLM Software 推出“智能創新產品組合”不僅僅是在表明一種針對工業企業軟硬件結合的極大關注，同時，也是在向業界再次強調了西門子所理解的未來工業企業的現實趨勢。

那么，“智能創新產品組合”將會如何更進一步地影響工業企業的效率和未來的工業現實？

筆者日前采訪了Siemens PLM Software 的Digital EnterpriseRealization 執行副總裁兼首席制造官Helmuth Ludwig 和大中華區首席執行官兼董事總經理梁乃明。

Helmuth Ludwig，1990 年加入西門子，首先在企業發展部門負責制定區域戰略，6 年后加入西門子自動化與驅動集團（A&D），負責Process Instrumentation Systems 業務。隨后，他歷任西門子能源與工業業務領域布宜諾斯艾利斯地區負責人，軟件與系統業務領域總裁，自動化與驅動集團（A&D）旗下的系統工程部門總裁。直到2007年至2012 年期間，他擔任Siemens PLM Software 總裁，隨后轉任工業業務領域美國區首席執行官，直至出任現在的職位。

智能制造：智能創新產品組合的構想是從何而來？

Helmuth Ludwig：如果你看一下我們數字化企業的模型就會發現，它基本是基于西門子10 年前開發的愿景。而這個愿景最核心的部分，是要把虛擬化的仿真和物理的產品結合起來，解決諸如：如何創造一個數字化仿真的產品？如何在工廠車間把它轉化成物理的產品等問題。而要實現我們這樣的愿景，當然不單單需要自動化，還要把設計集成起來，也就是需要有一個工具，貫穿PLM 和SCM，這個工具不僅要貫穿產品生命周期管理，也要貫穿供應鏈管理。

智能制造：西門子的智能創新平臺是如何構成的？能為工業企業提供怎樣不同的價值？

Helmuth Ludwig：雖然今天的工業格局發生了很大的變化，工業企業所面臨的挑戰發生著變化，但是成功的驅動力并沒有發生變化，仍然由三個重要的要素構成；第一，市場推廣的速度仍然要非常快。第二，企業的業務仍然要非常靈活。第三，仍然要非常的高效。對于西門子來講，我們如何幫助企業實現這些目標呢？首先，我們要把他們腦子中想的產品概念轉化到系統當中，使用CAE、CAD 這樣的工具，完成產品的規劃、設計、測試和仿真等。第二步，通過MES 系統，把信息放到制造的流程當中。第三步，通過自動化設備將其高效生產出來。如果要真正的做到把這三個業務步驟無縫地連接起來，就需要一個信息系統來提供支撐，這就是我們稱之為的智慧或者智能創新平臺。具體來說，智能創新平臺由三個重要的組成部分：首先是PLM，產品生命周期管理；第二部分是自動化解決方案，在西門子我們把它叫作集成的生產自動化（IPA）；第三個組成部分是最核心的部分，就是制造、運營和管理（MOM），用以聯接PLM 和IPA。

智能制造：用戶如何才能體驗到智能創新平臺所帶來的價值？要完整全面地使用西門子數字化工廠部門提供的解決方案嗎？

Helmuth Ludwig：如果一個客戶實施了Teamcenter，他自然地會獲得與Teamcenter 相關的智能創新平臺的價值；如果實施的是NX 設計工具，他自然也會得到智能創新平臺相關的價值。我們比較推崇的基本概念是要使產品能夠很好地、不出故障地運作，所以我們的智能創新平臺是基于開放的標準。在這里，有一個現實：如果所有的組成部分都是西門子提供的，肯定運作起來會最順暢和高效，但是我們也能接納基于標準的其他的軟件產品——其他公司開發的軟件。

智能制造：不同行業的自動化程度和數字化程度都不盡相同，那么針對不同行業，西門子的智能創新平臺如何發揮其最大能效呢？

Helmuth Ludwig：不同的行業自動化的水平不一樣，數字化企業的進程也不一樣，而且，他們各自的需求也是不一樣的。那么應該如何更好地支持來自不同行業的客戶呢？在區域的市場，比如在中國市場，SiemensPLM Software 一個成功的做法就是將我們的團隊按行業進行了劃分：有團隊專注于航天行業，有團隊專門關注汽車行業……他們對每一個具體行業不同的需求都有非常深入的了解。比如我們現在航天團隊是由一位在航天業工作30 年的人來領導。很顯然，他對這個行業有非常深入的了解，他知道對哪些業務需求的支持是最重要的，那么我們就可以向這部分用戶集中提供更強大的、具有針對性和可定制化的支持。

智能制造：西門子的智能創新平臺對中國制造業企業的價值和意義如何體現？

梁乃明：國內的制造業企業，不管國防軍工或者是汽車，或者是重型機械，改革開放30 年以來，是先從勞動密集型開始的，經過這么多年，隨著人力成本競爭力的降低，中國的制造業必須實現轉型。今天中國的制造業企業就要考慮未來需要用怎樣的手段或者方式來爭取更多的競爭優勢。西門子希望通過提供的智能創新平臺來幫助中國的制造業企業實現轉型，來幫助我們的用戶和合作伙伴來加強他們在市場的競爭實力。

Helmuth Ludwig：談到變革的技術，每個國家給它起的名字不一樣，有的人把它叫做工業4.0，有的人把它叫做物聯網……不管什么名字，有一點最重要，就是我們應該如何幫助公司抓住這當中的機會。我需要強調幾點：第一，西門子致力于通過我們的技術，我們的資源，幫助制造行業的客戶、伙伴和公司來更好的抓住技術變革的機會，來幫助他們實現數字化企業的轉型。第二，西門子十分關注中國的發展，我們進入中國市場已經有140 年的歷史了，即便是我們的軟件部門進入中國市場比較晚，但是也有30 年時間了。我們在工業4.0 的規劃下建的第一個工廠就是德國安貝格工廠，第二個我們就選擇建在中國的成都，大家也可以看到我們的用心。我們非常重視和享受我們在中國市場和中國客戶的合作關系，我講的這種關系不僅僅是生意伙伴的關系，包括個人之間的友誼——我們都非常看重和享受。

工業數字化解決方案范文6

[關鍵詞]電廠；數字化；建設

中圖分類號：F284 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）44-0116-02

1 引言

21世紀信息技術的迅猛發展為電力工業帶來了前所未有的機遇和挑戰。建設數字化電廠，深化信息技術的應用，使發電效益最大化，已成為電廠建設的目標和任務。作為國家基礎設施產業的電力工業，本著“信息化帶動工業化，工業化促進信息化”的方針，正由傳統工業向高度集約化、高度知識化、高度技術化工業轉變，實現電力企業生產運營的現代化、數字化，信息化已迫在眉睫。

2 數字化電廠的概念及建設目標

數字化電廠的概念從二十世紀末出現，一直是國內電力行業建設者熱衷的話題和追逐的目標，許多電力建設者、系統解決方案提供者從不同的認識角度出發，給出了數字化電廠若干種概念和解決方案。如：有人認為德國Niederaussem電廠（單機出力達到1012MW）儀控系統采用了現場總線技術，管理信息、設備維修信息等也通過現場總線進入DCS和上層IT系統，實現了機組優化操作及優化維修管理，是一個典型的數字化電廠；也有人認為將信息系統的數據、設備檢修備品備件庫與三維模型雙向關聯實現數字化的運行維護，能在三維模型下進行可視化的施工是數字化電廠；在我國電力行業標準《火力發電廠熱工自動化術語》DL/T701-2012中將數字化定義為“數字化電廠是電廠數字化到達一定程度的概念。電廠各控制系統和管理系統（包括現場設備等基礎單元）均進入數字化后成為數字化電廠”；我們認為數字化電廠是通過對電廠物理和工作對象的全生命周期量化、分析、控制和決策，提高電廠價值的理論和方法。這一理論和方法研究的對象是電廠的物理對象和工作對象，其方法是從整個生命周期出發研究如何對其進行量化、分析、控制和決策。其作用是可以降低發電成本、提高上網電量、減少設備故障，最終實現電廠的安全、經濟運行和節能增效。

數字化電廠的概念不是一成不變的，是一個動態的、隨著技術發展不斷豐富其內涵的動態發展的概念。

數字化電廠建設的目標是在確保安全的前提下，深化信息技術的應用，以數字化信號為載體，以信息技術為基礎，以計算機及網絡系統為支撐，優化人力資源配置，提高勞動生產率，降低投資及運行維護成本，使發電效益最大化。

3 數字化電廠的模型及結構

3.1 數字化電廠的模型

根據國際標準化組織數字化企業和數字化工廠的模型規則，即：

*生產管理和經營決策構建數字化企業

*管控一體化構建數字化工廠

*熱工、電氣設備全面數字化構建自動化設備資產

數字化電廠模型層次如下：

3.2 數字化電廠的結構

結合電廠特點和國際上數字化工廠和數字化企業概念，提出一個具有四個層次，四個支持系統的數字化電廠結構模型。

四個層次：經營決策層、生產監控層、控制層和現場設備層。

四個支持系統：信息系統、計算機網絡支持系統、電廠標識系統、三維模型支持系統。

從數字化發電廠的概念出發，建設數字化電廠是方法實現的過程，建設數字化電廠，需要采用以下三個方面的方法實現：

*數字化電廠設計和建設

*數字化電廠運行

*數字化電廠智能化管理和維護

4 數字化電廠的設計和建設

4.1 利用三維數字化設計技術

采用以國際主流設計軟件為核心，集成一套涵蓋電廠設計、采購全過程的系統，稱為工程項目管理集成系統。包括系統圖設計、布置設計、各種計算軟件、項目資源管理系統。

采用以三維技術為核心的數字設計手段在完成一個物理電廠的同時，提供一個數字電廠。

4.2 利用工程設計協作平臺

利用工程設計協作平臺對電廠設計過程實現全面的數字化管理，包括：任務分解、資料管理、進度管理等。采用三維設計技術，進行多專業協同設計，以提高設計工作效率和質量，為實現數字電廠向業主的快速、無縫移交打下堅實基礎。

從初步設計階段開始，按照“項目定制-系統設計-布置設計-詳圖設計”的流程，以三維模型為核心開展工程設計工作。

在施工圖詳圖設計階段，生成最終的智能PID和三維模型，直接從三維模型中抽取管道安裝圖和平剖面圖紙，已滿足現場施工需要。

4.3 數字化采購和數字化施工

采用專業化的設計軟件，通過系統設計DD布置設計，將生成智能PID和本階段的三維模型供設計評審，同時可以生成主要設備明細表和初步的材料清單。并可提供多種不同類型的材料統計清單：

1）整個系統的材料匯總表，可用于做材料計劃；

2）管線預制清單，按每條管線安裝所需材料匯成清單，方便領料和物資部控制材料發放；

3）管線裝配清單，方便班組的分配工作，發放材料和領料，更好的做到“工完，料盡，場地清”。

利用三維系統，可以模擬施工組織方案，合理組織施工、理順施工工藝、減少施工準備時間，減少施工交叉，機具調整，加快施工進度。

4.4 采用統一的標識編碼系統

為了實現數字化電廠信息系統的有效運行，必須建立有效的數據交換機制，建立統一的關鍵詞詞庫。關鍵詞詞庫是聯系各類數據的紐帶，可以保證數據的完整性、唯一性、一致性、可交換性、可互訪性；在發電廠推廣使用統一的標識編碼就是這樣的關鍵詞詞庫。標識編碼對各類設備的工藝（過程）相關標識、安裝地點標識、位置標識等進行了描述。

4.5 采用項目管理軟件

為加強工程內部協調和工程控制管理工作，降低管理成本，實現對工程進度的“靜態控制、動態管理；宏觀控制、量化調節”的目的，實現項目成本費用明細化、進度控制數字化、協調溝通信息化，采用項目管理軟件進行企業級項目控制管理，將工程概算、合同管理、財務支出、設備采購、進度控制、績效考核等全面融入管理系統，形成企業管理的信息平臺，實現全面的、數字化的、標準化的項目管理。

5 數字化電廠的運行

數字化電廠運行是基于數字化電廠的四個層次，即經營決策層、生產管理層、廠級監控層、現場過程操作控制層。

過程操作控制層包含電廠內部針對設備運行或操作過程的數字化監控功能，主要由單元機組分布式集中控制系統DCS、電氣、水處理、輸煤、除灰（ 除塵） 、脫硫、脫硝等的輔助車間自動化系統等組成。目前技術的發展是以基于現場總線技術的先進控制系統DCS實現機、爐、電的一體化監控為方向的。過程操作控制層是數字化電廠建設的基礎，沒有現場過程操作層的精心建設，數字化電廠就會成為海市蜃樓。具體體現在如下方面：

1）合理使用現場總線技術，全廠采用DCS監控，實現電廠監控系統的高度一體化。

2）實現電廠斷點式機組自啟停控制系統（APS）

3）采用合理的技術方案，構建適應數字化電廠公用系統集中監控的網絡系統，實現在集控室對整個輔助車間各工藝系統及設備的全廠一點化集中監控，現場無人值守。

4）升壓站系統監控數字化、電氣系統（設備）監控數字化。

5）建設一個完整的包括視頻監控系統、周界防防護系統、電子巡更系統、門禁系統的智能化安防系統。

6）采用以物聯網技術為支撐、云計算為中心，通過數據接口、信息集成和協議轉換等手段將電廠相互獨立的安防子系統、消防報警子系統、信息管理子系統、智能照明子系統、暖通控制子系統等接入統一的數據平臺，實現各子系統之間的設備聯動，一體化集中監控，實現對廠區的自動化、數字化、智能化、集約化融合的智慧化廠區綜合管理。

7）全范圍高逼真度的仿真系統，為數字化電廠運行培訓提供有力的保障。

8）消除信息孤島，建設高度集成的數字網絡智能系統。

6 智能化管理系統和維護的實現技術

6.1 信息化管理系統目標

配置的信息化系統以建設數字化電力企業為目標，實現生產、經營、管理一體化，滿足企業管理提升和長遠發展需要，對電力企業整體性戰略發展構成強有力的支持。

借助國際國內標準和規范，建立企業一體化平臺，減少數據冗余，實現資源優化配置。以資產管理為核心，建立資產全生命周期管理體系，優化資產結構；實現資產狀況跟蹤、測量，提高設備的可靠性；智能化決策設備檢修周期，提升設備使用效率；通過全面預算控制，降低投資成本與運行維護成本。

結合生產過程控制自動化，實時采集生產運行數據，通過對標管理、績效管理、預算管理，實現管理精細化，形成企業管控一體化，降低運營成本，提高企業效益。

6.2 信息化管理系統特點

*編碼體系標準化：依托國際標準及行業標準編碼體系，滿足唯一性、合理性、擴充性、通用性、保密性、科學性、系統性、實用性的要求，實現資料交換和資料共享。

*數據中心集中化：通過數據集成，提供一個電廠全范圍內從底層控制到分析優化、管理決策的綜合應用平臺，實現資金流、物流和信息流有機集成，形成管控一體化。

*標準產品可配置：根據電力企業信息化發展規劃，功能模塊可任意組合使用，滿足電力企業組織調整、流程優化、管控方式等各方面的實際需求。

*個性需求可定制：對于電力企業特有的行業需求、個性需求，信息化管理系統能夠支持新增業務功能定義，滿足個性化業務處理的實現。

*異構系統可集成：可以與財務、辦公自動化、人力資源管理等其它系統實現數據集成、流程集成，保障電力企業系統投資與應用成果。

*技術平臺統一化：基于SOA設計模式，符合J2EE開發規范，采用中間件技術和工作流技術，支持基于構件的開發模式，構建純B/S架構，實現統一的技術平臺，滿足企業所有業務在一個標準、開放、可擴展的技術平臺下組裝和運行。

6.3 信息化管理系統應用軟件業務功能

發電企業管控一體化解決方案以實現智能化數字電廠為目標，將電廠生產控制與上層經營決策系統真正銜接，讓生產控制系統的數據能夠為電廠管理服務，實現以電廠管理指令指導生產指令，以生產指令優化底層控制，形成電力企業管控一體化，降低運營成本，提高企業效益。

應用系統是以企業生產、經營、管理數據為中心，以設備維護管理和企業成本管理為核心流程，涵蓋企業資產管理、生產運行管理、經營管理和協同辦公管理，為電廠的生產管理者提供真實、準確、及時的生產管理信息，市場經營信息，提高工作效率，提升管理水平，增強決策的正確性，適應“廠網分開、競價上網”的市場經營模式。

6.4 信息化管理系統實現技術

6.4.1系統支持平臺架構

系統主體程序需采用多層純B/S架構，整個系統的體系結構由數據庫服務器、多個應用服務器以及Web服務器、客戶端組成，實現了樣式、數據、控制和業務分離的模式，是一個高復用、并有嚴格層次劃分的體系架構。

6.4.2系統運行環境

*硬件系統：支持微機、小型機的各種機器配置；

*服務器操作系統：支持Windows、UNIX等服務器操作系統；

*數據庫系統：選用Oracle大型數據庫系統；

*客戶端：IE。

6.4.3系統權限管理

*用戶賬號建立與管理，包括系統管理員管理，系統管理員可以執行系統的所有功能，管理和維護信息系統的正常運行；

*用戶信息建立與管理：任一用戶可以屬于不同的用戶組，也可以屬于不同的角色；

*角色信息建立與管理：任一角色只能屬于一個用戶組，一旦一個用戶屬于某一個角色，則此用戶擁有賦予此角色的所有權力；

*用戶組建立與管理：每個用戶組之中可以建立不同的角色。

6.4.5信息化管理系統總圖結構

通過數據集成，提供一個全廠范圍內從底層控制到分析優化、管理決策的綜合應用平臺，運用計算機技術、網絡通訊技術、現代化管理技術、信息技術，實現生產環節集成，人、技術、經營管理三要素統一管理，資金流、物流和信息流有機集成，并優化運行的復雜大系統，將資金流、信息流和物流作為貫穿整個企業的主線，將市場需求、生產控制、資源控制、財務核算等各方面集成起來，達到面向市場經濟的“管控一體化”。