西門(mén)子時(shí)海洋：正當時(shí)，西門(mén)子數字化工廠(chǎng)解決方案
圖為西門(mén)子數字化工廠(chǎng)項目高級顧問(wèn)時(shí)海洋發(fā)表主題演講
6月24日下午，由中國化學(xué)與物理行業(yè)協(xié)會(huì )動(dòng)力電池應用分會(huì )、電池中國網(wǎng)聯(lián)合主辦，愛(ài)發(fā)科東方真空（成都）有限公司重點(diǎn)支持的“Li+學(xué)社·成就鋰享 智信未來(lái)（2018）電池技術(shù)沙龍第四期：智能未來(lái)——解密動(dòng)力電池數字化內核”在四川省成都市舉辦。西門(mén)子數字化工廠(chǎng)項目高級顧問(wèn)時(shí)海洋在沙龍上發(fā)表了題為《正當時(shí)，西門(mén)子數字化工廠(chǎng)解決方案》的演講。以下是演講內容。
西門(mén)子數字化工廠(chǎng)項目高級顧問(wèn) 時(shí)海洋：
大家下午好！明天大家去西門(mén)子參加的工廠(chǎng)是我曾經(jīng)工作過(guò)5年的地方，去年我從工廠(chǎng)出來(lái)，在我們的數字化能力中心對外做數字化咨詢(xún)的服務(wù)，在講之前有一個(gè)簡(jiǎn)短的視頻給大家分享一下。比較流行的數字化雙胞胎概念大家應該都比較熟悉，我們西門(mén)子數字化的解決方案從產(chǎn)品設計數字化雙胞胎，產(chǎn)品生產(chǎn)數字化雙胞胎和產(chǎn)品性能數字化雙胞胎三個(gè)方面入手并進(jìn)行展開(kāi)，方案包括研發(fā)、生產(chǎn)制造等。我們在座很多的OEM廠(chǎng)商也了解我們設備制造的時(shí)候應以怎樣更快捷的方式交付給客戶(hù)，從客戶(hù)的需求到產(chǎn)品線(xiàn)下用什么樣的方式管理。這是（PPT）我們數字化企業(yè)的套件，包含了從研發(fā)到生產(chǎn)工程、生產(chǎn)規劃、制造執行以及服務(wù)，貫徹到整個(gè)產(chǎn)品生命價(jià)值的解決方案。我們一直在講數字化，不管是美國的智能制造，德國的工業(yè)4.0和我們國家提出來(lái)的中國制造2025，整個(gè)的體系都貫徹到一個(gè)東西就是數字化，數字化改變了所有的事情。我們從一些內容里邊可以看到，我們數據會(huì )給各種類(lèi)型的企業(yè)帶來(lái)越來(lái)越多的價(jià)值，在過(guò)往的20年當中我們可以看到世界500強的企業(yè)里邊名單交替更迭，都是因為沒(méi)有抓住過(guò)去信息化的手段，現階段走在前列的互聯(lián)網(wǎng)公司他們信息化的水平大大提高。實(shí)體書(shū)店在慢慢消失，亞馬遜電子書(shū)更多的進(jìn)入到我們大家的生活視野；傳統的磁帶、CD，過(guò)往的影像產(chǎn)品越來(lái)越多的被流媒體的應用取代；企業(yè)黃頁(yè)被B2B取代、出租車(chē)被網(wǎng)約車(chē)取代?；ヂ?lián)網(wǎng)在改變一個(gè)時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)+怎么和智能制造融入在一起？
接下來(lái)我要講的主題是IT和OT在整個(gè)數字化企業(yè)里的典型應用。我們知道，來(lái)自電池制造企業(yè)以及我們的OEM，面臨的挑戰是這樣的，客戶(hù)希望我們的產(chǎn)品更快的上市，我們對自己的要求也是這樣的。我們希望我們的生產(chǎn)能力、生產(chǎn)線(xiàn)、生產(chǎn)車(chē)間有更多的柔性能力來(lái)滿(mǎn)足越來(lái)越多客戶(hù)的個(gè)性化需求，我們希望提升我們產(chǎn)品的品質(zhì)，來(lái)達到最高的客戶(hù)滿(mǎn)意度，我們希望我們整個(gè)效率做到最高。滿(mǎn)足這樣幾種特征的情況下，就形成了一個(gè)新的業(yè)務(wù)模式。新的業(yè)務(wù)模式強調安全，不管是信息安全還是工廠(chǎng)安全等等安全因素貫穿到整個(gè)數字化企業(yè)的全業(yè)態(tài)之中。我們剛才提到從需求到產(chǎn)品下線(xiàn)，到產(chǎn)品整個(gè)生命周期西門(mén)子是怎么做的，我們有產(chǎn)品設計，有生產(chǎn)規劃、生產(chǎn)工程、制造執行服務(wù)，西門(mén)子借助數字化雙方的技術(shù)，將所有的領(lǐng)域克隆一個(gè)虛擬的世界。我們怎么分呢？我們把五個(gè)階段劃分到三個(gè)數字化雙胞胎里邊。我們提供一個(gè)完整的平臺，幫助我們的電池廠(chǎng)商從客戶(hù)的需求到產(chǎn)品的設計，到下線(xiàn)的全過(guò)程機芯設計、仿真和驗證。不管是國家要求還是為了迎合政策補貼，電池的能量密度要求越來(lái)越高，我們怎么完成這樣的設計來(lái)符合這樣的要求呢，我們這邊有完整的一套方案，我們的設計平臺、仿真平臺、設計仿真一體化平臺幫助企業(yè)完成這樣的產(chǎn)品設計和驗證。
針對于整個(gè)電池單元，我們對其化學(xué)成分進(jìn)行了配比，我們生產(chǎn)什么樣的單體來(lái)滿(mǎn)足我們最終交付給客戶(hù)的東西，這邊是我們完整的解決方案，它可以基于我們定義好的客戶(hù)要求，我們單個(gè)客戶(hù)有什么要求自動(dòng)生成我們的規格。這些單元按照特定的組合放在一起，集成了各種各樣的技術(shù)，比如說(shuō)熱仿真、疲勞仿真技術(shù)。我們要求鋰電池有5000次的充放次數，怎么保證我們設計出來(lái)的產(chǎn)品它的質(zhì)量性能是最優(yōu)的呢，5000次的充放如果不借助我們仿真的技術(shù)手段，只靠舊的技術(shù)手段是無(wú)法完成的。我們要更多的引入虛擬世界的產(chǎn)品，就是我們數字化雙胞胎里邊虛擬設計的東西，把這些驗證，把我們電池行業(yè)電池本身設計時(shí)候的關(guān)鍵要素都在這樣的平臺內不斷的驗證，最終能夠保證我們的設計產(chǎn)品是滿(mǎn)足客戶(hù)要求的。這個(gè)是完整的數字化雙胞胎概念在產(chǎn)品設計端產(chǎn)品層面的應用，我本身不是來(lái)自電池行業(yè)，對電池這塊的了解不是那么深入，在剛才我介紹的過(guò)程中有一些概念或者是一些偏差，希望大家理解。
講完了產(chǎn)品的數字化雙胞胎，需要明確的是我們設計出來(lái)這樣的一個(gè)產(chǎn)品，我們用什么樣的工藝加工制造，裝機應該怎么做，符合什么樣的工藝要求，這是生產(chǎn)數字化的雙胞胎為大家帶來(lái)的。生產(chǎn)數字化雙胞胎，借助西門(mén)子的系統可以在很早實(shí)現對整個(gè)車(chē)間的工藝流和物料流做一個(gè)完整的規劃。我們知道任何一個(gè)產(chǎn)品的加工完成都是是由若干個(gè)工藝組成的，我們怎么把前期建立的模型最終運用到工藝仿真方針里邊去，最大限度的提高我們的生產(chǎn)節拍。需要我們這兩個(gè)產(chǎn)品相互配合，在生產(chǎn)設計階段我們的模型可以在不同的應用里邊用，剛才提到西門(mén)子的產(chǎn)品設計，產(chǎn)品設計本身我們更看重的是整個(gè)模型的作用，依托于我們的產(chǎn)品周期管理平臺跟它做交互存儲。做完了一個(gè)工藝之后，我們在這樣的工藝規劃之后，需要平臺一步一步的驗證，然后做仿真。前期OEM廠(chǎng)商提供了電池生產(chǎn)線(xiàn)的模型，我們可以根據參數進(jìn)行復制，復制完了之后借助西門(mén)子自動(dòng)化工具它會(huì )生成一些主要的PRC代碼。這些代碼會(huì )做什么呢？電池設計的人員會(huì )基于這個(gè)把工藝帶進(jìn)來(lái)，然后它在這里邊加一些PLC相關(guān)的報警處理信息來(lái)完善整個(gè)系統的運轉，這樣最大程度的保證我的設計，我的工藝信息在上游得到傳遞，我交付這樣的一個(gè)產(chǎn)線(xiàn)到客戶(hù)手里的時(shí)候，最大限度運行的時(shí)候不會(huì )出什么問(wèn)題，這就是我們的一個(gè)理念。
剛才提到PLC的程序，PLC有全集成自動(dòng)化的產(chǎn)品——TRI，TRI不僅僅有我們的軟PLC，還是直接和我們的物理PLC連接的條件，PLC代碼的運行怎么監控，質(zhì)量如何保證，我們借助模塊讓軟件和軟件互聯(lián)，形成軟件的閉環(huán)。虛擬的線(xiàn)級跟虛擬的PLC做一些活動(dòng)，它可以監測到最終驗證PLC經(jīng)過(guò)電機工程師加工的PLC的代碼是不是可靠的。同時(shí)我們的PRC在運行的時(shí)候把的PLC代碼真實(shí)的輸送給系統的物理PLC，物理PLC則會(huì )幫助自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)好起來(lái)。這個(gè)是從研發(fā)到交付的一條線(xiàn)，剛才講的包含了我們整個(gè)OEM的內容，我做產(chǎn)線(xiàn)設計的時(shí)候需要哪些信息，信息輸入要什么樣的平臺，在數字化的平臺通過(guò)什么樣的信息流實(shí)現的。包含我們的單機設備，我們整條線(xiàn)的調試。通過(guò)完善的產(chǎn)品線(xiàn)設計，最大限度的降低了現場(chǎng)的調試人員工作量，讓客戶(hù)拿到設備的時(shí)候就盡可能的投產(chǎn)運營(yíng)，進(jìn)而給電池生產(chǎn)廠(chǎng)商帶來(lái)實(shí)際的收益，這是西門(mén)子最終的一個(gè)目標。
生產(chǎn)電池的工單傳送到我的制造現場(chǎng)，那我的MES是怎么做呢，這里邊是一個(gè)案例，關(guān)于工藝信息。剛才提到產(chǎn)品生命周期管理平臺，做完了的工藝規劃，這個(gè)工藝規劃產(chǎn)生了檢測參數，電池的各種線(xiàn)上檢驗的信息會(huì )隨著(zhù)工藝設計同步給我們的MES，MES在執行的過(guò)程中基于一些自動(dòng)化檢測的前提把這些信息抓取到，最終給我們的過(guò)單的產(chǎn)品和過(guò)單的信息做一個(gè)反饋，這樣我整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中所有的數據采集都可以實(shí)現，并且得到驗證，這樣不管是單元生產(chǎn)、模塊生產(chǎn)，質(zhì)量都會(huì )得到有效的控制。這是西門(mén)子數字化雙胞胎在生產(chǎn)制造領(lǐng)域的應用，其中包含了OEM廠(chǎng)商設備類(lèi)的。
接下來(lái)談?wù)勎鏖T(mén)子數字化雙胞胎在云平臺的應用，西門(mén)子有自己的云平臺，我們的云平臺是開(kāi)放互聯(lián)的云生態(tài)系統，我們數據采集的信息包含了產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中質(zhì)量的信息，所有的信息都可以搜集起來(lái)，采集起來(lái)，海量的數據我們做一些分析上傳到我們的云平臺，云平臺會(huì )結合每個(gè)端頁(yè)，如果是跟車(chē)床數控相關(guān)的我們有數控的專(zhuān)家，我們會(huì )基于這些數據開(kāi)發(fā)一些APP，APP會(huì )分析整個(gè)生產(chǎn)現狀和設備本身的性能參數，基于這些性能參數做一些預測性的分析。還有我們的單機設備，這是真實(shí)的案例，這里邊融入了大量的西門(mén)子工廠(chǎng)自動(dòng)化的技術(shù)，比如說(shuō)我們的通訊，PLC的產(chǎn)品等等，這些東西在一個(gè)單機設備里邊被重復的應用，幫助客戶(hù)達到想要的工藝。西門(mén)子從設備提供商轉變?yōu)檎w方案供應商，我們能夠提供的不僅僅是PLC的產(chǎn)品，而是包含了整個(gè)從PRM到MES到現場(chǎng)自動(dòng)化評測的方案。
剛才有領(lǐng)導提到能源管理，電池要用到儲能上，西門(mén)子可以安排儲能工藝的設計，我們可以監控整個(gè)車(chē)間能源消耗的情況，基于能源消耗的波峰波谷信息來(lái)安排工藝，在波谷的位置安排一些儲能，在我能源價(jià)格最低的時(shí)候把這些工藝安排到，最大程度的降低整個(gè)企業(yè)在這方面的投入。我們的知識都在云平臺上存儲，設備運行狀態(tài)執行情況這些信息都會(huì )同步到我的云平臺，云平臺基于企業(yè)的運行數據，車(chē)間的運行現狀來(lái)幫助各個(gè)階層的管理人員去支撐他們做決策，包括我們的工程師去做設備的檢修等等，數據給企業(yè)帶來(lái)的價(jià)值，西門(mén)子的平臺可以承擔起這樣的作用。數字化的套件在產(chǎn)品數字化的設計、數字化生產(chǎn)和數字化性能三個(gè)大領(lǐng)域里不是簡(jiǎn)單的堆砌，我們希望它用數據，用生產(chǎn)現場(chǎng)來(lái)指導我們完成生產(chǎn)，比如說(shuō)我們真實(shí)生產(chǎn)過(guò)程中希望遇到的問(wèn)題反饋到工藝，是不是設備的原因導致缺陷，還是缺陷在產(chǎn)品設計的時(shí)候就已經(jīng)埋下了，我們去追根溯源把我們的產(chǎn)品做到最棒，去優(yōu)化整個(gè)產(chǎn)品。這是閉環(huán)制造，閉環(huán)的依據是什么，沒(méi)有這些數據支撐，沒(méi)有信息系統的互聯(lián)互通我們怎么去做這樣的一個(gè)閉環(huán)制造。當然我們最終的目的還是要不斷的去把我們產(chǎn)品的競爭力提高，把我們產(chǎn)品性能提高，把客戶(hù)的滿(mǎn)意度提高。
我們看相對比較完整結合能源管理的應用，我們的PRM，我們的MES，這樣的數字化企業(yè)套件，結合能源管理把整個(gè)工廠(chǎng)推向了一個(gè)新的高度，這是西門(mén)子能夠在這樣的一些領(lǐng)域，不管是我們的OEM廠(chǎng)商還是我們的電池生產(chǎn)廠(chǎng)商能夠給他們帶來(lái)一些新的思路。
接下來(lái)就是一個(gè)簡(jiǎn)單的分享，包括三星，包括我們德國的設備供應商，包含了設備研發(fā)方面的電池行業(yè)，以及我們設備供應商，我們希望我們把整個(gè)電池行業(yè)相關(guān)的社會(huì )供應商聯(lián)系起來(lái)，把整個(gè)行業(yè)做成信息互聯(lián)的大平臺。如果把我們的一個(gè)產(chǎn)品推給我們的OEM，它帶來(lái)的價(jià)值有多大呢，我們在這樣的平臺以全新的解決方案進(jìn)行充分的融合，把各個(gè)環(huán)節的等待時(shí)間、設計研發(fā)時(shí)間降到最低，這樣才能夠保證我們的企業(yè)擁有最大的競爭力。
針對整個(gè)產(chǎn)品設計、生產(chǎn)工程、生產(chǎn)規劃和制造執行服務(wù)，西門(mén)子在整個(gè)增值環(huán)節里邊提供了完整的解決方案。我個(gè)人來(lái)自數字化工廠(chǎng)能力中心，我們對外也做一些相關(guān)的智能制造的咨詢(xún)業(yè)務(wù)，我們面向的主要內容是剛才提到的產(chǎn)品生命周期以及我們的制造執行和TRI，這樣的一些領(lǐng)域做一些智能制造相關(guān)的規劃。坦白來(lái)講，這個(gè)是面向IT和OT兩化融合這方面相關(guān)的東西多一些。我們整合了所有的東西，最終我們的目的還是這四點(diǎn)：我們希望把我們的產(chǎn)品研發(fā)周期降到最短；讓我們產(chǎn)品上市時(shí)間做到最短；我們希望我們整個(gè)的生產(chǎn)柔性更強，我們的生產(chǎn)制造，比如說(shuō)明天大家會(huì )參觀(guān)我們的成都工廠(chǎng)，大家會(huì )了解到我們單個(gè)一條PLC的產(chǎn)線(xiàn)可以涵蓋到一個(gè)系列所有的模塊（60到90的模塊我的柔性制造），我們實(shí)現了柔性制造的創(chuàng )舉，意味著(zhù)你不用重復投資一條一條的產(chǎn)線(xiàn)滿(mǎn)足客戶(hù)多樣化的需求，這個(gè)是西門(mén)子給客戶(hù)帶來(lái)的價(jià)值?？蛻?hù)的要求越來(lái)越高，品質(zhì)提高、客戶(hù)滿(mǎn)意度提高是保持企業(yè)訂單源源不斷的前提。我們的品質(zhì)柔性，對我們的效率，把我們的客戶(hù)交互做到最大，客訴降低，維持客戶(hù)企業(yè)的競爭力，我們的解決方案都是圍繞這四個(gè)目的做的。
這是我今天我給大家分享的全部?jì)热?，希望明天大家在成都廠(chǎng)參觀(guān)的時(shí)候有很好的體驗，謝謝大家！
（根據嘉賓演講整理，未經(jīng)本人審閱）
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