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近日，西門子數(shù)控（南京）有限公司（SNC）新工廠正式投運(yùn)。作為西門子全球首座原生數(shù)字化工廠，SNC新工廠全面展示了西門子先進(jìn)數(shù)字化企業(yè)理念與技術(shù)的切實(shí)價值。在實(shí)地建設(shè)之前，西門子就已全方位應(yīng)用自身數(shù)字化技術(shù)，預(yù)先在虛擬世界打造工廠的數(shù)字孿生，實(shí)現(xiàn)從需求分析、規(guī)劃設(shè)計、動工實(shí)施到生產(chǎn)運(yùn)營全過程的數(shù)字化。

西門子數(shù)控（南京）有限公司（SNC）新工廠

SNC成立于1996年，主要產(chǎn)品線覆蓋數(shù)控系統(tǒng)、通用變頻器、伺服電機(jī)、齒輪馬達(dá)等產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于汽車、航空、電子、制藥、物流和新能源等高端制造行業(yè)，并有大量產(chǎn)品出口海外市場。作為西門子運(yùn)動控制領(lǐng)域德國以外最大的研發(fā)和制造中心，SNC近年來面臨日益增長的市場需求，急需擴(kuò)大產(chǎn)能，提高生產(chǎn)效率和靈活性。而基于西門子自身數(shù)字化技術(shù)打造的原生數(shù)字化工廠在智能靈活的產(chǎn)品和生產(chǎn)設(shè)計、集約高效的生產(chǎn)運(yùn)營以及基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的優(yōu)化服務(wù)等方面都擁有巨大優(yōu)勢。

在工廠虛擬建設(shè)階段，西門子憑借覆蓋工廠需求分析、布局設(shè)計、生產(chǎn)流程仿真以及虛擬調(diào)試等環(huán)節(jié)的數(shù)字孿生技術(shù)，完成了工廠在軟件系統(tǒng)中的虛擬建設(shè)。在實(shí)體建設(shè)及運(yùn)營階段，基于西門子工業(yè)云的大數(shù)據(jù)分析及其與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)流程，為實(shí)際生產(chǎn)提供實(shí)時可靠的數(shù)據(jù)支撐，實(shí)現(xiàn)數(shù)字制造和管理。新工廠投產(chǎn)之后，產(chǎn)能將提高近2倍，生產(chǎn)效率提升20%，柔性生產(chǎn)能力提升30%，產(chǎn)品上市時間縮短近20%，空間利用率提升40%，物料流轉(zhuǎn)效率提升50%。新工廠可同時生產(chǎn)電子和電機(jī)制造兩大類從原材料、生產(chǎn)設(shè)備到工藝流程均截然不同的產(chǎn)品。

低碳環(huán)保也是西門子在規(guī)劃SNC新工廠之初就重點(diǎn)考慮的因素。該工廠采用多項國際先進(jìn)的低碳環(huán)保技術(shù)：利用屋頂光伏系統(tǒng)為工廠運(yùn)營提供部分清潔能源；利用地源熱泵技術(shù)提高冬季供暖和夏季制冷能效；應(yīng)用高效率水泵和風(fēng)機(jī)、熱回收裝置、雨水回收系統(tǒng)、風(fēng)能和光伏LED路燈、智能照明控制系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)，最大限度地節(jié)能減排。各項節(jié)能減排措施將共同助力SNC新工廠成為一座綠色高效的低碳示范工廠，預(yù)計每年可節(jié)省約506萬千瓦時的電力，6,286立方米的水，減少3,325噸的碳排放。

SNC新工廠內(nèi)景圖

Q：SNC新工廠是西門子全球首座原生數(shù)字化工廠，如何定義原生數(shù)字化這一概念？特點(diǎn)是什么？

西門子全球執(zhí)行副總裁，西門子中國董事長、總裁兼首席執(zhí)行官 肖松博士：SNC新工廠的投運(yùn)是西門子推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)踐的又一關(guān)鍵里程碑，在西門子攜手中國150年之際，其正式投運(yùn)意義非凡。

“原生”指的是從設(shè)計、規(guī)劃、建造和生產(chǎn)運(yùn)營的全生命周期，從零開始，開創(chuàng)性地完全使用西門子自身的數(shù)字理念和技術(shù)，讓工廠從無到有，由虛到實(shí)，這就是“原生”的概念。在工廠破土動工之前，我們已經(jīng)在虛擬世界里用西門子的軟件完成了從工廠需求、分析到建成、運(yùn)營全過程的模擬仿真和驗(yàn)證。同時在實(shí)際建設(shè)時，通過大數(shù)據(jù)分析，進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)流程，為實(shí)際生產(chǎn)提供實(shí)時可靠的數(shù)據(jù)支撐，實(shí)現(xiàn)數(shù)字制造和管理。這座原生數(shù)字化工廠的建成證明了我們可以像設(shè)計產(chǎn)品一樣設(shè)計廠房和產(chǎn)線。西門子數(shù)字孿生技術(shù)覆蓋了我們的產(chǎn)品以及工廠的全生命周期，從而實(shí)現(xiàn)了一種持續(xù)優(yōu)化的閉環(huán)。

面向未來，西門子將繼續(xù)以創(chuàng)新為動力，以數(shù)字化和可持續(xù)發(fā)展為支點(diǎn)，與中國及全球社會共同應(yīng)對氣候變化等重大挑戰(zhàn)。

Q：南京新工廠相比此前西門子的安貝格工廠和成都工廠來說，它在規(guī)劃、設(shè)計和建造過程用了哪些新的數(shù)字技術(shù)？與成都工廠相較有哪些區(qū)別？

西門子（中國）有限公司執(zhí)行副總裁、西門子大中華區(qū)數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)總經(jīng)理 王海濱：SNC新工廠詮釋了西門子以數(shù)字孿生技術(shù)為核心的數(shù)字化企業(yè)解決方案所蘊(yùn)含的巨大潛力，它不僅是西門子在實(shí)現(xiàn)智能制造道路上知行合一的有益實(shí)踐，也在效率、質(zhì)量和低碳化可持續(xù)發(fā)展方面樹立了行業(yè)新標(biāo)桿。

談到南京工廠和成都工廠的區(qū)別，我覺得從底層邏輯上講沒有本質(zhì)區(qū)別，兩者都體現(xiàn)了面向“工業(yè)4.0 ”、實(shí)現(xiàn)智能制造的底層邏輯。

幾年前我們建造成都工廠時，實(shí)際上是以德國安貝格工廠為樣板，把安貝格工廠具備的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)、工具、流程等等，在成都工廠進(jìn)行復(fù)制。但南京工廠不一樣，它沒有以其他工廠為樣板，而是完全進(jìn)行了重新設(shè)計。從重新設(shè)計的那天起，我們更多的是依靠本地同事們的聰明智慧，以及大量使用西門子數(shù)字化企業(yè)的產(chǎn)品組合、工具組合、技術(shù)手段等，一步一步實(shí)現(xiàn)了新工廠的建設(shè)。

最值得自豪的是，從破土動工階段開始前，新工廠在計算機(jī)里已經(jīng)進(jìn)行了設(shè)計、仿真和驗(yàn)證。在沒有圖紙的情況下，其已經(jīng)在計算機(jī)環(huán)境里，像實(shí)際的工廠、產(chǎn)線一樣生產(chǎn)運(yùn)行了起來，同時在驗(yàn)證設(shè)計是否精確和正確。這就是原生數(shù)字化工廠的核心內(nèi)涵所在。

未來，SNC新工廠將成為西門子與廣大中國企業(yè)交流制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型理念和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的重要平臺，積極賦能當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，與廣大工業(yè)企業(yè)攜手推動產(chǎn)業(yè)數(shù)字化和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，為中國制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展帶來新的活力。

Q：SNC新工廠每年可減少3,325噸的碳排放，是采取了哪些措施達(dá)到這樣的效果？減少的碳排放量具體是怎么算出來的？

西門子數(shù)控（南京）有限公司總經(jīng)理 周郁榮：SNC新工廠主要采取了兩大類減碳措施。首先為碳減排貢獻(xiàn)最大的是新型地緣熱泵的應(yīng)用，幾乎已經(jīng)達(dá)到了接近3325噸中四成左右的貢獻(xiàn)。另一方面是屋頂?shù)墓夥l(fā)電，還包括其他一些中水回收，以及各種各樣在車間、辦公室內(nèi)節(jié)能、減少消耗的一系列舉措。

西門子除了有電子工廠，也有電機(jī)工廠，這兩類工廠對于SNC新工廠而言是最大的挑戰(zhàn)。我們把兩類完全不同性質(zhì)的生產(chǎn)集成到一個屋檐下，但同時碳足跡的收集需要涵蓋全產(chǎn)業(yè)鏈，不僅需要涵蓋設(shè)計、生產(chǎn)、銷售全過程，也需要包含整個供應(yīng)鏈，在產(chǎn)品全生命周期上進(jìn)行碳排放的可信精算。對于這兩類不同性質(zhì)的車間，我們相應(yīng)采用了西門子一系列數(shù)據(jù)采集工具，在產(chǎn)線中采集相關(guān)的碳排放數(shù)據(jù)。收集這些數(shù)據(jù)后，我們便能夠更加有針對性地制定相應(yīng)的碳減排措施。在供應(yīng)鏈方面，我們要分析供應(yīng)鏈的類別，比如是塑料的生產(chǎn)企業(yè)還是金屬的生產(chǎn)企業(yè)，以及它的碳排放水平在什么程度。通過這樣的碳足跡分析、精算，再有針對性地排列先后次序，利用這樣的方法論形成碳足跡在全產(chǎn)業(yè)鏈的透明化。

當(dāng)然，在采集到相應(yīng)的數(shù)據(jù)后，我們還要將數(shù)據(jù)上云端做分析，背后還有一些邏輯的計算等。采取這一系列措施的目的，是希望提升西門子在整個產(chǎn)品和生產(chǎn)全生命周期當(dāng)中的競爭力，提升我們市場競爭的優(yōu)勢。