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數字化正改變著我們生活的方方面面。當你出門忘記帶錢包卻不用擔心這一天無法吃飯、購物、乘車時，當你在家里就可以隨時繳納水費、電費、通訊費時，當你正想要買一身套裝而僅僅是在網站上搜索了一下，就有在線導購向你推薦時，是的，你已經進入了數字化時代。

2016年6月剛剛上任的西門子股份公司數字化工程集團首席執行官Dr.JanMrosik對于數字化，有著更為深刻的認識：“數字化改變著一切。它不僅改變了我們的生活，也正在改變著我們的業務模式，顛覆式創新的能力和速度正在成為成功的關鍵因素。這種對工業企業持續增加的壓力，同時開創了新的業務機會。而‘工業4.0’標志著一個關注數字化價值鏈的制造業新階段的開啟。”

數字化是中國制造業企業發展的必由之路

如今的中國制造業正經歷從“ 中國制造” 到“ 中國創造” 的轉型，“十三五”規劃的五大指導原則——創新、協作、綠色、開放、共享，恰恰印證了中國制造業發展模式的轉變。Mrosik博士指出，目前中國工業用戶面臨的主要挑戰在于：生產的速度、靈活性、質量、效率及信息安全。為滿足這些需求，整個價值鏈的集成和數字化將成為核心。

西門子作為多年專注于電氣化、自動化、數字化的企業，深刻理解中國用戶的需求，可以支持企業進行涵蓋其整個價值鏈的整合及數字化轉型。為從產品設計、生產規劃、工程組態、生產制造直至服務五大環節打造統一的、無縫的數據平臺，形成基于數字模型的虛擬企業和基于自動化技術的現實企業鏡像，即“數字化雙胞胎”。

數字化雙胞胎 打通虛擬與現實

何為數字化雙胞胎？即以數字化方式在虛擬空間呈現物理對象，也就是說，以數字化方式對物理對象創建虛擬模型，模擬其在現實環境中的行為特征。數字化雙胞胎模型具有模塊化、自治性和互聯性的特點，可以從測試、開發、工藝及運維等角度，打破現實與虛擬之間的藩籬，實現產品全生命周期內生產、管理、連接的高度數字化及模塊化。基于數字化雙胞胎模型，結合西門子貫穿全價值鏈的數字化企業軟件套件（PLM、MES/MOM、TIA），用戶可在獲得實時生產信息的基礎上對流程進行規劃和優化，并通過產品實時數據提高系統性能。

Mrosik博士進一步解釋：“數字化雙胞胎涵蓋‘產品數字化雙胞胎’、‘生產工藝流程數字化雙胞胎’和‘設備數字化雙胞胎’三個層面，三個層面又高度集成為一個統一的數據模型。全產品生命周期內的數字化雙胞胎能夠完整真實再現整個企業，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，而在生產過程中也可同步優化整個企業流程，最終打造高效的柔性生產，實現快速創新上市，鍛造企業持久競爭力。”

以西門子新研發的緊湊型工業PC——SIMATIC Nano Box為例，Mrosik博士向記者闡述了數字化雙胞胎的應用價值。“我們在虛擬世界就可以看到元素之間如何交互，如何按前期產品研發階段所定義的功能滿足產品需求，瓶頸到底出在哪里，哪些地方出現浪費和無價值活動等。這樣的方式，很大程度上節省了生產時間，并避免了資源的浪費。”

實現數字化企業的技術支撐

工欲善其事，必先利其器。無論是數字化雙胞胎，還是最終幫助中國企業實現數字化企業的目標，都需要強大的技術作支撐。而這，正是西門子的強項。Mrosik博士透露，在過去的多年當中，西門子在保持高研發投入的同時，還先后收購了50家不同規模的企業，以不斷地擴充產品線，尤其是擴大軟件組合。如今，西門子已經完全具備了幫助用戶實現數字化企業目標的四大支柱技術及能力：數字化企業軟件套件、通訊、信息安全和面向特定業務的工業服務。

Morisk博士進一步解釋，數字化企業軟件套件奠定了成功的數字化戰略基礎，是一個綜合的基于軟件的體系組合。西門子的Teamcenter為業界提供了領先的協作平臺，其統一的數據基礎，無縫集成了所有其他解決方案；產品生命周期管理是將新想法更快轉變為具有市場化產品的關鍵，西門子的PLM解決方案，如NX、Tecnomatix或全新的Simcenter產品組合編織出貫穿研發制造全部階段的必要數字化線索；SIMATIC IT制造執行系統（MES）是鏈接PLM和自動化的實時軟件層，將產品研發的虛擬世界與生產的真實世界連接起來；工業云MindSphere及Omneo智能化生命周期及數據分析，則幫助回答了一個許多企業都在問自己的問題：我們如何能夠優化和持續改進基于生產的數據？全集成自動化則使得無縫的橫向互操作以及從現場到企業層面的縱向數據集成成為可能。

Morisk博士強調，在部署數字化企業時，首先要做的是建設一個統一的平臺。這個平臺要能夠覆蓋全公司，貫穿產品設計、生產規劃和制造等所有環節。這也是為什么西門子一直強調Teamcenter平臺的重要性。“以汽車制造為例，在CAD系統中完成對汽車的設計后，我們要對這輛汽車做很多的模擬和仿真，在這個過程中，會進行一系列的修改和調整，但每一個環節的改動可能都會需要其它環節做出相應改動。比如通風系統的一個變更，可能就會要求電力系統做相應的調整和改變。所以，我們必須要實現各個組件之間的交叉聯動，這就體現了Teamcenter平臺的價值”，Morisk博士說道。

數字化并不神秘

在Morisk博士的眼中，無論是數字化雙胞胎還是數字化企業，都并沒有那么神秘。因為已經有一些企業早在幾年前就開始了數字化轉型，并在今天有所受益。Morisk博士分享了瑪莎拉蒂的實際案例。瑪莎拉蒂生產廠配備的西門子技術，完美契合從產品設計到服務的需求，使產品上市時間從原來的30個月縮短為現在的16個月，開發時間縮短了30%，汽車產量增加了3倍，而質量標準保持不變。其高度柔性化的系統可靈活應對基布利（Ghibli）跑車27個版本、13種顏色、205個配置選項、共7萬種組合方式的生產。

在中國也不乏這樣的案例。以濟南二機床為例。2010年起，濟南二機床開始使用西門子PLM軟件，由此邁出了數字制造的堅實一步。相比濟南二機床原先的二維設計軟件，西門子專門針對機械行業開發的三維設計軟件Solid Edge更直觀、實用，設計效率也更高。而Teamcenter軟件則用于產品生命周期的數據流管理。為保證沖壓線高效安全，測試環節必不可少。過去，沖壓線的調試是“真槍實彈”的實景操練。一個微小的誤差就可能導致設備損壞。現在，西門子沖壓線仿真軟件（PLS）搭建了一個“虛擬實驗室”，能幫助優化沖壓的節奏和送料設備的運動軌跡，提高整線效率。

Mrosik博士談道：“這次我來到中國，與很多中國用戶交流，深刻地感受到我們今天所強調的追求數字化并不是“趕時髦兒”，而是用戶真實存在的需求。例如，很多中國企業對于“走出去”有著迫切的需求，如果想要保持在全球市場的競爭力，數字化毫無疑問是必需的。他們希望借助西門子的解決方案，來實現自身企業的數字化轉型。所以，數字化是企業發展的內在需求，這也讓我看到了中國市場的巨大潛力。”

那么，數字化是不是只屬于那些規模大資金雄厚的企業？Mrosik博士給出的答案是否定的。他強調：“數字化轉型并不是大企業的專利。無論規模大小，任何一家企業如果想要實現可持續發展，都需要進行數字化的改造。而西門子根據企業所處的不同階段，總有相適應的解決方案及應用支持。實現數字化企業并不是一蹴而就的事情，現在是企業邁向數字化的最佳時機，西門子愿攜手中國用戶，共同擁抱數字化企業時代。”

摘自《自動化博覽》2016年7月刊