在將散亂的鋼板變成一匹匹疾馳的“駿馬”之前，汽車制造需要經(jīng)過(guò)沖壓、焊接、涂裝、總裝四大工藝。焊接的過(guò)程，就像給沖壓成型的車身板件接上“關(guān)節(jié)”，然后加熱、加壓接合在一起形成車身總成。
一輛車身上有數(shù)千個(gè)焊點(diǎn)。焊接對(duì)于速度、精度和節(jié)拍都有極高的要求。集成一條焊接生產(chǎn)線需要10萬(wàn)多個(gè)零件，涉及多個(gè)學(xué)科知識(shí)的整合。
自2008年成立至今，廣州明珞汽車裝備有限公司(明珞)深耕焊接工藝十載，現(xiàn)已成為國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)高端自動(dòng)化制造裝備領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，并為包括奔馳、寶馬、特斯拉、大眾、上汽、廣汽、北汽、吉利、長(zhǎng)城在內(nèi)的海內(nèi)外知名汽車廠商提供生產(chǎn)線解決方案。
在現(xiàn)代社會(huì)，汽車不只是代步工具，還是身份的象征和個(gè)性的體現(xiàn)：商務(wù)人士要求車身沉穩(wěn)大氣，家庭用車希望寬敞舒適，而“Z世代”青年追求車型新銳酷炫。
廣州明珞汽車裝備有限公司副總裁王斌表示：“為了滿足消費(fèi)者日益多變的個(gè)性化需求，汽車制造商的生產(chǎn)方式發(fā)生了前所未有的變革，新車型上市的速度要更快、安全性要更強(qiáng)。這也就對(duì)我們提出了新的要求：生產(chǎn)線效率要更高、質(zhì)量要更好、柔性要更強(qiáng)……”
廣州明珞汽車裝備有限公司副總裁王斌
為了進(jìn)一步降低成本、提升效率、保持自身核心競(jìng)爭(zhēng)力，明珞積極探索面向未來(lái)的智造新模式，并將之總結(jié)為“數(shù)字化平臺(tái)”和“數(shù)據(jù)化平臺(tái)”兩大愿景。“數(shù)字化”意味著標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)流程，“數(shù)據(jù)化”象征著以數(shù)據(jù)作為新的增長(zhǎng)引擎。這和西門(mén)子數(shù)字化企業(yè)的理念不謀而合。兩者強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，西門(mén)子軟硬件一體的解決方案助力明珞構(gòu)建數(shù)字化企業(yè)，完成從線體集成商到汽車智能制造解決方案提供商的華麗轉(zhuǎn)身。
西門(mén)子軟硬件一體的數(shù)字化企業(yè)解決方案助力明珞完成從線體集成商到汽車智能制造解決方案提供商的華麗轉(zhuǎn)身。
數(shù)字化企業(yè)的基石——TIA全集成自動(dòng)化
如果說(shuō)數(shù)字化企業(yè)是一座恢弘壯麗的金字塔，那么PLM(產(chǎn)品生命周期管理)、MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))和TIA(全集成自動(dòng)化)就是支撐塔身的三層“基座”?；谖鏖T(mén)子協(xié)同的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理平臺(tái) Teamcenter，PLM軟件可以在完全虛擬化的環(huán)境中開(kāi)發(fā)和優(yōu)化新產(chǎn)品;MES系統(tǒng)能夠規(guī)范和優(yōu)化生產(chǎn)流程;TIA則可確保實(shí)現(xiàn)所有自動(dòng)化部件的高效互通。
TIA作為構(gòu)建數(shù)字化企業(yè)的基石，涵蓋了從現(xiàn)場(chǎng)層、控制層、操作員層到管理層的設(shè)備和系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了橫向和縱向全部集成。打造完整的TIA是明珞實(shí)現(xiàn)數(shù)字化企業(yè)的重要基石。
為什么這么說(shuō)?原來(lái)，隨著明珞業(yè)務(wù)和人員規(guī)模的不斷擴(kuò)張，“成長(zhǎng)的煩惱”也隨之而來(lái)——如何才能在高速發(fā)展中始終保持產(chǎn)品質(zhì)量的一致性?如果僅僅依靠經(jīng)驗(yàn)豐富的員工，必然會(huì)存在產(chǎn)品質(zhì)量水平的波動(dòng)。只有將人的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程，才能一勞永逸。
廣州明珞汽車裝備有限公司獵豹部及電氣工程部總監(jiān)Jossef Roger Pugatsch表示：“通過(guò)統(tǒng)一通訊、組態(tài)和編程環(huán)境，西門(mén)子TIA幫助我們縮短了工程時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，并為項(xiàng)目開(kāi)發(fā)和后期升級(jí)維護(hù)帶來(lái)極大的便利?！?/FONT>
廣州明珞汽車裝備有限公司獵豹部及電氣工程部總監(jiān)Jossef Roger Pugatsch
具體來(lái)說(shuō)，在生產(chǎn)工程設(shè)計(jì)階段，西門(mén)子TIA博途工程軟件平臺(tái)里的“Library庫(kù)功能”能夠幫助明珞實(shí)現(xiàn)程序的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化。如果把創(chuàng)建新項(xiàng)目的過(guò)程比喻成用積木搭建機(jī)器人，那么每一塊積木都是一個(gè)定義好的標(biāo)準(zhǔn)模塊，可以直接被拿來(lái)使用，也可以預(yù)先把部分積木組合成機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)部件，方便進(jìn)一步拼裝。每一個(gè)拼裝好的機(jī)器人部件都整齊有序的擺在一面櫥窗里，形成了TIA博途的“全局庫(kù)”。明珞工程師在實(shí)施新項(xiàng)目時(shí)，可以在原有的項(xiàng)目程序上進(jìn)行升級(jí)改造，使用標(biāo)準(zhǔn)的程序庫(kù)修改或替換其中部分的功能單元即可，從而避免了大量的重復(fù)性開(kāi)發(fā)工作，也保證了項(xiàng)目程序的標(biāo)準(zhǔn)化。
在標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的基礎(chǔ)上，明珞的工程師還可以通過(guò)TIA博途的數(shù)字化插件Openness實(shí)現(xiàn)自動(dòng)執(zhí)行工程組態(tài)的任務(wù)，根據(jù)全新的項(xiàng)目邏輯需求，實(shí)現(xiàn)將TIA博途庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)硬件組態(tài)模塊或程序模塊重新拼裝成為新的項(xiàng)目程序。比如在設(shè)計(jì)焊接工作站時(shí)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)進(jìn)行硬件組態(tài)的過(guò)程，無(wú)需手動(dòng)選擇CPU類型、I/O模塊等設(shè)備，這給項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)帶來(lái)極大的效率提升和時(shí)間節(jié)省，從而大大縮短了產(chǎn)品的上市時(shí)間。
只要明珞的生產(chǎn)工藝程序使用高級(jí)語(yǔ)言定義完畢，執(zhí)行程序生成的工程師就可以參照已有的工藝文檔選擇相應(yīng)的參數(shù)，通過(guò)TIA博途的Openness自動(dòng)生成新的程序。廣州明珞裝備電氣工程部軟件應(yīng)用及標(biāo)準(zhǔn)化主管藍(lán)金進(jìn)對(duì)此有著十分深刻的感受：“以TIA全集成自動(dòng)化理念為基礎(chǔ)，TIA博途強(qiáng)大的數(shù)字化功能使得我們電氣程序設(shè)計(jì)的時(shí)間至少縮短了1/3?！?/FONT>
TIA博途強(qiáng)大的數(shù)字化功能使明珞電氣程序設(shè)計(jì)的時(shí)間至少縮短了1/3。
“數(shù)字化雙胞胎”意義非凡
對(duì)明珞來(lái)說(shuō)，在供貨期內(nèi)為客戶交付質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)線是其第一要?jiǎng)?wù)。在連接生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)工程的過(guò)程中，西門(mén)子能夠幫助明珞為物理設(shè)備構(gòu)建虛擬世界的“數(shù)字化雙胞胎”，借由虛擬設(shè)計(jì)及調(diào)試技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)整條生產(chǎn)線的虛擬仿真，從而助力明珞在實(shí)際工程建立之前完成對(duì)產(chǎn)線設(shè)計(jì)的必要調(diào)試和更正。
西門(mén)子Process Simulate軟件可以做到對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程和工藝布局的虛擬仿真。通過(guò)西門(mén)子虛擬控制器PLC SIM Advanced，工程師能夠直接對(duì)虛擬產(chǎn)線下達(dá)邏輯控制命令，使得數(shù)字世界里的所有虛擬設(shè)備仿佛置身工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)那樣運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。PLC SIM Advanced可以被虛擬成任意一款S7-1500控制器。它不僅可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜自動(dòng)化系統(tǒng)的虛擬調(diào)試，也能夠建立起虛擬自動(dòng)化系統(tǒng)與虛擬機(jī)械設(shè)備或虛擬產(chǎn)線的數(shù)據(jù)橋梁。明珞不用再花費(fèi)額外的成本去購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)實(shí)際的PLC控制器，而是在純軟件的環(huán)境下進(jìn)行虛擬調(diào)試，由此徹底解放了硬件。換言之，明珞構(gòu)建的是貫通制造全生命周期的完整的“數(shù)字化雙胞胎”，這也是其通向“數(shù)字化平臺(tái)”的必由之路。
數(shù)字化工廠
明珞獲得的收益是顯而易見(jiàn)的。
首先，虛擬調(diào)試將本應(yīng)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)完成的工作搬到了辦公室里，工程師不必再像原來(lái)那樣前往客戶工廠進(jìn)行軟件測(cè)試以保證編程邏輯的準(zhǔn)確性，只需坐在電腦前就可以輕松進(jìn)行調(diào)試。
其次，因?yàn)樘摂M調(diào)試的過(guò)程并不需要制造出實(shí)際樣機(jī)，即使出現(xiàn)問(wèn)題，也不會(huì)對(duì)設(shè)備、人員和工藝造成任何的損害，大大降低了風(fēng)險(xiǎn)。
更重要的是，傳統(tǒng)調(diào)試一旦出現(xiàn)問(wèn)題，很可能需要從最初的設(shè)計(jì)階段進(jìn)行調(diào)整，現(xiàn)在，工程師只需在電腦里修改某個(gè)參數(shù)就能立即生成一個(gè)全新的虛擬樣機(jī)。據(jù)悉，西門(mén)子虛擬調(diào)試平臺(tái)幫助明珞將項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間由2個(gè)多月縮短到1個(gè)月以內(nèi)，調(diào)試效率提升了50%以上。
西門(mén)子虛擬調(diào)試平臺(tái)幫助明珞將項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間由2個(gè)多月縮短到1個(gè)月以內(nèi)，調(diào)試效率提升了50%以上。
廣州明珞汽車裝備有限公司獵豹部經(jīng)理黃堅(jiān)自豪地表示：“得益于虛擬調(diào)試，明珞在2017年10月份參與華晨寶馬改造項(xiàng)目時(shí)，領(lǐng)先其他線體集成商1個(gè)月實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線的空運(yùn)行，由此獲得了客戶的高度認(rèn)可，對(duì)后續(xù)與客戶在其它項(xiàng)目上達(dá)成進(jìn)一步合作起到了十分積極的作用?！?/FONT>
產(chǎn)線上的“忠誠(chéng)守衛(wèi)”
在產(chǎn)品和產(chǎn)線的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行階段，涵蓋工廠安全、網(wǎng)絡(luò)安全和系統(tǒng)完整性的西門(mén)子“縱深防御”理念為明珞的自動(dòng)化系統(tǒng)提供了全面而深入的保護(hù)?；诙鄬臃烙w系，各種不同的、互補(bǔ)的保護(hù)機(jī)制就像產(chǎn)線上的“忠誠(chéng)守衛(wèi)”，積極應(yīng)對(duì)各種威脅，牢牢守護(hù)著工業(yè)企業(yè)的安全生命線。
西門(mén)子“縱深防御”理念為明珞的自動(dòng)化系統(tǒng)提供了全面而深入的保護(hù)。
站在系統(tǒng)完整性和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的角度，TIA博途軟件讓自動(dòng)化程序數(shù)據(jù)“高枕無(wú)憂”。明珞所有自動(dòng)化程序中的數(shù)據(jù)都可以被加密，這就好比給數(shù)據(jù)庫(kù)安上了一把精準(zhǔn)的智能鎖，只有知道密碼的人才能看到其中的內(nèi)容。而且這些程序塊還具有防拷貝保護(hù)功能，只認(rèn)自己的“原主人”及其綁定的CPU或存儲(chǔ)卡，一旦程序被盜，換了新的控制器或儲(chǔ)存卡，根本無(wú)法運(yùn)行。TIA博途還可以對(duì)用戶訪問(wèn)權(quán)限進(jìn)行設(shè)置，只允許特定用戶訪問(wèn)控制器中的數(shù)據(jù)。
同時(shí)，西門(mén)子功能安全型控制器S7-1500不僅提供了設(shè)備的邏輯控制，更實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的功能安全防護(hù)，保證操作人員、整套系統(tǒng)設(shè)備及環(huán)境的高度安全。
站在通訊安全的角度，西門(mén)子先進(jìn)的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)總線Profinet實(shí)現(xiàn)了從現(xiàn)場(chǎng)級(jí)到管理層的縱向通訊集成，通過(guò)使用專用的安全模塊，可以保護(hù)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，使自動(dòng)化通訊網(wǎng)絡(luò)的安全風(fēng)險(xiǎn)最小化。
站在工廠安全的角度，包括攝像頭、讀卡器在內(nèi)的物理訪問(wèn)保護(hù)措施和安全的管理流程可以保證工廠的長(zhǎng)期安全。
明珞使用了西門(mén)子領(lǐng)先的S7-1500控制器
用大數(shù)據(jù)構(gòu)建競(jìng)爭(zhēng)力的圍墻
創(chuàng)新的技術(shù)方案和過(guò)硬的產(chǎn)品質(zhì)量使得明珞獲得了行業(yè)客戶的高度認(rèn)可，公司訂單銷售額年均增長(zhǎng)200%以上。可是隨著汽車裝備制造業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的提高、進(jìn)入門(mén)檻的下降，行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)也愈發(fā)激烈。如何進(jìn)一步構(gòu)筑自身核心競(jìng)爭(zhēng)力的“圍墻”，是明珞一直在思考的問(wèn)題。
除了繼續(xù)在主營(yíng)業(yè)務(wù)上加強(qiáng)技術(shù)并進(jìn)一步提升管理效率，明珞專門(mén)成立了“數(shù)據(jù)服務(wù)中心”部門(mén)，目的就是拓展面向設(shè)備監(jiān)控和運(yùn)維的新型服務(wù)。吉利位于山西晉中的一條生產(chǎn)線就是這種增值服務(wù)的典型受益者。經(jīng)過(guò)兩周的數(shù)據(jù)采集和分析工作，明珞找出了制約生產(chǎn)線節(jié)拍效率的關(guān)鍵因素，并在不增加任何硬件設(shè)備投資的前提下，幫助吉利把該生產(chǎn)線的效率提升了5%。而在過(guò)去，這種程度的效率提升必須以數(shù)千萬(wàn)元的投資作為代價(jià)。
明珞通過(guò)數(shù)據(jù)采集和分析，將生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率提升了5%。
明珞早已認(rèn)識(shí)到，工廠里的每一臺(tái)設(shè)備都是一個(gè)塞滿數(shù)據(jù)的寶箱，每一條產(chǎn)線都是一條流淌著數(shù)據(jù)的小河，這些海量數(shù)據(jù)之中，蘊(yùn)藏著難以估量的價(jià)值。而西門(mén)子基于云的開(kāi)放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere則是助力明珞構(gòu)建數(shù)據(jù)化平臺(tái)的創(chuàng)新利器。未來(lái)，明珞可以通過(guò)TIA 博途平臺(tái)里的標(biāo)準(zhǔn)功能塊，不需要借助額外的硬件就可以直接和MindSphere實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。通過(guò)收集設(shè)備在客戶現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，再結(jié)合自身在焊接領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，明珞可以為最終客戶提供高價(jià)值的數(shù)據(jù)分析服務(wù)。
過(guò)去幾年中，“智能制造”已經(jīng)逐漸從高大上的概念變成了看得見(jiàn)摸得著的事實(shí)，定制化的汽車、冰箱、家具也已經(jīng)不再是電影或小說(shuō)里的虛幻場(chǎng)景。相應(yīng)的，制造商的目標(biāo)也不再僅僅局限于“生產(chǎn)更好的產(chǎn)品”，還要“用更好的方式生產(chǎn)產(chǎn)品”;銷售模式也從傳統(tǒng)的“以產(chǎn)品為中心”，轉(zhuǎn)向了以“交付效果為目標(biāo)”的新模式。
明珞深刻洞察到了這些即將而來(lái)的變革，順勢(shì)提出“數(shù)字化平臺(tái)”和“數(shù)據(jù)化平臺(tái)”兩大愿景。而西門(mén)子數(shù)字化企業(yè)解決方案將成為其叩開(kāi)“工業(yè)4.0”之門(mén)的金鑰匙!
西門(mén)子數(shù)字化企業(yè)解決方案將成為明珞叩開(kāi)“工業(yè)4.0”之門(mén)的金鑰匙!
（轉(zhuǎn)載）
