西門子演示實(shí)際運(yùn)行的“數(shù)字化雙胞胎”

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西門子CEO凱颯（Joe Kaeser）親手將一雙定制的阿迪達(dá)斯白色跑鞋送給默克爾。阿迪達(dá)斯希望為每個(gè)用戶生產(chǎn)定制化運(yùn)動(dòng)鞋，這一愿景借助智能工廠SPEEDFACTORY、再通過西門子的“數(shù)字化雙胞胎”（Digital Twin）得以實(shí)現(xiàn)。西門子股份公司管理委員會(huì)成員何睿祺（Klaus Helmrich）指出，這一合作的目的，是“把前沿的數(shù)字化解決方案和工業(yè)制造結(jié)合起來”、“把虛擬的生產(chǎn)環(huán)境和現(xiàn)實(shí)世界結(jié)合起來”，從而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的大規(guī)模生產(chǎn)。

拍攝于剛剛閉幕的漢諾威工博會(huì)，界面駐歐記者王磬發(fā)

2016年德國(guó)漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，西門子CEO凱颯贈(zèng)送給美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬一副卡拉威高爾夫球桿。這份禮物的獨(dú)特之處在于，它誕生于一個(gè)“數(shù)字化”的世界。

這是根據(jù)他的體重、揮桿姿勢(shì)和力量等所有相關(guān)因素量身定制的一根球桿，造價(jià)卻與普通的球桿沒有區(qū)別。這套球桿即所謂的“大規(guī)模定制化生產(chǎn)的產(chǎn)品”。
西門子形象地稱之為“數(shù)字化雙胞胎”(DigitalTwin)，包括“產(chǎn)品數(shù)字化雙胞胎”、“生產(chǎn)工藝流程數(shù)字化雙胞胎”和“設(shè)備數(shù)字化雙胞胎”，完整真實(shí)地再現(xiàn)了整個(gè)企業(yè)，從而幫助企業(yè)在實(shí)際投入生產(chǎn)之前即能在虛擬環(huán)境中優(yōu)化、仿真和測(cè)試，在生產(chǎn)過程中也可同步優(yōu)化整個(gè)企業(yè)流程，最終實(shí)現(xiàn)高效的柔性生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)快速創(chuàng)新上市，鍛造企業(yè)持久競(jìng)爭(zhēng)力。

西門子”數(shù)字化雙胞胎“戰(zhàn)略的兩大支撐平臺(tái)

　　Teamcenter是不可或缺的平臺(tái)
　　門子通過收購(gòu)全球產(chǎn)品生命周期管理(PLM)領(lǐng)域軟件與服務(wù)的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者UGS公司獲得了“Teamcenter”軟件。
　　制造企業(yè)需要交付的產(chǎn)品復(fù)雜程度越來越高，同時(shí)還要優(yōu)化生產(chǎn)效率，簡(jiǎn)化全球業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)。Teamcenter可以幫助這些企業(yè)管理包括供應(yīng)商在內(nèi)的各項(xiàng)需求，整合工程組態(tài)、制造和服務(wù)，從而增加收入，加速產(chǎn)品上市，降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
　　西門子大大小小收購(gòu)了50家軟件企業(yè)，從而擴(kuò)充其產(chǎn)品線、增加軟件組合，搭建一個(gè)更為豐富的平臺(tái)。
　　制造業(yè)價(jià)值鏈看作是五個(gè)部分：產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)工程、生產(chǎn)制造及服務(wù)，通過Teamcenter這一協(xié)同平臺(tái)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地調(diào)整產(chǎn)品設(shè)計(jì)乃至整個(gè)價(jià)值鏈。
　　中國(guó)核電工程有限公司(下稱“中國(guó)核電”)也選擇了Teamcenter軟件來提升核電站設(shè)計(jì)的效率。該公司采用了這一軟件來搭建統(tǒng)一、集成的設(shè)計(jì)信息管理系統(tǒng)，為跨專業(yè)、跨地域和跨部門的員工提供權(quán)威和統(tǒng)一的設(shè)計(jì)信息數(shù)據(jù)源。通過幫助設(shè)計(jì)人員在全公司范圍內(nèi)及時(shí)獲得準(zhǔn)確的最新消息，而這一軟件系統(tǒng)也將提升整體設(shè)計(jì)管理效率，同時(shí)為設(shè)備采購(gòu)和土建安裝以及系統(tǒng)調(diào)試提供支持。從傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)管理升級(jí)轉(zhuǎn)型為數(shù)字化設(shè)計(jì)信息管理系統(tǒng)，中國(guó)核電圍繞著設(shè)備、系統(tǒng)和工廠展開了各個(gè)專業(yè)協(xié)同的設(shè)計(jì)與信息管理。
　　MindSphere工業(yè)云
　　西門子的MindSphere平臺(tái)更應(yīng)被看成是工業(yè)領(lǐng)域的“云計(jì)算”引領(lǐng)者。它可以為工廠進(jìn)行全套的流程設(shè)計(jì)與服務(wù)，還可為中小企業(yè)及OEM廠商做云計(jì)算處理與服務(wù)。
　　西門子認(rèn)為”云“只是一個(gè)支持條件，最終目的是要將現(xiàn)實(shí)和虛擬世界相結(jié)合、相連接，在這里你可以看到不同的設(shè)備，它們都在提供數(shù)據(jù)。這些設(shè)備基于西門子的技術(shù)，并使用了西門子的工具，使客戶將數(shù)據(jù)上傳至云平臺(tái)中。
　　波音把基于云計(jì)算的航空分析應(yīng)用轉(zhuǎn)移到微軟的Azure平臺(tái)上，以分析客戶和其他信息來源提供的大量數(shù)據(jù)集，目前300多家航空公司在使用波音的航空分析應(yīng)用。這一云平臺(tái)的使用實(shí)則在幫助波音于2025年將商用與軍用服務(wù)業(yè)務(wù)年收入提升至500億美元，在今年的基礎(chǔ)上增長(zhǎng)2倍以上。
　　基于云計(jì)算、“數(shù)字化雙胞胎”的數(shù)字化企業(yè)，其運(yùn)行方式也將更為高效、安全和高性價(jià)比。
　　”數(shù)字雙胞胎“理念的出現(xiàn)

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在工業(yè)界，虛擬與現(xiàn)實(shí)一旦建立連接，將散發(fā)無窮的魅力：基于模型的虛擬企業(yè)和基于自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)實(shí)企業(yè)——西門子形象地稱之為“數(shù)字化雙胞胎”（Digital Twins），包括“產(chǎn)品數(shù)字化雙胞胎”、“生產(chǎn)工藝流程數(shù)字化雙胞胎”和“設(shè)備數(shù)字化雙胞胎”，完整真實(shí)再現(xiàn)整個(gè)企業(yè)，從而幫助企業(yè)在實(shí)際投入生產(chǎn)之前即能在虛擬環(huán)境中優(yōu)化、仿真和測(cè)試，而在生產(chǎn)過程中也可同步優(yōu)化整個(gè)企業(yè)流程，最終打造高效的柔性生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)快速創(chuàng)新上市，鍛造企業(yè)持久競(jìng)爭(zhēng)力�！耙浴�?dāng)?shù)字化雙胞胎’為基礎(chǔ)的數(shù)字化企業(yè)解決方案是現(xiàn)實(shí)中國(guó)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的切實(shí)之路”，西門子股份公司數(shù)字化工廠集團(tuán)首席執(zhí)行官Jan Mrosik先生認(rèn)為。

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從西門子“數(shù)字化雙胞胎”窺數(shù)字化企業(yè)全貌

    什么是“數(shù)字化雙胞胎“？通過設(shè)在北京的西門子在亞太區(qū)的首個(gè)數(shù)字化體驗(yàn)中心，西門子在中國(guó)的客戶和合作伙伴也可以親身體驗(yàn)數(shù)字化的生產(chǎn)流程，看到一個(gè)數(shù)字化企業(yè)的全貌。

      西門子提出的“數(shù)字化雙胞胎”已經(jīng)不是一個(gè)紙面上的概念，而是可以實(shí)際落地的應(yīng)用。在2017漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，西門子“數(shù)字化企業(yè)”的業(yè)務(wù)組合登場(chǎng)亮相，全面展示了以數(shù)字化手段支持制造企業(yè)在基于“數(shù)字化雙胞胎”的完全虛擬的環(huán)境內(nèi)模擬、測(cè)試并優(yōu)化產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝流程和工廠設(shè)備，不僅幫助制造業(yè)和過程工業(yè)領(lǐng)域的企業(yè)大幅提高創(chuàng)新速度和生產(chǎn)力，并且可以創(chuàng)建新的業(yè)務(wù)模式。
      如今，通過設(shè)在北京的西門子在亞太區(qū)的首個(gè)數(shù)字化體驗(yàn)中心，西門子在中國(guó)的客戶和合作伙伴也可以親身體驗(yàn)數(shù)字化的生產(chǎn)流程，看到一個(gè)數(shù)字化企業(yè)的全貌。

      所謂的“數(shù)字化雙胞胎”與鏡像的概念很像，它對(duì)實(shí)際的產(chǎn)品制造、生產(chǎn)流程，甚至整個(gè)工廠管理進(jìn)行了“鏡像”，再現(xiàn)了一個(gè)完全虛擬環(huán)境中的測(cè)試、生產(chǎn)過程。這種虛擬與現(xiàn)實(shí)的完美對(duì)接，對(duì)生產(chǎn)力和效率是一種極大的提升。
      西門子數(shù)字化體驗(yàn)中心包括數(shù)字化企業(yè)、全生命周期管理軟件、全集成自動(dòng)化、可持續(xù)能源和信息安全實(shí)驗(yàn)室五大展廳，集中展示了數(shù)字化在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)工程到生產(chǎn)制造和運(yùn)維的整個(gè)生命周期內(nèi)的具體應(yīng)用�！白鳛槿�球唯一能在產(chǎn)品研發(fā)與制造過程，以及工廠管理的完整價(jià)值鏈上提供‘?dāng)?shù)字化雙胞胎’的企業(yè)，西門子可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)端到端的數(shù)字化，使高效的大規(guī)模定制化生產(chǎn)成為可能�！�
      在西門子數(shù)字企業(yè)示范線上，記者注意到了一個(gè)特別的柜子，里面是各種線路板、線纜和設(shè)備，還有一個(gè)不太起眼的小盒子。西門子（中國(guó)）有限公司數(shù)字化工廠集團(tuán)工廠數(shù)字化服務(wù)總監(jiān)李漓一語道破，這個(gè)小盒子名為MindConnect NANO，它主要用于收集工業(yè)場(chǎng)景中各種終端和設(shè)備的數(shù)據(jù)，然后上傳到西門子MindSphere云平臺(tái)中。MindConnect NANO是一個(gè)即插即用的數(shù)據(jù)接入網(wǎng)關(guān)，支持開放通信標(biāo)準(zhǔn)OPC UA。MindConnect NANO的體積不大，且安裝十分簡(jiǎn)單，就像在家中安裝和配置一臺(tái)家用路由器一樣，連接上電源和網(wǎng)線就能開始使用。


      西門子即將推出一個(gè)新的App——Drive System Analyzer，它可以通過數(shù)據(jù)分析提早預(yù)測(cè)出傳統(tǒng)系統(tǒng)的損傷，這不僅有助于提高工廠的生產(chǎn)效率，而且能優(yōu)化維護(hù)。另一個(gè)值得一提的App名為KeepSecure，它是自動(dòng)化與控制系統(tǒng)管理工具，使用戶能夠更快地發(fā)現(xiàn)潛在安全威脅、安全漏洞和異常情況，并提供例如安全補(bǔ)丁的應(yīng)對(duì)方案。在2017漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，西門子展示了20多個(gè)MindSphere的應(yīng)用案例。

      德國(guó)一家知名的研磨機(jī)床生產(chǎn)商，以前將機(jī)床交付給用戶就萬事大吉了。不過每次機(jī)床出問題，用戶總會(huì)有很多抱怨，比如不知機(jī)床的問題出在哪里，或者修理不及時(shí)等。在采用西門子MindSphere后，所有售出的機(jī)床運(yùn)行數(shù)據(jù)，甚至刀具的運(yùn)行數(shù)據(jù)都可以通過MindSphere監(jiān)測(cè)，在實(shí)際出現(xiàn)問題之前，機(jī)床生產(chǎn)廠商會(huì)提前與客戶進(jìn)行溝通，利用一次計(jì)劃內(nèi)停機(jī)的空當(dāng)，對(duì)機(jī)床進(jìn)行維修，更換零部件，從而消除了計(jì)劃外宕機(jī)，實(shí)現(xiàn)了故障的可控。


      埃森哲預(yù)計(jì)，2030年，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將為全球帶來14.2萬億美元的收入，為中國(guó)帶來1.8萬億美元的累計(jì)GDP增長(zhǎng)。工業(yè)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型具有行業(yè)示范和帶動(dòng)作用。西門子數(shù)字企業(yè)解決方案在工業(yè)領(lǐng)域?qū)⒂懈�多用武之地。按�?jì)劃，西門子還將在上海等城市陸續(xù)設(shè)立面向不同業(yè)務(wù)重點(diǎn)的數(shù)字化體驗(yàn)中心，搭建覆蓋中國(guó)乃至亞太地區(qū)的數(shù)字化技術(shù)和數(shù)字化企業(yè)體驗(yàn)和教育網(wǎng)絡(luò)�！咀⑨專哼@個(gè)數(shù)字有點(diǎn)玄，姑且聽之】

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雖說在西門子的數(shù)字化雙胞胎介紹中，不斷提到“大規(guī)模定制”，但是，如何即能滿足個(gè)性化定制，又能保持大規(guī)模生產(chǎn)的低成本，西門子并沒有介紹
只有仿真、只有把腳丫子原樣復(fù)制出來，這可和生產(chǎn)還有一段距離
不過，德國(guó)在變型設(shè)計(jì)、配置設(shè)計(jì)方面，比中國(guó)領(lǐng)先很多。不知為什么西門子的系統(tǒng)沒有涉及這一塊。
西門子旗下有兩款CAD，中檔的是solidedge，高檔的是NX�？墒沁@兩款軟件介紹中都沒有變型設(shè)計(jì)\配置設(shè)計(jì)，只是介紹了參數(shù)化驅(qū)動(dòng)。這對(duì)于3DCAD，已經(jīng)是標(biāo)配了