互聯(lián)網(wǎng)+下的M版發(fā)展

西門子數(shù)字工廠解決方案
   西門子是德國工業(yè)自動化的排頭兵、“工業(yè)4.0”的重要參與者和推手。西門子對于未來的制造業(yè)有自己的一套藍(lán)圖和實現(xiàn)路徑設(shè)想、方法論。認(rèn)為軟件、數(shù)據(jù)、連接造就所謂數(shù)字工廠（digitalfactory），是未來互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)制造業(yè)結(jié)合的落地場景。

▲圖 4 “慧連制造”解決方案

   為實現(xiàn)這一目標(biāo)，西門子2006年以32億美元收購PLM軟件商UGS。UGS的軟件彈藥庫中包括在線設(shè)計軟件平臺NX，其中內(nèi)置CAD、CAM等一系列設(shè)計軟件。還包括數(shù)字化生產(chǎn)流程規(guī)劃軟件Tecnomatix，以及市面上領(lǐng)先的cPDM解決方案Teamcenter。以Teamcenter為基礎(chǔ)，西門子將UGS的彈藥庫嫁接在自家的工業(yè)自動化生產(chǎn)系統(tǒng)Simatic之上，形成較為完善的制造業(yè)解決方案。整合之后，西門子數(shù)字工廠藍(lán)圖初具規(guī)模。其核心是基于數(shù)據(jù)分享的合作平臺Teamcenter。平臺之上，生產(chǎn)者與用戶、供應(yīng)商共同組成“數(shù)字工廠”，通過PLM、MES、TIA三位一體的軟件系統(tǒng)平臺，實時溝通，達(dá)成產(chǎn)品從研發(fā)設(shè)計到售后服務(wù)的全周期管理。

   “數(shù)字工廠”的工作流程可以大致描述如下，通過PLM前端NX軟件，和用戶一起設(shè)計產(chǎn)品，同時從TIA中調(diào)取制造流水線的組成模塊信息，模擬生產(chǎn)流程。制造過程模擬信息實時反饋至設(shè)計環(huán)節(jié)，互相調(diào)整、配適。在模擬無誤之后，產(chǎn)品設(shè)計、制造流程方案傳遞至加工基地，由MES實現(xiàn)由生產(chǎn)設(shè)施構(gòu)建、生產(chǎn)線的改裝、產(chǎn)品生產(chǎn)、下線、配送到用戶手中的全過程。

   數(shù)字工廠的設(shè)想，已經(jīng)在一些高端汽車業(yè)的自動化制造過程中得到應(yīng)用。例如瑪莎拉蒂Buiglie的定制。

   數(shù)字工廠可以看成是部分實現(xiàn)的“工業(yè)4.0”第二構(gòu)想全價值鏈工程端到端數(shù)字整合：從產(chǎn)品設(shè)計這一“端”到產(chǎn)品出廠的這一“端”，都事先在數(shù)字模擬平臺上完成詳盡的規(guī)劃。與現(xiàn)實中在工廠走流程的產(chǎn)品相對應(yīng)的，是數(shù)字模擬平臺在云中分享的一個一模一樣的虛擬產(chǎn)品。工廠內(nèi)的具體執(zhí)行系統(tǒng)，可以根據(jù)數(shù)字模擬平臺的要求進(jìn)行一定程度的重構(gòu)。

   不僅如此，為了配合自己的工業(yè)自動化產(chǎn)品，西門子推出一款A(yù)PP“西門子工業(yè)支持中心”。但是這個App目前只是將西門子的5000多份各種手冊、操作指南，以及60000多個常見問題解答。

GE炫工廠
   GE炫工廠，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和先進(jìn)制造相結(jié)合的產(chǎn)物。用數(shù)據(jù)鏈打通設(shè)計、工藝、制造、供應(yīng)鏈、分銷渠道、售后服務(wù)，并形成一個內(nèi)聚、連貫的智能系統(tǒng)。

   在2014年年報中，GE把工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)描述為“大鐵塊+大數(shù)據(jù)=大成果”。其中大鐵塊意指渦輪機(jī)、發(fā)動機(jī)、風(fēng)機(jī)、火車機(jī)車等工業(yè)用機(jī)器設(shè)備，大數(shù)據(jù)即云基分析。從總體看，GE的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)4.0中的CPS十分類似，都強調(diào)數(shù)字世界和現(xiàn)實世界邊界變得模糊，裝載了各種傳感器的鐵塊之間、鐵塊與人之間，通過互聯(lián)網(wǎng)實時交換信息。鐵塊們因而變得可預(yù)測、會反應(yīng)、社會化。

▲圖 5 “數(shù)字工廠”工作流程

   先進(jìn)制造，包括3D打印、創(chuàng)新材料科技等模塊。工業(yè)用3D打印，或稱增材制造，在很大程度上實現(xiàn)了工業(yè)設(shè)計的所見即所得。3D打印的應(yīng)用場景在很大程度上受材料科技的限制。配合創(chuàng)新材料科技的發(fā)展，先進(jìn)制造技術(shù)讓很多從未有過的零件設(shè)計很快變成原型機(jī)。

   2015年2月14日，GE在印度Pune建設(shè)的炫工廠揭幕。區(qū)別于傳統(tǒng)的大型工業(yè)制造廠，這間工廠具備超強的靈活性(flexibility)，可以根據(jù)GE在全球不同地區(qū)的需要，在同一廠房內(nèi)加工生產(chǎn)飛機(jī)發(fā)動機(jī)、風(fēng)機(jī)、水處理設(shè)備、內(nèi)燃機(jī)車組件等看似完全不相干的產(chǎn)品。

   而GE的雄心不止于此。美國作為互聯(lián)網(wǎng)誕生地，對于物聯(lián)網(wǎng)本身顯然有更多的想法。GESoftware推出與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)配套的Predix軟件平臺，為各種大鐵塊提供統(tǒng)一的軟件標(biāo)準(zhǔn)，希望做成基礎(chǔ)性操作系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的安卓。