Siemens digitales para empresas de fabricación de maquinaria
Hace unos diez años, Alemania propuso el concepto de "Industria 4.0", describiendo el escenario de producción de próxima generación en el que el mundo virtual y el mundo físico están altamente integrados. ¿Cómo se comunican los dispositivos de la fábrica digital entre sí, así como entre personas, máquinas y recursos? ¿Cómo está transformando la tecnología digital los procesos de fabricación tradicionales? Un flujo interminable de empresas chinas ha entrado en la fábrica digital del gigante industrial alemán Siemens en Chengdu en busca de respuestas. Una exploración similar se lanzó anteriormente en la fábrica de fabricación de productos electrónicos de Siemens en Amberg, Alemania. La industria considera que la fábrica de Amberg es la fábrica de referencia más cercana al prototipo del concepto Industria 4.0.
La evolución hacia la Industria 4.0 nunca se ha detenido. La nueva fábrica de Siemens CNC (Nanjing) Co., Ltd. (SNC) se puso oficialmente en funcionamiento recientemente. Antes de la construcción en el lugar, Siemens aplicó completamente su propia tecnología digital para crear un gemelo digital de la fábrica en el país. mundo virtual de antemano, realizando desde el análisis de la demanda, la planificación y el diseño, hasta la construcción, implementando la digitalización en todo el proceso de producción y operación. Según los informes, al abrir el flujo de datos en todos los aspectos, desde I+D hasta las operaciones de producción, la capacidad de producción de la nueva fábrica casi se ha duplicado, la eficiencia de la producción ha aumentado en un 20% y el tiempo de comercialización del producto se ha acortado en casi un 20%.
Cuando Siemens construyó su segunda fábrica digital en el mundo en Chengdu hace muchos años, copió la experiencia, la tecnología y los procesos de su fábrica de Amberg en Alemania. Sin embargo, la nueva fábrica de SNC no tiene un "modelo alemán" ni un precedente a seguir: es la primera fábrica digital nativa de Siemens en el mundo.
Antes de comenzar, la fábrica había sido "construida".
SNC se fundó en 1996 y es el mayor centro de I+D y fabricación fuera de Alemania en el campo del control de movimiento de Siemens. Las principales líneas de productos cubren sistemas CNC, inversores generales, servomotores, motores de engranajes y otros productos que se utilizan ampliamente en industrias manufactureras de alta gama como automóviles, aviación, electrónica, productos farmacéuticos, logística y nuevas energías, y se exporta una gran cantidad de productos. a los mercados extranjeros. Ante la creciente demanda del mercado, la fábrica necesita urgentemente ampliar la capacidad de producción y mejorar la eficiencia y flexibilidad de la producción. Así nació la necesidad de una nueva fábrica.
¿Qué es una fábrica born digital? Xiao Song, vicepresidente ejecutivo global de Siemens, presidente, presidente y director ejecutivo de Siemens China, dijo a The Paper y otros medios que nativo se refiere a todo el ciclo de vida de las operaciones de diseño, planificación, construcción y producción, comenzando desde cero y siendo pionero en usar completamente Con los conceptos y tecnologías digitales propios de Siemens, la fábrica se puede construir desde cero, de lo virtual a lo real. "Antes de la inauguración de la fábrica, el software de Siemens se utilizaba en el mundo virtual para completar la simulación y verificación de todo el proceso, desde los requisitos y el análisis de la fábrica hasta la finalización y la operación. Durante el proceso de construcción real, el proceso de producción se optimizó aún más mediante análisis de big data, proporciona soporte de datos confiable y en tiempo real para la producción real y realiza fabricación y gestión digitales”
Nueva fábrica de Siemens CNC (Nanjing) Co., Ltd.
> Imagine que desea producir un bolígrafo. El método tradicional consiste en producir primero un dibujo, luego ajustar los parámetros de la máquina herramienta para abrir un molde y hacer una muestra. El dibujo se devuelve al departamento de I+D para compararlo y modificarlo. ser ingresado a la línea de producción. A medida que la tecnología digital acelera su penetración en diversos campos de la fabricación, los gemelos digitales de productos ya no son novedosos: el diseño y el proceso de fabricación de un determinado producto se simulan completamente en el mundo virtual, y el diseño se puede optimizar mediante modelado y simulación. lo que puede reducir la depuración física y ahorrar tiempo y muchos costos de prueba de materiales.
Xiao Song dijo que la finalización de la fábrica digital nativa de Siemens ha demostrado que las fábricas y las líneas de producción se pueden diseñar como productos, y que los gemelos digitales se pueden utilizar para cubrir todo el ciclo de vida de los productos y las fábricas, de modo que logrando un circuito cerrado digital continuamente optimizado.
Antes de comenzar oficialmente la construcción, los ingenieros habían completado la "construcción" de la fábrica en el mundo virtual. "Tal vez tenga preguntas: ¿quién está construyendo una fábrica hoy sin planos? ¿Cómo podemos comenzar sin planos?", Wang Haibin, vicepresidente ejecutivo de Siemens (China) Co., Ltd. y gerente general de Siemens Greater China Digital Industry Group. , explicó a The Paper que este "dibujo" no es ese "dibujo". Hay planos para construir una fábrica, hay planos para maquinaria y equipo, y también puede haber planos para la línea de producción. Esto es cierto. Pero la diferencia es que sólo con los dibujos de diseño, es imposible "mover" fábricas, líneas de producción, maquinaria, equipos y procesos en un entorno informático para simular operaciones de producción reales, a fin de verificar y optimizar el diseño de la fábrica. La nueva fábrica de SNC ha implementado completamente la simulación virtual, la depuración virtual, la producción virtual y la verificación en el proceso de diseño, evitando el costo de prueba y error del diseño tradicional. Este es un punto clave que otras fábricas aún no han logrado.
Según los informes, durante las etapas de construcción física y operación de la nueva fábrica, basándose en el análisis de big data de Siemens Industrial Cloud y su combinación orgánica con el sistema industrial de Internet de las cosas, el proceso de producción avanza Se proporciona soporte de datos optimizado y en tiempo real para la producción real, realizando la fabricación y gestión digitales. La nueva fábrica puede producir electrónica y fabricación de motores al mismo tiempo, dos categorías de productos que son completamente diferentes desde materias primas, equipos de producción hasta procesos de procesamiento. "Poner estas dos categorías de productos bajo el mismo techo es un paso importante para cualquier empresa. "Este es un desafío sin precedentes", afirmó Zhou Yurong, director general de Siemens CNC (Nanjing) Co., Ltd.
La implementación de aplicaciones digitales más completas en nuevas “fábricas totalmente nuevas” sin la carga del hardware heredado histórico significa una mayor inversión que en las fábricas convencionales. Sin embargo, Wang Haibin cree que al tomar decisiones de inversión, además de los costos directos y visibles, no se pueden ignorar los costos ocultos o indirectos, como los costos de prueba y error y las decisiones equivocadas. "A juzgar por la experiencia de la nueva fábrica de SNC, los beneficios obtenidos de la inversión en digitalización valen la pena."
Se fortalecerán los sistemas locales de I+D y proveedores
Protección ambiental con bajas emisiones de carbono. Esta nueva fábrica de SNC también fue una consideración clave desde el principio cuando se diseñó. Se informa que la fábrica utiliza sistemas fotovoltaicos en los tejados para proporcionar energía limpia para las operaciones de la fábrica; utiliza tecnología de bomba de calor de fuente terrestre para mejorar la eficiencia energética de la calefacción en invierno y la refrigeración en verano, aplica bombas de agua y ventiladores de alta eficiencia, dispositivos de recuperación de calor y recuperación de agua de lluvia; Los sistemas, la energía eólica y las farolas LED fotovoltaicas, el sistema de control de iluminación inteligente y el sistema solar de agua caliente maximizan el ahorro de energía y la reducción de emisiones. Se espera que las medidas mencionadas ahorren aproximadamente 5,06 millones de kilovatios hora de electricidad, 6.286 metros cúbicos de agua y reduzcan 3.325 toneladas de emisiones de carbono cada año.
Xiao Song dijo en la entrevista que la digitalización y la baja carbonización serán los dos ejes principales para el desarrollo futuro de Siemens en China.
“Aunque la epidemia ha traído grandes desafíos a la economía global, China, como segunda economía más grande del mundo, tiene un sistema de cadena industrial completo y también ha propuesto unificar el gran mercado e implementar decididamente reformas y aperturas. Una serie de esfuerzos para promover el desarrollo económico de alta calidad son muy importantes para las empresas con financiación extranjera ", dijo Xiao Song, Siemens tiene actualmente más de 30.000 empleados en China y más de 40 empresas operativas, y ha establecido una industria completa. cadena y desarrollo en China. Un ecosistema abierto y ganador. Al mencionar la estrategia de China, reveló que Siemens China aumentará las capacidades locales de I+D e innovación y fortalecerá la cooperación con universidades e institutos de investigación.
El brote de la epidemia de COVID-19 en 2020 ha llevado a las empresas globales a repensar el diseño de la cadena de suministro y la gestión de riesgos.
Xiao Song dijo que en los últimos dos años, la empresa en su conjunto ha minimizado los riesgos planteados por la cadena de suministro. Para fortalecer aún más la construcción de la cadena de suministro, en el pasado puede haber solo un proveedor para un determinado producto, pero ahora es necesario aumentar a dos o tres proveedores para reducir los riesgos. También es importante fortalecer la proporción de proveedores locales. En el pasado, algunos productos se basaban en proveedores globales. La epidemia ha hecho que las empresas sean plenamente conscientes de la necesidad de fortalecer el establecimiento y desarrollo de proveedores locales. "Gracias a estas medidas, podremos afrontar más rápidamente nuevas incertidumbres en el futuro."
Corrección: Liu Wei