序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇工廠數字化規劃范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

本組接受顴弓切線位X線攝影檢查者共60例,男42例,女18例,年齡6-65歲。傳統屏膠系統與CR、DR三種攝影方法各取20例,每個病例只使用一種攝影方式,為隨機選取。分別記錄每個病例攝影方法、投照次數、照片質量、成像時間。

應用設備:傳統X線攝影系統為日本SHIMADZUED150L型500mAX光機,中國虎丘洗片機。CR系統為美國KodakDirectViewCR950計算機X線成像系統,日本SonyDF500激光打印機,美國Kodak影像板(IP板),大小為8英寸x10英寸(1英寸=2.54cm)。DR系統為美國GEDefinium6000直接數字化X線攝像系統,Kodak8200激光打印機。

投照方法:患者俯臥在攝影床上,雙臂放于身旁,頭部盡量后仰,頦部前伸,下頜放于暗盒中心上方5cm處,頭部向健側傾斜15°,即頭部矢狀面與臺面成75°。X線管球向足側傾斜,使X線管球中心線與聽眶線垂直,對準顴弓中點或眼角后外方約4cm處,射入暗盒中心。

2結果

顴弓切線位分別應用3種攝影方式的一次拍攝成功率比較接近,為70%左右。第2次拍攝DR系統98%可以做到基本全部成功;而傳統屏膠系統與CR系統的二次成功率相似且明顯偏低,需要拍攝2次以上的達15%左右。照片質量以CR,DR明顯高于傳統屏膠系統。DR曝光后成像的速度最快,只要3s左右,可以對投照成功與否迅速做出判斷;CR曝光后經激光掃描到顯示圖像需半分鐘,屏膠系統費時最長,約3min左右。

3討論

數字化X線設備是指把X線透射圖像數字化并進行圖像處理,再變換成模擬圖像顯示的一種X線設備。根據成像原理的不同,這類設備可分為計算機X線攝影(computedradiography,CR)和數字X線攝影(digitalradiography,DR)、數字減影血管造影(DSA)、數字熒光攝影(DF)。目前我國約70%的醫用X光機仍是使用傳統屏膠系統。

3.1CR成像系統是將透過人體的剩余X線記錄在IP板上,使IP板感光形成潛影,再經過激光掃描使存儲在光晶體內的潛影信息化為熒光,由光電轉換器變為電信號,輸入計算機工作站處理后,形成圖像。IP板是CR成像系統的關鍵,作為采集影像信息的載體,代替傳統的膠片,其特點是可以重復使用,但不具備圖像顯示功能。CR的成像要經過影像信息的記錄、讀取、數字化處理和圖像顯示等幾個步驟。

3.2DR是指在專用的計算機控制下,直接讀取感應介質記錄到的X線信息,并以數字化圖像方式重放和記錄。它與傳統放射成像方式不同的是用平板探測器FDP代替了傳統的增感屏-膠片來接受X線管球發射出的穿透人體的X線,該成像系統是采用直接非晶硒為基礎直接轉換平板探測器。DR通常由電子暗盒、圖像采集工作站、圖像后處理工作站、系統控制器以及影像監視器等部分組成,是直接將X光子通過電子暗盒轉換為數字化圖像的裝置。DR成像速度快,采集時間在10ms以下,數秒后即可傳送至后處理工作站,根據需要打印出激光膠片。

篇（2）

1.引言

在市場競爭日趨激烈，新產品上市周期越來越短，生產設備和制造系統日趨復雜、昂貴的情況下，為了獲取最佳利潤和保持市場占有率，制造企業必須從傳統制造模式向數字化制造模式轉變，實現產品的多元化，縮短產品上市時間，縮短生產準備時間，并進一步提高產品的質量。由此，數字化工廠作為優化生產過程的解決方案也越來越成為研究的熱點。

2.數字化工廠含義

數字化工廠（Digital Factory，簡稱DF）是基于仿真技術和虛擬現實技術的發展而產生的，是以產品全生命周期的相關數據為基礎，在計算機虛擬環境中，對整個生產過程進行仿真、評估和優化，并進一步擴展到整個產品生命周期的新型生產組織方式，通過對生產過程進行分析和優化，保證產品在可制造的前提下，實現快速、低成本和高質量的制造，從而實現柔性制造和并行工程[1]。

3.數字化工廠平臺架構

數字化工廠軟件是虛擬制造平臺，對于縮短新產品的開發周期、提高產品質量、減少制造成本和降低項目決策風險都具有重大意義。

數字化工廠軟件還是實現并行工程的工具。產品設計部門和制造工藝部門可以在產品的制造特征（焊點、定位點、裝配位置等）領域緊密協作，在產品設計的早期階段進行工程制造的仿真，在新產品的制造中盡量對標準化的工藝和工裝卡具重復利用，從而實現產品設計和產品制造的并行互動的工作方式，縮短新產品的開發周期、降低制造成本和加快新產品投放市場[2]。

數字化工廠在工藝層面的主要應用包括工廠布局仿真優化、工藝流程規劃及仿真驗證、虛擬裝配設計與驗證、物流仿真。工廠布局仿真優化是建立車間廠房、物流通道、制造資源等的三維數字模型，為工藝、裝配、物流仿真建立基礎。是工藝流程規劃及仿真驗證在三維數字環境下對產品的工藝進行規劃，制定工藝路線，如NC編程、流程排序、資源分配、工時定額，成本核算等，并對加工工藝過程進行三維仿真，仿真工藝路線，刀具切換，裝夾過程等。虛擬裝配設計與驗證是提供一個虛擬制造環境來規劃驗證和評價產品的裝配制造過程和裝配制造方法，檢驗裝配過程是否存在錯誤，零件裝配時是否存在碰撞。它把產品、資源和工藝操作結合起來來分析產品裝配的順序和工序的流程，并且在裝配制造模型下進行裝配工裝的驗證、仿真夾具的動作、仿真產品的裝配流程，驗證產品裝配的工藝性，達到盡早發現問題、解決問題的目的。物流仿真是工廠布局規劃與仿真的輔助工具之一，在三維環境下對物流仿真邏輯進行建模，主要分析工位裝配任務分配的合理性，物流路徑規劃的合理性，物流設備的分配以及利用率等，從而評價和優化物流規劃方案；基于建立的物流仿真模型，可以調整參數和物流方案，實時獲得仿真結果。

數字化工廠平臺在制造層面的主要應用為MES系統，包括制造數據管理、計劃排程、生產調度執行、現場數據采集及歸檔、產品跟蹤等功能。

4.數字化工廠收益

一個制造企業完善的企業信息平臺應由三大塊構成，即：PDM/CAD系統，為企業提品數據結構和數學模型，進行產品數據管理；ERP系統，為企業提供物質資源、資金資源和信息資源集成信息，進行企業資源管理；數字化工廠平臺，即制造過程管理系統，為企業提供數字化的制造信息平臺，進行制造工藝規劃設計，工程仿真和生產過程管理。成為數字化工廠，首先要做到柔性制造，即通過自動化的理念把產品的工藝設計與自動化設計集成到一個平臺上。系統能夠根據加工對象的變化或原材料的變化而確定相應的工藝流程。第二點，也是比較關鍵的部分，即虛擬投產，即借助虛擬化過程來檢驗整個生產過程，驗證產品。

國內制造企業通過利用數字化工廠技術能夠帶來的收益包括：

（1）在3D的環境下進行制造工藝過程的設計，提高工藝設計、現場工人、數控測量的效率；

（2）用數字化的手段驗證產品的制造工藝可行性，避免工藝制造與設計脫節，提高工藝設計質量；

（3）現場的工藝問題在數字化仿真環境下提前得到分析，避免在后期對產品和流程進行改變返工，避免規劃的失誤，對風險可進行精確掌控；

（4）掌握產品和流程的復雜性，提高產品的變種及對流程影響的透明度，建立典型工藝，經驗庫，減少重復工作；

（5）縮短產品工藝準備周期，縮短新產品投放市場時間（6）結合MES現場數據的及時采集、反饋，實現成本的及時統計、工藝的持續改進，支持產品的后期維修。

5.實施關鍵因素

數字化工廠平臺涉及多層仿真層次，不同仿真目的，需要對物流，裝配，加工等進行獨立仿真，并在統一的可視化環境下進行結果分析。數字化工廠貫穿整個工藝設計、規劃、驗證、直至車間生產工藝整個制造過程，不是一個獨立的系統，需要與設計部門的CAD/PDM系統進行數據交換，并對設計產品進行可制造性驗證（工藝評審），同時，所有規劃還需要考慮工廠資源情況數字化工廠與設計系統CAD/PDM和企業資源管理系統ERP的集成是必須的。同時，數字化工廠還有必要把企業已有的規劃知識（如工時卡、焊接規范等）集成起來，整個集成的底部是PLM構架。所以，需要與其他部門的信息系統進行數據交換，并在PLM體系框架的指引下開展實施工作。

6.小結

數字化工廠涉及生產，設計，工藝、物流，管理，IT部門等業務單位以及多領域的技術人員，需要相關專業部門的全力配合，需要對整個生產鏈的數據進行整理和整合（包括產品，工藝，車間等）。對企業各方面的影響巨大，可能需要流程重組。因此，企業在具體的實施過程中，需根據自己的生產制造的實際過程和企業資源條件來決定，即需要在設計、工藝規劃、加工、裝配、物流的哪一部分加強，進而采取先點后面、循序漸進的實施策略，不要一下鋪得太大。

參考文獻

篇（3）

根據學校改革示范校任務目標的發展規劃，結合本學校實際的情況，就一體化工作站提出了建設數字化工廠。通過積極探索，不斷的創新與實踐，充分考慮到今后發展的需要，把企業設計制造過程的現代化無紙化引入學校，真實模擬現代企業的生產經營場景，使學校成為培養高技能高素質的優秀畢業生的理想實踐場所。我校現在已經建立起PLM體驗中心、理實一體化教室、數字化實訓工作站、教學資源庫等數字化平臺。從而實現理論教學、實習訓練的全數字化。為職業教育的“雙師型”師資培養培訓及交流創造良好的數字平臺。

一、“數字化工廠”具體的內涵

信息化建設是現代設計技術的發展方向，是企業走向競爭市場的一次深刻的革命。我們認為從五個方面著手實現“數字化工廠”的目標。對各項目標的具體實施，即為“數字化工廠”具體的內涵。

（1）搭建一體化工作站數字化

搭建安全快速的網絡平臺是一體化工作站信息化的前提。計算機已成為管理人員和操作人員的工具。我校一體化工作站的系統平臺由計算機主機、網絡、數據庫等組成。通過軟件來相連各個系統的平臺，將實訓車間的數控設備與數據管理平臺相連，進而實現對數控設備網絡化管理。當然，操作技術人員必須具備網絡操作能力，只有軟硬件和操作人員都具備了數字化的能力才能實現數字化工廠。

（2）打造無紙生產場景數字化

隨著管理集成系統的搭建，通過數據查詢系統，即可看到學生現階段一體化工作站的任務零件及相關信息如：毛坯尺寸、產品材料、加工圖樣、工藝流程、注意事項等，實現與現代化的生產制造流程接軌。對學生生產用到的數控程序，通過數據終端直接傳輸到機床上進行應用加工，實現無紙化的設計與生產，既提高了生產效率又規范了操作規程。

（3）一體化討論區數字化

在一體化討論區，通過大屏幕投影，可將學生在PLM體驗中心中的工作過程現場調出來，包括產品的三維或二維圖，工藝流程卡、加工模型及刀路軌跡、仿真結果、加工程序等。同時，也可看到車間機床操作面板及產品加工過程。通過模型結果及機床加工過程現場，實現理論與實踐的一體化教學。

（4）一體化工作站管理數字化

通過搭建一體化工作站的管理系統，通過視頻可以看到師生教學在工作臺上的操作場景，包括工件裝夾情況、找正對刀、機床加工等情況。有信息化的支撐，一體化工作站的管理效率大幅度的提高。管理逐步向規范化轉變。

二、建設數字化工廠的體會

幾年來的信息化建設，使我們在探索建立數字化工廠的道路上感受頗多，在此談談自己的心得體會。

（1）規劃管理要統一

信息化建設要統一規劃，在指導部門的安排下進行信息化的建設，信息互聯互通，共享資源，避免重復建設。“應用主導，面向市場”是信息化建設的內在動力和重要手段。

① 強調資源共享時，也耍推進方法和經驗的交流，取長補短。我廠的信息化工作交流活動，將各部門在信息化工作開展過程中的效果和方法進行交流，特別是具有探索性的、難度大的工作，通過交流的方式互相學習進步。

② 建成管理網絡。分三個層次：一層是信息化主管部門負責全廠信息化建設整體規劃及協調工作；二層由專業科室組成，負責在信息化推進過程中結合專業具體開展工作；三層是車間部門層，是各項工作具體落實和實現的地方。

③ 全廠的信息化工作統一規劃。信息化主管部門制定目標，長期目標包括五年計劃，短期目標包括年度和季皮工作計劃等，規劃將包容全廠的信息化工作內容，各部門在此基礎上再制定分解目標，既緊扣總體規劃，又體現自身的個性內容。

（2）現代化技術要合理運用

在建設一體化數字化工廠的過程中，先進的技術是其重要支撐。但是，片面的依賴高、新、全為目標的話，是一個錯誤的誤區，關鍵是要選擇最適合自己的先進的技術。其功能以夠用為主。

（3）推行管理要逐步化

一體化數字工廠是一個長周期的過程，初期投入的時間很長。在建設完善過程中要有耐心和恒心。在建設過程中從人員配合及管理人員的超前意識等等都是一個逐步完善的過程。，要在每一個環節中都能讓大家看到希望，感覺到好處，管理人員覺得不難了，思路清晰了，再將目標提高一個臺階。最終提出了全面推行信息化管理，實現一體化數字化工廠。

（4）操作系統要扁平化

在一體化數字工廠的建設的整個過程中，有些系統在過程中不再適合新條件下生產管理需求。例如，在初期一些小系統的開發，可能到目前為止這些小系統還在用，甚至用得很不錯，但為了完整的大系統，就需要拋棄這些小的孤立的系統，這其實是操作系統需要本身扁平。

（5）建設過程要應用化

篇（4）

關鍵詞：數字化工廠 總裝車間 工藝規劃 工藝流程 EM-POWER

1前言

21世紀，以信息技術為特征的汽車制造業正在全球范圍內展開。我國制造業的進步可以拉動國際制造業的發展，依據我國制定的“以信息化帶動工業化，以工業化促進信息化，走新型工業化道路”的重大戰略方針。在現階段，我國汽車制造業主要的任務是依靠科技創新，提高企業信息化水平，促進汽車行業自主創新能力。

2汽車總裝工藝技術

2.1 汽車總裝車間概述

按照廠房內區域分布：總裝配區、加注調整區、檢測區、返修補漆區、分裝區、物流庫、內部通道等。總裝車間有四條生產線：內飾線、底盤線、最終裝配線、門線。要想規劃這么大規模的生產線用傳統的生產線規劃方法，注重理論計算的結果，依據生產線實際運算后的數據進行分析和判斷，其缺點為準確性差、不直觀、易浪費資源。各過程的人員，各自進行設計，再經過協調綜合形成最后方案，各個過程極易造成聯系疏散孤立，特別是相關工藝信息的查詢，傳輸上，基本上以紙樣為媒介，沒有統一的數據平臺。

數字化工廠目前已經成為現代化制造領域中一個新的研究應用領域。從而提高系統的成功率和可靠性，縮短從設計到生產的轉化時間。因此，數字化工廠技術很好地彌補了傳統生產線規劃方法的不足，在制造領域有著廣闊的前景。

2.2汽車數字化裝配工藝規劃

2.2.1 汽車數字化裝配工藝規劃過程

汽車數字化裝配工藝規劃是指在汽車數字化制造信息化平臺上，對汽車裝配的工藝進行規劃，即以數字化裝配工藝方法為基礎，通過廠房、設備信息，為汽車裝配制定工藝路線。采用生產線仿真技術來驗證工藝規劃和生產線設計的效果，實現工藝規劃、裝配生產線布局設計、調度和生產線仿真各個部分數據的有效集成，即建立數字化生產線集成仿真平臺。

3數字化工廠軟件eM-Power

3.1“數字化工廠”―eM-Power

eM-Power是Tecnomatix公司的計算機輔助生產工程（CAPE）軟件，是對一個完整的工廠從生產線、加工單元到工序操作的所有層次進行設計、仿真和優化的集成計算機環境。

eM-Power軟件包中主要包含制造工藝規劃（Process Planner）工具eM-Planner，工廠和生產線仿真和優化工具eM-Plant，機器人生產工程仿真工具eM-Workplace（ROBCAD），機械加工工藝規劃工具eM-Machining，動態裝配和驗證工具eM-Assembler等模塊。

3.2工藝流程規劃模塊― Process Designer

Process Designer可以評估生產的替代品，協調各種資源，優化吞吐量，計劃的多個變種，實施變革，并估計成本和周期時間-都在非常初期階段的概念規劃。

Process Designer工具具有如下特點：（1）確定產品的裝配順序，建立一個模擬和驗證制造的產品和服務；（2）計劃工作場所和設施的布局和分配其資源的二維sketcher環境。圖紙制造領域提供各種格式；（3）界定和管理的周期時間的一個單一的操作或一組行動。時間價值是指使用行動圖書館，其中包括預定時間值或使用母語教學的整合時間表；（4）分析性能，吞吐量，瓶頸和周期使用離散事件仿真。結果可以存儲在數據庫的進程，以供將來使用；（5）線平衡使用甘特圖顯示的工作量分配給每個資源。圖表可以識別的關鍵路徑的生產線，考慮到產品的變化組合，過程制約因素，如方向和順序組裝，并提供資源；（6）估計費用按照成本的基礎上的資源和消耗品。

3.3工藝仿真模塊― Process Simulate

Process Simulate是數字化制造解決方案，3D環境中的生產過程。Process Simulate是一個重要的市場推動者。能夠利用三維數據的產品和資源促進虛擬驗證，優化和調試復雜的制造工藝，從而更快地啟動和更高的生產質量。

Process Simulate允許用戶驗證的可行性，裝配的進程。它使制造工程師，以確定最有效的裝配順序，并確定最短的周期時間。Process Simulate提供的功能，選擇最適合的工具，該進程通過搜索分類工具庫，演示虛擬達到測試和碰撞模擬分析和裝配過程的全面的產品和工具。

Process Simulate工具具有如下特點：（1）降低成本的變化，及早發現和通信產品的設計問題（2）減少物理原型數量與前期虛擬驗證（3）通過仿真優化周期（4）確保符合人體工程學的安全進程（5）降低成本，重新使用標準工具和設施（6）減少生產風險的幾個生產情景模擬（7）早期審定機電一體化生產過程（ PLC和機器人）（8）在虛擬環境早期驗證生產調試（9） 提高過程質量通過模仿現實的過程生命周期的全過程。

4應用實例

某總裝車間的底盤生產線，其組成包括油箱舉升機、底盤合裝車、輪胎擰緊機、輪胎抓手等設備。現要求對其生產線進行建模仿真，找出瓶頸，為優化生產線、配置生產線參數提供理論依據。

在Process Designer環境中導入工藝庫和資源庫，根據規劃調整資源布局，定義工時。根據車型進行變量配置，適用于在混線多車型配置規劃。之后進行線平衡分析，在Process Simulate環境中加載設備并設置機構，裝配干涉驗證，并設置最優路徑。最后進行人機仿真，輸出視頻。

5結語

數字化工廠是按照虛擬制造的原理開發的軟件，它為企業的數字化產品提供了從設計、工藝、制造、裝配、分析、檢測以及維護的全過程的仿真，是企業實現虛擬制造的強有力的工具。通過運用虛擬制造技術，能夠降低成本，縮短產品走向市場的周期，提高產品質量，使企業更具有競爭力，因此，虛擬制造技術是先進制造技術的發展方向。

篇（5）

中圖分類號：P631.4+24 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（a）-0200-01

在當今激烈的市場競爭中，制造企業已經意識到他們正面臨著巨大的時間、成本、質量等壓力。“數字化工廠”技術與系統作為新型的制造系統，為制造商及其供應商提供了一個制造工藝信息平臺，使企業能夠對整個制造過程進行設計規劃，模擬仿真和管理，并將制造信息及時地與相關部門、供應商共享，從而實現虛擬制造和并行工程，保障生產的順利進行。在制造行業，數字化工廠更是發揮著重要的作用，相應地對具備“數字化工廠”相關知識的人才的需求越來越突出。

1 數字化工廠的含義

數字化工廠以產品全生命周期的相關數據為基礎，在計算機虛擬環境中，對整個生產過程進行仿真、評估和優化，并進一步擴展到整個產品生命周期的新型生產組織方式。主要解決產品設計和產品制造之間的“鴻溝”，實現產品生命周期中的設計；制造；裝配；物流等各個方面的功能，降低設計到生產制造之間的不確定性，在虛擬環境下將生產制造過程壓縮和提前，并得以評估與檢驗，從而縮短產品設計到生產的轉化的時間，并且提高產品的可靠性與成功。其工作流程如下：（1）從設計部門獲取產品數據；（2）從工裝工具、生產部門獲取資源數據（2D/3D）；（3）工藝規劃；（4）工藝驗證、仿真；（5）客戶化輸出。

2 采用“校企合作”辦學方式培養具備“數字化工廠”人才存在的問題

隨著教學改革的不斷進行“產教結合、校企合作”模式越來越受到各大院校的推崇。為了培養學生具備“數字化工廠”的相關知識，加強學校與企業的合作，使教學與生產的結合，校企雙方互相支持、雙向介入、優勢互補、資源互用、利益共享，使教育與生產可持續發展的重要途徑。但在我國能夠做到這點的并不容易，原因如下。

2.1 政府推進校企合作的政策法規與管理機制不健全

國家和省級政府職業教育校企合作的政策法規缺失與滯后，以及運行機制不健全是造成校企合作不深人、不穩定的主要原因。目前，政府出面統籌協調校企合作、聯合辦學、制定人才規劃的作用缺位，沒有出臺校企合作、工學結合、頂崗實習的政策法規，致使未能真正建立起校企合作的運行機制、體制和模式。

2.2 企業參與職業教育發展的動力不足

企業作為市場經濟的主體，為了自身的生存與發展，盈利是經營目標之一，其社會活動多少會考慮到這一要素，是否參與職業教育的發展，對于企業的投入和收益均不能產生影響。因此，在沒有相關規定和應激政策的機制下，企業對于職業教育發展關注較少。企業不愿意與職業院校合作的原因主要有以下幾點：（1）增加企業成本。在與學校合作的同時，企業需要派專人輔導學生，安排學生食宿問題，由于學生剛剛走入實習工作崗位，勞動效率不高，增加原材料的使用費用。（2）增加企業風險。學生由于不熟悉工作流程，一旦發生勞動事故，企業需承擔相應的責任和醫療賠償。（3）很難保證產品質量，影響企業聲譽。

2.3 校企合作的有效模式尚未形成

現在還沒有形成有效的校企合作模式，不能使校企合作變成來自學校和企業自身內在發展的一種動力需要，急需創新校企合作的有效模式。校企合作由學校和教育部門推進成效甚微，多數是短期的、不規范的、靠感情和人脈關系來維系的低層次的合作，尚未形成統一協調的、自愿的整體行動。校企合作缺乏有效的合作模式和機制、缺乏校企雙方溝通交流的平臺，企業利益得不到保證、傳統的職業院校管理體制、運行機制、投入政策等因素，都不同程度地影響了校企之間的合作，校企合作的有效機制模式沒有形成。

3 高職院校建立數字化工廠的意義

高職院校建立數字化工廠準職業環境教育模式的培養過程在教學過程中實施雙向化，教師是學習的指導者、促進者、組織者和管理者，為學生學習提供資料、咨詢等方面的支持，學生不再是被動接受者，而是主動探求者，教和學成為雙向式教學過程。其意義在于以下幾方面。

實現了高職教育的培養目標，即面向生產和服務第一線的高級技術應用型人才。高職畢業生不但懂得某一專業的基礎理論與基本知識，更重要的是他們具有某一崗位群所需要的生產操作和組織能力，善于將技術意圖或工程圖紙轉化為物質實體，并能在生產現場進行技術指導和組織管理，解決生產中的實際問題。通過數字化工廠準職業環境方式的教育，高職學生能具備與高職人才需求相適應的基本知識、理論和技能。通過一系列的訓練加強了學生的職業教育，提升其知識、能力的職業性。

在高職院校建立“數字化工廠”，使高職院校的人才培養目標與企業需求更為一致，增強職業院校自身產品研發能力和技術服務能力。改變職業院校傳統的教學模式，即：追求理論的系統性和完整性，缺乏針對性、實踐性和職業特色。逐漸形成與企業崗位職業能力相對應的獨立實踐教學體系，學生在校所學知識和技能與現代企業要求趨于一致，從而實現職業院校畢業生達到頂崗實習的要求。

數字化工廠準職業環境方式的教育要有過硬的師資隊伍。不僅要求教師具有較扎實的專業理論功底，也要具有較熟練的實踐技能，更要具有理實結合的教材分析及過程組合的能力，教師不僅是傳統意義上的雙師型人才，更要具有創新綜合能力。促使教師主動參加具體崗位技能培訓；到企業參加專業實踐；重點了解新技術應用以及進行產學研實踐探索等等，以提升教師的綜合水平。

4 結語

如今隨著國家對教育的投入力度加大，越來越多的中高職學校以示范校建設為契機，全力開展與企業接軌的專業建設，汲取企業的先進制造經驗，數字化工廠項目仿照企業模式，通過現代實訓車間、8S管理等內容建設構建出數字化工廠模型，再配合企業應用廣泛的CAD/CAPP/CAM/PDM等軟件，完成數字化工廠核心內涵建設，并由此展開教學模式改革，做到真正與企業接軌。

參考文獻

[1] 王金慶.數字化工廠及其關鍵技術研究[D].南京航空航天大學，2001.

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一、引言

“信息化帶動工業化，工業化促進信息化”的國家戰略已取得了世人矚目的成就。信息化對于資產密集型、技術密集型，同時又風險密集型的石化企業來說，扮演著愈發重要的角色，信息化支撐石化企業在安穩長滿優運行的道路上越走越快。“十二五”期間蘭州石化投入大量的人力物力逐步建成了一百多套信息化系統，信息化對業務的支撐已經深入到企業的方方面面，但是依舊未能滿足業務發展的需要，信息孤島的問題也逐漸顯露。為此蘭州石化啟動了數字化工廠系統建設，以期最大限度地滿足業務需要、集成信息資源，減少信息孤島，提升管理效率。新系統給企業能夠帶來怎樣的價值，給企業管理帶來怎樣的改變，是建設新系統之前需要深入分析的課題。

二、數字化工廠概述

數字化工廠的概念最先是在制造業信息化建設中產生的，主要是解決產品設計和產品制造之間的鴻溝，使設計到制造之間的不確定性降低，使生產過程在三維虛擬工廠中得以檢驗，提前發現設計和生產工藝中存在的不足，從而縮短從設計到生產的轉化時間。

對流程工業的石化企業而言，設計和生產的產品并不像制造業的產品那樣有形和可裝配，流程工業的數字化工廠所關注的內容發生了很大變化，主要關注在：集成設計、設備、運行等相關數據，在工廠規劃、裝置設計、工程建設、工廠維護、生產運行、員工培訓、應急演練等業務領域，利用三維虛擬工廠實現對現實工廠立體式監控、浸入式交互和協同式管理。

三、成本實施的費用劃分

分析蘭州石化數字化工廠系統建設費用大體可分為三個部分：系統建設前、系統建設中和系統建設后。系統建設前的費用包括：系統前期技術調研、方案設計、技術咨詢和查新檢索等費用。系統建設中的費用包括：標準定義、硬件購置、軟件許可、接口開發、客戶化開發配置、初始培訓、數據采集優化驗證、歷史數據遷移等。系統建設后的費用包括：軟件維護、服務支持、新用戶培訓、系統改進、硬件維護、變更管理、數據備份等。

四、給企業帶來的收益價值分析

（一）直接收益

1.流暢、優化的數據移交

當今各設計院工程設計已采用三維立體設計，裝置在設計階段已誕生了一套數字化的虛擬裝置，這套帶有各種工程基礎數據的虛擬裝置是煉化企業一筆豐厚的數字資產。但是企業實施數字化工廠系統之前，并沒有一套合適的信息化系統來完整的接收這筆資產。工程移交還停留在紙質圖紙移交方式，移交驗收工作量大，很難高效校驗圖紙的完整性和準確性，也很難使這些工程設計數據在工程建設信息化管理方面發揮作用。通過數字化工廠系統建立了一個自定義的工程數據管理架構，并能固化復雜的校驗規則，實現對裝置工程設計資料的完整接收，和對移交資料的校驗和分析，確保進入系統的數據完整、準確。工程數據電子化移交，使信息交接能力和質量得到極大提升。如德勤對澳大利亞WOODSIDE（烏賽石油公司）數字化工廠項目測算得到：一般每個裝置的工程數據移交費用在100萬到250萬美元之間，實施數字化工廠系統用于數字化移交后，移交費用降到每個裝置25萬美元之內。

2.更高效的信息搜索方式

數字化工廠系統對公司業務流程的效率有著顯著的影響，主要體現在節省了大量的時間。裝置改造、設備維修、動火審批、危險源評估、預案編制、應急救援等管理方案的制定和決策的下達都需要大量的基礎數據提供支持。數據分散，檢索不便會導致決策的延遲，數據不一致、不準確、不充分會導致不恰當的決策和判斷。數字化工廠系統導入了大量裝置設計數據和設備技術數據，以及各種相關的建設、運維、安全數據，并通過集成各種生產運行相關的信息系統，使裝置動靜態數據得以進入一套系統中，數字化工廠系統在數據間建立復雜的網狀關聯關系，通過信息間的互校驗和索引信息，保證了信息的單點查詢、正確無誤和高效檢索，極大地減少了信息的檢索時間。

如德勤對烏賽項目測算得到：用戶用于搜索信息的時間從占用用戶時間的40%降到20%，相當于每個用戶平均每天節省3/4小時，搜索效率提升使用戶平均可以提高10%的生產效率。在蘭州石化各種工程資料和設備資料還是以紙質資料為主，在用信息系統有120多套，信息較為分散，信息集中對信息檢索時間的節約效果將更為明顯。

3.培訓費用降低

數字化工廠系統為多種數據庫和資料庫提供了單一的存取點：ERP、儀表元件庫、文檔管理系統、2D和3D模型、生產運行動態數據、安全環保數據、設備檢維修數據等大量的信息數據，整合到一個系統中，員工查詢信息只需要熟悉一套系統，免去了對員工進行多個信息系統使用方法的培訓。

數字化工廠系統在工藝培訓管理方面，主要通過全裝置三維模型，集成專業培訓系統，實現應用場景、虛擬拆解、異常情況處理、模擬演練、HAZOP分析、知識管理及轉移等員工培訓功能，達到傳統的培訓無法達到的效果與目的。

培訓時間的減少是明顯的，如德勤對烏賽項目測算得到：實施數字化工廠以后對新員工的培訓時間由20小時降到1.5個小時。

4.減少支持性應用程序數量

大量的信息化應用可以直接在數字化工廠系統上實現，如工作流配置和管理。同時數字化工廠系統對所管理的大量不同格式的資料可以在系統中直接打開，用戶以網頁形式在客戶端直接查看資料內容，免去了客戶端購買大量應用和瀏覽軟件工具的費用，和這些軟件的維護、支持費用。如德勤對烏賽石油公司數字化工廠項目測算得到：實施數字化工廠系統后，管理系統由253個降到18個。蘭州石化員工多，各員工都有可能在系統中查詢需要的資料，而這些資料格式多種多樣，每種格式可能需要不同的打開和瀏覽工具，在所有客戶端都配置這些打開和瀏覽工具，將是一筆巨大的軟件費用支出，投入大，使用率卻不高，造成了極大的浪費。數字化工廠系統能夠減少這部分費用支出。

（二）定性與無形收益

除了可量化的收益，數字化工廠系統定性和無形收益還體現在：

1.信息質量的提升帶來更安全的工作環境，降低應用錯誤信息的風險

基礎信息進入數字化工廠系統需要通過自定義的校驗規則的檢驗，集成多個信息系統的數據，數據之間也能夠實現互驗證，這有效地提升了信息的質量，同時信息的跨系統單點查詢使一次查詢所得到的信息更加充分，這為正確有效的決策提供了強大的支撐。有效地降低了不正確不充分的信息導致的決策失誤。基于三維空間的靈活的信息展現方式，也使管理者對信息的掌控得心應手。

2.售出資產具有完善的移交與歸檔數據，使資產售出獲得更大收益

數字化工廠集成了設備、裝置基礎資料，與ERP系統、MES系統、設備管理平臺、預知維修系統、大機組檢測系統等系統集成，加強了對設備、裝置的全生命周期管理。在資產需要更新而出售舊資產過程中能夠提供完善的移交與歸檔數據，更體現出公司對資產的細心和負責，這將使資產在售出過程中贏得客戶的認可和信任，從而獲得更大的收益。

3.工程數據的共享和設計成果的重用，節省更多的工程設計費用支出

數字化工廠系統能夠完整地接收工程設計數據資料，包括工程設計庫數據。進入系統的工程設計模型也能夠導出標準的工程設計二維圖，這使工程數據共享和設計成果的重用更加便捷。公司在裝置改造、新建、擴建過程中可以有效地利用已有的設計成果，促進了設計的標準化，節省了更多的工程設計費用的支出。

4.設備采購、比選更具主動優勢，節省采購成本

完整、準確，查詢便捷的工程設計信息，使采購人員對設備原始設計參數和技術要求更加了解，更加清楚各種表象信息下，哪些技術要求才是需要重點關注的，這使采購人員在設備采購、比選過程中更具主動優勢，采購到最適合需要的設備，節省采購成本。

（三）未來的機會

面對未來，數字化工廠系統提供了更大的應用拓展空間：

1.集成和拓展新的應用系統

數字化工廠系統是一個綜合的集成應用平臺，通過有限的二次開發可以實現更多的應用功能，這使未來需要新建的信息系統大為減少，降低了未來信息化建設的成本。

2.集成移動辦公設備

數字化工廠系統集成移動辦公設備，實現系統工作流各控制點的信息的自動推送和移動辦公，使系統的使用更加便捷和高效，大大提升管理的效率。

3.采用RFID（射頻識別）設備跟蹤識別設備

采用RFID等物流網新技術，實現設備、車輛、人員在數字化工廠三維虛擬空間中的實時定位，有效地提升了公司對生產區域內各對象空間位置信息的掌控，更有利于工廠的安全運行。

4.集成視頻和媒體庫，使現實和虛擬更加融合、真實

通過集成遍布廠區的視頻監控系統，實現虛擬與現實的便捷切換。系統可以聯動各種生產運行數據、火災報警數據、危險源監控數據，在這些數據出現異常時，自動定位異常位置點，顯示實時視頻信息，使異常的應對更加迅速高效。

五、總結

數字化工廠系統是一套開放的信息和應用集成平臺系統，它提供了與現實工廠一致的三維虛擬數字環境，集成在虛擬環境中的海量數字信息使人們更輕松自然地理解并掌控現實裝置，建立在之上的各種應用將為企業提供安穩長滿優運行的信息支撐，為企業積累數據財富，并幫助企業持續降低生產運行和管理成本，其給企業帶來的收益和價值將在企業未來發展中得到逐步體現，為企業管理提升提供強有力的信息支撐。

參考文獻：

[1]管 政 企業信息化需提高投資回報 中國經濟信息 2004 1期57-58

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同時，該平臺也需要滿足業主對電廠日常運營管理維護的需要，尤其是后期維護管理的需要，實現覆蓋集團的核心業務領域，從工程設計、施工到后續運營管理的業務鏈條的全面管理提升。

一、項目目標

項目建設的具體目標是：

打通業務鏈

施工項目綜合信息平臺需要滿足工程設計、采購、建造、調試等多方面的工程管理需求，以達到對工程進度、投資、質量、安全、技術和環境的綜合管控的一體化要求，借助先進的數字化設計和管理軟件，提高效率、規范管理，并通過電廠工程信息化平臺，最終實現項目建設數據向電廠運營管理系統無縫的數字化移交，為電廠后期的運行和維護提供有效的信息支持與數據支持。

同時，該平臺也需要滿足業主對電廠日常運營管理維護的需要，尤其是后期維護管理的需要，實現覆蓋集團的核心業務領域，從工程設計、施工到后續運營管理的業務鏈條的全面管理提升。

提供領導決策支持

施工項目綜合信息平臺不僅是滿足日常業務運營的IT支撐系統，還需要提取項目運行中的海量數據，進行統計分析，并提供管理駕駛艙，為領導決策提供輔助支持。

培養一支IT建設和維護隊伍

IT系統的建設是復雜的系統工程，參與項目建設的人員不僅需要了解業務運行情況，還需要對IT技術有較為深入的了解，這樣才能保證項目的成功。在IT項目上線運行后，也需要有一支獨立的IT隊伍對系統進行日常運行維護，以保障業務的平穩運行。在該項目的建設過程中，培養內部的一支IT建設和維護隊伍，來滿足集團對信息化統一管理的要求，更好地支撐各單位的業務運營。

二、技術方案

數字化施工過程管理系統平臺（下簡稱“平臺”）提供一套完整的數字化電廠模型，統一提供給業主方，工程公司以及供應商統一的電廠數據視圖。通過集中管理項目準備，設計，采購，建安，調試以及移交等不同階段數據，實現信息的共享，流轉和可追溯。通過建立設計需求，設計數據以及建安調試數據之間的配置管理，實現建設與設計數據的一致性和準確性。最終這些數據將實現統一的多維數字化電廠移交。

數字化施工過程管理系統平臺的系統架構如下圖所示：

整個數字化施工過程管理系統平臺由4部分組成：數據層、協同層、應用層和集成層。

數據層包含了3部分內容：3D xCAD接口，3D建模工具CATIA和3D數字化電廠模型。其中3D數字化電廠模型是數據層的核心，3D xCAD接口和CATIA是3D創建、轉換和導入的工具。

3D數字化電廠模型的來源有3方面：CNPE設計數據，外來數據和歷史數據。

CNPE設計數據來自于設計管理系統，目前主要是AVEVA模型，是CNPE自主設計的電廠的3D模型。通過設計管理系統和平臺的接口，把已狀態的設計模型到平臺的數據層進行管理。

外來數據是指其他設計公司或供應商提供的模型。例如田灣項目，平臺需要接收俄羅斯工程設計方提供的大量3D模型，包括CATIA，Intergraph和UG模型。另外，供應商也應該提供設備的3D模型。各種3D CAD工具提供的3D模型，將通過平臺提供的3D xCAD接口導入到平臺的數據層。外來數據可能還包含2D圖紙，需要通過CATIA的逆向工程轉換成3D模型。

歷史數據是指已有的電廠設計圖或物理廠房。歷史數據可能包括各種3D CAD工具產生的3D模型、2D圖紙。對于已建的物理廠房和設備，還可以通過激光掃描的方式來得到點云圖。各種3D CAD工具提供的三維模型，將通過平臺提供的3D xCAD接口導入到平臺的數據層。對于2D圖和掃描得到的點云圖，需要通過CATIA的逆向工程構建3D模型，納入到平臺進行管理。

協同層由2部分組成：系統工程和配置管理。系統工程是一個跨學科的方法，其目的是幫助實現成功的系統，RFLP（Requirement-FunctionLogic-Physical，需求-功能-邏輯-物理）模型是實現跨學科全生命周期管理的系統工程的管理流程。配置管理部分管理數據狀態和變更，保證數字化電廠與物理資產的一致性。

RFLP模型是系統工程方法論的最佳實踐，可以實現對需求模型、功能模型、邏輯模型到物理模型創建、關聯和追蹤，全面管理支持需求、功能、邏輯和物理及相關的數據，支持跨學科全生命周期管理，如下圖所示。

工程需求管理的目的在于準確的捕獲業主的需求，作為工程投標和設計的基礎，并保證最終交付的電站滿足技術、經濟和社會等方面的要求。通過客戶體驗和交互及時捕獲業主需求，并對業主需求進行明確的結構化表達，形成需求結構分解（RBS）。提供工程分類、工程結構、建筑和子系統的結構化表達，支持數據重用、設計和投標報價。

功能模型描述了產品（或服務）所起的作用和所擔負的職能，針對設計需求，定義系統/子系統所需實現的功能，并確定系統間輸入輸出關系。平臺中的功能模型將按照電廠的特點來進行定義、分析和分解。

邏輯模型是實現功能定義的系統邏輯結構，可以用于系統行為建模與仿真，建立系統級的統一仿真平臺。邏輯模型應該基于Modelica統一物理建模語言來構建，Modelica是多學科系統建模與聯合仿真系統解決方案的基礎。基于CATIA System可以對Modelica邏輯模型進行多學科系統建模與聯合仿真系統解決方案。

物理模型通過平臺的數據層進行管理，并和需求、功能和邏輯模型進行關聯，實現設計的追蹤，形成完整的系統工程管理流程。

配置管理部分管理數據狀態和變更，保證數字化電廠與物理資產的一致性。電廠對安全性的高度關注要求企業建立嚴格的配置管理流程。標準化的電站SSC模板是進行配置管理和數據重用的基礎。集成、閉環的問題管理和變更管理流程保證了數據的準確性和一致性，并支持設計質量持續改進。

應用層提供了業主、工程公司和供應商等各方所需的工程信息服務。平臺的搜索功能提供了基于屬性、分類、關鍵字以及3D檢索功能。平臺的搜索能力還應該支持海量的、多數據源的搜索能力，以支持智能化的搜索和基于搜索的應用（SBA，Search Base Application）。平臺的瀏覽功能提供了從各個視圖對信息瀏覽的方式，并通過信息之間的關聯，可以瀏覽相關的信息。報表功能提供需求追蹤、BOM等常用的報表。通過系統的可視化功能，提供3D的分析、仿真、評審、演示和培訓等服務。

集成層提供了和設計管理，采購管理、施工管理、調試管理等系統的集成接口，實現平臺和這些系統之間的信息交流和共享。

構件開發均采用J2EE實現，采用J2EE方式進行系統間的通訊與協作。

三、系統平臺功能建設

3D工廠數字化評審是一種正式的，流程化的，系統化的，可控制的審查，遍布整個工廠數字化研發過程，在預定義好的項目時間點上進行，驗證當前的設計是否與約定的需求保持一致。

3D數字化工廠評審的目標：

驗證所有規劃的任務和交付物已經被完成，并且滿足項目特定階段的成熟度要求

確定是否項目應該按計劃進行，在繼續開始之前進行風險管理分析和重要問題的決議

使下一階段的任務提前進入，推動并行工程的進行

減小設計后期出現問題的可能性，降低問題的影響

對供應商的外包設計進行協同決策管理

碰撞與干涉分析，在已有3D模型的基礎上，在建造前事先發現問題，更新設計，避免建造時才發現問題，實現建筑、結構、電氣、管路、設備等多專業間不同布局空間3D數字化工廠的協調，盡早發現設計缺陷，減少設計變更，以最大限度地降低成本和風險。

人機工程應用人體測量學、人體力學、勞動生理學、勞動心理學等學科的研究方法，對人體結構特征和機能特征進行研究，提供人體各部分的尺寸、重量、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動時的相互關系和可及范圍等人體結構特征參數；還提供人體各部分的出力范圍、以及動作時的習慣等人體機能特征參數，分析人的視覺、聽覺、觸覺以及膚覺等感覺器官的機能特性；分析人在各種勞動時的生理變化、能量消耗、疲勞機理以及人對各種勞動負荷的適應能力；探討人在工作中影響心理狀態的因素以及心理因素對工作效率的影響等。

人機工程將人在電廠工程環境中的行為進行模擬仿真，提高高危、高輻射環境下人員工作的安全性：

工人工作過程仿真

最大化操作者的舒適程度

比較評估不同的操作方案

優化人機操作流程

輻射環境下人體輻射量的

虛擬建造是基于4D數字化環境下的可視化仿真平臺，驗證和規劃建設維護的時間表和任務分解，檢查設備拆卸時的潛在碰撞，以最大限度地降低成本和風險。

功能需求：

檢查物理活動之間的沖突

檢查安全問題

嘗試不同的施工方法

驗證和加快施工維護進度

捕獲和重用知識建設規劃

規劃信息以三維可視化形式展示

虛擬建造維護的益處：

降低成本：

對建造前的設計錯誤識別以減少工程變更

提前預知建造施工任務間的沖突以減少施工變更

優化建造施工任務分解以減少資源浪費

施工時間大大縮短：

縮短了由于設計或規劃失誤而造成的工程拖延時間

驗證重大關鍵施工任務計劃，縮短建設周期

縮短關鍵施工任務的員工學習培訓時間

降低風險：

比較不同的施工方法，對不同施工方案進行驗證

在交互式的虛擬環境中，安全人員及早發現施工階段的安全隱患

基于3D模擬環境，開展員工培訓，提高工人的安全意識

改善溝通

以三維可視化的形式提供簡單易懂的設計與施工信息說明

虛擬模擬手段加強工人，工程人員，高級管理人員和客戶之間的信息溝通

動態三維技術在設計、建造以及虛擬工廠規劃領域變得越來越重要。相比于傳統的二維簡圖表示及施工維修文檔說明的方法，三維可視化的手段不僅對三維設計信息進行重新利用，并且直觀清晰，有利于操作人員理解施工維護意圖，形成企業的智力資產。

虛擬培訓是利用虛擬現實技術生成實時的、具有三維信息的人工虛擬環境，學員通過運用某些設備和相應環境的各種感官刺激而進入其中，并可根據需要通過多種交互設備來駕馭環境、操作工具和操作對象，從而達到提高培訓對象各種技能和學習知識的目的。

這種培訓的方式的優點在于它的仿真性，超時空性，自主性和安全性。在培訓中，學員能夠自主結合虛擬培訓場地和設施，而學員可以在重復中不斷增強自己的訓練效果；更重要的是這種虛擬環境使他們脫離了現實培訓中的風險，并能從這種培訓中獲得感性知識和實際經驗。

虛擬體驗是用戶使用前期的三維數字化工廠模型，交互式地瀏覽、體驗電廠工廠，逼真的三維可視化工廠造型，廠區，設備，系統，電氣，管路等，讓用戶更容易理解工廠環境及運行狀況，三維可視化培訓，提高員工培訓的學習效率，以及在線操作中的準確性和有效性。

在體驗環境中進行可視化評審

基于逼真體驗為設計與評審提供有利補充

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位于德國安貝格的西門子電子制造工廠（EWA）就是智能數字化未來工廠的夢想雛形，今年上半年，我多次前往EWA進行學習。同行的德國伙伴告訴我，就是這樣一座“樸素”的工廠，不僅實現了從管理、產品設計、研發、生產到物流配送的全過程數字化，還能通過先進的信息技術，與美國研發中心進行實時的數據互聯。

在EWA生產車間，員工們身著藍色的工作服，有序地走在一塵不染、藍白相間的PVC地板上。齊胸高的灰藍色機柜整齊地排成一行，在安置其間的顯示器上，數據洪流如同瀑布一般，傾瀉而下。在這里，一場工業領域的“數字革命”正悄然拉開序幕。

自己生產自己

一直以來，EWA都被譽為西門子集團王冠上的寶石。現在，這個占地10000平方米的高科技生產車間，則成為了西門子實施“數字化企業平臺”的典范。

“數字化企業平臺”是實現數字制造的載體，它可以實現包括產品設計、生產規劃、生產工程以及生產執行和服務的高效運行，能以最小的資源消耗獲取最高的生產效率。在這種生產環境中，每個產品都有自己的代碼，產品可自行控制其本身的生產過程。換句話說，生產代碼只需要告訴機器有哪些要求，接下來必須執行哪道工序，產品就像會“說話”一樣，通過數字化的“語言”讓其從設計到服務都暢通無阻。

EWA主要生產Simatic可編程邏輯控制器（PLC），以及其他工業自動化產品，產品種類達到了1000種。現在，它們已經將數字化工廠所需的主要組件部署完成，讓產品與生產機器之間可以互相“通信”，全部生產過程均為實現IT控制進行了優化，從而使故障率最小化。

依靠智能系統，EWA員工的工作流程與結果也發生了翻天覆地的變化：新的生產流程伴隨著不計其數的變化因素和錯綜復雜的供應鏈不斷得到優化，在生產面積幾乎沒有擴張，員工數量也沒變的情況下，產能卻提升了8倍，產品質量更是比25年前提高了40余倍。EWA的負責人自豪地說：“EWA的產品質量合格率高達99.9988%。據我所知，全球沒有任何一家同類工廠可以實現如此低的故障率。”EWA每年能生產約1200萬件Simatic系列產品，按每年生產230天計算，即平均每秒就能生產出一件產品。

目前，EWA的生產設備和計算機可以自主處理75%的生產價值鏈，以前需要用人工完成的動作通過“智能算法”固化在機器中，讓機器代替人工，只有剩余四分之一的工作需要由工人來完成。也就是說，僅在最開始的時候，需要人工將印刷電路板放置在生產線上，此后所有的工作均可以由機器自動控制進行。Simatic系列產品的生產過程正是由它自身控制的，換句話說就是“自己生產自己”。在這里，每條生產線幾乎都運行著大約千臺Simatic控制器，自動化流水線正在生產的就是西門子自動化產品，這就好像美國科幻電影里的機器人生產機器人一般。

可見即可得

研發是數字化工廠“數據鏈條”的起點。在數字化制造的前提下，產品的設計和制造都基于同一個數據平臺，消除了EWA研發部門與生產部門工作的時間差，彼此同步進行讓各方配合得更加默契，這大大改變了傳統制造的節奏。另外，由于在研發環節產生的數據能夠在工廠各個系統之間實時傳遞，同時數據的同步更新又避免了傳統工廠由于溝通不暢產生的誤差，更大大提升了EWA的生產效率。

作為EWA研發新產品的載體和工具，西門子PLM的產品開發解決方案――NX軟件，可以支持產品開發過程中從設計到工程和制造的各個方面，并通過集成多種學科仿真，來提供全系列先進零部件制造應用的解決方案，這是其他計算機輔助設計軟件都難以實現的。研發部門的工程師們可以通過NX軟件進行模擬設計，在設計過程中進行模擬組裝和性能測試，真正實現“可見即可得”，這為研發人員節約了大量的時間和精力。當然，這對工程師們也有一定要求，他們對將要用于制造產品的機器的屬性了解越透徹，所編寫的模擬程序就越精確。

在NX軟件中完成設計的產品，都會帶著自己專屬的數據信息繼續“生產旅途”。這些數據一方面通過CAM（計算機輔助制造系統）向生產線不斷傳遞，為完成接下來的制造過程做準備；另一方面也被同時“寫進”數字化工廠的數據中心――Teamcenter軟件中，供質量、采購和物流等部門共享。采購部門會依據產品的數據信息去采購零部件，質量部門會依據產品的數據信息進行驗收，物流部門則依據數據信息確認零部件。

共享數據庫是Teamcenter最大的特點。當質量、采購和物流等不同部門調用數據時，它們使用的是共享文檔庫，并能通過主干快速地連接到各責任方。即使數據發生更新，不同的部門也都能在第一時間得到最新的數據，這就使得EWA研發團隊的工作變得更加簡單、高效，避免了傳統制造企業在研發和生產環節之間由于數據平臺不同而造成的信息傳輸壁壘。

流程更少更快

在EWA生產產品的過程中，高度的數字化得以充分體現。西門子全集成自動化解決方案（TIA）將數字化與生產成功結合：PLC引導生產流程，視覺系統識別產品質量，自動引導車進行產品傳遞，這都使得工廠產品的一次通過率（FPY）達到99%以上。

一名PLC裝配工位上的普通員工告訴我，他現在的日常工作都在電腦上完成。每天，由西門子MES系統生成的電子任務單都會顯示在裝配人員的電腦上，而實時的數據交換間隔小于1秒，這意味著操作人員隨時可以看到最新的版本，并可以細致入微地觀察每一件產品的生命周期。

而西門子MES系統SIMATIC IT則充當了傳統制造企業的生產計劃調度者。它采用虛擬化技術，由MES系統統一下達生產訂單，在與ERP系統高度集成之下，可以實現生產計劃、物料管理等數據的實時傳送。此外，SIMATIC IT還實現了工廠信息管理、生產維護管理、物料追溯管理、設備管理、品質管理和制造KPI分析等多種功能的集成，能夠保證工廠管理與生產協同。當自動引導車送來一個待裝配的產品時，傳感器就會掃描出產品的代碼，將數據實時傳輸到MES系統，然后電腦上就會顯示出它的信息，MES系統再通過與西門子TIA全集成自動化的互聯，等到相應零件盒的指示燈亮起，裝配人員便可根據指示燈進行操作。這滿足了自動化產品“柔性”生產的需求 ，即在一條生產線上同時生產多種產品。有了指示燈的提示和對應，即使換另外一種產品也不會怕裝錯零件了。

待裝配人員確認裝配完畢，按下工作臺上的一個按鈕，自動化流水線上的傳感器就會掃描產品代碼，記錄它在這個工位的數據。SIMATIC IT以該數據作為判斷基礎，向控制系統下達指令，指揮引導車隨即將它送去下一個目的地。

在到達下一道工序前，產品必須通過嚴格的檢驗程序，以PLC產品為例，在整個生產過程中針對該類產品的質量檢測節點超過20個，可以充分保證產品的質量。1000多臺掃描儀實時記錄著每一道生產工序以及諸如焊接溫度、貼裝數據和測試結果等詳細的產品信息。在此過程中，Simatic IT每天會生成并儲存約5000萬條生產過程的信息。其中，視覺檢測是EWA數字化工廠特有的質量檢測方法，相機會拍下產品的圖像與Teamcenter數據平臺中的正確圖像作比對，一點小小的瑕疵都逃不過SIMATIC IT品質管理模塊的檢測。

在經過多次裝配并接受多道質量檢測后，成品將被送到包裝工位。經過包裝、裝箱等環節，一箱包裝好的自動化產品就會通過升降梯和傳送帶被自動送達物流中心或立體倉庫。這樣一個完整的生產環節，在傳統的制造企業要通過幾十甚至上百人的手去完成，而在EWA的車間內，絕大多數的工序都借以自動化設備完成，實現了“又好又快”的生產操作模式，節省了大量的人力和時間。

“全程透明”的數字化物流

在EWA中，研發和生產過程通過數字化科技被發揮到了極致。同樣，在物流環節，數字化的優勢依然明顯，這體現在EWA的數字化物流系統的運用中。

在物流上，ERP、西門子MES系統SIMATIC IT以及西門子倉庫管理軟件發揮著重要的作用。例如，自動化流水線上的傳感器會對引導車上的產品代碼進行掃描，掃描得到的數據就會“告訴”軟件系統在該裝配環節需要的物料是什么，員工只需按動按鈕，物料即從物料庫自動輸送出，并通過流水線上傳感器的“指揮”，送到指定位置。這一過程“全程透明”且不需要人工干預，完全實現了從原材料、產品從起點至終點及相關信息的有效流動。相對于傳統制造業，這種方式不但節省了時間，提高了效率，同時還避免了因信息傳遞不及時等原因造成的錯誤生產和重復生產。

在物料的中轉環節，依照精益生產中的“以需定產”原則和“拉式生產”概念，生產流程的各工序只會在收到實際需要的數量時才進行生產，這就保證了工廠能夠“適時、適量并在適當地點生產出質量完善的產品”。

在EWA布局緊湊的高貨架立體倉庫，有近3萬個物料存放盒用來存放更大批的物料。但其物料的存取并不用叉車搬運，而是通過“堆取料機”用數字定位的模式進行抓取，所以不必考慮叉車通過的距離，這讓物料庫的設計更加合理，從而節約了更多的空間。

在EWA，真實的生產工廠與虛擬的數字工廠同步運行，真實工廠生產時的數據參數、生產環境等都會通過虛擬工廠反映出來，而人則通過虛擬工廠對真實工廠進行把控。“工業4.0”的中心是智能化工廠，智能化工廠的基石是數字化信息處理系統。在西門子的概念中，EWA是真正意義上的智能化工廠，其自動化不是簡單的機械對人力的代替，而是既包含了自動化生產，也包括了自動控制和自動調節，是建立在數字化生產基礎上的自動化。

篇（9）

國家視野：德國政府于2011年公布《德國高技術戰略2020》，涵蓋工業4.0、數字化進程、智慧服務、大數據、云計算等課題;2013年4月推出《實施工業4.0戰略舉措的建議》。2014年11月頒布《工業4.0標準實施路線圖》

歐洲視野：2014年8月，德國政府頒發《數字化議程2014-2017》，對接歐盟數字化議程項目。在實施工業4.0戰略后又提出“數字化議程”，目的之一是通過“產業的數字化”，包括智能制造與服務、大數據和云計算等領域新的商業模式創新，為德國開辟發展機遇，促進經濟增長和就業，并為工業4.0體系提供長久動力。

國際視野：國際競爭方面，美國政府于2012年推出《美國先進制造業國家戰略計劃》，同年12月通用電氣（GE）提出《工業互聯網》戰略;2013年8月我國工信部《信息化和工業化深度融合專項行動計劃2013-2018》。由此，美國的“工業互聯網”、中國的“兩化深度融合”、德國的“工業4.0”等殊途同歸的工業發展戰略為世人矚目。

國際合作方面，2014年10月中德兩國《中德合作行動綱要：共塑創新》。綱要第二部分“可持續的經濟發展和金融領域合作”，設 “經濟”、“工業4.0合作”、“金融”3大主題。涉及工業4.0合作的內容有：工業生產的數字化（工業4.0）對于未來中德經濟發展具有重大意義，該進程應由企業推進，政府政策支持;建立兩國工業4.0對話機制;將工業4.0議題納入中德標準化合作委員會;進一步深化兩國在移動互聯網、物聯網、云計算、大數據等領域合作。為此，工信部苗圩部長在講到德國工業4.0與中國兩化深度融合關系時，使用了“如出一轍、異曲同工、殊途同歸”三個關鍵詞。

工業4.0的國際探索與實踐案例

據2013年德國“工業4.0前景”報告，47%的公司已積極參與工業4.0計劃，18%的公司參與了對工業4.0的研究，12%的企業已開始實施工業4.0計劃。筆者認為，德國企業既往成績斐然，目前是實施工業4.0戰略的主角，探索最佳實踐眾望所歸。

工業4.0最佳企業實踐

根據文獻研究和筆者2014年訪德交流，工業4.0實施既包括工業4.0創意單位西門子、博世公司和弗勞恩霍夫研究院等，也包括其他諸多企業，如軟件企業SAP和大眾汽車;此外，德國專家還指出諸多中小企業正在努力踐行中。據羅蘭貝格報告（2014），工業4.0最佳企業實踐包括：

德國通快公司作為工業4.0技術提供商，實施了首例“社會化機器（一種人與技術交互而達成產出的環境）”案例，據稱其產品的每一個零件都是智能的，保留著以往加工的所有信息;同時各生產裝置都因互聯而知曉彼此的加工能力，以便生產流程可以自動優化;用戶也得以實時介入乃至干預產品的加工。

德國西門子公司實施工業4.0的醫療工程，一改需要廢時多日適配患者的標準化人造膝蓋和髖關節，在工業4.0方案下僅數小時即可完成個性化產品的人體植入。

英國勞斯萊斯公司采用3D打印技術制造航空發動機元器件，采用輕型材料，并將原需18個月的訂單周期（源于復雜工藝工裝）大大縮減，顯著提高了企業競爭力。

法國達索工業軟件公司，重視工業4.0在產品開發與生產集成方面的應用，實現了從工程到PLM，進而演進到集成虛擬-實體平臺的工業4.0模式，核心內容完整的3D數字化工藝設計、制造和數字化生產線解決方案，以及3D數字化體驗平臺。

工業4.0實踐案例

【德國博世公司實踐案例】作為創意和發起單位，博世參與了德國工業4.0戰略的制訂，其實踐也較完整地表達了工業4.0的內涵。

物聯網和務聯網（IoTS）參考模型：從底層向上依次為物聯網、互聯網系統與服務平臺、務聯網、應用領域等四層，通過機器間（M2M）的無線網絡互聯、業務流程與業務規則的改進，形成了物聯網與務聯網模式。物聯網的IT技術環境包括M2M語義獲取、數據歸集和大數據處理;務聯網的IT技術環境包括互聯的企業、互聯的業務流程和業務規則、云計算與大數據的服務等。博世提供了物聯網套餐或工業4.0“工具箱”軟件系統，為制造企業提供軟件創新解決方案。

“智慧工廠”模型：通過集成IT技術與企業生產的新型商業模式，智慧工廠主要由產品研發與流程，感知與互動環境，生產加工環境，也包括柔性工廠、聯網生產、預測性維護等內容。智慧工廠的外部界面包括自適應的物流模塊，通信與服務模塊，以及云服務的“技術和交易市場”。

工業4.0的應用：智慧服務是工業4.0的核心概念。博世推出“預測性維護”的智慧服務產品，包括實時解釋機器與傳感器數據、分析機器數據及故障預測、規劃維護流程、集成企業IT等環節。對制造企業客戶，好處是提高設備的整體效用和系統運行可靠性，有效利用零部件和產品的最大服務生命周期，并提供專家知識的積累和傳遞。預測性維護的“遠程服務門戶”可集中訪問客戶的機器和系統，并完成遠程軟件更新。

工業4.0路線圖：博世演進開發的工業4.0系統，第一階段開發遠程服務門戶，包括通信平臺建設、對象的狀態監視和預測性維護模塊;第二階段開發基于對象的數據，包括智慧化的適應性測試、物流運輸和庫存數據等;第三階段將開發數據挖掘和分析系統。

【德國西門子公司實踐案例】作為倡導者和踐行者，西門子在漢諾威工業博覽會上展示了工業4.0示范，表達其構建未來智慧生產的能力。

西門子的工業4.0觀：未來企業新增競爭力，將來自通過增加能源和資源使用率來提高企業的經營效益、更多的復雜產品和更大的數據量來縮短產品入市時間、個性化的規模定制和更高的產能來增強產品對市場的適應性。工業4.0宛如“算法化的生產棋盤”，通過聯網的嵌入式技術，與分布式的CPS系統交互，其產品因“縱向集成”而包含加工信息，其生產組織因“橫向集成”而包含整個價值鏈的自組織信息，其生產流程因“端到端的集成”而體現依實時場景的靈活決策。

強調工業信息技術和工業軟件：各類計算機輔助應用軟件、產品數據的協同管理系統、數字化制造軟件、3D流程設計與工廠分析工具、制造執行系統等，實現企業價值創造各環節的緊密相連，優化生產過程。西門子工業部門雇傭了7500位軟件工程師，為其7萬客戶及750萬PLM協議用戶提供專業服務。

“智慧生產”案例：西門子安貝格工廠生產高度數字化，可獨立于實體生產進行仿真與優化;安貝格采用制造執行系統，顯著提高了生產效率和靈活性，允許在一分鐘內更改產品及工序;工廠的測量事件達每日100萬以上，采集后由中央系統保證其數據的一致性;每一件產品都帶有其加工信息，若發現差錯，控制系統可依既定工序進行干預和糾正。由此，安貝格百萬缺陷率僅為15%，成為產品誤差最小的企業。

設計智慧工廠，構建貫穿價值鏈的端到端工程數字化集成：按提高企業生產整體競爭力的要求，從“產品設計”開始，經過“生產規劃”和“生產工程”，到“生產實施”和“服務”等5個環節，展示了工業4.0縱向集成和端到端集成特征。在“產品設計”階段，實現貫穿整個產品生命周期的價值增值，通過產品生命周期管理系統，全面優化企業的產品研發流程。在“生產規劃”階段，通過虛擬仿真技術和PLM解決方案，客戶在實體生產之前即可對生產流程進行模擬檢查和優化，并保證虛擬生產模型與實際生產設備間的無縫互動。在“生產實施”階段，一改傳統單臺產品的優化模式，轉而采用“全集成自動化（TIA）”概念的“集成驅動系統 （IDS）”，一站式地實現了產品系統的增值。

CPS概念的“數字化企業平臺”：數字化企業平臺是實現數字制造的載體，在物聯網、云計算、大數據、工業網絡技術的支持下，通過共同的數據庫和集成工具鏈，集成先進的生產管理系統、生產過程軟件和硬件，達成各種產品元部件生產之間的無縫集成。西門子已開始為我國企業提供數字化企業平臺解決方案。

啟示

篇（10）

西門子工業領域驅動技術集團CEO Ralf-Michael Franke在接受本刊記者采訪時，描繪了制造業的未來、“工業4.0”時代愿景及西門子的努力。

工業4.0在西門子

CEI： 西門子對“工業4.0”的解讀是什么？

Ralf-Michael Franke：：在西門子看來，“工業4.0”有三個要素：第一是跨企業的生產網絡融合。MES將會起更加重要的作用，自動化層和MES之間的對接會變得更加重要，且更加的無縫化，還能跨企業來實現柔性的生產。所有的信息都要實時可用，供生產網絡化環節使用。

第二是虛擬與現實的結合。也就是產品設計以及工程當中的數字化世界和現實世界的融合，這就使我們能夠滿足生產效率越來越高、產品上市周期越來越短、產品日趨多樣性等帶來的挑戰。

第三是信息物理融合系統（CPS）。未來的智能工廠中，產品信息都被輸入到產品零部件本身，他們會根據自身生產需求，直接與生產系統和設備溝通，發出接下來所需生產過程的指令，指揮設備把自己生產出來。這種自主生產模式能夠滿足每位用戶的“定制”需求。我們將基于強大的制造運行管理系統（MOM）來實現靈活的價值鏈管理。

客戶可以通過電子數據互換（EDI）的方式來管理供應商，在庫存達到限值時ERP系統會通知供應商補貨，這其中沒有任何人為的干預。產品數字化不僅局限于商品本身，商品中非常復雜的部件也可以實現數字化。ERP系統可以由此計算出所有的成本，根據當下機器運轉的情況去確定最大供貨量和最優價格。ERP系統能做出決策的建議，讓客戶實現與供應商之間的最佳交流。

我們在將來肯定會敢于依賴機器，這是“工業4.0”從愿景到現實的第一步。要實現柔性的制造和生產，降低產品上市的時間，我們仍然需要更多的自動化集成。現在大家都在用“即插即用”的方式，就像你買一臺新的打印機，把它插在筆記本電腦上就能使用。當一個機器人進入到了生產網絡和系統當中，讓機器人也可以擁有“即插即用”的能力。當然，未來的工廠并不會是“無人工廠”，人將會擔當更有挑戰性的角色，創新、規劃、監督和協調機器的運作。只有這樣，機器才會按照人的想法進行運轉，制造才會更快、更加高效，才能使用到更好的資源，這是制造系統應該去遵循的原則。

CEI：西門子是如何布局并參與工業4.0的？

Ralf-Michael Franke：德國在第二次世界大戰以來，一直是被各個國家所效仿的對象。我們相信這一點會持續不變一直往前走。所以，“工業4.0”得到了默克爾的極大支持。這個就像中國的“十二五”規劃一樣，是德國政府的一項規劃。規劃不僅是政府參與，大的一些企業都參與進來，作出對未來藍圖的展望。

西門子在其中起到非常大的作用，主要包括整體工業4.0框架的搭建，包括提出需要什么樣的設備和什么樣的網絡，西門子深深參與其中。7年前西門子收購了一家美國軟件公司，這家公司主要做產品的設計和仿真技術，我們主要把收購的軟件和西門子現有工業軟件融合在一起。此后，我們不斷收購了一些其他的軟件公司，盡量把他們融合在一起。西門子正式推出“工業4.0”這一概念是在2年前漢諾威的展會上。

今年我們做了更大范圍的推廣，我們在展臺上布置了真實的“工業4.0”工廠流程。在實現“工業4.0”的路途中，有一些是已經實現了。但是這依然是“工業4.0”歷程的開始，未來還需要10～20年的發展歷程，來實現“工業4.0”的愿景。

西門子愿意進一步加大在這方面的投資，找一些愿意和我們合作的客戶，一起來嘗試新的技術，共同實現理想。可以說，只有“工業4.0”是實現現代化工業制造的唯一路徑，沒有其他的方式方案。我們也注意到，我們的競爭對手，也在就這些方面做出一些事情。

CEI：美國GE提出了工業互聯網，這一戰略與西門子正在實施的“工業4.0”有何差別？

Ralf-Michael Franke：只是名詞不同，沒有本質的區別。實現能力或許也不同，因為西門子是唯一一個軟件硬件都齊全的公司。

CEI：在中國有虛擬制造、智能制造、數字制造等概念，西門子總在談數字工廠，德國有這些概念嗎？西門子在“工業4.0”方面取得了哪些成績？

Ralf-Michael Franke：我們沒有那么多名詞，只有數字工廠。我要強調“工業4.0”現在還只是一個愿景，如果有哪家企業告訴你我們工廠當中已經實現了“工業4.0”，大家聽到這樣的說法一定要小心謹慎。

這個愿景可能要通過今后10年、15年乃至20年的努力才能完全成為現實，但是“工業4.0”的一些構建模塊今天已經具備，有一些先行的企業已經部署了“工業4.0”的一些構建模塊。比方說西門子工業自動化產品成都生產和研發基地，就已經完全把數字化工廠變成現實展現在大家的面前，而數字化工廠也是未來實現“工業4.0”愿景的重要基礎。

CEI： “工業4.0”更加強調協作，這是為什么？

Ralf-Michael Franke：“工業4.0”不僅僅意味著技術的轉變、生產過程的轉變，同時也意味著整個管理和組織結構的調整。我們必須放棄孤島式的想法，要為變革做好準備。我們認為任何一個公司或者國家單打獨斗都不可能改變全球的制造企業，這就需要我們大家進行協作，各個企業、學科、行業都要進行合作。

今天我們不光要強調員工的生產效率，整個企業在資源和能源利用上也要更加高效。我們今天不僅要提高生產速度，還要縮短產品從創意產生到上市的時間，并滿足客戶更加復雜的需求。這些挑戰使得制造業面臨著前所未有的快速變化，在這新的世界當中，過去的方法或秘訣已經不再能夠帶來持久的競爭優勢了。

網絡化的生產和數字化的制造正在成為決定成敗的關鍵，對于離散工業和過程工業而言都是如此。所以我們要把現實的制造和虛擬的呈現完美地結合在一起。現實與虛擬生產相融合得益于創新的軟件和強大的硬件。產品生命周期軟件可以優化整個產品的生命周期，從最初的產品設計、生產規劃，一直到生產實施，并最終服務于用戶。

大數據、云計算以及物聯網這些技術都會用到第四次工業革命當中，但是第四次工業革命的范圍又超過了這些技術本身。最終我們會看到制造業的未來有更多長足的進展，可能在接下來的10到20年當中進一步推動“工業4.0”愿景的實現。

CEI：當前實現“工業4.0”面臨的最大挑戰是什么？

Ralf-Michael Franke：最大的挑戰不在于科技，而在于人們設計生產產品的方式，也就是人觀念的改變。最關鍵的是利用新的科技，去訓練和培養人怎樣從生產設計，到工程實施以及生產實施，到最后服務的整個環節，要他們都能實現一些合作，才能把事情做好。

CEI：德國制造業離“工業4.0”還有多大差距？在德國西門子有示范工廠，如果絕大多數的同類工廠都達到示范工廠的水平，需要多久？

Ralf-Michael Franke：實現“工業4.0”的速度絕對不取決于我們用多少人，而在于持續的投入和創新。需要多久？我想應該是20年，因為示范工廠不只取決于本身，還取決于供應商，需要整個產業鏈的配合。當然，單純的復制也是不管用的，不同的企業流程不一樣。

西門子已經傾盡所能。不是說20年后我們有多少個數字化工廠，而是20年以后數字化工廠變成標準。在德國數字化工廠拓展得可能更快一些，在德國我們壓力很大，人工土地成本都很高，所以我們必須變得更加有效率。

“工業4.0”在中國

CEI：西門子與中國政府有沒有可能在這個層面有合作？

Ralf-Michael Franke：這種可能性是完全存在的，我們和中國有關政府部門保持密切溝通。此前工業和信息化部部長參觀了我們在德國的安貝格工廠，看到了我們數字化工廠已經從一個理念成為現實。

中國工業已經發展到了一個新階段，中國制造的產品越來越先進，像高鐵、計算機、先進機械、汽車、飛機和宇宙飛船，對于中國的制造業和工業來說一切皆有可能，都有能力去制造。

另外非常重要的一點，在中國我們能夠看到全球制造業發展的各個階段，在中國都在以不同的形式存在。有些制造企業還處在“工業3.0”的階段，有些企業在向“工業4.0”過度的歷程上已經走到了非常前沿的位置。中國要實現自己的“工業4.0”，也需要中國政府有和德國一樣相應的戰略的推出。

從西門子的角度來說，我們有范圍非常廣泛的各種各樣的產品服務解決方案，能夠滿足處在工業化不同階段的需求，從工業化3.0到工業化3.X以及面向未來的各個不同的發展階段。對于中國和中國的廣大客戶，西門子是涵蓋范圍非常廣的合作伙伴，可以和中國廣大的客戶攜手同行，共同去實現“工業4.0”的愿景。

CEI：當前信息安全受到前所未有的重視，西門子是如何在“工業4.0”時代保證工業信息安全？

Ralf-Michael Franke：信息安全對于“工業4.0”是非常重要的。西門子在這方面做了很多工作，不只是在工廠設備之間加強了防護，同時在設備與中央處理之間，我們也做了防護。今后我們將進一步加強工業領域安全的防護。所以在通往“工業4.0”的路上持續提高信息安全防護水平是保障我們實現目標的很重要的方面。

信息安全并不是可以作為自動化解決方案當中的一個完全標準化或單點產品，并不是采購過來就能夠解決問題的。在工業信息網絡當中，每一個參與者都要采取一系列的措施、遵循一系列行為的規則來確保網絡連接的安全。

對于每一個客戶、每一個裝機點來說，都要決定他們需要何種類型的連接或者是通訊，并且去判斷在特定的連接通訊模式當中所存在著的對于IT的威脅、對于信息安全的威脅。然后再去找到正確的解決方案，對系統進行正確的設置，制定正確的流程、策略，對于人員進行正確的培訓，培養所有網絡參與者的正確行為來確保信息安全。

實現工業信息安全，不僅要靠西門子的產品以及解決方案當中的一些組件，同時也要依賴大量的服務，包括一些咨詢服務，幫助客戶去設定正確的流程、策略，對人員進行培訓，從而確保這種工業信息的通信是安全可靠的。

CEI：中國在實現“工業4.0”的路上，西門子能夠提供哪些幫助？

Ralf-Michael Franke：140多年前西門子開始在中國的業務。中國一直以來都是西門子最重要也最重視的市場之一。多年來，我們見證并參與了中國工業幾乎所有領域的發展。如今，僅西門子工業業務領域，就在中國成立了8個研發中心，18個運營公司和41個銷售辦事處，設計和制造符合中國制造業市場需求的產品。我們與眾多企業建立了深厚友誼和合作伙伴關系。對于西門子來說中國是極其重要的市場，是西門子第二大海外市場。

我們在中國已經擁有近32000名員工，既為中國市場服務，也把先進的產品和解決方案以中國為基地向全球出口。我們在中國設立了76家運營公司，我們在中國各地都得到了歡迎和認可。