本刊記者 胡靜

隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的突飛猛進(jìn)，流程工業(yè)的生產(chǎn)方式和發(fā)展模式正在經(jīng)歷重塑，發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，為推動(dòng)“中國(guó)制造”向“中國(guó)智造”的變革注入源源不絕的澎湃動(dòng)能。一座流程工業(yè)的智慧工廠是如何建成的?數(shù)字化和低碳化“雙輪驅(qū)動(dòng)”如何引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)變革?在“2024西門(mén)子流程工業(yè)‘燃擎之旅’”北京站現(xiàn)場(chǎng)，本刊記者與西門(mén)子股份公司數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)過(guò)程自動(dòng)化首席執(zhí)行官Axel Lorenz先生，西門(mén)子（中國(guó)）有限公司數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)高級(jí)副總裁兼過(guò)程自動(dòng)化事業(yè)部總經(jīng)理劉力康先生進(jìn)行了深入的交流。

1 數(shù)據(jù)為基石，構(gòu)建全生命周期孿生工廠

數(shù)字化轉(zhuǎn)型對(duì)企業(yè)的重要性正在日益提升，作為流程工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的“領(lǐng)航者”，西門(mén)子在流程工業(yè)領(lǐng)域擁有豐富的數(shù)字化轉(zhuǎn)型經(jīng)驗(yàn)和一體化軟件解決方案，涵蓋了從設(shè)計(jì)、制造、物流、管理到運(yùn)維等各方面，構(gòu)建起覆蓋全生命周期的數(shù)字孿生工廠。

“基于數(shù)字孿生技術(shù)，西門(mén)子將物理世界和虛擬數(shù)字世界有機(jī)地結(jié)合在一起，使得我們能夠跨越時(shí)光，去了解這些工廠或生產(chǎn)工藝過(guò)程的過(guò)去、現(xiàn)在以及將來(lái)。”Axel Lorenz表示，西門(mén)子提供PlantSight和gPROMS等軟件系統(tǒng)，構(gòu)建起工程設(shè)計(jì)階段的數(shù)字孿生。同時(shí)，西門(mén)子仿真平臺(tái)SIMIT能夠?qū)ψ詣?dòng)化應(yīng)用進(jìn)行全面測(cè)試，并在實(shí)際系統(tǒng)投入運(yùn)行前為操作人員提供真實(shí)的培訓(xùn)環(huán)境，為流程優(yōu)化和知識(shí)保留創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。工廠運(yùn)行之后，這些軟件能夠進(jìn)一步優(yōu)化整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，把數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，提高工廠運(yùn)行全生命周期的效率。”

隨著5G、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能、云計(jì)算以及邊緣計(jì)算等新技術(shù)的快速發(fā)展，新的產(chǎn)業(yè)形態(tài)和工作方式逐步涌現(xiàn)，作為IT和OT融合交匯的關(guān)鍵點(diǎn)，邊緣計(jì)算將云端優(yōu)勢(shì)帶到了現(xiàn)場(chǎng)層，可以在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)層進(jìn)行很多數(shù)據(jù)計(jì)算，使工業(yè)控制領(lǐng)域得到進(jìn)一步延伸和拓展?！巴ㄟ^(guò)云部署和邊緣計(jì)算的同步，邊緣側(cè)的軟件升級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)部署變得更加方便，西門(mén)子為企業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了成本和效率上的改進(jìn)，使得集群式管理成為可能?！盇xel Lorenz表示。

西門(mén)子推出的基于人工智能的軟件平臺(tái)SiePA（Siemens Predictive Analytics），正是西門(mén)子人工智能在工業(yè)場(chǎng)景下產(chǎn)品化設(shè)計(jì)的成功嘗試，集成了工業(yè)人工智能與工業(yè)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，將預(yù)測(cè)功能從 “預(yù)測(cè)性維護(hù)”擴(kuò)展到 “預(yù)測(cè)性優(yōu)化”，并內(nèi)置眾多行業(yè)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，整合了130余個(gè)模型模板和1200多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)故障解決方案，有助于幫助企業(yè)控制風(fēng)險(xiǎn)、提高設(shè)備可靠性、優(yōu)化生產(chǎn)效率、增強(qiáng)數(shù)據(jù)洞察力。

西門(mén)子股份公司數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)過(guò)程自動(dòng)化首席執(zhí)行官，Axel Lorenz

如今，SiePA的最新版本V3.0 SP1提供了一系列標(biāo)準(zhǔn)化的專業(yè)模型模板，可幫助中小型企業(yè)直接應(yīng)用固化在SiePA中的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，降低數(shù)字化轉(zhuǎn)型門(mén)檻，實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的基于工業(yè)AI的預(yù)測(cè)性維護(hù)，助力下一代智能化資產(chǎn)管理升級(jí)。Axel Lorenz介紹，基于SiePA與DCS系統(tǒng)（如Simatic PCS 7/Simatic PCS neo）的結(jié)合，“AI+DCS”加強(qiáng)控制得以實(shí)現(xiàn)，這種加強(qiáng)控制可結(jié)合歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)和專家經(jīng)驗(yàn)，一方面減少對(duì)專家資源的高度依賴，大大提高自動(dòng)化投用率；另一方面幫助突破傳統(tǒng)P&ID控制在“長(zhǎng)時(shí)延”場(chǎng)景下的局限性，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性控制優(yōu)化。例如通過(guò)AI模型，系統(tǒng)在生產(chǎn)過(guò)程中即可預(yù)測(cè)最終產(chǎn)品的質(zhì)量，使DCS控制系統(tǒng)及時(shí)采取措施，大大提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，提升生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)降本增效?！癆I+DCS”加強(qiáng)控制對(duì)已經(jīng)應(yīng)用驗(yàn)證的場(chǎng)景（例如工業(yè)硅礦熱爐控制、水務(wù)行業(yè)泵站控制優(yōu)化等），用戶可輕松享受AI加強(qiáng)控制所帶來(lái)的智能化應(yīng)用?！拔覀兤诖c生態(tài)合作伙伴一起，拓展更多的應(yīng)用場(chǎng)景，幫助更多行業(yè)實(shí)現(xiàn)‘下一代過(guò)程自動(dòng)化’升級(jí)?！盇xel Lorenz表示。

2 持續(xù)加速前沿技術(shù)的產(chǎn)業(yè)落地

當(dāng)前，數(shù)字化技術(shù)已然成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)形態(tài)不斷迭代的內(nèi)生力量。面對(duì)上下游市場(chǎng)波動(dòng)，嚴(yán)苛的環(huán)保要求，低碳生產(chǎn)趨勢(shì)等新挑戰(zhàn)，西門(mén)子持續(xù)加速前沿技術(shù)在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的落地應(yīng)用和融合創(chuàng)新，賦能企業(yè)提升創(chuàng)新力和生產(chǎn)力。

“多年來(lái)，西門(mén)子通過(guò)其逐步完善的數(shù)字化企業(yè)解決方案，幫助中國(guó)過(guò)程工業(yè)客戶不斷優(yōu)化工廠及工藝性能，實(shí)現(xiàn)可用性、穩(wěn)定性乃至生產(chǎn)力的大幅提升?！眲⒘当硎??！霸疚鏖T(mén)子的強(qiáng)項(xiàng)在于為底層自動(dòng)化提供全套解決方案，隨著數(shù)字化、智能化技術(shù)的部署，軟硬件結(jié)合是客戶一致的需求，例如虛擬調(diào)試、數(shù)字孿生和SiePA軟件，它們?cè)趥鹘y(tǒng)行業(yè)和快速增長(zhǎng)型的行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。

劉力康介紹，在中國(guó)第一個(gè)單系列千萬(wàn)噸級(jí)煉油項(xiàng)目——中國(guó)石化青島煉化項(xiàng)目上，西門(mén)子助力其完成了整個(gè)DCS 平臺(tái)Simatic PCS 7系統(tǒng)的穩(wěn)定更新，實(shí)現(xiàn)了全廠軟件平臺(tái)統(tǒng)一，數(shù)據(jù)共享和通信更便捷。西門(mén)子使用COMOS軟件平臺(tái)幫助客戶用信息化手段輔助或指導(dǎo)開(kāi)展日常設(shè)備改造，實(shí)現(xiàn)了全公司10類、4000多臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障管理、KPI 分析、主要耗能設(shè)備能效以及易損件壽命的自動(dòng)計(jì)算等，機(jī)泵平均無(wú)故障時(shí)間及機(jī)械密封平均壽命得到提升，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備故障維修率、緊急搶修工時(shí)率逐步下降，效果顯著。西門(mén)子還提供和實(shí)施了基于大數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)性分析系統(tǒng)SiePA，為工廠提供基于機(jī)器學(xué)習(xí)的設(shè)備健康分析服務(wù)，使得青島煉化煥發(fā)了新的數(shù)字化生命力。青島煉化2022年實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)在中石化煉油企業(yè)中排名第一，煉化行業(yè)全國(guó)人均產(chǎn)值排名第三，成功實(shí)現(xiàn)了全國(guó)“能效領(lǐng)跑者”10連冠，始終保持引領(lǐng)行業(yè)的標(biāo)桿地位。

此外，西門(mén)子與巨化技術(shù)中心對(duì)接開(kāi)展“數(shù)字模擬輔助科研項(xiàng)目”，以高難度、高風(fēng)險(xiǎn)“卡脖子”特種原料為合作點(diǎn)，通過(guò)數(shù)字化機(jī)理建模技術(shù)結(jié)合部分基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字孿生技術(shù)開(kāi)發(fā)。該項(xiàng)目運(yùn)用西門(mén)子工藝數(shù)字孿生軟件gPROMS，合作建立業(yè)內(nèi)首套相關(guān)反應(yīng)體系物性模型，核心反應(yīng)模擬偏差低于0.5%，可直接用于實(shí)驗(yàn)或生產(chǎn)指導(dǎo)，顯著提高實(shí)驗(yàn)或生產(chǎn)過(guò)程的安全性和經(jīng)濟(jì)性，優(yōu)化提升目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)量超過(guò)12%。

在制藥行業(yè)，西門(mén)子與北京民海生物在產(chǎn)線數(shù)字化建設(shè)方面展開(kāi)了深入合作。民海生物是國(guó)內(nèi)疫苗生產(chǎn)制造的龍頭企業(yè)，西門(mén)子為其提供了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)及安全、BMS-EMS、SCADA、MES的完整的落地解決方案及工程實(shí)施服務(wù)，助力民海實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程全流程數(shù)字化追溯體系。此外，西門(mén)子還助力民海生物加強(qiáng)數(shù)字化人才培育，使得民海生物從一線生產(chǎn)技術(shù)人員，到中高層的管理者，再到?jīng)Q策層均對(duì)數(shù)字化平臺(tái)如何在疫苗生產(chǎn)中發(fā)揮提升質(zhì)量一致性，生產(chǎn)規(guī)范性和生產(chǎn)效率上有了更深的理解，讓數(shù)字化技術(shù)能夠更好的服務(wù)于制藥行業(yè)對(duì)質(zhì)量的需求。

在一些新興領(lǐng)域，尤其是氫能、電池、材料和半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，西門(mén)子亦有積極布局?！霸陔娊馑茪湓O(shè)備方面，利用西門(mén)子的數(shù)字化手段，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的能效優(yōu)化和設(shè)計(jì)優(yōu)化。在制氫工廠，通過(guò)一體化的解決方案實(shí)現(xiàn)整體工廠的生產(chǎn)效率實(shí)時(shí)監(jiān)控和綠電到綠氫的柔性生產(chǎn)。”劉力康表示，“數(shù)字孿生技術(shù)可以幫助企業(yè)從小的生產(chǎn)體量開(kāi)始，通過(guò)模塊化應(yīng)用獲取一系列經(jīng)驗(yàn)，為之后的工藝放大和生產(chǎn)優(yōu)化打下基礎(chǔ)。例如，Mobile Worker Lite等一系列軟件產(chǎn)品能夠幫助在氫能生產(chǎn)中提升資產(chǎn)狀態(tài)的透明度，解決傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)工作中的痛點(diǎn)，將DCS和PLC的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，以及工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、圖樣、文檔、三維模型等設(shè)備的圖文資料通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR技術(shù)推送到現(xiàn)場(chǎng)工作人員的手持終端，提高生產(chǎn)過(guò)程的可靠性。”

西門(mén)子（中國(guó)）有限公司數(shù)字化工業(yè)集團(tuán)高級(jí)副總裁兼過(guò)程自動(dòng)化事業(yè)部總經(jīng)理，劉力康

3 數(shù)智賦能中小企業(yè)發(fā)展

在發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力過(guò)程中，除了技術(shù)和設(shè)備的創(chuàng)新，人力資本的投入同樣重要，這樣才能使勞動(dòng)、技術(shù)、管理、數(shù)據(jù)等全要素生產(chǎn)力得到全面提升?！皵?shù)字賦能創(chuàng)新的底氣，來(lái)自于集聚在中小企業(yè)中的海量數(shù)據(jù)和要素，也來(lái)自于中小企業(yè)人力資源市場(chǎng)中的創(chuàng)新。西門(mén)子在為行業(yè)發(fā)展注入創(chuàng)新動(dòng)力的同時(shí)，成就了更多中國(guó)企業(yè)，尤其是中小企業(yè)的加速成長(zhǎng)?！眲⒘当硎?。

“布局?jǐn)?shù)據(jù)完整性是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的第一步，西門(mén)子將會(huì)以O(shè)T/IT側(cè)的優(yōu)秀實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，助力中小型企業(yè)不斷完善生產(chǎn)過(guò)程中數(shù)據(jù)的利用。對(duì)于中小型企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和需求，包括來(lái)自技術(shù)適配、資源限制、成本預(yù)算和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)等諸多方面的轉(zhuǎn)型壓力，西門(mén)子提供了一系列小型化、輕量化的服務(wù)方案和產(chǎn)品，幫助實(shí)現(xiàn)高效、快速、靈活和精準(zhǔn)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型?！眲⒘嫡f(shuō)。

2024西門(mén)子流程工業(yè)“燃擎之旅”北京站現(xiàn)場(chǎng)

為精準(zhǔn)滿足實(shí)際需求，西門(mén)子X(jué)celerator致力于為中小企業(yè)提供軟硬件產(chǎn)品組合和解決方案，并逐步將組合向模塊化、云端連接和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序編程接口（API）的方向轉(zhuǎn)型，全面整合從傳感器到邊緣側(cè)，再到云端的解決方案和應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)即服務(wù)業(yè)務(wù)，低代碼的開(kāi)發(fā)能力，以及廣泛的即用型應(yīng)用程序，打通運(yùn)營(yíng)與信息技術(shù)，為中小企業(yè)提供小型化、快速化、輕量化、精準(zhǔn)化和不斷迭代升級(jí)的軟硬件產(chǎn)品和解決方案，相比傳統(tǒng)成本高、周期長(zhǎng)的方案，對(duì)中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型更友好。同時(shí)通過(guò)建構(gòu)動(dòng)態(tài)發(fā)展的生態(tài)體系、持續(xù)迭代的線上商城和復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，助力企業(yè)數(shù)字化敏捷轉(zhuǎn)型和成功落地。

劉力康介紹，位于上海的西門(mén)子過(guò)程行業(yè)數(shù)字化體驗(yàn)中心，為中小型企業(yè)提供實(shí)際場(chǎng)景的演示和體驗(yàn)，展示數(shù)字化技術(shù)在過(guò)程行業(yè)中的典型應(yīng)用。作為開(kāi)放的交流和學(xué)習(xí)平臺(tái)，讓企業(yè)可以更好地了解數(shù)字化解決方案，并找到適合自己業(yè)務(wù)的創(chuàng)新解決方案。西門(mén)子為中小型企業(yè)提供了一系列數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)景的用例集，涵蓋了不同的細(xì)分行業(yè)和業(yè)務(wù)領(lǐng)域。這些用例集包括了標(biāo)準(zhǔn)方案、最佳實(shí)踐和成功案例，可以幫助企業(yè)了解如何應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)來(lái)提高效率、降低成本和優(yōu)化績(jī)效。

“通過(guò)這些多元化、輕量化的產(chǎn)品和服務(wù)方案，西門(mén)子致力于幫助中小型企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提升其競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展能力。我們將繼續(xù)投入資源和專業(yè)知識(shí)，與中小型企業(yè)合作，共同推動(dòng)行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程。”劉力康表示。

4 與全球共享創(chuàng)新成果

如今，中國(guó)門(mén)類齊全的產(chǎn)業(yè)體系不僅是跨國(guó)企業(yè)科技創(chuàng)新的試驗(yàn)場(chǎng)，更是它們培育未來(lái)科技的策源地。在全球本土化的時(shí)代，西門(mén)子立足本土、放眼世界、開(kāi)放創(chuàng)新，以前沿科技和數(shù)字平臺(tái)，助力加速產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化和低碳化轉(zhuǎn)型。

劉力康介紹，西門(mén)子不斷加大中國(guó)市場(chǎng)的投入，例如將在西門(mén)子大連工廠新建一條生產(chǎn)線，用于生產(chǎn)過(guò)程儀表壓力變送器的核心元件，該產(chǎn)線預(yù)計(jì)將在2025年正式投入使用，屆時(shí)產(chǎn)品交付周期將縮短80%以上?！靶庐a(chǎn)線的建設(shè)將進(jìn)一步加強(qiáng)西門(mén)子在中國(guó)的本地化價(jià)值鏈，從而更及時(shí)、高效地響應(yīng)中國(guó)乃至全球客戶的需求。”

“另外，西門(mén)子在本土產(chǎn)品管理方面也做了變革，將原來(lái)總部產(chǎn)品管理的職能轉(zhuǎn)移到中國(guó)。為什么要這么做？因?yàn)橹袊?guó)的需求跟全球不一定完全一樣，既然有了中國(guó)工廠，就需要把產(chǎn)品管理轉(zhuǎn)移到本地，戰(zhàn)略產(chǎn)品管理部的任務(wù)就是讓本土化的產(chǎn)品盡快面世?，F(xiàn)在，西門(mén)子面向市場(chǎng)推出了更多本土研發(fā)的優(yōu)秀產(chǎn)品，例如高性價(jià)比的工業(yè)交換機(jī)‘小翅膀’Scalance XCB004 Smart、先進(jìn)的工業(yè)人工智能軟件產(chǎn)品家族SiePA、經(jīng)濟(jì)可靠的稱重模擬接線盒Siwarex JB CN等等，從而可以更好地服務(wù)本土客戶?！?/p>

立足中國(guó)，服務(wù)全球，這是以西門(mén)子為代表的跨國(guó)企業(yè)深入中國(guó)市場(chǎng)多年后的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，從輸入者到輸出者角色的轉(zhuǎn)變，外企正在成為向全球分享中國(guó)新質(zhì)生產(chǎn)力的新窗口。

5 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，流程工業(yè)領(lǐng)域的企業(yè)正在積極探索如何在數(shù)字化時(shí)代實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，作為一家推動(dòng)創(chuàng)新的科技公司，西門(mén)子持續(xù)加速前沿技術(shù)在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的落地應(yīng)用和融合創(chuàng)新，賦能中國(guó)企業(yè)提升創(chuàng)新力和生產(chǎn)力。

面向未來(lái)，西門(mén)子將持續(xù)以開(kāi)放、合作、共贏的態(tài)度與眾多業(yè)內(nèi)企業(yè)攜手同行，以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，通過(guò)打造卓越的數(shù)字化平臺(tái)，采用創(chuàng)新的硬核技術(shù)，全面提升企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率和競(jìng)爭(zhēng)力，助力中國(guó)流程工業(yè)企業(yè)踏上“燃擎之旅”，為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)更多智慧與力量。