有关制造业的行政小组讨论

西门子在汉诺威工业博览会上举办了一场关于制造业的高管小组讨论会，讨论了从工业领域的挑战到能源效率，再到互联技术和大数据。

参与者:

• Raj Batra，西门子美国数字工厂事业部总裁
• Anne Cooney，美国西门子过程工业与驱动事业部总裁
• 戴尔·科斯蒂，美国副总裁西门子PLM国家经理
• Joris Myny，西门子加拿大分公司负责人
• 凯文·耶茨，美国西门子能源管理部总裁

问:当今工业部门面临的主要挑战是什么?数字化在解决这些挑战方面可以发挥什么作用?

Raj巴特拉:主要的挑战是上市时间和缩短产品生命周期。仅仅想出一个伟大的产品创意是不够的，你必须非常迅速地设计制造过程。数字化是实现这一目标的关键。例如，您可以消除对物理原型的需求，这可能是一个昂贵且耗时的过程。另一个例子，模拟生产可以让你在工厂运行之前就开始生产产品。这种模拟还允许您在早期发现生产问题，这些问题可以通过产品设计中的一个小更改来避免。麦肯锡表示，这对制造业来说非常有价值，因为80%的生产成本都是在产品设计阶段决定的。

Cooney:安妮在流程工业中，公司也关心速度，但非常迫切地关注高利用率和安全、环保的操作。然而，拉杰刚才提到的同一类数字化工具也将解决这些挑战。虚拟设计工具通常专注于工厂或加工现场的设计，而不是产品本身。最终的结果是，在实际建造工厂或过程组件之前，能够虚拟地设计出满足其运行要求的工厂或过程组件。重要的是，这也适用于安全，让虚拟工人穿过虚拟工厂的能力可以暴露出夹点、绊倒危险和其他风险。在此过程中，工程时间可以减少20-30%或更多。

凯文·耶茨:在整个工业市场，客户面临着以下需求:

• 降低生产成本
• 确保他们的流程尽可能安全、可靠和高效
• 继续为他们的品牌增值
• 所有这些都会影响到他们为股东创造价值的能力。在公司内部可以做很多事情来实现这些目标。一种全新的数字化生产工艺可以大幅缩短上市时间，也可以提高电机的效率，减少运行时间。
• 但是，我们也认为能源是实现这些目标的重要手段。灵活的生产能力需要灵活的能源系统。
• 有效地管理能源使用，并在当今的能源市场中找到利用机会的新方法，可以对公司的底线和工业客户成功服务市场的能力产生重大影响。

尤里斯Myny:挑战包括正确的市场——我正在开发客户喜欢的产品吗?上市时间——我会是第一个上市的吗?效率——我的创新能赚钱吗?数字化是关键，可以创建数字双胞胎。它还为制造商提供了以更低成本进行创新的最佳机会。

起点是什么?公司如何着手实施数字化战略?

德尔Costy:首先，从定义数字化开始?数字资产的价值;新的商业机会。例:科纳起重机停止销售起重机，转而销售起重服务。如何开始:评估当前的成熟度。寻找机会增加需求，可追溯性，闭环质量/制造，系统级设计/模拟…等等。

设计端和制造端的数字孪生。

Myny:有一种看法认为，美国工业没有跟上创新的步伐，在保留着历史上规模庞大的资本储备的同时，尽可能地利用一批老化的资产。什么会促使制造商在整个企业范围内部署新的硬件和软件技术?

Cooney:虽然这当然是事实，但我不同意这种笼统的看法，至少当我看看我们在过程工业中的客户时是这样的。在此过程中，我们在许多领域看到了对我们的新技术的强烈需求。例如，我们的客户已经在远程监控和诊断方面进行了投资，并开始接受越来越多的预测性状态监控。来自第三方的分析工具可以预测泵即将发生的故障和故障。我们的一些中游油气客户已经采用了这种技术。

此外，我们一直积极与客户合作，将创新的电力驱动产品引入油田。我在这里不能说得太详细，但有一些正在发展的投资模式将在运营成本和环境影响方面取得突破，而我们正处于这个阶段。但也有一些因素阻碍了新技术的采用。正如我在前面的评论中提到的，利用率在过程工业中是极其重要的。当业务下降时，流程客户可能很快就会损失一大笔钱。他们不会一时兴起就做出改变，所以新的和创新的产品必须提供令人信服的价值，并被视为有很大的成功概率。

巴特拉:这种看法是正确的。资本投资一直滞后。美国大公司资产负债表上创纪录的近2万亿美元现金储备与投资占现金流的比例一直在下降这一事实之间存在脱节。我们的制造业基础设施正在变得过时。即使是数字技术成熟的制造商也承认，他们的部分业务仍依赖于安装了软盘驱动器、运行DOS的个人电脑。正如麦肯锡公司(McKinsey & Company)最近指出的那样，美国制造业在行业数字“拥有”、“没有”和“拥有更多”之间的差距越来越大。

Myny:让我和加拿大通话。加拿大具有在第四次工业革命中发挥领导作用的巨大潜力。我们有受过教育的劳动力，现有的制造业中心和各级政府的支持。什么会导致它?如果所有利益相关者都朝着同一个工业4.0愿景共同努力。

问题:什么会改变这种看法?

巴特拉:美国工业的核心是渴望成为潮流的引领者。拥抱数字化的公司脱颖而出。其他国家也将效仿。关键是不要等待太久，否则你和竞争对手之间就会出现不可逾越的数字化鸿沟。在消费领域，等待太久的公司比比皆是。为什么工业会有所不同?

问:根据美国能源信息署(EIA)的数据，美国工业消耗了大约三分之一的能源，估计浪费了600亿美元的能源。工业市场在能源使用方面可以做些什么，以最大限度地利用不断变化的格局?在未来10年，这种变化将如何变化?

耶茨:如今，由于可再生能源的可用性、天然气价格的低、对电力可靠性的需求和监管动态的需求，能源的创造、传输和交付方式发生了巨大的变化。尽管这种不断变化的环境所带来的挑战往往集中在公用事业或独立系统运营商身上，但工业市场也可以追求21世纪电力结构所提供的机会。

因此，尽管这种转变似乎只集中在工厂的墙壁之外，但今天的能源结构不仅可以，而且已经对工业和商业市场管理和消费能源的方式产生了重大影响。

我们已经看到工业客户以不同的方式看待能源，以更好地管理他们的运营，最小化成本，并为他们的品牌和股东增加价值。

例如，南卡罗来纳州奥兰治堡是世界上最大的布洛芬工厂的所在地，该工厂是该地区的经济支柱，拥有300多名员工。但是，由于子传输系统的问题，该工厂一直受到停电的困扰。

每次停电时;该工厂被要求停止生产，这是一个代价高昂的过程，导致了严重的生产损失和废物产生。这些选择包括要么寻找一个新的地点，要么与当地公用事业公司合作，以提高电网的电力可靠性。

西门子与奥兰治堡公共事业部门合作，为该市的电力系统开发了一种配电馈线自动化系统，在停电事件期间传输电力，使电力可以继续流动。该技术已经成功安装，即使在严重的冰暴袭击奥兰治堡地区后，西门子的技术也帮助在90毫秒内将电力转移到替代电源。布洛芬工厂没有经历过停机，能够避免昂贵的生产停产，并保持正常运营。

Cooney:虽然各种研究认为能源成本占生产成本的5-10%，但在所有行业中，在以流程为基础的行业中，能源成本可能是总成本的最大组成部分，最高可达40%或更多。因此，能源效率始终是我们过程工业客户的首要任务。我们可以帮助他们的最简单的部署方式之一是通过节能电机和驱动器，它可以提供比旧设备更高30%或更高的效率。根据场景的不同，收益几乎可以是天文数字，甚至可以达到70%。这一点已被反复证明。

Myny:工业会面临高能源成本作为经营总成本的一部分吗?使用最先进的技术来降低能源成本是保持全球竞争力的关键任务。

问题:产生海量数据的互联技术正迅速成为现代制造业最有价值的资产之一。对于最大限度地利用其数据的制造商来说，存在哪些增长机会?

Costy:数字双胞胎预测未来。今天来自工厂的数据…收集，分析…连同预测的订单一起输入我们的工厂工具，并决定工厂如何在未来的生产中运作。西门子也有一些很好的例子，我们将多个工厂连接为一个系统。考虑到跨多个设施的一个系统概念，而不是在一个工厂进行繁重的生产工作。

巴特拉:大数据与工业物联网(IIoT)和工业4.0难以区分，我们现在处于开放的工业支柱之上。工业以太网在物联网(IoT)中非常普遍。因此，当我们研究服务时，我们要了解数据是如何生成、移动和分析的，这一点非常重要。工业在这里有巨大的机会。想想谷歌和亚马逊(Amazon)这样的公司，它们凭借从零开始建立的数据成为了跨行业的巨头。谷歌知道很多关于我的信息，但他们不得不根据我的数据重建我。如果我不是一个人，而是一个PLC，甚至是一个工厂，没有人需要重建我。数据已经在那里了。我们的机器已经愿意成为传输更丰富数据的合作伙伴——它们不担心自己的隐私!关键是生成智能数据并明智地使用它。 Siemens is working with customers through its Sinalytics platform with 300,000 connected devices to do just that.

Myny:规则变了。制造商曾经以高昂的资本成本投资于机器资产，而数据技术允许制造商按使用次数支付机器费用的新商业模式。

问题:由于许多制造和生产设施存在遗留系统，存在机器、单元、系统、流程、IT/OT基础设施、站点、供应商和供应链的碎片化。如何利用技术来克服这种缺乏兼容性的问题?

巴特拉:由于您刚才提到的所有原因，环境是碎片化的，但也因为许多公司采取了分散的自动化方法。他们在中国的工厂有一个标准，在欧洲有一个标准，在美国也有一个标准，结果造成了很多不必要的复杂性。接口和标准不匹配，因此需要大量手工集成。试图使这些系统协同工作意味着增加工程和调试时间和成本。这就是为什么我们如此强调基于全球开放标准以及统一的硬件和软件接口使每个自动化组件完全可互操作。这包括从现场层面到管理层面以及其他层面的一切。我们知道在一夜之间改变一切是不现实的——在自动化资产上有太多的投资。

Cooney:我想补充一点，这和我们在流程和混合工业中经常看到的情况是一样的。我同意Raj的评论，你不必以一种大爆炸的方式去追求它，但你必须为你想要的结果创建一个愿景，然后开始行动。我们已准备好与客户合作，从现场级-过程仪器，分析设备等-或运营管理级-分布式控制系统(dcs) -并在任何方向上开展工作。

西门子

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- CFE传媒编辑。请参阅以下有关2016年汉诺威工业博览会的其他报道。

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